Matlab在信號分析與處理中的應用

唐紅

摘要：本文分析了《信號分析與處理》課程的特點及幾個難點問題，提出了采用Matlab編程環境對《信號分析與處理》課程中的一些問題進行模擬和演示的教學授課思路，進而幫助學生充分理解和掌握課程中的基本概念和基礎理論以及相關應用問題。

關鍵詞：信號分析與處理；Matlab；教學

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）18-0241-01

一、引言

《信號分析與處理》是測控、通信、電氣等本科專業一門非常重要的專業基礎課程。通過本課程的教學，能夠使學生加深對信息、信號與測量系統的基本概念的理解，系統地掌握連續時間、離散時間和隨機信號分析的基本理論和基本方法，了解信號處理技術，掌握數字濾波器的設計和實現，并能熟練地應用這些理論和方法分析測試信息系統中的各種實際問題。同時，通過本課程的學習，為后續《自動控制原理》等專業課程打下堅實的理論基礎。然而由于《信號分析與處理》課程具有公式多、概念抽象、數學推導復雜等難點，使得學生學習起來具有一定的難度。為了讓學生能夠充分理解和掌握《信號分析與處理》課程中的基本概念和基礎理論以及其在實際問題中的應用，就應當對所授理論問題進行適當實例操作和上機演示。為此，我們采用Matlab編程環境對《信號分析與處理》課程中的一些問題進行模擬和演示，進而使得學生系統地理解和掌握這門課程的實際意義。

二、基于Matlab軟件的信號分析與處理實驗平臺

在《信號分析與處理》教學中，我們首先向學生介紹信號的概念，什么是信號，信號和信息的區別，為什么要有信號，以及什么是離散信號，什么是連續信號。但是在講解這些基本概念時，學生會不清楚這些概念之間的差別。為此我們通過Matlab環境下模擬連續信號和離散信號形式（如圖1和圖2所示），這樣學生會對基本的連續信號和離散信號加以區分，同時，在此基礎上讓同學們自己動手編程實現連續信號和離散信號的演示，并告訴同學連續信號和模擬信號的區別以及離散信號和數字信號的區別。

圖3為連續信號的時域運算。在《信號分析與處理》教學中，連續信號的時域運算也是第一章中重要的基礎。如果按照常規的課堂板書推導計算方法，學生是很難憑空想象信號如何進行運算的。為此我們通過Matlab環境編寫了連續信號的時域運算的演示環節，這樣一步一步指導學生理解信號時域運算的每個環節和步驟。

圖4為連續信號的頻域分析。《信號分析與處理》中最重要的部分是信號的頻域分析與處理。但是對于初學的學生來說，什么是頻域、為什么要進行頻域分析都沒有一個清晰的概念，為此我們仍然采用Matlab環境設計了一個連續信號的頻域分析演示平臺。通過該環節的演示，能夠使學生理解信號的頻域部分，以及信號的傅里葉變換的幅值和相位的含義。

三、結束語

《信號分析與處理》是工科本科院校中一門非常重要的專業基本課程。該課程具有承上啟下的銜接作用。通過Matlab軟件引入實驗和教學中，開發基于Matlab軟件的信號分析與處理實驗演示平臺，改變了傳統的單一課堂教學的授課模式。

參考文獻：

[1]孫濱，李楠.信號分析與處理課程研討式教學方法研究[J].吉林省教育學院學報，2012，（28）：126-127.

[2]陳禎.測試信號分析與處理”課程教學改革的若干思考[J].中國電力教育，2012，（27）：79-80.

[3]崔靈智，王書平，付士國.Matlab在數字信號處理課程設計中的應用[J].山東水利職業學院院刊，2008，（1）：11-12.

基金項目：中國計量學院校改建設課題重點項目（HEX200702）。endprint

摘要：本文分析了《信號分析與處理》課程的特點及幾個難點問題，提出了采用Matlab編程環境對《信號分析與處理》課程中的一些問題進行模擬和演示的教學授課思路，進而幫助學生充分理解和掌握課程中的基本概念和基礎理論以及相關應用問題。

關鍵詞：信號分析與處理；Matlab；教學

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）18-0241-01

一、引言

《信號分析與處理》是測控、通信、電氣等本科專業一門非常重要的專業基礎課程。通過本課程的教學，能夠使學生加深對信息、信號與測量系統的基本概念的理解，系統地掌握連續時間、離散時間和隨機信號分析的基本理論和基本方法，了解信號處理技術，掌握數字濾波器的設計和實現，并能熟練地應用這些理論和方法分析測試信息系統中的各種實際問題。同時，通過本課程的學習，為后續《自動控制原理》等專業課程打下堅實的理論基礎。然而由于《信號分析與處理》課程具有公式多、概念抽象、數學推導復雜等難點，使得學生學習起來具有一定的難度。為了讓學生能夠充分理解和掌握《信號分析與處理》課程中的基本概念和基礎理論以及其在實際問題中的應用，就應當對所授理論問題進行適當實例操作和上機演示。為此，我們采用Matlab編程環境對《信號分析與處理》課程中的一些問題進行模擬和演示，進而使得學生系統地理解和掌握這門課程的實際意義。

二、基于Matlab軟件的信號分析與處理實驗平臺

在《信號分析與處理》教學中，我們首先向學生介紹信號的概念，什么是信號，信號和信息的區別，為什么要有信號，以及什么是離散信號，什么是連續信號。但是在講解這些基本概念時，學生會不清楚這些概念之間的差別。為此我們通過Matlab環境下模擬連續信號和離散信號形式（如圖1和圖2所示），這樣學生會對基本的連續信號和離散信號加以區分，同時，在此基礎上讓同學們自己動手編程實現連續信號和離散信號的演示，并告訴同學連續信號和模擬信號的區別以及離散信號和數字信號的區別。

圖3為連續信號的時域運算。在《信號分析與處理》教學中，連續信號的時域運算也是第一章中重要的基礎。如果按照常規的課堂板書推導計算方法，學生是很難憑空想象信號如何進行運算的。為此我們通過Matlab環境編寫了連續信號的時域運算的演示環節，這樣一步一步指導學生理解信號時域運算的每個環節和步驟。

圖4為連續信號的頻域分析。《信號分析與處理》中最重要的部分是信號的頻域分析與處理。但是對于初學的學生來說，什么是頻域、為什么要進行頻域分析都沒有一個清晰的概念，為此我們仍然采用Matlab環境設計了一個連續信號的頻域分析演示平臺。通過該環節的演示，能夠使學生理解信號的頻域部分，以及信號的傅里葉變換的幅值和相位的含義。

三、結束語

《信號分析與處理》是工科本科院校中一門非常重要的專業基本課程。該課程具有承上啟下的銜接作用。通過Matlab軟件引入實驗和教學中，開發基于Matlab軟件的信號分析與處理實驗演示平臺，改變了傳統的單一課堂教學的授課模式。

參考文獻：

[1]孫濱，李楠.信號分析與處理課程研討式教學方法研究[J].吉林省教育學院學報，2012，（28）：126-127.

[2]陳禎.測試信號分析與處理”課程教學改革的若干思考[J].中國電力教育，2012，（27）：79-80.

[3]崔靈智，王書平，付士國.Matlab在數字信號處理課程設計中的應用[J].山東水利職業學院院刊，2008，（1）：11-12.

基金項目：中國計量學院校改建設課題重點項目（HEX200702）。endprint

摘要：本文分析了《信號分析與處理》課程的特點及幾個難點問題，提出了采用Matlab編程環境對《信號分析與處理》課程中的一些問題進行模擬和演示的教學授課思路，進而幫助學生充分理解和掌握課程中的基本概念和基礎理論以及相關應用問題。

關鍵詞：信號分析與處理；Matlab；教學

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）18-0241-01

一、引言

《信號分析與處理》是測控、通信、電氣等本科專業一門非常重要的專業基礎課程。通過本課程的教學，能夠使學生加深對信息、信號與測量系統的基本概念的理解，系統地掌握連續時間、離散時間和隨機信號分析的基本理論和基本方法，了解信號處理技術，掌握數字濾波器的設計和實現，并能熟練地應用這些理論和方法分析測試信息系統中的各種實際問題。同時，通過本課程的學習，為后續《自動控制原理》等專業課程打下堅實的理論基礎。然而由于《信號分析與處理》課程具有公式多、概念抽象、數學推導復雜等難點，使得學生學習起來具有一定的難度。為了讓學生能夠充分理解和掌握《信號分析與處理》課程中的基本概念和基礎理論以及其在實際問題中的應用，就應當對所授理論問題進行適當實例操作和上機演示。為此，我們采用Matlab編程環境對《信號分析與處理》課程中的一些問題進行模擬和演示，進而使得學生系統地理解和掌握這門課程的實際意義。

二、基于Matlab軟件的信號分析與處理實驗平臺

在《信號分析與處理》教學中，我們首先向學生介紹信號的概念，什么是信號，信號和信息的區別，為什么要有信號，以及什么是離散信號，什么是連續信號。但是在講解這些基本概念時，學生會不清楚這些概念之間的差別。為此我們通過Matlab環境下模擬連續信號和離散信號形式（如圖1和圖2所示），這樣學生會對基本的連續信號和離散信號加以區分，同時，在此基礎上讓同學們自己動手編程實現連續信號和離散信號的演示，并告訴同學連續信號和模擬信號的區別以及離散信號和數字信號的區別。

圖3為連續信號的時域運算。在《信號分析與處理》教學中，連續信號的時域運算也是第一章中重要的基礎。如果按照常規的課堂板書推導計算方法，學生是很難憑空想象信號如何進行運算的。為此我們通過Matlab環境編寫了連續信號的時域運算的演示環節，這樣一步一步指導學生理解信號時域運算的每個環節和步驟。

圖4為連續信號的頻域分析。《信號分析與處理》中最重要的部分是信號的頻域分析與處理。但是對于初學的學生來說，什么是頻域、為什么要進行頻域分析都沒有一個清晰的概念，為此我們仍然采用Matlab環境設計了一個連續信號的頻域分析演示平臺。通過該環節的演示，能夠使學生理解信號的頻域部分，以及信號的傅里葉變換的幅值和相位的含義。

三、結束語

《信號分析與處理》是工科本科院校中一門非常重要的專業基本課程。該課程具有承上啟下的銜接作用。通過Matlab軟件引入實驗和教學中，開發基于Matlab軟件的信號分析與處理實驗演示平臺，改變了傳統的單一課堂教學的授課模式。

參考文獻：

[1]孫濱，李楠.信號分析與處理課程研討式教學方法研究[J].吉林省教育學院學報，2012，（28）：126-127.

[2]陳禎.測試信號分析與處理”課程教學改革的若干思考[J].中國電力教育，2012，（27）：79-80.

[3]崔靈智，王書平，付士國.Matlab在數字信號處理課程設計中的應用[J].山東水利職業學院院刊，2008，（1）：11-12.

基金項目：中國計量學院校改建設課題重點項目（HEX200702）。endprint