圖形用戶界面(GUI)

1、 湖北民族學(xué)院實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告圖形用戶界面(GUI)課 程： 隨機(jī)信號處理 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級： 0312412 學(xué) 號： 0312412XX 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)教師： XX 成 績：_ 2014年 12月 1 日10實(shí)驗(yàn)1：圖形用戶界面（Graphical User Interface）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉MATLAB基本操作2. 掌握對音頻信號的常規(guī)處理3. 掌握對隨機(jī)信號進(jìn)行簡單的圖形界面操作實(shí)驗(yàn)原理圖形用戶界面（Graphical User Interface，簡稱 GUI，又稱圖形用戶接口）是指采用圖形方式顯示的計(jì)算機(jī)操作用戶界面。與早期計(jì)算機(jī)使用的命令行界面相

2、比，圖形界面對于用戶來說在視覺上更易于接受。GUI 是 Graphical User Interface 的簡稱，即圖形用戶界面，通常人機(jī)交互圖形化用戶界面設(shè)計(jì)經(jīng)常讀做“goo-ee”準(zhǔn)確來說 GUI 就是屏幕產(chǎn)品的視覺體驗(yàn)和互動(dòng)操作部分。GUI 是一種結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)，及各商業(yè)領(lǐng)域需求分析的人機(jī)系統(tǒng)工程，強(qiáng)調(diào)人機(jī)環(huán)境三者作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。這種面向客戶的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)其目的是優(yōu)化產(chǎn)品的性能，使操作更人性化，減輕使用者的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，使其更適合用戶的操作需求，直接提升產(chǎn)品的市場競爭力。GUI 即人機(jī)交互圖形化用戶界面設(shè)計(jì)。縱觀國際相關(guān)產(chǎn)業(yè)在圖形化用戶界面設(shè)計(jì)方面的發(fā)展現(xiàn)狀，

3、許多國際知名公司早已意識到 GUI 在產(chǎn)品方面產(chǎn)生GUI的強(qiáng)大增值功能，以及帶動(dòng)的巨大市場價(jià)值，因此在公司內(nèi)部設(shè)立了相關(guān)部門專門從事 GUI 的研究與設(shè)計(jì)，同業(yè)間也成立了若干機(jī)構(gòu)，以互相交流 GUI 設(shè)計(jì)理論與經(jīng)驗(yàn)為目的。隨著中國 IT 產(chǎn)業(yè)，移動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)，家電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，在產(chǎn)品的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)水平發(fā)展上日顯滯后，這對于提高產(chǎn)業(yè)綜合素質(zhì)，提升與國際同等業(yè)者的競爭能力等等方面無疑起了制約的作用。實(shí)驗(yàn)要求在MATLAB中對一段wav音頻文件進(jìn)行簡單操作，并設(shè)計(jì)20個(gè)GUI模塊實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容GUI整體界面模塊1音頻波形function pushbutton1_Callback(hObject,

4、 eventdata, handles)x=wavread('QXA.wav');plot(x);axis(1 500000 -1 1);模塊2音頻播放function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)x,fs,bits=wavread('QXA.wav'); %讀取音頻信息（雙聲道，16位，頻率44100Hz）x=x(:,1);sound(x,fs,bits); %回放該音頻模塊3信號頻譜function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, hand

5、les)x,Fs,bits=wavread ('QXA.wav');% 讀出信號，采樣率和采樣位數(shù)。x=x (:,1); X=fft (x,4096); % 對信號函數(shù)進(jìn)行快速離散傅里葉變換分析magX=abs (X); % 求幅值angX=angle (X); % 求相位subplot (211);plot (x);title ('原始信號波形');subplot (212);plot (X); title ('原始信號頻譜');模塊4信號幅值function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, h

6、andles)x,Fs,bits=wavread ('QXA.wav');% 讀出信號，采樣率和采樣位數(shù)。x=x (:,1); X=fft (x,4096); % 對信號函數(shù)進(jìn)行快速離散傅里葉變換分析magX=abs (X); % 求幅值angX=angle (X); % 求相位subplot (211);plot (x);title ('原始信號波形');subplot (212);plot (magX);title ('原始信號幅值');模塊5信號相位function pushbutton6_Callback(hObject, eventda

7、ta, handles)x,Fs,bits=wavread ('QXA.wav');% 讀出信號，采樣率和采樣位數(shù)。x=x (:,1); X=fft (x,4096); % 對信號函數(shù)進(jìn)行快速離散傅里葉變換分析magX=abs (X); % 求幅值angX=angle (X); % 求相位subplot (211);plot (x);title ('原始信號波形');subplot (212);plot (angX);title ('原始信號相位');模塊6誤差函數(shù)function pushbutton4_Callback(hObject, ev

8、entdata, handles)x=wavread('QXA.wav');a=erf(x);plot(a);模塊7補(bǔ)余誤差函數(shù)function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)x=wavread('QXA.wav');b=erfc(x);plot(b);axis();模塊8希爾伯特變換function pushbutton8_Callback(hObject, eventdata, handles)x=wavread('QXA.wav');x=x(20000:35000);y=h

9、ilbert(x);y=real(y);plot(y);title('希爾伯特變換');axis();模塊9功率譜function pushbutton9_Callback(hObject, eventdata, handles)y,Fs,bits=wavread('QXA.wav');y1=y(1:1000);t=0:1/Fs:1;y1=periodogram(y1,1000,Fs);plot(y1);模塊10 DFTfunction pushbutton23_Callback(hObject, eventdata, handles)x=wavread(

10、9;QXA.wav');fs=100;N=1024; y=fft(x,N); magy=abs(y); f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y); plot(f,magy); xlabel('頻率（Hz）');ylabel('幅值'); title('DFT');模塊11概率密度function pushbutton13_Callback(hObject, eventdata, handles)y,Fs,bits=wavread('QXA.wav');y=y(1:1000);N=length(

11、y);i=1:N;f,i=ksdensity(y);plot(i,f);grid;xlabel('x');ylabel('f(x)');axis();title('概率密度');模塊12自相關(guān)函數(shù)function pushbutton22_Callback(hObject, eventdata, handles)y,Fs,bits=wavread('QXA.wav');y=y(1:1000);R=xcorr(y);plot(R);grid;title('自相關(guān)函數(shù)');模塊13均值function pushbutt

12、on14_Callback(hObject, eventdata, handles)y,Fs,bits=wavread('QXA.wav');y=y(1:1000);n=length(y);x=randn(50,n);average=zeros(1,50);for i=1:50 for j=1:1000 average(i)=average(i)+x(i,j); end average(i)=average(i)/1000; endEX=sum(average)/50;plot(average); grid;title('截取聲音信號的均值')模塊14方差fun

13、ction pushbutton15_Callback(hObject, eventdata, handles)y,Fs,bits=wavread('QXA.wav');y=y(1:1000);n=length(y);x=randn(50,n);average=zeros(1,50);for i=1:50 for j=1:1000 average(i)=average(i)+x(i,j); end average(i)=average(i)/1000; endEX=sum(average)/50;variance=zeros(1,50);for i=1:50 for j=1:1

14、000 variance(i)=variance(i)+(x(i,j)-average(i).2; end variance(i)=variance(i)/1000;endDX=sum(variance)/50;plot(variance); grid;title('截取聲音信號的方差');模塊15均方值function pushbutton16_Callback(hObject, eventdata, handles)y,Fs,bits=wavread('QXA.wav');y=y(1:1000);n=length(y);x=randn(50,n);squar

15、e=zeros(1,50);for i=1:50 for j=1:1000 square(i)=square(i)+x(i,j).2; end square(i)=square(i)/1000; endRMS=sum(square)/50;plot(square); grid;title('截取聲音信號的均方值');模塊16卷積function pushbutton18_Callback(hObject, eventdata, handles)y,Fs,bits=wavread('QXA.wav');y=y(500:1000);h=ones(1,10) zero

16、s(1,10);y2=conv(h,y);stem(y2,'.');grid;title('截取聲音信號的卷積');模塊17低通function pushbutton17_Callback(hObject, eventdata, handles)x=wavread('QXA.wav');N=2;wc=0.3;b,a=butter(N,wc);X=fft(x);subplot(321);plot(x);title('濾波前信號的波形');subplot(322);plot(X);title('濾波前信號的頻譜');y

17、=filter(b,a,x);Y=fft(y);subplot(323);plot(y);title('IIR濾波后信號的波形');subplot(324);plot(Y);title('IIR濾波后信號的頻譜');z=fftfilt(b,x);Z=fft(z);subplot(325);plot(z);title('FIR濾波后信號的波形');subplot(326);plot(Z);title('FIR濾波后信號的頻譜');模塊18高通function pushbutton19_Callback(hObject, eventd

18、ata, handles) x=wavread('QXA.wav');N=2;wc=0.3;b,a=butter(N,wc,'high');X=fft(x);subplot(321);plot(x);title('濾波前信號的波形');subplot(322);plot(X);title('濾波前信號的頻譜');y=filter(b,a,x);Y=fft(y);subplot(323);plot(y);title('IIR濾波后信號的波形');subplot(324);plot(Y);title('IIR濾

19、波后信號的頻譜');z=fftfilt(b,x);Z=fft(z);subplot(325);plot(z);title('FIR濾波后信號的波形');subplot(326);plot(Z);title('FIR濾波后信號的頻譜');模塊19帶通function pushbutton20_Callback(hObject, eventdata, handles) x=wavread('QXA.wav');N=2;wc=0.3,0.6;b,a=butter(N,wc);X=fft(x);subplot(321);plot(x);title('濾波前信號的波形');subplot(322);plot(X);title('濾波前信號的頻譜');y=filter(b,a,x);Y=fft(y);subplot(323);plot(y);title('IIR濾波后信號的波形');subplot(324);plo