基于Matlab的信号系统实平台设计.docx

基于Matlab的信号系统实平台设计［摘 要］本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基木功能重点介绍了利 用Matlab软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，以及利用Matlab软件提 供的图形用户界面(Graphical User Interfaces ,GUI)设计具有人机交互、界面友 好的用户界而本文采用Matlab的图形用户界而设计功能，开发岀了各个实验界 面在该实验软件中，集成了信号处理中的多个实验，应用效果良好本系统是一 种演示型软件，用可视化的仿真工具，以图形和动态仿真的方式演示部分基本信号 的传输波形和变换，使学习人员直观、感性地了解和掌握信号与系统的基本知识［关键词］信号处理，MATLAB,图形用户界面，实验软件ased on Matlab signaling system solidplatform designStudent： Yang Shuilianlian Wang HaiboTeacher： Sun XiaoqiAbstract: This article has outlined the signal simulation system's dema nd, the gross structure, the basic function. Introduced with emphasis realizes the signal simulation system basic principle and the function using the matlab software design, as well as the graphical user in terface which provides using the matlab software (Graphical User Interfaces, GUI) designs has the man・machine interaction, the contact surface friendly user interface. This article uses Matlab the graphical user interface design function, developed each experiment contact surface ・ In this experiment software, in teg rated in signal processing many experiments, the application effect has been good. This system is one kind of demonstrati on software, with the visualization simulation tool, by the graph and dynamic simulation's way demonstration part elementary signal's transmission profile and the transformation, causes the trainees direct-viewing, perceptually to understand and to know the correspondence principle the elementary knowledge.Key words: Signal Processi ng, MATLAB , Graphical user interface , Experimental Software第一章引言 11・1概述 11・2基T MATLAB的信号与系统实验平台开发现状 11・3研究意义 21.4本文的主要工作 2第二章系统分析 32. 1引言 32. 2需求分析 32. 3可行性分析 42. 3.1技术可行性 42. 3. 2 经济可行性 42. 3. 3操作可行性 42.4系统要H标及功能 42.4.1系统r［标 42.4.2系统主耍功能 42. 5小结 5第三章方案选取 63. 1引言 63. 2界面工具的选取 63. 3模拟信号实验的软件工具选择 63. 4设计方案选择 6第四章开发运行环境 74. 1系统开发环境和运行环境 74. 2开发语言和开发工具介绍 74. 2. 1 Windows XP 74. 2. 2 Mat lab 7.0 74.2.3图形用户界面(GUI) 8第五章系统软件平台的设计 105・1引言 105. 2系统整体框图 105.3系统设计步骤 115.4系统模块 115. 4.1模块划分简介 115. 4. 2模块具体设计 115. 5生成可执行文件 265. 6小结 26第六章系统测试 276. 1引言 276. 2测试背景 276. 3测试概要 276. 3. 1测试结果 276. 3. 2习则试分制f 346. 4小结 34第七章结论 35致谢 37参考文献 38附录:主耍代码 39第一章引言第一章引言1.1概述随着计算机的普及应用以及科技的发达，现代社会是信息的社会，对信息的研 究变得非常重耍，而对信号波形的模拟可以方便研究人员研究。

以前的信号模拟是 用硬件，对仪器和实验室的要求较高，不便于广泛应用，而且信号处理具有内容繁 多、概念抽彖、设计复杂等特点，学生在学习时常常会感到枯燥，难以理解和掌握 硬件模拟信号波形对设备耍求较高，有时候受仪器或操作不对等因素的影响将无法 正确直观的看到波形，参数改变时不能立即看到波形变化而用软件的形式对信号 波形进行仿真有着界面可视性强，操作简单方便；便丁数据修改，文件保存，实验 效率高，实验内容丰富，结果直观易懂，便于分析；而且系统容易扩展新的实验项 冃所以仿真很有必要而且急为迫切因而选择此课题作为我们的毕业设计1.2基于Mat lab的信号与系统实验平台开发现状Matlab在全世界内都很是流行，特别是在工程计算领域近年来越来越多的国 人也喜爱上了这一套软件Matlab的toolbox中也含有概率统计方而的库函数概率 方面的库函数主要有各种常见分布的分布函数、概率密度、分布率以及生成服从各 种分布随机数的函数.统计方面的库函数含盖了简单随机样本下常见的参数估计（点 估计、区间估计），假设检验等等林月美，陈仁安研究了基FMatlab软件的信号与系统实验平台，弥补了教学 中的不足.通过实验，加强学生对信号与系统课程的理解和掌握⑺。

李世银，辛晓丽, 罗驱波，岳 婷基TMATLAB Web Server的远程仿真系统具有交互性强和使用简单 方便等优点介绍了Matlab Web Server的基本原理及系统配置方法，并结合通信原 理远程仿真程序的开发实例，重点讨论了仿真系统的三个基本组成部分：M文 档，HTML输入文档和HTML输出文档廿发的关键步骤和代码，最后，给出了AM调制 的仿真结果如初秀琴，何蕾，李玉山认为Mmtlab是一种高性能的用丁工程计算的编 程软件，它具有强大的数学计算、算法推导、建模仿真、图形绘制等功能，但是这些 功能只能在Matlab*身所提供的平台上使用，且具有代码执行速度慢的缺点文中提 出了实现Matlab与具它编程语言Z间接口的方案，并且对与VCZ间的接口进行了验 证,解决了Matlab函数只能在其本身所提供的平台上使用的问题，使得代码的执行速度和安全保密性都人人提高周传胜等基TMatlab的Simulink匸具箱、webserver I . 具箱、虚拟现实丁•具箱和虚拟现实语言（VRML）构建了网络交互式虚拟现实实验系统, 系统由一个服务器和若干个客户机组成学生在客户机上通过互联网可浏览服务器 上的虚拟演示实验，并可根拯需耍在客户端实时地修改实验参数，这些参数通过网络 传到服务器后，服务器会将更新的虚拟的实验现彖和实验结果传到客户机，从而完成 交互式虚拟现实实验过程凶。

1・3研究意义Matlab作为编程语言和可视化工具，用Matlab开发的实验为学生提供了“信 号分析”、“信号抽样”、“系统仿真”、“系统特性”、“滤波器设计”及“傅 立叶变换,，等实验模块它的界面演示框如同通用示波器，显示了信号分析与 系统设计的动态仿真过程，给人以直观的感受工在教学中它能为同学们提供了大 量的实例，同时它也为同学们留下了动在实验中同学们可以改变信号、模块、仿真 子系统等的参数，并观察信号与系统的相应变化.在实验过程中，同学们对所 学的书本知识会有感性的认识和直观的验证，加深对“信号与系统”原理的理解本课题能避开硬件系统的不足，巧妙的运用软件来仿真硬件才能实现的实验结 果，大大降低了实验设备耍求，节约了人力和财力，而且有很多的库函数可以在实 验时直接调用，避免了用硬件做实验的局限性可以更方便的做信号系统实验，为 教学和研究提供了方便还能够锻炼一个人在面对一个具体的项冃时，遇到问题， 分析问题，解决问题的能力；获得独立策划、实施课题，并按照既定计划进行开发 的经验，以及查找相关文献的能力通过自己的努力使得对于Matlab有一个全面 的、深刻的认识,并且对Matlab做界而的软件有了一定的了解，对系统规划有了初 步的认识。

为以后研发工作打下坚实的基础，积累宝贵的经验1.4本文的主要工作本文主要是针对以Matlab为软件平台的信号系统实验平台的设计，用Matlab 语言编程开发一个适合小型的信号系统实验平台，方便学生学习具体的工作主要 有：1）通信模拟仿真系统的设计分析2） 通信模拟仿真系统的总体框架3） 通信模拟仿真系统的设计与实现4） 系统测试与分析5） 编写文档第二章系统分析2.1引言现代社会，通信与传感、仿真计算技术紧密结合，信息成为社会的高级“神经 中枢”，随着我国科学技术的发展和国内外合作的加强，对通信水平的要求也日益 增加，如果通信水平跟不上，补•会成员之间的合作程度就受到限制，生产力的发展 也必然受到限制，可见通信在现代生活中扮演的角色越来越重耍，本课题以此为岀 发点，采用Matlab语言为T作环境，Matlab语言称为第四代编程语言，程序简洁、 可读性很强而且调试十分容易，自1984年由美国MathWorks公司推向市场以来， 历经十儿年的发展，现己成为国际公认的优秀科技应用软件，是数字信号处理方面 得天独厚优势图形开发工具•本软件设计H标是以配合教学为出发点，主要是面对 通信工程专业的初学者，用简单，可视化的仿真模拟图形给大家演示部分基本波的 传输特性，以及在信道中的传输特性。

使他们直观，感性地了解和掌握通信系统的 概念、传输性能等⑶为了规范和条理的进行本系统的设计以及使后续的开发维护工作变得有趣而 轻松，故编坷本系统需求分析说明书；旨在开发过程中进行参考，使系统在需求的 规范Z内，避免重复劳动，加快开发进度以及提高开发效率；同时也是为以后系统 维护服务提供指南；由于时间仓促，错误Z处在所难免，请见谅2.2需求分析通信在现今生活中已是普遍存在，在经济发展，政治军事活动，个人生活中的 应运以是相当普遍，是社会发展不可缺少的工具，自1844年莫而斯在华盛顿和巴 尔的摩Z间发送世界第一份电报以来，通信己经经历了 150多年，发展到冃前数字 通信趋于替代模拟通信的趋势《信号与系统》课程，是高等理工科类院校通信与 电子信息工程等专业中一门十分重要的基础理论课，也是电子信息工程专业许多后 续课程的重要理论基础以前的信号模拟是通过硬件，对仪器和实验室的要求较高, 不便于广泛应用，而且信号处理具有内容繁多、概念抽象。