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1、ISSN1002-4956实验技术与管理第23卷第8期2006年8月CN11-2034/TExperimentalTechnologyandManagementVol.23No.8Aug.2006数字信号处理实时动态实验演示系统设计与实现韩萍,李响(中国民航学院智能信号与图像处理天津市重点实验室,天津300300)摘要:介绍了“数字信号处理”实时动态实验演示系统的设计与实现方法。利用Matlab的图形界面设计功能和相应的信号处理工具箱,将课程中枯燥的原理、理论及计算方法等内容分别设计成独立的演示模块,最后综合成一个完整的交互式实时动态演示系统。在课堂上通过多媒体展示给学生,加深
2、了学生对所学知识的理解,激发了学生的学习兴趣,有效地提高了课堂教学质量。关键词:数字信号处理;动态演示;Matlab中图分类号:TP391文献标识码:B文章编号:100224956(2006)0820050203DemonstrationsystemdesignandrealizationfordigitalsignalprocessingcourseHANPing,LIXiang(TianjinKeyLabforAdvancedSignalProcessing,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China)Abstrac
3、t:real2timedemosystemfordigitalsignalprocessingcourseisintroduced.ThedemodesignedwithMatlabconsistsofseveralGUImodules,whichareusedtoshowthekeycontentsofthecourse.Byshowingthedemotostudentsinclass,theycanunderstandthecoursemoreeasily.Teachingeffectsareimprovedefficiently.Keywords:digitalsign
4、alprocessing;dynamicdemonstration;Matlab数字信号处理是20世纪60年代以来,随着大学生,一方面直观地验证了相关原理、方法的正确规模集成电路和计算机技术的发展而迅速发展起来性,另一方面加深了学生对所学知识的理解,更重的一门新兴学科。它以精度高、灵活性大、可靠性要的是激发了学生的学习兴趣,从而达到提高课堂强、易于大规模集成等优点在通信、雷达、地震、教学质量目的。声纳、遥感和生物医学等领域得到了越来越广泛的1交互式动态演示系统的组成及功能应用。它不仅是电子信息、通信类专业的主干课程,也是工科学生受益较多的一门课程。本课程选用的教材是北京理工大学
5、王世一教授[1]数字信号处理研究的是用数字的方法,正确快编写的《数字信号处理》。根据教学大纲要求,速地处理信号提取各类信息。该课程的特点是理论我们将重点内容放在第2章到第5章。第2章主要性强,涉及到的数学理论、公式很多,知识面非常讲解离散时间信号与系统的基本概念、时域、频域广泛,既讨论理论问题,又讨论理论的应用。学生和Z域分析方法,用到了卷积和、序列傅立叶变学习起来感到很抽象、难于理解,学习的积极性和换、z变换等数学工具。第3章和第4章主要讲解学习质量都受到一定影响,因此,对这门课程的教利用离散傅立叶变换(快速傅立叶变换)分析时和学的难度系数都很大。域和频域的离散对应关系、频谱
6、特性以及它们在实本文介绍了“数字信号处理”实时动态实验演际中的应用。第5章主要讲解模拟滤波器和IIR示系统的设计与实现方法,利用Matlab的图形界(infiniteimpulseresponse,简称IIR)、FIR(finite面设计功能和相应的信号处理工具箱,将课程中枯impulseresponse,简称FIR)数字滤波器的设计与燥的原理、理论及分析方法等内容分别设计成独立实现方法。的模块,最后综合成一个完整的交互式实时动态演根据课程的主要内容,我们将演示系统设计成示系统,以实时可变的动态图形通过多媒体展示给3个模块,即:离散信号与系统的频域分析,包括序列的傅立叶变换、离
7、散付立叶变换及其性质等;收稿日期:2005210210作者简介:韩萍(1966—),女,天津市人,博士,副教授1各种窗函数的频谱分析及其应用;数字滤波器的设韩萍,等:数字信号处理实时动态实验演示系统设计与实现15计及应用。每一模块内容都由默认参数演示和随机输入参数演示2部分组成。考虑到Matlab语言是当前较流行的软件工具,它编程简单,功能强大,在数字信号处理领域得到了广泛的应用。同时它还具有图形用户界面(GraphicalUserInterface,GUI)编写功能,设计简便、灵活、内容丰
