Matlab仿真在DSP原理與應用教學中的應用與探索

范海健 胡志峰 徐景皓

摘要：在DSP原理與應用課程的教學過程中，將Matlab仿真軟件應用平臺與DSP集成開發環境相結合，解決DSP集成開發環境的數據參數處理能力的不足。結合具體的教學實例，對Matlab仿真在DSP實驗課程教學中的應用進行了實踐與探索。實踐證明，此種實驗教學方式教學效果良好，理清了整個DSP課程的教學思路。

關鍵詞：DSP技術；Matlab仿真；集成開發環境；實驗教學

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0114-02

DSP技術經歷了30多年的發展，已經在眾多高科技領域和日常生活中得到了廣泛的使用，眾多高校為適應高技術人才對DSP技術需求，都開設了該門課程。因此“DSP原理與應用”課程成為了電子信息、通信技術、物聯網技術專業高年級學生的一門專業提升課程。課程對學生先修的信號與系統，數字信號處理、微機原理、C語言等專業基礎課提出了比較高的要求[1]，同時該門課程具有很強的應用性與實踐性。如何能深入淺出地為學生講解這門課程，是很多院校教師共同想解決的問題。眾所周知，除了要有一本好的教材[2，3]，成熟的實驗環境對培養應用型人才，培養學生掌握實驗乃至科學研究的方法、提高研究開發的興趣和主動參與意識、調動學生的積極性和創造性起到了十分重要的作用[4]。本文主要探討針對DSP仿真開發環境中數據參數獲取能力不足的問題，將Matlab仿真應用于DSP原理與應用實驗教學中的教學過程[5]。

一、Matlab仿真在DSP實驗課程教學的應用實例

Matlab軟件作為一套功能強大的科學計算、可視化以及交互式程序設計的數學軟件，已經日益成為眾多科研與工程技術人員進行科學研究與計算的工具[6]，利用Matlab仿真技術進行DSP實驗項目的開發，能有效彌補DSP集成開發環境無法完成的工作，某些由DSP芯片實現的算法可以先由Matlab仿真軟件進行參數的計算，并利用TI公司的CCS集成仿真環境進行仿真。因此將Matlab仿真軟件引入DSP原理與應用實驗課程教學，可以充分利用Matlab的強大運算功能，完成參數的設置，使DSP課程教學更加系統化，從而能提高教學的質量與教學效果。本文以設計IIR濾波器為例，介紹Matlab仿真在DSP實驗課程教學中的應用。

（一）由Matlab軟件設計IIR濾波器

IIR濾波器的設計要求如下：采樣頻率：9000Hz；截止頻率：1500Hz；通帶波紋：<0.5dB；阻帶衰減：-20dB以下；濾波器級數：5；實現時，考察在IIR濾波器中計算精度對數值的影響。

三、結語

本文通過一個實例系統分析了Matlab在DSP課程中的應用，通過Matlab可產生仿真用的信號數據，以及為DSP芯片實現濾波算法提供程序用的相關參數，通過該實驗也讓學生認識到DSP系統濾波器開發的總體思路，明確了Matlab在工程中的重要作用。

參考文獻：

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[2]戴明楨，周建江.TMS320C54X結構、原理及應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2013.

[3]張衛寧.DSP原理與應用教程[M].北京：科學出版社，2013.

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[8]陳懷琛.數字信號處理教程——MATLAB釋義與實現[M].北京：機械工業出版社，2008.