基于MATLAB平台信号系统的可视化仿真实验,不仅需要设计者熟悉信号系统课程的相关知识,还需熟练MATLAB软件和其GUI图形用户界面的一系列的操作。因为信号系统的课程的理论较为繁琐,概念较
摘 要:本文综合论述了信号与系统课程可视化仿真的总体结构、以及各项基本功能。着重介绍了利用MATLAB仿真软件来实现信号系统仿真设计的相关原理及功能,GUI图形用户界面具有良好的人机交互功能。在该实验平台中,集中了信号处理中的多个实验,以图形动态仿真的方式演示了信号系统课程中的部分基本信号、卷积、系统稳定性、系统响应等传输波形和变换,应用效果非常良好。此平台是一类演示型的软件,用户可以根据自身需要编写函数,并用可视化的仿真工具,来满足特定需要,使基础理论知识得以直观演示和验证,让我们感性地了解和掌握信号与系统课程中的基本理论知识。
关键词:信号系统;MATLAB;图形用户界面;
ABSTRACT:This paper comprehensively discusses the overall structure of the visual simulation of signal and system courses, as well as the basic functions. This paper introduces the principle and function of using MATLAB simulation software,to realize the simulation design of signal system, the GUI (Graphical User Interface) to design human - computer interaction.In this experimental platform, This platform is a kind of demonstration software, with the visual simulation tool, the graphical dynamic simulation of the signal system courses in the basic part of the basic signal, convolution, system stability, system response and other transmission wave-forms and transformations. the focus of the signal processing in a number of experiments, Users can write functions according to their own needs, and use visual simulation tools to meet specific needs,the application effect is very good. Basic theory of knowledge to be intuitive demonstration and verification, we can understand the basic theoretical knowledge of the signal and system courses .
Key words:Signals And Systems;MATLAB;Graphical user interface;
目 录
第一章 绪论 1
1.1 设计背景 1
1.2 设计意义 1
1.3 设计内容 1
第二章 平台简介 2
2.1 MATLAB功能特点简介 2
2.2 GUI界面简介 3
2.2.1 创建方式 3
2.2.2 界面控件 3
2.2.3 回调函数 4
2.3 MATLAB与课程的结合 5
第三章 总体设计 6
3.1模块设计 6
3.2 设计步骤 6
第四章 系统功能 8
4.1各模块的具体展示 8
4.2子界面的主要功能 10
4.2.1.基本信号产生模块 10
4.2.2信号卷积模块 11
4.2.3信号稳定性模块 11
4.2.4信号响应模块 12
4.3子界面的仿真演示 13
结束语 17
致谢 18
参考文献 19
附录 20
第一章 绪论
1.1 设计背景
现代社会是以信息化衡量科技水平的社会,对信息的研究有着举足轻重的意义。研究人员可通过对传感器上获取的信号波形进行仿真,来取得相关数据以方便所从事的研究。以前的信号仿真普遍是用硬件设施,且对仪器的精准度和设施的齐全度要求较高,并不利于各高校或研究所的广泛应用。因为在对信号处理相关课程的学习过程中时高校学子常常会感到乏味,不易理解和运用。通过硬件来仿真信号波形,对设备的精密度要求较高,某些阶段会受仪器自身因素或操作不当等影响,会无法确切的看到完全无误的波形,当换了参数时波形变化也不能够立即有所展现。
目前领域内,软件仿真因其有着可视化的人机交互界面,运用起来简单方便;数据可修改性大,利于文件的长期保存,更为人们所接受的对信号波形仿真的重要途径。因此,运用仿真软件的分析可以使我们学习信号系统课程,更加直观灵活,同时也使我们更进一步的熟悉了相关知识。
1.2 设计意义
MATLAB软件的可视化,给人以直接的视觉感受,在信号分析与系统设计方面有着卓越成效。在动手实验过程中,我们将书本上的理论知识运用到实践原理中,使我们对所学的理论知识有了更加直观的感受,方便了我们对《信号与系统》这门课程的理解。