(完整版)matlab毕业设计

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摘要

本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。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、界面友好的用户界面。本文采用Matlab 的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。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。随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的方方面面。计算机的使用已经成为当代大学生不可或缺的基本技能。信号与系统课程具有传统经典的基础内容，但也存在由于数字技术发展、计算技术渗入等的需求。在教学过程中缺乏实际应用背景的理论学习是枯燥而艰难的。为了解决理论与实际联系起来的难题国内外教育人士目光不约而同的投向一款优秀的计算机软件——MATLAB。通过它可用计算机仿真，阐述信号与系统理论与应用相联系的内容，以此激发学习兴趣，变被动接受为主动探知，从而提升学习效果，培养主动思维、学以致用的思维习惯。以MATLAB 为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用其快速运算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面等特点来进行信号的分析及仿真。运用MATLAB 的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能将信号与系统课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览动态演示及典型例题分析等方式，形象生动的展现出来，从而使学生对所学

知识理解更加透彻。同时运用教学软件中的数值计算工具箱，将学生从大量繁琐的手工数学运算中解放出来，将更多时间留给对基本概念和基本方法的思考。关键词：关键词：信号与系统，matlab，应用分析

ABSTRACT

As the modern computer technology development, computer gradually merged with the various aspects of social life. the use of the computer essential part of the basic skills of students. the signal and systems of traditional classic of course, but there is also due to a digital technology development, the technology in the demand. in the teaching process of the practical application of theoretical study is boring and difficult. Theory with practice in order to solve the problem of educational circles and looked into a simultaneous of computer software —— matlab. it can be used by computer simulations, signals with the system theory and application related to the content, it aroused interest in learning and became passive acceptance of the initiative and thereby elevate learning, training of active in the make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the analysis and emulation. To the platform of the development of matlab signal system of teaching and assistive software can make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the analysis and emulation. KEY WORDS：signal and system，matlab，An analysis

目录

前言 (1)

第 1 章绪论 (2)

1.1论文写作背景 (2)

1.2研究问题的提出 (3)

1.3研究问题的解决方案 (4)

第 2 章MATLAB 软件简介 (6)

2.1MAILAB 简介及发展过程 (6)

2.2MATLAB 入门 (7)

2.3MATLAB 语言平台简单介绍 (9)

第 3 章信号与系统简介 (11)

3.1信号与系统发展过程 (11)

3.2信号与系统课程特点及重点内容 (12)

3.3信号与系统涉及内容 (13)

第 4 章MATLAB 在信号与系统中的应用 (15)

4.1MATLAB 中信号表示及可视化 (15)

4.2MATLAB 在信号与系统分析中的应用 (17)

4.2.1 MATLAB 在时域、频域、S 域、Z 域里的应用举例 (17)

4.2.2MATLAB 在信号调制、滤波及求解中的应用 (24)

第 5 章GUI 界面的创建与应用 (31)

5.1结GUI 界面创建的基本知识 (31)

5.2 GUI 界面在信号与系统中的应用 (33)

5.3信号与系统实验平台设计 (36)

结论 (47)

参考文献 (48)

致谢.............................................................

49前言

随着我国高等教育逐步的实现了大众化以及产业结构进一步调整，社会对人才的需要出现了层次化和多样化的变化，这反映到高等学校的定位与教学要求中，必然会带来教学内容上的差异化和教学方式上的多样化。当代的电子信息发展的极其迅猛，突出这个学科的特色，培养有竞争力的人才成了高等院校的迫切任务。寻求更好的学习工具便成了完成这一任务的当务之急。随着计算机技术和信息技术的飞快发展，数字信号处理技术在各种工程技术领域，特别是新兴高科技术产业内获得了越来越广泛的应用。因而信号与系统课程作为学习数字信号处理技术的基础课程，越发受到师生的重视。利用MATLAB 强大的计算仿真功能和方便易用的图形绘制功能可以将抽象的数学和技术理论以易于理解的可视化形式展示给学生，起到更好的教学效果。在平时的学习中我们体会到了信号与系统这门学科的复杂和抽象，由于这个方向需要复杂的数学逻辑推理，还有众多繁琐的数据构成，因此难以让人理解。MATLAB 的出现给解决这一难题带来了福音。用它对这一学科的内容进行仿真，让人们能看到它的样子，这对于学习这门课来说会有很大的帮助。当代教育理念中对实践性教学的重视程度与日俱增，教育手段也逐步先进，类似信号与系统这一类课程的教学方式，面临变革与挑战。国内外各大院校在实践理论与实践相结合的教学活动中，目光不约而同地投向一款优秀的计算机软件—MATLAB。国内外教育人士对结合MATLAB 进行信号与系统教学已达成共识，在教学过程中增加MATLAB 仿真实验室流行的做法。

第 1 章绪论

1.1论文写作背景

现在的校园学习生活中，不难发现在电子信息这方面学生的学习压力很大，深究其原因不难发现在这个方向上有一个特点，那便是所学的东西比较枯燥，大部分都是繁杂的理论推导及难以理解的公式算法，这导致学生学习这些课程非常痛苦。同时学校的实验器材有限，能做的实验也是很有限的，这让这个方向的学习更加痛苦，在为数不多的一些实验里我们很难理解或者掌握我们所学习的内容。那么如何才能比较容易的来学习这个方向的课程呢，这是一个急需解决的问题。我们知道，硬件方面的实验一个是资源有限，在一个是展现起来不方便，由此诸多因素所以模拟仿真这个方法便被提上了日程，这是解决这一难题的最好的

方法之一。课堂教学是目前高校开展教学活动的一种主要形式，学生的大多数学习时间是在教室里度过的，课堂教学活动为学生的学习和成才提供了极其重要的场所和机会。因此，课堂教学效果如何，直接关系到我们培养出来的人才的质量，直接关系到高校创新教育的成败。改革教学手段和方法是推进创新教育的重要条件。实施创新教育，必须研究和创新课堂、实验教学的手段和方法。从近几年对教学情况的调查和学生反映来看，当前高校在教学方法上还是存在很多问题的。从教师方面看主要有：(1) 许多教师在教学方法上采“注入式”“填鸭式”和“满堂灌”等落后的教学方法，尤其以青年教师严重；缺乏启发、引导、教与学间的交流。(2) 以教师为主、以课堂为中心的传统的传授知识的教学方法仍普遍存在；缺乏教与学的双主体教学法，没有充分调动学生学习的积极性和主动性。(3) 采用共性、集中、统一的教学方式明显增多，而有利于促进学生个性发展和全面发展的教学方式显得非常不足。从学生方面看：由于受“应试教育” 落后教学方法的影响，被动学习、死记硬背、课堂气氛死气沉沉依然存在；学习热情不高，缺乏构造学生知识层

和科学、人文层次等。存在这些问题的原因很多，有客观的有主观的。较为普遍的一是高校对教学方法这个关系到培养人才质量的问题重视

不够，热情不高，多年来不组织和开展教学方法研究，不采取有效措施推广好的教学效果方面的经验，不开展同门课逐章逐节内容和适合方式的集体研讨活动等。二是在许多中青年教师的认识上，存在教学是软的，承担科研任务的数量是硬的等观念；教师在教学上投的精力不足，而在搞科研、写论文或考研，评职称上狠下功夫。在这种种因素的作用下，如果能充分调动学生的学习主动性，并有比较好的方法，相信校园的学习尤其是电子信息这个方向的学习将变得容易许多。

1.2 研究问题的提出

相信学电子的人都会有一个同样的感触，在学习信号与系统的过程中，大家都体会到了这门可能的深奥与难以理解，甚至有时在做实验的时候虽然实验的结果可能出来了，但自己却还没有时间去理解它就得从实验室里出来。有时由于外界环境或者实验仪器自身的老化问题引起的任何的干扰都会导致这个实验无法出现满意的效果，这就更谈不上去理解它了。因此找到学习这门课程的一个好的方法将会使得许多人从中受益，因此这将是一个非常有意义的工作。由于信号与系统课程的特点是概念抽象，数学含量大；繁杂的教学公式推导及其数学结果常常使学生难于理解，再加上长期以来，由于信号与系统课程本身的特点导致的教学方法和手段的单一，使信号与系统这门课程一直处于教难学更难的困难境况中。该课程是一门公式和理论推导相对较多的学科，黑板式的单一教学方式，使学生只能依靠做习题来巩固和理解所学知识，面对大量应用性较强的内容学生不能实际动手设计、调试和分析，教学中的负面效应越来越突出：1.该课程的特点是数学要求较高，理论结果往往来源于复杂的数学运算及推导，这就导致学生将大量的时间用于进行数学

运算(如微分、积分、方程求解、多项式求根等)，而没有真正理解该结果在信号处理中的实际运用。因此，学生迫切需要一种工具软件来完成课程中的数值计算与分析。2.由于是黑板式教学及习题式练习，课程中大量信号分析的结果缺乏可视化的直观表现。例如，对于信号分析的波形学生只能用手工绘制，信号频谱特性或系统频率响应只能表现为不易理解的数学表达式，拉普拉斯变换也不能看到直观的三维空间表现，这些都严重影响了学生对所学知识的理解。3.从实践环节来看，传统的信号与系统实验是基于验证性的实验，即使是要求学生完成的一些用软件实现的算法也是基于 C 语言的，但由于大多数学生 C 语言编程能力有限，学生的计算机编程解决专业基础课及专业课具体问题的能力较差，致使学生不能有效地完成实验，难以适应现代教学要求。4.由于缺乏实验环境中的设计、分析过程，学生在学习过程中被动性较大。特别是在系统设计方面，学生自己设计的系统，经过复杂的手工数学计算后，往往不能直观地得到系统特性的可视化测试结果，达不到培养综合能力的目的。5.教材内容偏重理论，相关理论的最新应用实例不够，容易造成理论于实际的分离。基于以上几点，该课程迫切需要在实验环境中，用教学辅助软件帮助学生完成数值计算、信号分析的可视化建模及仿真调试。利用计算机辅助教学是对传统教学手段一大突破，它可以充分利用计算机的特点，如文字、声音、动态图形及友好的人机界面等生动地表达抽象的概念和理论，使学生在可视化的环境中易于掌握和理解所学知识。

1.3 研究问题的解决方案

那么到底怎样才能解决这样一个棘手的问题呢？通过多方面的了解与研究，现已初步有了一个解决的方案，那便是运用 MATLAB 这款软件来对所要研究的信号与系统来进行分析。虽然我们可以通过做大量信号与系

统的试验来帮助学生理解信号与系统中的众多抽象概念。但是，由于信号与系统实验所需的设备价格较高，试验难度较大，许多教学单位都因不具备试验条件而放弃了实验课程的开设，这极大地影响了教育质量的提高。如何找到一种切实可行的途径来解决这一问题一直是努力的方向。近年以来，随着计算机硬件性能的不断提升和计算机软件技术的飞速发展，利用计算机进行虚拟试验成为一种国际潮流，国内也逐步开始了这一方面的工作，并在取得积极的成果。 MATLAB 经过多年的不断发展与完善已发展成为由 MATLAB 语言、 MATLAB 工作环境、 MATLAB 图形处理系统、 MATLAB 数据函数库和 MATLAB 应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。它具有以下的功能和特点：高效的数值计算及符号计算功能，能使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来；完备的图形处理功能，实现了计算结果和编程的可视化；功能丰富的应用工具箱，提供了大量方便实用的处理工具；友好的界面及接近数学表达式的自然化语言，便于学习和掌握。实践证明，学生可以在几十分钟的时间内学会 MATLAB 的基本知识，经过几个小时的使用就能初步掌握它。 MATLAB 强大的数值分析功能和计算结果可视化功能及其功能丰富的工具箱，使得它特别适合在信号与系统课程中应用，为开发高效、实用的信号与系统虚拟实验提供了强有力的支持。以MATLAB 为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用计算机快速运算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面的特点，运用 MATLAB 的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能，将“信号与系统”课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览、动态演示及典型例题分析等方式，形象生动地展现出来，从而使学生对所学知识的理解更加透彻，同时运用教学软件中的数值计算工具箱，将使学生从大

量繁琐的手工数学运算中解放出来，将更多的时间留于对基本概念和基本方法的思考。第 2 章 MATLAB 软件简介

2.1 MAILAB 简介及发展过程

MATLAB(矩阵实验室的简称)是一种专业的计算机程序，用于工程科学的矩阵数学运算。但在以后的几年内，它逐渐发展为一种极其灵活的计算体系，用于解决各种重要的技术问题。Matlab 程序执行matlab 语言，并提供了一个极其广泛的预定义函数库，这样就使得技术工作变得简单高效。在解决工程技术问题方面，MATLAB 比其它任何计算机语言（包括FORTAN 和C）都简单高效。它取自矩阵（Matrix）和实验室(Laboratory)两个英文单词的前三个字母，意即“矩阵实验室”。它是一种以矩阵作为基本数据单元的程序设计语言，提供了数据分析、算法实现与应用开发的交互式开发环境。在70 年代中期,Cleve Moler 博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK 和LINPACK 的FORTRAN 子程序库.EISPACK 是特征值求解的FOETRAN 程序库,LINPACK 是解线性方程的程序库.在当时,这两个

程序库代表矩阵运算的最高水平. 到70 年代后期,身为美国New Mexico 大学计算机系系主任的Cleve Moler, 在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用EISPACK 和LINPACK 程序库,但他发现学生用FORTRAN 编写接口程序很费时间,于是他开始自己动手,利用业余时

间为学生编写EISPACK 和LINPACK 的接口程序.Cleve Moler 给这个接口程序取名为MATLAB,该名为矩阵(matrix)和实验室(labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合.在以后的数年里,MATLAB 在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传. MATLAB 到今天已经历了近30 年的发展过程。20 世纪70 年代中

期，美国新墨西哥大学计算机系主任Clever Moler 博士和其同事在美国国家自然科学基金的帮助下，开发了调用LINPACK 和EISPACK 的Fortran 子程序。20 世纪70 年代后期，Moler 博士编写了相应的接口程序，并将其命名为MATLAB。1983 年，John Little 和Moler、Bangert 等一起合作开发了第2 代专业版MATLAB。1984 年Moler 博士和一批数学专家、软件专家成立了MATH WORKS 公司，继续MATLAB 软件的研制和开发，并着力将软件推向市场。1993 年，MATH WORKS 公司连续推出了MATLAB 3.x （第1 个Windows 版本）、MATLAB 4.0. 1997 年，MATH WORKS 公司推出了MATLAB 5.0。2001 年，MATH WORKS 公司推出了MATLAB 6.x。2004 年，MATH WORKS 公司推出了MATLAB 7.0。

2.2 MATLAB 入门

MATLAB 分为总包和若干个工具箱，随着版本的不断升级，它具有越来越强大的数值计算能力，更为卓越的数据可视化能力以及良好的符号计算功能，逐步发展成为各种学科、多种工作平台下功能强大的大型软件，获得广大科技工作者的普遍认可。一方面，MATLAB 可以方便实现数值分析、优化分析、数据处理、自动控制、信号处理等领域的数学计算，另一方面，也可以快捷实现计算可视化、图形绘制、场景创建和渲染、图像处理、虚拟现实和地图制作等分析处理工作。在欧美许多高校，MATLAB 已经成为线性代数、自动控制理论、概率论与数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等课程的基本教学工具，是攻读本科、研究生学位必须掌握的技能。在国内，这一语言也逐步成为一些大学工科专业学生的重要课程。MATLAB 语言相对于传统的科技编程语言有诸多的优点。主要包括： 1. 易用性MATLAB 是种解释型语言，就像各种版本的BASIC。和BASIC 一样，它简单易用程

序可用作便笺簿求打在命令行处表达式的值执行预先写好的大型程序。在MATLAB 集成开发环境下，程序可以方便的编写，修改和调试。这是因为这种语言极易使用，对于教育应用和快速建立新程序的原型，它是一个理想的工具。许多的编程工具使得MATLAB 十分简单易用。这些工具包括：一个集成的编译调试器，在线文件手册，工作台和扩展范例。 2. 平台独立性MATLAB 支持许多的操作系统，提供了大量的平台独立的措施。在本书编写的时侯，windows 982000NT 和许多版本的UNIX 系统都支持它。在一个平台上编写的程序，在其它平台上一样可以正常运行，在一个平台上编写的数据文件在其它平台上一样可以编译。因此用户可以根据需要把MATLAB 编写的程序移植到新平台。 3. 预定义函数MATLAB 带有一个极大的预定义函数库，它提供了许多已测试和打包过的基本工程问题的函数。例如，假设你正在编写一个程序，这个程序要求你必须计算与输入有关的统计量。在许多的语言中，你需要写出你所编数组的下标和执行计算所需要的函数，这些函数包括其数学意义，中值，标准误差等。像这样成百上千的函数已经在MATLAB 中编写好，所以让编程变得更加简单。除了植入MATLAB 基本语言中的大量函数，还有许多专用工具箱，以帮助用户解决在具体领域的复杂问题。例如，用户可以购买标准的工具箱以解决在信号处理，控制系统，通信，图象处理，神经网络和其他许多领域的问题。 4. 机制独立的画图与其他语言不同，MATLAB 有许多的画图和图象处理命令。MATLAB 运当行时，这些绘图和图片将会出现在这台电脑的图象输出设备中。此功能使得MATLAB 成为一个形象化技术数据的卓越工具。 5. 用户图形界面MATLAB 允许程序员为他们的程序建立一个交互式的用户图形界面。利用MATLAB 的这种功能，程序员可以设计出相对于无经验的用户可以操作的复杂的数据分析程序。 6.

MATLAB 编译器MATLAB 的灵活性和平台独立性是通过将MATLAB 代码编译成设备独立的P 代码，然后在运行时解释P 代码来实现的。这种方法与微软的VB 相类似。不幸的是，由于MATLAB 是解释性语言，而不是编译型语言，产生的程序执行速度慢。当我们遇到执行速度慢的程序时，我们将会指出其这一特性。MATLAB 有两个基本的缺点。第一：它是解释型语言，其执行速度要比编译型语言慢得多。这个问题可以通过合理的MATLAB 结构得到缓解，也可以在发行广泛使用前编译出MATLAB 程序。第二：他的费用较高。一个完全版MATLAB 编译器的大小是一个 C 语言或Fortan 语言编译器的 5 到10 倍。但MATLAB 能够节省大量的时间在科技编程方面，故MATLAB 在商业编程过程中是节省成本的。尽管如此，相对于大多数考虑购买的人还是很昂贵的。幸运的是，它有一个价格便宜的学生专用版本，对学生来说它是学习MATLAB 语言的一个重要工具。学生版的MATLAB 和完全版的MATLAB 是基本一致的。

2.3 MATLAB 语言平台简单介绍

任何一个MATLAB 程序的基本组成单元是数组。数组是一组数据值的集合，这些数据被编上行号和列号，拥有唯一的名称。数组中的单个数据是可以通过带有小括号的数组名访问，括号内有这个数据的行标和列标，中间用逗号隔开。标量也被MATLAB 当作数组，只不过只有一行和一列。当MATLAB 运行时，有多种类型的窗口，有的用于接收命令，有的用于显示信息。当MATLAB 程序启动时，一个叫做MATLAB 桌面的窗口出现了。默认的MATLAB 桌面结构如图figure 1.1 所示。MATLAB 集成开发环境下，在它集成了管理文件、变量和应用程序的许多编程工具。在MATLAB 桌面上可以得到和访问的窗口主要有：命令窗口（The Command Window）命令历史窗口（The Command

History Window）启动平台（Launch Pad）编辑调试窗口（The EditDebug Window）工作台窗口和数组编辑器（Workspace Browser and Array Editor）帮助空间窗口（Help Browser）当前路径窗口（Current Directory Browser）知道了上述后就应该学习程序编译步骤了，大体如下：1.进入编译平台。在Windows 上平台上双击桌面的MATLAB 图标或者选择[开始]→[程序]→[MATLAB]，均可以进入MATLAB 编辑平台。 2.编译m 文件或者通过命令窗口输入适当的函数命令。 3.若使用图形用户界面编程，则设计MATLAB 下可视化程序界面（加入控件、对有关属性进行设置等）并编制相应的m 文件。4.M 文件有命令文件和函数文件两种形式，命令文件的变量均为全局变量且无参数传递，而函数文件一般由function 命令开始，变量通常是局部变量，可以传递多个输入输出参数。5.执行编译过程并修改完善程序。下面是图形用户界面编程过程：此次实验系统的开发我主要使用图形用户界面进行编程操作，图形界面的外观设计的可视化编程过程如下：1. 进入GUI（图形用户界面）；2. 添加图形对象；3. 修改菜单属性；4. 修改图形对象属性；

5. 编辑回调函数或命令；

6. 有关对象另存为图形文件。

第 3 章信号与系统简介

3.1 信号与系统发展过程

随着信息技术的不断发展和信息技术应用领域的不断扩展，信号与系统这门课程已经从电子信息工程类专业的专业基础课程扩展成电子信息、测控技术、自动控制、电子技术、电气工程、计算机技术、生物医学工程等众多电类专业的专业基础课程。信号与系统是沈阳理工大学电类专业的专业基础课和主干课程，是信息科学与工程学院的七个专业的平台课程，多年来得到学校的重视和支持。课程的发展、形成过程经历了

如下几个阶段。89 年，在“电子仪器与测量技术”专业中首次开设信号与系统课程。通过10 年多的努力，课程由一个专业的一般专业基础课升级为多个专业的专业基础平台课程。在这十年间，授课教师多次被评院教学质量优秀奖。90 年代中期，基于PC 的计算机测控技术趋向成熟。我们意识到新技术在实验教学中的优势。开发了基于PC 的VB 版的计算机实验教学系统，用以取代日渐老化的建于80 年代末期的较少的实验教学系统，并在学院等学校使用。2002 年，计算机多媒体技术开始普及和应用，尝试将计算机多媒体技术应用到本科教学中，开展了基于PowerPoint 的多媒体教学法研究，建立了多媒体电子教案，使教学手段和方法上了一个台阶。该课程对于理论和实践两个体系都有很高的要求。信号与系统在开设的初期，总课时为较多，内容涉及面广。在随后长期的教学改革中，对课程教学内容进行了多次优化，学时也逐步降为96 学时和84 学时。2002 年结合我校对课程内容进行了进一步的整合，将学时进一步降低为68 学时。在教学内容上也作了很多调整，去除了原来教材和教学内容中的不符合当前发展的内容，同时也加上了很多新的知识点。在保证教学质量的前提下，将课程学时数由原来的84 学时压缩到现在的68 学时，其中理论教学62 学时，实验 6 学时。2002 年，虚拟仪器技术开始进入实验教学领域。华宇宁和李环副教授开发了以虚拟仪器技术为基础的基于LABVIEW 的信号与系统虚拟实验仪器的开

发院实验技术基金项目2003 通过验收在信号与系统实验教学中使用三年效果良好，营造出课程创新实践环境，打破了高水平测试技术教学实验室建设长期依赖硬件条件的限制局面。这些教学改革成果取得了良好的教学效果，并获得好评。基于LABVIEW 的信号与系统虚拟实验仪器的开发院实验技术基金项目2003 通过验收获得好评。信号与系统CAI 课件2003 已完成在教学中使用，取得了很好的效果回顾课程

的发展和成长足迹，可以用“与时俱进，开拓创新”来概括。我们有信心迎接新的机遇和挑战，努力做好教学工作，为我国高等教育的发展作贡献。

3.2 信号与系统课程特点及重点内容

信号与系统是电子信息类本科学生一门重要的专业基础课、必修课，国内许多高校都将它作为相关专业的研究生入学考试课程。美国麻省理工学院(MIT) 著名教授 A. V. 奥本海姆在他所著教科书《Signals and Systems 》的前言中指出：“《信号与系统》课程不仅是工程教学中一门非常基本的课程，而且也成为工科学生在大学教育阶段所修课程中最有得益而又引人入胜和最有用处的一门课”。该课程一方面以高等数学、工程数学及电路分析基础等课程为基础，同时又是相关专业后继的数字信号处理、通信原理等专业课程的先修课程，在教学环节中起着承上启下的作用.本课程最大特点是理论性强，较为抽象。既有严格的数学理论做支撑，又有现代技术的实践背景。课程中需要掌握的公式、定理和性质多；而且所涉及的数学知识多。因此，在学习中一定要注意数学与物理概念的紧密结合，深刻理解公式、定理和性质等的物理含义。在我自身学习这门课程的过程中，自己能切身体会到这门课程难学的程度。一个个抽象的逻辑函数表达式，一幅幅难以看懂的表格都让我非常头疼。起初学习这些东西时完全搞不明白这些数学公式到底是什么，到底想要讲些什么东西。在一遍遍的研读中才慢慢明白了这门课程究竟是讲了些什么东西。通过本课程的学习，应理解和掌握信号分析与系统分析的基本方法、理论及应用，为专业课学习打下必要的基础。1.了解信号的时域特性，学会建立一阶、二阶线性时不变连续系统的微分方程；掌握零输入响应、零状态响应和全响应等概念和一阶、二阶电路和计算等；学会计算冲激响应和卷积积分。 2.掌握周期信号的非周期信号的频谱及其特点，熟悉傅里叶变换及其主要性质，了解连续系统的频域分析方法。3.

掌握单边拉普拉氏变换及其主要性质，熟悉电路和复频域模型及其计算方法，了解系统函数的概念。4.了解离散信号及其表示，熟悉Z 变换及Z 反变换的基本计算方法。

3.3 信号与系统涉及内容

连续时间信号与系统的时域分析：这一部分课程内容主要包括：信号的基本运算与变换、阶跃函数和冲激函数、线性时不变连续系统的响应、线性时不变连续系统的响应、冲激响应与阶跃响应、用卷积积分法求零状态响应等。通过该部分的学习，要求熟悉描述线性时不变系统的数学模型（线性常系数微分方程）并掌握其求解方法；重点掌握零输入响应，零状态响应和全响应的概念；理解阶跃函数和冲激函数，会计算冲激响应和阶跃响应，能计算二个简单函数的卷积积分和利用卷积积分计算零状态响应。连续系统的频域分析：这一部分课程内容主要包括:：周期信号的频谐、非周期信号的频谐、傅里叶变换的性质、连续系统的频域分析等。通过学习这一部分内容我们要掌握如何将连续信号分解为不同频率的正弦信号之和，并在频域研究连续信号激励下，如何求系统的响应。掌握利用傅里叶级数（或变换）将任意信号表示为一系列不同频率的正弦信号之和。深刻理解信号频谱的概念，熟悉掌握傅里叶变换的性质。学会利用叠加原理研究不同频率的正弦信号通过系统求响应。这部分内容的重点是掌握周期信号频谱的特点和傅里叶变换的性质。离散时间信号和离散系统分析：这一部分课程内容主要包括：离散时间信号、离散系统的时域分析、Z 变换、离散系统的Z 域分析等。通过本部分的学习，要求了解离散时间信号和离散系统，了解离散时间信号及其运算。理解描述线性时不变离散系统的数学模型是线性常系数差分方程。初步掌握离散系统的时域分析方法，了解Z 变换及Z 变换的性质。本部分的重点是Z 变换及其性质和逆Z 变换。连续系统的复频域分析：这一

部分课程内容主要包括:：拉普拉斯变换、拉普拉斯变换的性质、拉普拉斯逆变换、连续系统的复频域分析、系统模拟与系统函数。利用拉普拉斯变换（简称拉氏变换）可以把线性常系数微分方程变换为S 域的代数方程，从而把求解微分方程的问题变换为求解S 域代数方程的问题，这使得利用拉氏变换分析线性时不变系统变得十分方便和有效。通过学习，要求掌握拉氏变换的性质，电路的S 域模型和利用拉氏变换分析线性时不变简单电路（或系统）。本部分重点是拉氏变换性质和利用复频域法分析简单电路。

第 4 章 MATLAB 在信号与系统中的应用

学过MATLAB 的人一定都知道这是一款功能十分强大的软件，用它可以仿真许多科目的实验，在信号与系统中也不例外。它既可以给出相应信号函数的图形，也可以描绘出整个系统的图形，可以让你直观的感受到你所研究的内容到底是些什么，一些参数的变化到底会引起怎样的影响，这些对于这门课的学习来说将会有很大帮助。

4.1 MATLAB 中信号表示及可视化

通常只需将自己研究信号的函数以.M 语言表示出来，通过画图程序即可直观的看到你所研究的信号，具体过程如下：打开MATLAB；点击new，在点击M-File 即可新建一个编写程序的界面，如图4-1 所示：

图4-1 m 文件创建界面

具体举例如下：1.阶跃信号，符号函数，冲击函数，斜变函数程序如下：clear;

clc;

t=-4:0.01:4;

t1=0:0.01:4; t0=0;

f1=(t>0); %单位阶跃信号

f2=sign(t); %符号函数

n=length(t); f3=zeros(1,n); f3(1,(-t0+4)0.01+1)=1; %单位冲激函数

f4=t1; %单位斜变函数

subplot(2,2,1);stairs(t,f1);axis([.1,1.1]);title('单位阶跃信号

');xlabel('t');ylabel('u(t)'); subplot(2,2,2);plot(t,f2);axis([.1,1.1]);title('符号函数');xlabel('t');ylabel('sign(t)');

subplot(2,2,3);plot(t,f3);axis([.1,1.1]);title('单位冲激函数

');xlabel('t');ylabel('cj(t)'); subplot(2,2,4);plot(t1,f4);axis([]);title('单位斜

变信号');xlabel('t');ylabel('f(t)');

运行结果如图4-2 所示：

图4-2 简易信号2.取样函数

程序如下：

t=-10:0.01:10; % 定义时间范围向量t

f=sinc(t); % 计算sinc(t)函数

plot(t,f); % 绘制sinc(t)的波形

运行结果如图4-3：

图4-3 取样函数

4.2 MATLAB 在信号与系统分析中的应用

4.2.1 MATLAB 在时域、频域、S 域、Z 域里的应用举例

一．MATLAB 在各域的基本知识 1.连续系统的时域分析(1) 微分方程的经典解法：齐次解+特解（代入初始条件求系数）0—～0+初值（由初始状态求初始条件）：全响应=零输入响应+零状态响应；注意应用LTI 系统零状态响应的微积特性(2)冲激响应cos n?t + ∑ bn sin n?t 2 n =1 n =1 A0 ∞ + ∑ An cos(n?t + ? n ) 2 n =1 指数形式（常用）f (t ) = ：n = ?∞ ∑ Fne jn?t ；Fn = ∞ 1 2 ? jn?t dt T f(t ) e T ∫? 2 T 周期信号的频谱（幅度谱和相位谱）：双边谱，单边谱；(2)傅立叶变换（对非周期信号和周期信号）定义：F ( jω ) = ∫ ∞ ?∞ f (t )e ? jωt dt ；f (t ) = 1 2π ∫ ∞ ?∞ F ( jω )e jωt dω F ( jω ) 称为频谱密度函数，物理意义。频谱：幅度谱F ( jω ) ~ ω ；相位谱? (ω ) ~ ω 傅立叶系数Fn 的另一求法：Fn = (3)FT 的性质1 F0 ( jω ) ω = n? T线性、奇偶性、对称性、尺度变换、时移、频移、卷积定理（时域、频域）(4)系统的频率响应H ( jω ) = Y ( jω ) F ( jω ) 周期信号输入，可用傅立叶级数法Yn = Fn ? H ( jω ) ω = n? 4.连续系统的S

毕业设计用matlab仿真

毕业设计用matlab仿真 篇一：【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真(含matlab源程序) 基于matlab的人脸识别系统设计与仿真 第一章绪论 本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义；然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题；接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成；最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。 1.1 研究背景 自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除了它的重大理论价值外，也极具实用价值。 在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语言理解等。

如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人 类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。 同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑战性。 国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成果。 1.2 人脸图像识别的应用前景 人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战

(完整版)matlab毕业设计

以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。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、界面友好的用户界面。本文采用Matlab 的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。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。随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的方方面面。计算机的使用已经成为当代大学生不可或缺的基本技能。信号与系统课程具有传统经典的基础内容，但也存在由于数字技术发展、计算技术渗入等的需求。在教学过程中缺乏实际应用背景的理论学习是枯燥而艰难的。为了解决理论与实际联系起来的难题国内外教育人士目光不约而同的投向一款优秀的计算机软件——MATLAB。通过它可用计算机仿真，阐述信号与系统理论与应用相联系的内容，以此激发学习兴趣，变被动接受为主动探知，从而提升学习效果，培养主动思维、学以致用的思维习惯。以MATLAB 为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用其快速运算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面等特点来进行信号的分析及仿真。运用MATLAB 的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能将信号与系统课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览动态演示及典型例题分析等方式，形象生动的展现出来，从而使学生对所学

基于matlab的毕业论文题目参考

基于matlab的毕业论文题目参考 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。以下是基于matlab的毕业论文题目，供大家参考。 基于matlab的毕业论文题目一： 1、基于遗传算法的小麦收割机路径智能优化控制研究 2、零转弯半径割草机连续翻滚特性参数化预测模型 3、基于MATLAB的PCD铰刀加工硅铝合金切削力研究 4、基于状态反馈的四容水箱控制系统的MATLAB仿真研究 5、基于Matlab软件的先天性外耳道狭窄CT影像特点分析 6、Matlab仿真在船舶航向自动控制系统中的研究与仿真 7、基于MATLAB的暂态稳定措施可行性仿真与分析 8、基于MATLAB的某专用越野汽车动力性能分析 9、基于MATLAB的电力系统有源滤波器设计 10、基于MATLAB和ANSYS的弹簧助力封闭装置结构分析 11、基于Matlab的液力变矩器与发动机匹配计算与分析 12、运用MATLAB绘制接触网下锚安装曲线 13、基于MatlabGUI的实验平台快速搭建技术 14、基于MATLAB的激光-脉冲MIG复合焊过程稳定性评价

15、测绘数据处理中MATLAB的优越性及应用 16、基于MATLAB柴油机供油凸轮型线设计 17、基于MATLAB语言的TRC加固受火后钢筋混凝土板的承载力分析方法 18、MATLAB辅助OptiSystem实现光学反馈环路的模拟 19、基于MATLABGUI的电梯关门阻止力分析系统设计 20、基于LabVIEW与MATLAB混合编程的手势识别系统 21、基于MATLAB的MZ04型机器人运动特性分析 22、MATLAB在煤矿巷道支护参数的网络设计及仿真分析 23、基于MATLAB的自由落体运动仿真 24、基于MATLAB的电动汽车预充电路仿真 25、基于Matlab的消弧模型仿真研究 26、基于MATLAB/GUI的图像语义自动标注系统 27、基于Matlab软件GUI的机械波模拟 28、基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究 29、基于Matlab和Adams的超速机柔性轴系仿真 30、基于Matlab与STM32的电机控制代码自动生成 31、基于Matlab的相机内参和畸变参数优化方法 32、基于ADAMS和MATLAB的翻转机构联合仿真研究 33、基于MATLAB的数字图像增强软件平台设计 34、基于Matlab的旋转曲面的Gif动画制作 35、浅谈Matlab编程与微分几何简单算法的实现

本科毕业设计__基于matlab的通信系统仿真报告

创新实践报告
报 告 题 目： 学 院 名 称： 姓 名：
基于 matlab 的通信系统仿真 信息工程学院 余盛泽 11042232 温 靖
班 级 学 号： 指 导 老 师：
二 O 一四年十月十五日

目录
一、引言 ....................................................................................................................... 3 二、仿真分析与测试 ................................................................................................... 4
2.1 随机信号的生成................................................................................................................ 4 2.2 信道编译码......................................................................................................................... 4 2.2.1 卷积码的原理 ......................................................................................................... 4 2.2.2 译码原理................................................................................................................. 5 2.3 调制与解调........................................................................................................................ 5 2.3.1 BPSK 的调制原理 ................................................................................................... 5 2.3.2 BPSK 解调原理 ....................................................................................................... 6 2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................... 7 2.4 信道..................................................................................................................................... 8 2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................. 8 2.4.2 瑞利信道................................................................................................................. 8 2.5 多径合并............................................................................................................................. 8 2.5.1 MRC 方式 ................................................................................................................ 8 2.5.2 EGC 方式................................................................................................................. 9 2.6 采样判决............................................................................................................................. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 ................................................................................................. 9
三、系统仿真分析 ..................................................................................................... 11
3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较 ....................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 .................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 ........................................................................ 12 3.2 BPSK 与 QPSK 调制方式对通信系统性能的比较 ........................................................ 13 3.2.1 调制过程的仿真 .................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ................................................................................ 14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 ............................................................................... 15 3.3.1 信道加噪仿真 ........................................................................................................ 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ........................................................................................ 15 3.4 不同合并方式下的对比 ................................................................................................... 16 3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 ........................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在 2 根、4 根天线下的对比 ................................................... 17 3.5 理论数据与仿真数据的区别 ........................................................................................... 17
四、设计小结 ............................................................................................................. 19 参考文献 ..................................................................................................................... 20

基于MATLAB的语音信号处理系统设计(程序+仿真图)--毕业设计

语音信号处理系统设计 摘要：语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科。语音信号处理的目的是得到某些参数以便高效传输或存储,或者是用于某种应用，如人工合成出语音、辨识出讲话者、识别出讲话内容、进行语音增强等。本文简要介绍了语音信号采集与分析以及语音信号的特征、采集与分析方法，并在采集语音信号后，在MATLAB 软件平台上进行频谱分析,并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。利用MATLAB来读入（采集）语音信号，将它赋值给某一向量，再将该向量看作一个普通的信号，对其进行FFT变换实现频谱分析，再依据实际情况对它进行滤波，然后我们还可以通过sound命令来对语音信号进行回放，以便在听觉上来感受声音的变化。 关键词：Matlab，语音信号，傅里叶变换，滤波器 1课程设计的目的和意义 本设计课题主要研究语音信号初步分析的软件实现方法、滤波器的设计及应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： 1.1．了解Matlab软件的特点和使用方法。 1.2．掌握利用Matlab分析信号和系统的时域、频域特性的方法； 1.3．掌握数字滤波器的设计方法及应用。 1.4．了解语音信号的特性及分析方法。 1.5．通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 2 设计任务及技术指标 设计一个简单的语音信号分析系统，实现对语音信号时域波形显示、进行频谱分析，

利用滤波器滤除噪声、对语音信号的参数进行提取分析等功能。采用Matlab设计语言信号分析相关程序，并且利用GUI设计图形用户界面。具体任务是： 2.1．采集语音信号。 2.2．对原始语音信号加入干扰噪声，对原始语音信号及带噪语音信号进行时频域分析。 2.3．针对语音信号频谱及噪声频率，设计合适的数字滤波器滤除噪声。 2.4．对噪声滤除前后的语音进行时频域分析。 2.5.对语音信号进行重采样，回放并与原始信号进行比较。 2.6．对语音信号部分时域参数进行提取。 2.7．设计图形用户界面（包含以上功能）。 3 设计方案论证 3.1语音信号的采集 使用电脑的声卡设备采集一段语音信号，并将其保存在电脑中。 3.2语音信号的处理 语音信号的处理主要包括信号的提取播放、信号的重采样、信号加入噪声、信号的傅里叶变换和滤波等，以及GUI图形用户界面设计。 Ⅰ.语音信号的时域分析 语音信号是一种非平稳的时变信号，它携带着各种信息。在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。语音信号分析的目的就在与方便有效的提取并表示语音信号所携带的信息。语音信号分析可以分为时域和变换域等处理方法，其中时域分析是最简单的方法。 Ⅱ.语音信号的频域分析 信号的傅立叶表示在信号的分析与处理中起着重要的作用。因为对于线性系统来说，可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应，所以傅立叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外，傅立叶表示使信号的某些特性变得更明显，因此，它能更

基于MATLAB的PID控制器设计毕业设计(论文)

毕业设计论文 基于MATLAB的PID控制器设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

matlab仿真课程设计报告

一、课程设计内容 此次课程设计的主要内容是 2ASK调制信号仿真。 二、设计原理及步骤: （一）设计原理 2ASK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。根据幅度调制的原理，2ASK 信号可表示为0e(t)=s(t)cosw(t) c，式中w c为载波角频率，h(t)=cos w c(t)为载波信号，二进制基带信号s(t)为随机的单极性NRZ 矩形脉冲序列。 S(t)的功率谱密度为 2 11 ()()() 44 s b b P f T Sa fT f π =+?。2ASK 信号的功率谱密度是基带信号功率谱密度() s P f的线性搬移，2ASK 信号的功率谱密度为 1 ()[(+f)()] 4 e s c s c P f P f P f f =+- 。 （二）仿真步骤 1、函数文件 （1）函数FFT_SHIFT function [f,sf]=FFT_SHIFT(t,st) dt=t(2)-t(1); T=t(end); df=1/T;

N=length(t); f=[-N/2:N/2-1]*df; sf=fft(st); sf=T/N*fftshift(sf); （2）函数INSERT0 function [out]=INSERT0(d,M) N=length(d); out=zeros(1,M*N); for i=0:N-1; out(i*M+1)=d(i+1); end 2、主程序代码 fc=2; %载波频率2Hz N_sample=10; N=200; %码元数 Ts=1; %1Band/s dt=Ts/fc/N_sample; %波形采样间隔t=0:dt:N*Ts-dt; Lt=length(t); T=t(end); %产生二进制信源 d=sign(randn(1,N));

毕业设计基于MATLABSIMULINK的交流电动机调速系统仿真

1 绪论 1.1课题研究背景及目的 1.1.1 研究背景 直流调速系统的主要优点在于调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能。在相当长时期内，高性能的调速系统几乎都是直流调速系统。尽管如此，直流调速系统却解决不了直流电动机本身的换向和在恶劣环境下的不适应问题，同时制造大容量、高转速及高电压直流电动机也十分困难，这就限制了直流拖动系统的进一步发展。 交流电动机自1985年出现后，由于没有理想的调速方案，因而长期用于恒速拖动领域。20世纪70年代后，国际上解决了交流电动机调速方案中的关键问题，使得交流调速系统得到了迅速的发展，现在交流调速系统已逐步取代大部分直流调速系统。目前，交流调速已具备了宽调速范围、高稳态精度、快动态响应、高工作效率以及可以四象限运行等优异特性，其稳、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。 与直流调速系统相比，交流调速系统具有以下特点： （1）容量大； （2）转速高且耐高压； （3）交流电动机的体积、重量、价格比同等容量的直流电动机小，且结构简单、经济可靠、惯性小； （4）交流电动机环境使用性强，坚固耐用，可以在十分恶劣的环境下使用； （5）高性能、高精度的新型交流拖动系统已达同直流拖动系统一样的性能指标； （6）交流调速系统能显著的节能； 从各方面看，交流调速系统最终将取代直流调速系统。 1.1.1研究目的 本课题主要运用MATLAB-SIMULINK软件中的交流电机库对交流电动机调速系统进行仿真，由仿真结果图直接认识交流系统的机械特性。本文重点对三相交流调压调速系统进行仿真研究，认识PID调节器参数的改变对系统性能的影响，认识该系统动态及静态性能的优劣及适用环境。 1.2 文献综述

(完整版)基于matlab的人脸识别系统设计毕业设计

毕业设计 [论文] 题目：基于MATLAB的人脸识别系统设计 学院：电气与信息工程学院 专业：自动化 姓名：张迎

指导老师：曹延生 完成时间：2013.05.28

摘要 人脸识别是模式识别和图像处理等学科的一个研究热点，它广泛应用在身份验证、刑侦破案、视频监视、机器人智能化和医学等领域，具有广阔的应用价值和商用价值。人脸特征作为一种生物特征，与其他生物特征相比，具有有好、直接、方便等特点，因此使用人脸特征进行身份识别更易于被用户所接受。 人脸识别技术在过去的几十年得到了很大的发展，但由于人脸的非刚性、表情多变等因素，使得人脸识别技术在实际应用中面临着巨大的困难。本文针对近年来国内外相关学术论文及研究报告进行学习和分析的基础上，利用图像处理的matlab实现人脸识别方法，这种实现简单且识别准确率高，但其缺点是计算量大，当要识别较多人员时，该方法难以胜任。 利用MATLAB实现了一个集多种预处理方法于一体的通用的人脸图像预处理仿真系统，将该系统作为图像预处理模块可嵌入在人脸识别系统中，并利用灰度图像的直方图比对来实现人脸图像的识别判定。 关键词：图像处理, Matlab, 人脸识别, 模式识别

ABSTRACT Human face recognition focuses on pattern recognition ,image processi ng andother subjects.It is widely used in authentication,investigation,video surveillance,intelligent robots,medicine and other areas.Facerecognition ha s wide application and business value.Facial feature asabiological character istic,compared with others is direct,friendly andconvenient.Facial featuree mployed in authentication are user-friendly. The technology of face recognition in the past few years obtained the v ery big development, but due to the face of nonrigid, expression and chang eablefactors, the face recognition technology in practical application are fa cing great difficulties. This paper aimed at home and abroad in recent year s the relevant papers and researchreports on study and on the basis of the a nalysis, some units within the data sensitivity places need to enter personne l to carry out limitation design and develop a set of identity verification ide ntification system, the system uses PCA face recognition method, therealiza tion is simple and the accuracy rate of recognition is high,but itsdrawback i s that a large amount of calculation, when to identify more staff,this metho d is difficult to do. The realization of a set of various pretreatment methods in one of the generic face image preprocessing simulation system based on MATLAB, the system is used as the image preprocessing module can be embedded in a face recognition system, and using the histogram matching gray image to realize the recognition of human face images to determine.

MATLAB仿真课程设计报告

北华大学 《MATLAB仿真》课程设计 姓名： 班级学号： 实习日期： 辅导教师：

前言 科学技术的发展使的各种系统的建模与仿真变得日益复杂起来。如何快速有效的构建系统并进行系统仿真，已经成为各领域学者急需解决的核心问题。特别是近几十年来随着计算机技术的迅猛发展，数字仿真技术在各个领域都得到了广泛的应用与发展。而MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程和科学计算的高级语言，能够设计出功能强大、界面优美、稳定可靠的高质量程序，而且编程效率和计算效率极高。MATLAB环境下的Simulink是当前众多仿真软件中功能最强大、最优秀、最容易使用的一个系统建模、仿真和分析的动态仿真环境集成工具箱，并且在各个领域都得到了广泛的应用。 本次课程设计主要是对磁盘驱动读取系统校正部分的设计，运用自动控制理论中的分析方法，利用MATLAB对未校正的系统进行时域和频域的分析，分析各项指标是否符合设计目标,若有不符合的，根据自动控制理论中的校正方法，对系统进行校正，直到校正后系统满足设计目标为止。我组课程设计题目磁盘驱动读取系统的开环传递函数为是设计一个校正装置，使校正后系统的动态过程超调量δ%≤7%，调节时间ts≤1s。 电锅炉的温度控制系统由于存在非线性、滞后性以及时变性等特点,常规的PID控制器很难达到较好的控制效果。考虑到模糊控制能对复杂的非线性、时变系统进行很好的控制, 但无法消除静态误差的特点, 本设计将模糊控制和常规的PI D控制相结合, 提出一种模糊自适应PID控制器的新方法。并对电锅炉温度控制系统进行了抗扰动的仿真试验, 结果表明, 和常规的PI D控制器及模糊PI D复合控制器相比,模糊自适应PI D控制改善了系统的动态性能和鲁棒性, 达到了较好的控制效果。

matlab通信仿真课程设计样本

《matlab通信仿真设计》课程设计指导书 11月

课程设计题目1: 调幅广播系统的仿真设计 模拟幅度调制是无线电最早期的远距离传输技术。在幅度调制中, 以声音信号控制高频率正弦信号的幅度, 并将幅度变化的高频率正弦信号放大后经过天线发射出去, 成为电磁波辐射。 波动的电信号要能够有效地从天线发送出去, 或者有效地从天线将信号接收回来, 需要天线的等效长度至少达到波长的1/4。声音转换为电信号后其波长约在15~1500km之间, 实际中不可能制造出这样长度和范围的天线进行有效信号收发。因此需要将声音这样的低频信号从低频率段搬移到较高频率段上去, 以便经过较短的天线发射出去。 人耳可闻的声音信号经过话筒转化为波动的电信号, 其频率范围为20~20KHz。大量实验发现, 人耳对语音的频率敏感区域约为300~3400Hz, 为了节约频率带宽资源, 国际标准中将电话通信的传输频带规定为300~3400Hz。调幅广播除了传输声音以外, 还要播送音乐节目, 这就需要更宽的频带。一般而言, 调幅广播的传输频率范围约为100~6000Hz。 任务一: 调幅广播系统的仿真。 采用接收滤波器Analog Filter Design模块, 在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。采用另外两个相同的接收滤波器模块, 分别对纯信号和纯噪声滤波, 利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率, 继而计算输出信噪比, 用Disply显示结果。 实例1: 对中波调幅广播传输系统进行仿真, 模型参数指标如下。

1.基带信号: 音频, 最大幅度为1。基带测试信号频率在100~6000Hz 内可调。 2.载波: 给定幅度的正弦波, 为简单起见, 初相位设为0, 频率为550~1605Hz 内可调。 3.接收机选频放大滤波器带宽为12KHz, 中心频率为1000kHz 。 4.在信道中加入噪声。当调制度为0.3时, 设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB, 要求计算信道中应该加入噪声的方差, 并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。 仿真参数设计: 系统工作最高频率为调幅载波频率1605KHz, 设计仿真采样率为最高工作频率的10倍, 因此取仿真步长为 8max 1 6.2310(1-1)10step t s f -==? 相应的仿真带宽为仿真采样率的一半, 即 18025.7(1-2)2step W KHz t == 设基带测试正弦信号为m(t)=Acos2πFt, 载波为c(t)=cos2πf c t, 则调制度为m a 的调制输出信号s(t)为 ()(1cos 2)cos 2(1-3)a c s t m Ft f t ππ=+ 容易求出, s(t)的平均功率为 21(1-4)24a m P =+ 设信道无衰减, 其中加入的白噪声功率谱密度为N 0/2, 那么仿真带宽(-W, W)内噪声样值的方差为 2002(1-5)2N W N W σ=?=

基于Matlab的数字图像处理系统毕业设计论文

论文（设计）题目： 基于MATLAB的数字图像处理系统设计 姓名宋立涛 学号２０１２１１８６７ 学院信息学院 专业电子与通信工程 年级２０１２级 ２０１３年６月１６日

基于MATLAB的数字图像处理系统设计 摘要 MATLAB 作为国内外流行的数字计算软件，具有强大的图像处理功能，界面简洁，操作直观，容易上手，而且是图像处理系统的理想开发工具。 笔者阐述了一种基于MATLAB的数字图像处理系统设计，其中包括图像处理领域的大部分算法，运用MATLAB 的图像处理工具箱对算法进行了实现，论述了利用系统进行图像显示、图形表换及图像处理过程，系统支持索引图像、灰度图像、二值图像、RGB 图像等图像类型；支持BMP、GIF、JPEG、TIFF、PNG 等图像文件格式的读，写和显示。 上述功能均是在MA TLAB 语言的基础上，编写代码实现的。这些功能在日常生活中有很强的应用价值，对于运算量大、过程复杂、速度慢的功能，利用MATLAB 可以既能快速得到数据结果，又能得到比较直观的图示。 关键词：MATLAB 数字图像处理图像处理工具箱图像变换

第一章绪论 1.1 研究目的及意义 图像信息是人类获得外界信息的主要来源，近代科学研究、军事技术、工农业生产、医学、气象及天文学等领域中，人们越来越多地利用图像信息来认识和判断事物，解决实际问题，由此可见图像信息的重要性，数字图像处理技术将会伴随着未来信息领域技术的发展，更加深入到生产和科研活动中，成为人类生产和生活中必不可少的内容。 MATLAB 软件不断吸收各学科领域权威人士所编写的实用程序，经过多年的逐步发展与不断完善，是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。MATLAB 语言是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言来编写程序，比Basic、Fortan、C 等高级语言更加接近我们书写计算公式的思维方式，用MATLAB 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题一样。它编写简单、编程效率高并且通俗易懂。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 国内研究现状 国内在此领域的研究中具有代表性的是清华大学研制的数字图像处理实验开发系统TDB-IDK 和南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件。 TDB-IDK 系列产品是一款基于TMS320C6000 DSP 数字信号处理器的高级视频和图像系统，也是一套DSP 的完整的视频、图像解决方案，该系统适合院校、研究所和企业进行视频、图像方面的实验与开发。该软件能够完成图像采集输入程序、图像输出程序、图像基本算法程序。可实现对图像信号的实时分析，图像数据相对DSP独立方便开发人员对图像进行处理，该产品融合DSP 和FPGACPLD 两个高端技术，可以根据用户的具体需求合理改动，可以分析黑白和彩色信号，可以完成图形显示功能。 南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件可实现数字图像的采集、传输与处理。可利用软件及图像采集与传输设备，采集图像并实现点对点的数字图像传输，可以观察理解多种图像处理技术的效果和差别，

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摘 要 本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。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 友好的用户界面。本文采用 Matlab 的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实 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。 随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的方方面面。 计算机的使用已经成为当代大学生不可或缺的基本技能。 信号与系统课程具有传 统经典的基础内容，但也存在由于数字技术发展、计算技术渗入等的需求。在教 学过程中缺乏实际应用背景的理论学习是枯燥而艰难的。 为了解决理论与实际联系起来的难题国内外教育人士目光不约而同的投向 一款优秀的计算机软件——MATLAB 。 通过它可用计算机仿真， 阐述信号与系统 理论与应用相联系的内容，以此激发学习兴趣，变被动接受为主动探知，从而提 升学习效果，培养主动思维、学以致用的思维习惯。 以 MATLAB 为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用其快速运 算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面等特点来进行信号的分析及仿真。 运用 MATLAB 的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能将

信号与系统课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览动态演示及典型例题分析等方式，形象生动的展现出来，从而使学生对所学知识理解更加透彻。同时运用教学软件中的数值计算工具箱，将学生从大量繁琐的手工数学运算中解放出来，将更多时间留给对基本概念和基本方法的思考。关键词：关键词：信号与系统，matlab，应用分析 ABSTRACT As the modern computer technology development, computer gradually merged with the various aspects of social life. the use of the computer essential part of the basic skills of students. the signal and systems of traditional classic of course, but there is also due to a digital technology development, the technology in the demand. in the teaching process of the practical application of theoretical study is boring and difficult. Theory with practice in order to solve the problem of educational circles and looked into a simultaneous of computer software —— matlab. it can be used by computer simulations, signals with the system theory and application related to the content, it aroused interest in learning and became passive acceptance of the initiative and thereby elevate learning, training of active in the make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the analysis and emulation. To the platform of the development of matlab signal system of teaching and assistive software can make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the