基于MATLAB的連續(xù)信號(hào)的頻譜分析

1、編號(hào)： 西北師范大學(xué)知行學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題 目： 基于 matlab 的連續(xù)信號(hào)的頻譜分析 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 系 別： 電信系 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 完成時(shí)間： i 內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要 本文概述了信號(hào)的頻譜分析。重點(diǎn)介紹了利用 matlab 軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜 的基本分析原理及功能，以及利用 matlab 軟件提供的圖形用戶界面（graphical user interfaces ,gui）設(shè)計(jì)具有人機(jī)交互、界面友好的用戶界面。本文采用 matlab 的圖形用戶界面設(shè)計(jì)功能, 顯示出了各個(gè)圖形界面。在該實(shí)驗(yàn)中, 集成了信號(hào)處理 中的多個(gè)圖形分析,

2、 應(yīng)用效果良好。本設(shè)計(jì)是一種演示型實(shí)驗(yàn),用可視化的仿真工 具,以圖形和動(dòng)態(tài)仿真的方式演示部分基本信號(hào)的波形和變換，使學(xué)習(xí)人員直觀、 感性地了解和掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 信號(hào)處理，matlab，圖形用戶界面，實(shí)驗(yàn)軟件 ii abstract this paper summarizes the signal spectrum analysis. mainly describes the use of matlab software design and realize the basic signal spectrum analysis principle and functio

3、n, and the use of matlab software provides a graphical user interface (graphical user interfaces, gui) design with human-computer interaction, friendly interface of the user interface. this paper based on matlab graphical user interface design functions, showed each spectrum charts interface. in thi

4、s experiment, the integration of the signal processing of multiple graphics analysis and its application effect is good. this design is a type of experiments demonstrate visual simulation tools, with graphics and dynamic simulation demonstrates the basic way of signal waveform and transform, make le

5、arning personnel intuitive, perceptual understand and grasp the basic knowledge of signal and system. key words: signal processing，matlab，graphical user interface，experimental software iii 目 錄 第一章第一章 引言引言.1 1 1.1 概述 .1 1.2 連續(xù)信號(hào)的頻譜分析 .1 1.3 研究意義 .2 1.4 本文的主要工作 .2 第二章第二章 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析.3 3 2.1 引言 .3 2.2 需求分

6、析.3 2.3 可行性分析 .4 2.3.1 技術(shù)可行性.4 2.3.2 經(jīng)濟(jì)可行性 .4 2.3.3 操作可行性 .4 2.4 設(shè)計(jì)主要目標(biāo)及功能.5 2.4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo) .5 2.4.2 設(shè)計(jì)主要功能 .5 2.5 小結(jié).5 第三章第三章 方案選取方案選取.6 6 3.1 引言 .6 3.2 界面工具的選取 .6 3.3 連續(xù)信號(hào)實(shí)驗(yàn)的軟件工具選擇 .7 3.4 設(shè)計(jì)方案選擇.7 第四章第四章開發(fā)運(yùn)行環(huán)境開發(fā)運(yùn)行環(huán)境 .7 7 4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境 .7 4.2 開發(fā)語(yǔ)言和開發(fā)工具介紹.8 4.2.1 windows xp .8 4.2.2 matlab 7.0 .8 4.2.

7、3 圖形用戶界面(gui) .9 第五章第五章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).1010 iv 5.1 引言 .10 5.2 設(shè)計(jì)整體框圖 .10 5.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟.11 5.4.2 模塊具體設(shè)計(jì) .12 5.5 生成可執(zhí)行.19 5.6 小結(jié).19 第六章第六章 設(shè)計(jì)測(cè)試設(shè)計(jì)測(cè)試.2020 第七章第七章 結(jié)論結(jié)論.2020 1 基于基于 matlab 的連續(xù)信號(hào)的頻譜分析的連續(xù)信號(hào)的頻譜分析 學(xué)生：祁永嬌 指導(dǎo)教師：吳曉春 第一章第一章 引言引言 1.11.1 概述概述 隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用以及科技的發(fā)達(dá)，現(xiàn)代社會(huì)是信息的社會(huì)， 對(duì)信息的研究變得非常重要，而對(duì)信號(hào)波形的模擬可以方便研究人員研 究。以前

8、的信號(hào)模擬是用硬件，對(duì)儀器和實(shí)驗(yàn)室的要求較高，不便于廣 泛應(yīng)用，而且信號(hào)處理具有內(nèi)容繁多、概念抽象、設(shè)計(jì)復(fù)雜等特點(diǎn)，學(xué) 生在學(xué)習(xí)時(shí)常常會(huì)感到枯燥，難以理解和掌握。硬件模擬信號(hào)波形對(duì)設(shè) 備要求較高，有時(shí)候受儀器或操作不對(duì)等因素的影響將無法正確直觀的 看到波形，參數(shù)改變時(shí)不能立即看到波形變化。而用軟件的形式對(duì)信號(hào) 波形進(jìn)行仿真有著界面可視性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單方便；便于數(shù)據(jù)修改，文件 保存，實(shí)驗(yàn)效率高，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，結(jié)果直觀易懂，便于分析；而且系 統(tǒng)容易擴(kuò)展新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。所以信號(hào)仿真很有必要而且急為迫切，對(duì)連 續(xù)信號(hào)的處理及分析更加便捷。 1.21.2 連續(xù)信號(hào)的頻譜分析連續(xù)信號(hào)的頻譜分析 信號(hào)頻譜分析是

9、將信號(hào)源發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度按頻率順序展開，使其成 為頻率的函數(shù)，并考察變化規(guī)律，稱為頻譜分析。頻譜分析主要分析信 號(hào)是由哪些頻率的正弦信號(hào)疊加得到的，以及這些正弦信號(hào)的振幅。 matlab 在全世界內(nèi)都很是流行，特別是在工程計(jì)算領(lǐng)域。近年來 越來越多的國(guó)人也喜愛上了這一套軟件。matlab 的 toolbox 中也含有 概率統(tǒng)計(jì)方面的庫(kù)函數(shù)。概率方面的庫(kù)函數(shù)主要有各種常見分布的分布 函數(shù)、概率密度、分布率以及生成服從各種分布隨機(jī)數(shù)的函數(shù)統(tǒng)計(jì)方 面的庫(kù)函數(shù)含蓋了簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本下常見的參數(shù)估計(jì)（點(diǎn)估計(jì)、區(qū)間估計(jì)） ，假設(shè)檢驗(yàn)等等。 通過實(shí)驗(yàn), 加強(qiáng)學(xué)生對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)課程的理解和掌握。介紹了信號(hào) 2 之間相

10、互轉(zhuǎn)換的基本原理,并結(jié)合仿真程序的開發(fā)實(shí)例,重點(diǎn)討論了典型 的連續(xù)信號(hào)的基本運(yùn)算:時(shí)移、折疊和尺度的關(guān)鍵步驟和代碼,最后,給 出了調(diào)制的仿真結(jié)果。matlab 是一種高性能的用于工程計(jì)算的編程軟 件,它具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算、算法推導(dǎo)、建模仿真、圖形繪制等功能。 文中提出了用典型信號(hào)正弦信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換的方案,解決了連續(xù)信 號(hào)的頻譜分析,使得其他連續(xù)信號(hào)的執(zhí)行更加便利。 1.31.3 研究意義研究意義 matlab 作為編程語(yǔ)言和可視化工具 , 用 matlab 開發(fā)的實(shí)驗(yàn)為學(xué) 生提供了“信號(hào)分析”、“信號(hào)抽樣”、“系統(tǒng)仿真”、“系統(tǒng)特性”、 “濾波器設(shè)計(jì)”及“傅立葉變換”等實(shí)驗(yàn)?zāi)K 。 它的界面演

11、示框如同 通用示波器 , 顯示了信號(hào)分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)仿真過程 , 給人以直 觀的感受。在教學(xué)中它能為同學(xué)們提供了大量的實(shí)例, 同時(shí)它也留下了 在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們可以改變信號(hào)、模塊、仿真子系統(tǒng)等的參數(shù) , 并觀察 信號(hào)與系統(tǒng)的相應(yīng)變化. 在實(shí)驗(yàn)過程中 , 同學(xué)們對(duì)所學(xué)的書本知識(shí)會(huì) 有感性的認(rèn)識(shí)和直觀的驗(yàn)證 , 加深對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”原理的理解。 本課題能避開理論推導(dǎo)運(yùn)算中的不足，巧妙的運(yùn)用軟件來仿真硬件 才能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，大大降低了實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求，而且有很多的庫(kù)函 數(shù)可以在實(shí)驗(yàn)時(shí)直接調(diào)用，避免了用硬件做實(shí)驗(yàn)的局限性?？梢愿奖?的做信號(hào)頻譜分析實(shí)驗(yàn)，為教學(xué)和研究提供了方便。還能夠鍛煉一個(gè)人 在面對(duì)

12、一個(gè)具體的項(xiàng)目時(shí)，遇到問題，分析問題，解決問題的能力；獲 得獨(dú)立策劃、實(shí)施課題，并按照既定計(jì)劃進(jìn)行開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，以及查找相 關(guān)文獻(xiàn)的能力。通過自己的努力使得對(duì)于 matlab 有一個(gè)全面的、深刻 的認(rèn)識(shí),并且對(duì) matlab 做界面的軟件有了一定的了解，對(duì)系統(tǒng)規(guī)劃有了 初步的認(rèn)識(shí)。為以后研發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 1.41.4 本文的主要工作本文的主要工作 本文主要是用 matlab 實(shí)現(xiàn)連續(xù)信號(hào)的頻譜分析，用 matlab 語(yǔ)言 編程一個(gè)適合連續(xù)信號(hào)波形互相轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn),方便學(xué)生學(xué)習(xí)。具體的工 作主要有: 首先選擇典型的連續(xù)信號(hào)正弦信號(hào)做實(shí)例，用 matlab 語(yǔ)言 3 來編程，分

13、別繪出正弦信號(hào)的時(shí)域波形圖、正弦信號(hào)的幅頻譜圖、正弦 信號(hào)的均方根譜圖、正弦信號(hào)的功率譜圖、正弦信號(hào)的對(duì)數(shù)譜、通過 ifft 轉(zhuǎn)換的正弦信號(hào)波形圖。 借助工程計(jì)算軟件 matlab 在信號(hào)處理領(lǐng)域中的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了 連續(xù)信號(hào)的頻譜分析，以及連續(xù)信號(hào)可視化和運(yùn)算結(jié)果的可視化。 第二章第二章 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析 2.12.1 引言引言 現(xiàn)代社會(huì)，通信與傳感、仿真計(jì)算技術(shù)緊密結(jié)合，信息成 為社會(huì)的高級(jí)“神經(jīng)中樞” ，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)內(nèi) 外合作的加強(qiáng)，對(duì)通信水平的要求也日益增加，如果通信水平 跟不上，社會(huì)成員之間的合作程度就受到限制，生產(chǎn)力的發(fā)展 也必然受到限制，可見通信在現(xiàn)代生活中扮演的角

14、色越來越重 要，本課題以此為出發(fā)點(diǎn)，采用 matlab 語(yǔ)言為工作環(huán)境， matlab 語(yǔ)言稱為第四代編程語(yǔ)言，程序簡(jiǎn)潔、可讀性很強(qiáng)而且 調(diào)試十分容易,自 1984 年由美國(guó) mathworks 公司推向市場(chǎng)以來， 歷經(jīng)十幾年的發(fā)展，現(xiàn)已成為國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)秀科技應(yīng)用軟件， 是數(shù)字信號(hào)處理方面得天獨(dú)厚優(yōu)勢(shì)圖形開發(fā)工具.本、設(shè)計(jì)目 標(biāo)是以配合教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，主要是面對(duì)通信工程專業(yè)的初學(xué)者， 用簡(jiǎn)單，可視化的仿真模擬圖形給大家演示部分基本波的傳輸 特性，以及在信道中的傳輸特性。使他們直觀，感性地了解和 掌握通信系統(tǒng)的概念、傳輸性能等。 2.22.2 需求分析需求分析 通信在現(xiàn)今生活中已是普遍存在，在經(jīng)濟(jì)

15、發(fā)展，政治軍事 活動(dòng)，個(gè)人生活中的應(yīng)運(yùn)以是相當(dāng)普遍，是社會(huì)發(fā)展不可缺少 的工具，自 1844 年莫而斯在華盛頓和巴爾的摩之間發(fā)送世界 第一份電報(bào)以來，通信已經(jīng)經(jīng)歷了 150 多年，發(fā)展到目前數(shù)字 通信趨于替代模擬通信的趨勢(shì)。 信號(hào)與系統(tǒng)課程，是高等 4 理工科類院校通信與電子信息工程等專業(yè)中一門十分重要的基 礎(chǔ)理論課，也是電子信息工程專業(yè)許多后續(xù)課程的重要理論基 礎(chǔ)。以前的信號(hào)模擬是通過硬件，對(duì)儀器和實(shí)驗(yàn)室的要求較高， 不便于廣泛應(yīng)用，而且信號(hào)處理具有內(nèi)容繁多、概念抽象、設(shè) 計(jì)復(fù)雜等特點(diǎn), 學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)常常會(huì)感到枯燥, 難以理解和掌 握。 基于此種需求，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為演示型實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用 matla

16、b 軟件開發(fā)，便于學(xué)生直觀觀察信號(hào)系統(tǒng)中涉及的波形及特性的 原理圖, 為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，以及獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)新的系統(tǒng)， 打下基礎(chǔ)。 2.32.3 可行性分析可行性分析 2.3.1 技術(shù)可行性 本課題所涉及的研究目標(biāo)，已經(jīng)有相當(dāng)成熟的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。 通過開發(fā)人員的文獻(xiàn)調(diào)查，對(duì)于 matlab 做用戶圖象界面和信號(hào)模擬所 涉及到的技術(shù)問題進(jìn)行細(xì)致的分析，很大一部分可以使用電子信息工程 的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行構(gòu)建，其他的部分則可以通過自學(xué)，調(diào)用已經(jīng)開發(fā)好的 一些功能模塊來完成課題涉及到的技術(shù)要求。 2.3.2 經(jīng)濟(jì)可行性 本課題通過對(duì)既有開發(fā)平臺(tái)的使用，能夠設(shè)計(jì)出比較完善的信號(hào)系 統(tǒng)處理，沒有任何經(jīng)濟(jì)上

17、的負(fù)擔(dān)，本課題可以自主開發(fā)信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平 臺(tái)，為實(shí)驗(yàn)提供了靈活性,擺脫了硬件可以看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而且用 matlab 來進(jìn)行仿真.為教學(xué)和研究提供了方便,在經(jīng)濟(jì)上節(jié)約了實(shí)驗(yàn)開 支,鍛煉了學(xué)生的自我研發(fā)意識(shí)和自己動(dòng)手的能力。 2.3.3 操作可行性 matlab 程序流程簡(jiǎn)單明了，理解能力高，并且能夠結(jié)合開發(fā)工具， 共同實(shí)現(xiàn)信號(hào)模擬功能。它易學(xué)易用，不需大量編程，能拓展出一些高 水平的模擬平臺(tái)作品，對(duì)于非專業(yè)的開發(fā)人員和專業(yè)開發(fā)人員都是一個(gè) 好的選擇。從可操作性的角度來講，完全可行。 5 2.42.4 設(shè)計(jì)主要目標(biāo)及功能設(shè)計(jì)主要目標(biāo)及功能 2.4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo) 本課題開發(fā)目標(biāo)是利用 matlab

18、軟件開發(fā)一套集可視化圖形與動(dòng)態(tài) 仿真為一體的教學(xué)演示型軟件，主要是面對(duì)初學(xué)者，用可視化的仿真模 擬圖形配合老師的講課內(nèi)容給大家演示信號(hào)與系統(tǒng)課程中連續(xù)信號(hào) （正弦信號(hào)）的頻譜分析（時(shí)域波形、幅頻譜、均方根、功率譜、對(duì)數(shù) 譜、ifft 轉(zhuǎn)換） ，幫助他們直觀、感性地了解和掌握信號(hào)系統(tǒng)的概念、 基本特征等，深化對(duì)通信概念的理解。 2.4.2 設(shè)計(jì)主要功能 本設(shè)計(jì)主要功能包括基本序列計(jì)算、基本信號(hào)產(chǎn)生、幅度頻譜繪制、 均方根計(jì)算、功率計(jì)算、對(duì)數(shù)計(jì)算、ifft 轉(zhuǎn)換。簡(jiǎn)單基礎(chǔ)地涵蓋了 信號(hào)與系統(tǒng)部分基本章節(jié), 用可視化的仿真模擬圖形為大家演示部 分基本信號(hào)的傳輸波形和調(diào)制變換，部分交互式界面可直接輸入

19、合適的 值使大家更直觀、感性地了解和掌握信號(hào)系統(tǒng)的概念、傳輸性能、基本 特征等,為課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。界面上的文字說明幫助大家了解本圖 形的特性或功能。整套設(shè)計(jì)采取圖文并茂、循序漸進(jìn)、從感性到理性的 方式，讓初學(xué)者掌握基本信號(hào)模擬和運(yùn)算。 2.52.5 小結(jié)小結(jié) 一個(gè)設(shè)計(jì)在開發(fā)之前就需要進(jìn)行需求分析和可行性分析，本章重點(diǎn) 闡述本設(shè)計(jì)的需求分析、可行性分析和目的，對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)的需求有了一 個(gè)比較有力的證明。 6 第三章第三章 方案選取方案選取 3.13.1 引言引言 本設(shè)計(jì)研究的連續(xù)信號(hào)的頻譜分析，用開發(fā)軟件 matlab 運(yùn)行的。 本系統(tǒng)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換和信號(hào)基本參數(shù)的運(yùn)算，這對(duì)接觸

20、matlab 的我們來是說比較容易的，但譜之間是有差別的。 譜是個(gè)很不嚴(yán)格的東西，常常指信號(hào)的 fourier 變換， 是一個(gè)時(shí)間平均（time average）概念 功率譜的概念是針對(duì)功率有限信號(hào)的(能量有限信號(hào)可用能量譜分 析)，所表現(xiàn)的是單位頻帶內(nèi)信號(hào)功率隨頻率的變換情況。保留頻譜的 幅度信息，但是丟掉了相位信息，所以頻譜不同的信號(hào)其功率譜是可能 相同的。有兩個(gè)重要區(qū)別： 1。功率譜是隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)平均概念，平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜是 一個(gè)確定函數(shù)；而頻譜是隨機(jī)過程樣本的 fourier 變換，對(duì)于一個(gè)隨機(jī) 過程而言，頻譜也是一個(gè)“隨機(jī)過程” 。 （隨機(jī)的頻域序列） 2。功率概念和幅度概念的

21、差別。此外，只能對(duì)寬平穩(wěn)的各態(tài)歷經(jīng) 的二階矩過程談功率譜，其存在性取決于二階局是否存在并且二階矩的 fourier 變換收斂； 而頻譜的存在性僅僅取決于該隨機(jī)過程的該樣本的 fourier 變換是 否收斂。 3.23.2 界面工具的選取界面工具的選取 由于我們的課題是基于 matlab 的連續(xù)信號(hào)的頻譜分析，在做用戶 界面的時(shí)候選擇了 gui 用戶界面，這樣看起來會(huì)更加的方便，使用也是 更加的便捷。 7 3.33.3 連續(xù)信號(hào)實(shí)驗(yàn)的軟件工具選擇連續(xù)信號(hào)實(shí)驗(yàn)的軟件工具選擇 我們?cè)趯W(xué)習(xí)信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理課程時(shí)，做實(shí)驗(yàn)的 時(shí)候用的是 matlab 軟件來實(shí)現(xiàn)信號(hào)波形的模擬以及處理，可以比較直

22、觀準(zhǔn)確的看到波形，對(duì) matlab 軟件也有了初步的認(rèn)識(shí)，也可以用它編 寫一些比較簡(jiǎn)單的程序來。在信號(hào)波形模擬的領(lǐng)域中，我們只接觸過 matlab 軟件，所以在編寫模擬信號(hào)波形這個(gè)模塊中我們選擇 matlab 軟 件。matlab 是 math 和 works 公司推出的一個(gè)為工程計(jì)算和數(shù)據(jù)分析而 專門設(shè)計(jì)的高級(jí)交互式軟件包，利用它能容易地解決在系統(tǒng)仿真領(lǐng)域教 學(xué)與研究中遇到的問題。 3.43.4 設(shè)計(jì)方案選擇設(shè)計(jì)方案選擇 在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中, 界面布局設(shè)計(jì)采用一鍵向下的設(shè)計(jì)方法, 即先 設(shè)計(jì)子界面，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主界面。界面設(shè)計(jì)完成后, 可以讓圖像更直 觀的展現(xiàn)。可以用于實(shí)驗(yàn)操作。 第四章第四章

23、 開發(fā)運(yùn)行環(huán)境開發(fā)運(yùn)行環(huán)境 4.14.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境 1) 硬件環(huán)境 能運(yùn)行普通應(yīng)用程序的計(jì)算機(jī)一臺(tái)； 2)軟件環(huán)境 操作系統(tǒng)：windows xp 開發(fā)工具：matlab7.1 matlab gui 8 4.24.2 開發(fā)語(yǔ)言和開發(fā)工具介紹開發(fā)語(yǔ)言和開發(fā)工具介紹 4.2.1 windows xp windows xp，或視窗 xp 是微軟公司最新發(fā)布的一款視窗操作系統(tǒng)。 它發(fā)行于 2001 年 10 月 25 日，原來的名稱是 whistler。微軟最初發(fā)行 了兩個(gè)版本，家庭版(home)和專業(yè)版(professional)。家庭版的消費(fèi)對(duì) 象是家庭用戶，專

24、業(yè)版則在家庭版的基礎(chǔ)上添加了新的為面向商業(yè)的設(shè) 計(jì)的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證、雙處理器等特性。且家庭版只支持 1 個(gè)處理器，專業(yè)版 則支持 2 個(gè)。字母 xp 表示英文單詞的“體驗(yàn)”(experience)。windows xp 是基于 windows 2000 代碼的產(chǎn)品，同時(shí)擁有一個(gè)新的用戶圖形界面 (叫做月神 luna)，它包括了一些細(xì)微的修改，其中一些看起來是從 linux 的桌面環(huán)境(desktop environmen)諸如 kde 中獲得的靈感。帶有 用戶圖形的登陸界面就是一個(gè)例子。此外，windows xp 還引入了一個(gè) “基于人物”的用戶界面，使得工具條可以訪問任務(wù)的具體細(xì)節(jié)。 它包括了簡(jiǎn)化

25、了的 windows 2000 的用戶安全特性，并整合了防火 墻，以用來確保長(zhǎng)期以來以著困擾微軟的安全問題。 4.2.2 matlab 7.0 matlab(matrix laboratory)語(yǔ)言是美國(guó)的 cleve moler 博士構(gòu)思 并開發(fā)集命令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)，是目前國(guó) 際工程控制界應(yīng)用最廣、最流行的一種控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的軟件 工具，它集成了計(jì)算功能,符號(hào)運(yùn)算,數(shù)據(jù)可視化等功能,具有功能強(qiáng)大、 界面友好、配套工具箱完善等特點(diǎn)，其 simulink 仿真環(huán)境及 s 函數(shù)的 應(yīng)用為我們提供了有效實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，該軟件先前的版本與 visual c+和 vis

26、ual basic 等可視化編程軟件相比功能較差,但是新版的 matlab 7.1 軟件已經(jīng)在這方面向這些軟件靠近,其可視化編程能力有了 很大程度的提高.該軟件最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔的,開放式代碼。提供了 更為直觀,符合人們思維習(xí)慣的代碼,現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹該軟件的主要特點(diǎn)。 1) 語(yǔ)言簡(jiǎn)單，代碼靈活，極其豐富的庫(kù)函數(shù)資源。在程序設(shè)計(jì)中 該軟件對(duì)代碼的書寫形式?jīng)]有很嚴(yán)格的限制，同時(shí)利用豐富的庫(kù)函數(shù)簡(jiǎn) 化了子程序的編寫任務(wù)，利用極其豐富的庫(kù)函數(shù)可以使程序開發(fā)避免繁 9 雜的子程序編程任務(wù)避免了一些不必要的錯(cuò)誤，提高了程序的可靠性。 2) 豐富靈活的運(yùn)算符。matlab 提供了和 c 語(yǔ)言一樣多的運(yùn)算符，

27、使用這些運(yùn)算符可使程序短小、靈活。 3) 面向?qū)ο缶幊毯徒Y(jié)構(gòu)化控制功能。尤其是新版的 matlab7.0 軟 件在可視化方面較以前版本有了很大程度的提高，使得界面編程更加自 由，方便。 4) 程序設(shè)計(jì)自由度大。在新版的 matlab7.0 軟件中，用戶無須對(duì) 矩陣進(jìn)行預(yù)定義就可以使用，對(duì)數(shù)組和變量的應(yīng)用也得到很大程度的擴(kuò) 展。 5) 程序可移植性好，基本上可以不作修改就可以在各種型號(hào)的計(jì) 算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)用。 6) 分門別類的工具箱是該軟件的又一大特點(diǎn)。核心工具箱和學(xué)科 類的工具箱。這些工具箱都是該學(xué)科的高水平的專業(yè)人士所編，所以用 戶可以直接使用。提高了編程效率。 7) 開放的共享源代碼。

28、開放性的代碼是該軟件最受歡迎的另一大 特點(diǎn)。所有的核心文件和工具箱文件都是可讀可該的源代碼。所以 matlab 語(yǔ)言被稱為第四代編程語(yǔ)言3。 4.2.3 圖形用戶界面(gui) 圖形用戶界面（gui）是用戶與計(jì)算機(jī)程序之間的交互方式，是用 戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的方式。計(jì)算機(jī)在屏幕顯示圖形和文本，若有 揚(yáng)聲器還可產(chǎn)生聲音。用戶通過輸入設(shè)備，如：鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、 繪制板或麥克風(fēng)，與計(jì)算機(jī)通訊。用戶界面設(shè)定了如何觀看和如何感知 計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。通常，多是根據(jù)悅目的結(jié)構(gòu)和用戶界面 功能的有效性來選擇計(jì)算機(jī)或程序。圖形用戶界面或 gui 是包含圖形對(duì) 象，如：窗口、圖標(biāo)、菜單和文本的用

29、戶界面。以某種方式選擇或激活 這些對(duì)象，通常引起動(dòng)作或發(fā)生變化。最常見的激活方法是用鼠標(biāo)或其 它點(diǎn)擊設(shè)備去控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的運(yùn)動(dòng)。按下鼠標(biāo)按鈕，標(biāo)志著對(duì) 象的選擇或其它動(dòng)作。 matlab 在 demo 命令中包含了 gui 功能的極好例子。matlab 為表現(xiàn) 其基本功能而設(shè)計(jì)的演示程序 demo 是使用圖形界面的最好范例。 10 matlab 的用戶，在指令窗中運(yùn)行 demo 打開那圖形界面后，只要用鼠標(biāo) 進(jìn)行選擇和點(diǎn)擊，就可瀏覽那豐富多彩的內(nèi)容。如: demo 研究該命令，以了解 uimenu 和 uicontrol 如何給 matlab 函數(shù)提供 交互輸入。 在運(yùn)行了 demo 例

30、子后，很可能會(huì)問“為什么要在 matlab 中建立 一個(gè) gui？”這是一個(gè)很好的問題，簡(jiǎn)單的回答是可能并不需要使用 matlab 來分析數(shù)據(jù)，求解問題，繪制結(jié)果的絕大多數(shù)的人，并不會(huì)發(fā) 現(xiàn) gui 工具很有用。但另一方面，gui 可以在 matlab 中生成非常有效 的工具和應(yīng)用程序，或是建立演示工作的交互式界面。 第五章第五章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 5.15.1 引言引言 信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)繁多、復(fù)雜，許多實(shí)驗(yàn)還需要輸入?yún)?shù)，若將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成 一個(gè)界面，使得系統(tǒng)繁重、擁擠，不能夠?qū)崿F(xiàn)友好、美化的界面的設(shè)計(jì) 要求。因此，在設(shè)計(jì)界面的時(shí)候，采用一個(gè)主界面和若干子界面，每個(gè) 子界面是一個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)或

31、功能，并通過主界面調(diào)用子界面的 設(shè)計(jì)方法。 5.25.2 設(shè)計(jì)整體框圖設(shè)計(jì)整體框圖 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由兩部分組成: 界面模塊設(shè)計(jì)和菜單模塊設(shè)計(jì)。 其中, 界面模塊總共包括八個(gè)模塊: 開始引導(dǎo)模塊、主模塊、基本信號(hào) 的時(shí)域波形產(chǎn)生模塊、幅頻譜轉(zhuǎn)換模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、ifft 轉(zhuǎn)換模 塊、均方根轉(zhuǎn)換模塊、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖 5-1 所示。 11 圖 5-1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 5.35.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)的具體步驟如下: 1）運(yùn)用 matlab 的圖形用戶界面(gui)設(shè)計(jì)方法, 設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系 統(tǒng)的開始引導(dǎo)界面、實(shí)驗(yàn)主界面及其實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理課程中具體實(shí)驗(yàn)的各 個(gè)子界

32、面。 2）運(yùn)用 matlab 的圖形用戶界面(gui)設(shè)計(jì)方法, 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的說明 界面及其各個(gè)實(shí)驗(yàn)的說明界面。 3）分別編寫各個(gè)子界面的各個(gè)控件對(duì)象的回調(diào)函數(shù), 來實(shí)現(xiàn)控件 相應(yīng)控制功能, 達(dá)到直接通過界面上各個(gè)控件就可以控制數(shù)據(jù)的輸入輸 出, 并可以方便地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)及其圖形進(jìn)行讀取和分析的目的。 4）編寫主界面的回調(diào)函數(shù), 將各個(gè)實(shí)驗(yàn)子界面整合在信號(hào)處理系 統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主界面中, 即通過主界面就可以進(jìn)入任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)子界面進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)。 5）編寫開始引導(dǎo)界面的回調(diào)函數(shù), 實(shí)現(xiàn)從引導(dǎo)界面直接進(jìn)入主界 面。 5.5.4 4 系統(tǒng)模塊系統(tǒng)模塊 時(shí)域波形 幅度頻譜 功率轉(zhuǎn)換 均方根轉(zhuǎn)換 對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換 iff

33、t 變換 開始引導(dǎo)界面 開始界面 12 5.4.1 模塊劃分簡(jiǎn)介 本系統(tǒng)根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)類別、個(gè)數(shù)的要求來規(guī)劃模塊，在設(shè)計(jì)的 時(shí)候本著界面美觀、簡(jiǎn)潔的原則。 5.4.2 模塊具體設(shè)計(jì) a基本信號(hào)產(chǎn)生模塊的窗體創(chuàng)建 啟動(dòng) matlab7.0,在命令窗口輸入 guide,打開 gui 制作窗口，在窗 體上有界面制作工具。 在 pushbutton 下單擊右鍵 callback,打開 callback function,調(diào) 用 matlab 內(nèi)部提供的函數(shù)，square 函數(shù), sawtooth 函數(shù), sinc 函數(shù), diric 函數(shù), rectpuls 函數(shù), tripuls 函數(shù) ,puls

34、tran 函數(shù) ,chip 函 數(shù) 在 gui 制作窗口，axes 是用來顯示圖形，當(dāng)單擊 pushbutton,運(yùn)行 結(jié)果，會(huì)在 axes 中顯示出來。 簡(jiǎn)單函數(shù)基本性質(zhì)的模塊，通過人機(jī)交互方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，在信號(hào) 1 和信號(hào) 2 中輸入幅值，頻率，初相，移位不同的值，對(duì)其信號(hào)相加，信 號(hào)相乘，信號(hào)移位使信號(hào)在 axes 窗口中，顯示出來。仿真的波形有正 弦波，三角波，指數(shù)函數(shù)，抽樣函數(shù)，脈沖函數(shù)等。popupmenu 函數(shù)中 用 switch val1case 1 來調(diào)用不同的波形， ）設(shè)置句柄 get(handles.popupmenu)用 strdouble(get(handles.edi

35、t,string)來 輸入測(cè)試數(shù)據(jù),達(dá)到直觀仿真模擬圖. 例一：正弦信號(hào)時(shí)域波形 a正弦信號(hào)的公式。正弦信號(hào)，一般寫做 （5-3）tktfsin 式中 k 為振幅，是角頻率， 為初相位。弦信號(hào)是周期信號(hào)，其周期 t 與角頻率和頻率 滿足下列關(guān)系式 （5-4） f t 12 b正弦信號(hào)的運(yùn)行結(jié)果如圖所示： 13 c.程序代碼 fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) x=sin(2*pi*f*t); subplot(231); plot(t,x);%作正弦信號(hào)的時(shí)域波形 axis(0,0.01,

36、-1,1); xlabel(t); ylabel(y); title(正弦信號(hào)時(shí)域波形); 例二：正弦信號(hào)幅度頻譜圖 a運(yùn)行結(jié)果如圖 5-12 所示： 14 圖 5-12 正弦信號(hào)幅頻譜圖 c部分程序： fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; plot(f,mag);%做頻譜圖 axis(0,100,0,80); xlabel(頻率

37、(hz); ylabel(幅值); title(正弦信號(hào)幅頻譜圖); grid; 例三：正弦信號(hào)均方根譜 15 a正弦信號(hào)均方根譜運(yùn)行界面如圖 5-13 所示 圖 5-13 正弦信號(hào)均方根譜圖 c部分程序: fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; axis(0,100,0,80); sq=abs(y); plot(f,sq); xl

38、abel(頻率(hz); ylabel(均方根譜); title(正弦信號(hào)均方根譜); 16 grid; 例四：正弦信號(hào)功率譜 a正弦信號(hào)功率譜運(yùn)行界面如圖 5-14 所示 圖 5-14 正弦信號(hào)功率譜圖 b部分程序: fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; axis(0,100,0,80); sq=abs(y); 17 power

39、=sq.2; plot(f,power); xlabel(頻率(hz); ylabel(功率譜); title(正弦信號(hào)功率譜); grid; 例五：正弦信號(hào)對(duì)數(shù)譜 a.正弦信號(hào)對(duì)數(shù)譜運(yùn)行界面如圖 5-15 所示 圖 5-15 正弦信號(hào)對(duì)數(shù)譜 b部分程序: fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; 18 axis(0,100,0,80

40、); sq=abs(y); power=sq.2; grid; ln=log(sq); plot(f,ln); xlabel(頻率(hz); ylabel(對(duì)數(shù)譜); title(正弦信號(hào)對(duì)數(shù)譜); grid; 例六：通過 ifft 轉(zhuǎn)換的正弦信號(hào)波形 a.通過 ifft 轉(zhuǎn)換的正弦信號(hào)波形運(yùn)行界面如圖 5-16 所示 圖 5-16 通過 ifft 轉(zhuǎn)換的正弦信號(hào)波形圖 b部分程序: fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 19 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y

41、);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; axis(0,100,0,80); sq=abs(y); power=sq.2; grid; ln=log(sq); xifft=ifft(y); magx=real(xifft); ti=0:length(xifft)-1/fs; plot(ti,magx); xlabel(t); ylabel(y); title(通過 ifft 轉(zhuǎn)換的正弦信號(hào)波形); grid; 5.5.5 5 生成可執(zhí)行生成可執(zhí)行 本系統(tǒng)要求最終結(jié)果要在開發(fā)工具（matlab）軟件運(yùn)行，我們?cè)谧?gui 的時(shí)候主要參考了

42、別人生成可執(zhí)行文件的方法。 首先在 matlab 命令行窗口中打開 gui 設(shè)計(jì)的圖形界面。然后拖入 所要的圖形控件，按需要修改外觀直至滿足要求。點(diǎn)擊 guide 界面上方 的 run 按鈕，會(huì)生成一個(gè) fig 文件，一個(gè) m 文件，其中 fig 文件是你界 面的圖形，m 文件是你界面的回調(diào)函數(shù)，在 m 文件里每個(gè)控件的回調(diào)函 數(shù)都已經(jīng)自動(dòng)生成，把我們自己的 m 代碼填在相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)里即可。 5.6 小結(jié) 本章討論了軟件系統(tǒng)平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)整體框圖和各模 塊的界面和設(shè)計(jì)方法，詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊產(chǎn)生波形的原理，并分析了 最后生成可執(zhí)行文件的方法。 - 20 - 第六章第六章 設(shè)計(jì)測(cè)試

43、設(shè)計(jì)測(cè)試 經(jīng)過緊張的工作，我們終于按照要求完成了一系列的程序設(shè)計(jì)，為 了更好的對(duì)本設(shè)計(jì)的正確性做出客觀公正的評(píng)價(jià)，為了更進(jìn)一步的對(duì)本 課題進(jìn)行驗(yàn)證，為了能給得到一個(gè)滿意的結(jié)果，讓用戶更好的學(xué)習(xí)本課 程，也為了發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)本身隱蔽的一系列問題從而提高用戶的工作效率。 為此對(duì)此設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的測(cè)試 我們完成的功能是仿真, 信號(hào)波形的動(dòng)態(tài)仿真、時(shí)域波形、幅頻譜、 均方根譜、功率譜、對(duì)數(shù)譜、通過 ifft 轉(zhuǎn)換的波形圖等。當(dāng)輸入數(shù)據(jù) 之后，結(jié)果會(huì)以可視化的方式顯示出來。其他的就是一些靜態(tài)的演示圖， 通過編程顯示出來，主要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容包括基本信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換。通過測(cè) 試，本設(shè)計(jì)具有良好的系統(tǒng)精確性。通過設(shè)計(jì)也使我

44、們明白了：編寫一 個(gè)功能完善的設(shè)計(jì)是需要經(jīng)過多次的測(cè)試調(diào)試才能夠正常運(yùn)行的。程序 編寫的完成只是整個(gè)開發(fā)過程中的小部分，這對(duì)我們以后學(xué)習(xí)單元測(cè)試 和集成測(cè)試、軟件的開發(fā)過程有很好的幫助。在測(cè)試過程中出現(xiàn)的某些 故障都是出乎意料的，有些問題的解決也許并不困難，但要周密的考慮 過程。 第七章第七章 結(jié)論結(jié)論 在吳曉春老師的指導(dǎo)下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，就要畫上一個(gè)句號(hào)了。通 過對(duì)信號(hào)的頻譜分析這個(gè)課題的設(shè)計(jì)，我們?cè)诰幊棠芰ι嫌辛藢?shí)質(zhì)性地 提高。 鑒于本文設(shè)計(jì)的信號(hào)頻譜分析平臺(tái)為個(gè)人計(jì)算機(jī)，其性能有限， 故暫不能做大規(guī)模的精確系統(tǒng)測(cè)試。雖然連續(xù)信號(hào)的頻譜分析已經(jīng)順利 完工并能夠正常運(yùn)行，但想要成為一個(gè)能夠在

45、大范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的此類 設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)還需要投入更多的精力去學(xué)習(xí)和完善。 matlab 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)發(fā)展到現(xiàn)在，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，然現(xiàn)如今已經(jīng)發(fā) 展 21 成為信息產(chǎn)業(yè)中一個(gè)大的研究熱點(diǎn)。更是由于次實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性 和所具有的挑戰(zhàn)性，才使得有更多的 matlab 愛好者投身其中，為基于 matlab 的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。 希望通過本文，給喜歡 matlab 的愛好者提供一些可以借鑒的材 料，以此共勉！ 1)個(gè)人學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)。 要在最短的時(shí)間內(nèi)做出最成功的設(shè)計(jì)，不僅靠課堂上的知識(shí)，還要 靠平時(shí)的積累，和課外閱讀的素材。matlab 有很好的圖象處理功能,其 特點(diǎn)是開發(fā)效率高，接受能力快。我們

46、此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是在 matlab 環(huán)境中開發(fā)的。如果所實(shí)現(xiàn)的波形較多則可顯示出非常高的效率和使用 價(jià)值。 2)編程和系統(tǒng)規(guī)劃的認(rèn)識(shí)。 熟練使用開發(fā)工具不等于編程，或許掌握一種開發(fā)工具并不容易。 使用開發(fā)工具并不能提高編程水平。我們的程序是利用 matlab 的用戶 圖象功能來編寫界面，并且規(guī)劃了這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)板塊，各個(gè)板塊互相 獨(dú)立，條理清晰，能方便快捷的在各個(gè)板塊中切換。 在編程的時(shí)候我們遇到一些麻煩，因?yàn)閷?duì) matlab 軟件本來就很陌 生，且并不是任何工具都可以寫出高效的代碼。當(dāng)然這是我們的弱項(xiàng)， 我們或許無權(quán)去評(píng)判。 3)不足和提高。 畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們對(duì)自己有了更加理性的了解，我們

47、的軟件工程 的思想是有限的，軟件需求的能力也是有限的，編程能力和系統(tǒng)規(guī)劃能 力有待提高。盡管這樣，我們還是盡量運(yùn)用了軟件工程的思想。我們的 編程能力在開發(fā)當(dāng)中得到了很大提高，可以寫出高效緊湊的代碼，當(dāng)然 這是我們每個(gè)人都可以做到的。 4)設(shè)計(jì)心得 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所必須面對(duì)的。過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終 于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知 識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一 22 種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己 要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺

48、得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂， 有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過 程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜 合素質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái) 富，使我終身受益。 22 致致 謝謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的 畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的 督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 本論文是在我們導(dǎo)師吳曉春的悉心指導(dǎo)下完成。在整個(gè)做作課題的過程中，吳 老師不時(shí)給予我們熱情的鼓勵(lì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)施上的大力支持，這是我們

49、的課題順利 完成的保障。 首先，我要向我的導(dǎo)師吳小春老師，表示最衷心的感謝。從本論文一開始 設(shè)計(jì)，到系統(tǒng)的最初規(guī)劃，程序編寫以及最后的論文撰寫過程中都給于了我許 多得建議和指正。吳老師平日里工作繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，她 都給予了我悉心的指導(dǎo)，為我們及時(shí)糾正畢業(yè)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。除了敬佩吳 老師的專業(yè)水平外，她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和孜孜不倦的科研精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí) 的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 另外，衷地感謝我的父母，我的家人，感謝他們一直以來對(duì)我的關(guān)愛和支 持！還要感謝這四年來所有老師、感謝知行學(xué)院對(duì)我的辛苦培育。還有這四年 來所有關(guān)心我的人。 感謝所有我需要感謝的人，在此，

50、我謹(jǐn)表示深深的謝意！ 23 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 蘇中義.matlab簡(jiǎn)介j.上海電機(jī)技術(shù)高等專科學(xué)院學(xué)報(bào),2003,4:78. 2 楊建強(qiáng),羅先香.matlab軟件工具箱簡(jiǎn)介j水科學(xué)進(jìn)展,2001,12(2):237242. 3 劉瑞楨.matlab簡(jiǎn)介j電腦編程技巧與維護(hù),1997,7(1):4851. 4 楊世文，許小健.matlab 優(yōu)化工具箱在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用j科學(xué)技術(shù)與工程， 2008,8(5):13471349. 5 劉勤讓，羅小武.基于matlab的信號(hào)處理仿真j. 信息工程大學(xué)學(xué)報(bào),2000,1(1): 3840. 6 高飛，汪浩.基于matlab的“信號(hào)與系統(tǒng)”仿真實(shí)驗(yàn)

51、及其性能分析j南民族學(xué)院學(xué) 報(bào) (自然科學(xué)版)，2001,10(2):266269. 7 林月美, 陳仁安,基于matlab 的信號(hào)與系統(tǒng)軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)j集美大學(xué)學(xué)報(bào), 2001,6(3):51254. 8 夏平基于matlab的信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)體系j.教學(xué)實(shí)驗(yàn),2004,26(5): 7376. 9 李蘊(yùn)華基于matlab的信號(hào)與系統(tǒng)頻域分析j.武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào),2006,19(5): 2124. 10 任亞莉matlab 在信號(hào)與系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用j.編程園地，2006,16(2):3436. 11 許艷惠基于ma丁lab的信號(hào)系統(tǒng)仿真及應(yīng)用j. 儀器儀表用戶,2006:969

52、7. 12 呂鋒,劉泉，江雪梅基于matlab 的信號(hào)與系統(tǒng)軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)j. 理工高教研究, 2006 ,4 (25):9899. 13 羅朝明，李文，李延平，劉杰基于matlab 和vb 的信號(hào)與系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)j. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2007,20(1):5962. 14 馬蕾，任全會(huì)基于matlab 的信號(hào)與系統(tǒng)頻域方面仿真教學(xué)j. science %設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) x=sin(2*pi*f*t); plot(t,x);%作正弦信號(hào)的時(shí)域波形 axis(0,0.01

53、,-1,1); xlabel(t); ylabel(y); title(正弦信號(hào)時(shí)域波形); 二 正弦信號(hào)幅頻譜圖代碼 fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; plot(f,mag);%做頻譜圖 axis(0,100,0,80); xlabel(頻率(hz); ylabel(幅值); title(正弦信號(hào)幅頻譜圖); grid; 三

54、 正弦信號(hào)均方根譜代碼 fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; axis(0,100,0,80); sq=abs(y); plot(f,sq); 25 xlabel(頻率(hz); ylabel(均方根譜); title(正弦信號(hào)均方根譜); grid; 四 正弦信號(hào)功率譜圖代碼 fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定

55、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; axis(0,100,0,80); sq=abs(y); power=sq.2; plot(f,power); xlabel(頻率(hz); ylabel(功率譜); title(正弦信號(hào)功率譜); grid; 五 正弦信號(hào)對(duì)數(shù)譜圖代碼 fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;

56、%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; axis(0,100,0,80); sq=abs(y); power=sq.2; grid; ln=log(sq); plot(f,ln); xlabel(頻率(hz); ylabel(對(duì)數(shù)譜); title(正弦信號(hào)對(duì)數(shù)譜); grid; 六 通過 ifft 轉(zhuǎn)換的正弦信號(hào)波形圖代碼 26 fs=1000;%設(shè)定采樣頻率 n=1024;%設(shè)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 i=0:n-1; t=i/fs; f=100;

57、%設(shè)定正弦信號(hào)頻率 %生成正弦信號(hào) y=fft(x,n);%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y);%求幅值 f=(0:n-1)*fs/n;%橫坐標(biāo)頻率的表達(dá)式為 f=(0:m-1)*fs/m; axis(0,100,0,80); sq=abs(y); power=sq.2; grid; ln=log(sq); xifft=ifft(y); magx=real(xifft); ti=0:length(xifft)-1/fs; plot(ti,magx); xlabel(t); ylabel(y); title(通過 ifft 轉(zhuǎn)換的正弦信號(hào)波形); grid; 09/20 11:46 102

58、 機(jī)體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及 cad 設(shè)計(jì) 09/08 20:02 3kn 微型裝載機(jī)設(shè)計(jì) 09/20 15:09 45t 旋挖鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)液壓缸設(shè)計(jì) 08/30 15:32 5 噸卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì) 10/30 17:12 c620 軸撥桿的工藝規(guī)程及鉆 2-16 孔的鉆床夾具設(shè)計(jì) 09/21 13:39 ca6140 車床撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 831003 08/30 15:37 cpu 風(fēng)扇后蓋的注塑模具設(shè)計(jì) 09/20 16:19 gdc956160 工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)設(shè)計(jì) 08/30 15:45 ls 型螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 10/07 23:43 ls 型螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì) 09/

59、20 16:23 p-90b 型耙斗式裝載機(jī)設(shè)計(jì) 09/08 20:17 pe10 自行車無級(jí)變速器設(shè)計(jì) 10/07 09:23 話機(jī)機(jī)座下殼模具的設(shè)計(jì)與制造 09/08 20:20 t108 噸自卸車拐軸的斷裂原因分析及優(yōu)化設(shè)計(jì) 09/21 13:39 x-y 型數(shù)控銑床工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 09/08 20:25 yd5141syz 后壓縮式垃圾車的上裝箱體設(shè)計(jì) 10/07 09:20 zh1115w 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì) 09/21 15:34 zxt-06 型多臂機(jī)凸輪軸加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 10/30 16:04 三孔連桿零件的工藝規(guī)程及鉆 35h6 孔的夾具設(shè)計(jì) 27 08/30 17:57 三層貨運(yùn)電梯曳引機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10/29