基于matlab数字信号处理教学辅助工具

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1、基于matlab数字信号处理教学辅助工具【摘要】在数字信号处理的教学中，教师总是希望通过直观的图形来显示数字信号数据的特性，可是，绘制数字信号频谱变化的图形，是一项较为复杂的工作，如果通过高级编程语言来绘制，用户必须对这类语言有着较为深入的了解，绘制工作也较为繁琐。文章通过MATLAB的数字信号处理工具和GUI图形用户界面功能设计并开发了一款数字信号教学辅助软件。在实现了数字信号教学主要内容绘制图像功能的基础上，使得操作界面简单快捷，利于教师操作，从而使得学生更易于学习这门课程。【关键词】数字信号处理；教学辅助1•设计与背景由于数字信

2、号处理这款软件涉及大量的运算，所以教师自己绘制图像时会耗费大量的精力，如果通过一个简易的软件来绘制图像，就会大大减轻教师的工作。根据数字信号处理这门课程的基本内容，我们将这款软件分为4个模块来进行开发，具体分为时域分析、频域分析、复频域分析以及滤波器四大模块，每一个模块又由一些功能模块组成，它们各自对应了数字信号处理这门学科的内容。在涉及这款软件中，我们尽量要做到界面友好简易，教师不需要了解软件代码，只需要填写绘制图像的最基础特征，然后图像即可绘制，并且，尽量使用大学广泛使用的编程语言，从而使得教师不需要单独安装另一软件，经过刷选,M

3、atlab拥有自己独特的数字信号绘制图像语言及界面开发工具，完全符合开发的需求。2.软件开发2.1软件的整体结构如前文所写，在开发软件时，我们按照数字信号课程分成四个模块，并加入一个帮助模块，这样，软件开发的基本结构就成型了，如图2.1所示。2.2软件的具体设计在具体设计软件时，又分为两大阶段，第一阶段是用户使用的界面，目标是简明易懂，用户可以直接操作，通过简单地操作完成自己的目标。因此，软件主界面图以MATLAB为平台，如图2.1所示,这种平台具有操作方便，功能完善，能够更方便直接的对数据文件进行计算和处理，输出形象直观等特点。首先

4、用MATLAB的GUIDE建立开始主界面，然后在主界面设置按钮，分别对应六大功能，设置好后，分别设置跳转功能，使得点击开始界面后可以跳转到各个功能的子界面。子界面的设置与主界面大致相同，但是要多设置”返回”按钮的功能，通过返回按钮，返回到之前的开始界面，在子界面之下，则是功能界面，也就是各个不同子界面绘制功能的具体界面，通过跳转功能，使得子界面和功能界面连接到一起，在功能界面，关键是一个界面上实现多个功能，这就要求在一个有限的空间内分配好各个按钮和生成图像的位置。第二阶段则为数字图像处理各个具体功能绘图的代码编写，通过matlab进行

5、编写，下面是一个巴特沃斯低通模拟滤波器生成代码，：3•结果展示软件编写结束后，子界面成果如图3.1所示。由图3.1可以看到，进入复频域子界面后，有两种不同功能的绘图模式，并且有着返回和退出功能。图3.2是DTFT功能界面，由图可见，当输入需要绘制图形的参数后，选取确定，则相关图像就会绘制出来。4.结束语论文完成了一个Matlab教学辅助程序的开发，从而克服了数字图像处理难以绘图的缺点，拥有简单直观，便于操作的优点。参考文献[1]程佩青•数字信号处理教程（第三版）[M].北京：清华大学出版社，2011.[2]王彬，于丹，汪洋.MATLA

6、B数字信号处理[M].北京：机械工业出版社，2010：69-75.