基于某MATLAB地信号与系统实验仿真系统设计(毕业论文设计doc)
基于MATLAB的信号与系统实验仿真系统设计
[摘要]本文主要介绍了信号与系统仿真系统的需求、总体结构、基本功能。着重介绍了利用Matlab软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，利用Matlab 软件提供图形用户界面（Graphical User Interfaces ,GUI）设计具有人机交互、界面友好的用户界面。本设计采用Matlab的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。在本实验软件中, 集成了信号与系统中的多个实验, 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。
[关键词]信号与系统，MATLAB，图形用户界面，实验软件
Based on Matlab signaling system solid
platform design
Abstract: This article has outlined the signal simulation system's demand, the gross structure, the basic function. Introduced with emphasis realizes the signal simulation system basic principle and the function using the matlab software design, as well as the graphical user interface which provides using the matlab software (Graphical User Interfaces, GUI) designs has the man-machine interaction, the contact surface friendly user interface. This article uses Matlab the graphical user interface design function, developed each experiment contact surface. In this experiment software, integrated in signal processing many experiments, the application effect has been good. This system is one kind of demonstration software, with the visualization simulation tool, by the graph and dynamic simulation's way demonstration part elementary signal's transmission profile and the transformation, causes the trainees direct-viewing, perceptually to understand and to know the correspondence principle the elementary knowledge.
Key words: Signal Processing，MATLAB，Graphical user interface，Experimental Software
目录
第一章引言 ....................................................... - 1 - 1.1概述. (1)
1.2基于M ATLAB的信号与系统实验平台开发现状 (2)
1.3研究意义 (2)
1.4本文的主要工作 (3)
第二章系统分析 (3)
2.1引言 (3)
2.2需求分析 (4)
2.3可行性分析 (4)
2.3.1技术可行性 (4)
2.3.2 经济可行性 (4)
2.3.3 操作可行性 (4)
2.4系统主要目标及功能 (5)
2.4.1 系统目标 (5)
2.4.2 系统主要功能 (5)
2.5小结 (5)
第三章方案选取 (6)
3.1引言 (6)
3.2界面工具的选取 (6)
3.3模拟信号实验的软件工具选择 (7)
3.4设计方案选择 (7)
第四章开发运行环境 (7)
4.1系统开发环境和运行环境 (7)
4.2开发语言和开发工具介绍 (8)
4.2.1 Windows XP (8)
4.2.2 Matlab 7.0 (8)
4.2.3 图形用户界面(GUI) (9)
第五章系统软件平台的设计 (10)
5.1引言 (10)
5.2系统整体框图 (11)
5.3系统设计步骤 (11)
5.4系统模块 (12)
5.4.1 模块划分简介 (12)
5.4.2 模块具体设计 (12)
5.5生成可执行文件 (26)
5.6小结 (27)
第六章系统测试 (27)
6.1引言 (27)
6.2测试背景 (28)
6.3测试概要 (28)
6.3.1 测试结果 (28)
6.3.2 测试分析 (34)
6.4小结 (35)
第七章结论 (35)
致谢 (37)
参考文献 (38)
附录:主要代码 (39)
第一章引言
1.1概述
“信号与系统”在电子信息专业中是一门很重要的课程，它涉及的知识广泛，包括微积分、概率论、信号与系统等。学生在学习这方面的内容的时候，通常感觉比较抽象，对其中的基本理论和分析方法难以具体地理解和掌握。为此，我们借助一些优良的软件平台（如MATLAB等）来解决这一实际问题，帮助学生更好地理解和掌握数字信号处理中的基本理论和分析方法，激发学生的的学习兴趣，从而达到良好的教学效果。信号与系统实验环节在教学过程中是非常重要的，实验有助于学生理解和掌握所学的理论。MATLAB是用于算法开发、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。作为强大的科学计算平台，它几乎满足所有的计算要求。随着对仿真和程序设计通用性及可视化需求的日益增加，MATLAB 着重改善了图形用户界面的制作，极大地满足了用户的需求。MATLAB的GUID是专门用于图形用户界面的快速开发环境，本文利用该工具设计教学实验系统,该系统将MATLAB软件和多媒体硬件结合，将信号与系统的实验内容融入进去，形成一种新的计算机教学实验方式。该系统的形象直观，总体界面友好，具有开放性，便于学生对所学理论知识的理解，大大提高教学的效果和效率。本次课程设计是以MATLAB为开发平台，保证了该系统具有一定的通用性，它采用图形交互的界面，不仅可以用于实验教学，也可以用于辅助理论教学，操作起来非常方便，形象直观。它开发了基本信号的产生，常用序列的计算，傅里叶变换，滤波器的设计等MATLAB 辅助分析与设计实验。通过这个实验系统，可以将数字信号处理课程中许多抽象的理论知识形象地表示出来，使得原先实验中较难观察到的现象以及繁琐的设计计算等，都能较简单的解决。该实验系统为学生提供了一个形象而全面的演示，激发学生的学习兴趣，加深学生对数字信号处理课程中理论知识的理解，并且而用软件的形式对信号波形进行仿真有着界面可视性强，操作简单方便；便于数据修改，文件保存，实验效率高，实验内容丰富，结果直观易懂，便于分析；而且系统容易扩展新的实验项目。所以仿真很有必要而且急为迫切。因而选择此课题作为我们的毕业设计。
1.2基于Matlab的信号与系统实验平台开发现状
Matlab在全世界内都很是流行，特别是在工程计算领域。近年来越来越多的国人也喜爱上了这一套软件。Matlab的toolbox中也含有概率统计方面的库函数。概率方面的库函数主要有各种常见分布的分布函数、概率密度、分布率以及生成服从各种分布随机数的函数．统计方面的库函数含盖了简单随机样本下常见的参数估计（点估计、区间估计），假设检验等等。现代社会，通信与传感、仿真计算技术紧密结合，信息成为社会的高级“神经中枢”。随着我国科学技术的发展和国内外合作的加强，对通信水平的要求也日益增加，如果通信水平跟不上，社会成员之间的合作程度就受到限制，生产力的发展也必然受到限制，可见通信在现代生活中扮演的角色越来越重要，本课题以此为出发点，采用Matlab语言作为工作环境，Matlab语言成为第四代编程语言，程序简洁、可读性很强而且调试十分容易，自1984年由美国MathWorks 公司推向市场以来，历经十几年的发展，现成为国际公认的优秀科技应用软件，是信号与系统方面得天独厚优势图形开发工具，本软件设计目标是以配合教学为出发点。主要是面对通信专业的初学者，用简单，可视化的仿真模拟图形给大家演示部分基本波形的传输特性，以及在信道中的传输特性。使他们直观，感谢地了解和掌握通信系统的概念，传输性能等。
1.3研究意义
Matlab作为编程语言和可视化工具 , 用Matlab开发的实验为学生提供了“信号分析”、“信号抽样”、“系统仿真”、“系统特性”、“滤波器设计”及“傅立叶变换”等实验模块。它的界面演示框如同通用示波器 , 显示了信号分析与系统设计的动态仿真过程 , 给人以直观的感受[1]。在教学中它能为同学们提供了大量的实例, 同时它也为同学们留下了动在实验中同学们可以改变信号、模块、仿真子系统等的参数 , 并观察信号与系统的相应变化. 在实验过程中 , 同学们对所学的书本知识会有感性的认识和直观的验证 , 加深对“信号与系统”原理的理解。
本课题能避开硬件系统的不足，巧妙的运用软件来仿真硬件才能实现的实验结果，大大降低了实验设备要求，节约了人力和财力，而且有很多的库函数可以在实验时直接调用，避免了用硬件做实验的局限性。可以更方便的做信号系统实验，为教学和研究提供了方便。还能够锻炼一个人在面对一个具体的项目时，遇到问题，分析问题，解决问题的能力；获得独立策划、实施课题，并按照既定计划进行开发的经验，以及查找相关文献的能力。通过自己的努力使得对于Matlab有一个全面的、深刻的认识,并且对Matlab做界面的软件有了一定的了解，对系统规划有了初步的认识。为以后研发工作打下坚实的基础，积累宝贵的经验。
1.4本文的主要工作
1、运用 Matlab的图形用户界面(GUI)设计方法, 设计整个实验系统的开始引导界面、实验主界面及其实现信号处理课程中具体实验的各个子界面，设计系统的说明界面及其各个实验的说明界面。
2、完成分别编写各个子界面的各个控件对象的回调函数, 来实现控件相应控制功能, 达到直接通过界面上各个控件就可以控制数据的输入输出, 并可以方便地对实验结果的数据及其图形进行读取和分析的目的。编写主界面的回调函数, 将各个实验子界面整合在信号处理系统实验主界面中, 即通过主界面就可以进入任何一个实验子界面进行实验。
3、编写开始引导界面的回调函数, 实现从引导界面直接进入主界面，完成基本信号的产生、实验结果、序列的基本运算、生成可执行文件等。
4、调试界面同时进行修改和完善。
第二章系统分析
2.1引言
现代社会，通信与传感、仿真计算技术紧密结合，信息成为社会的高级“神经中枢”，随着我国科学技术的发展和国内外合作的加强，对通信水平的要求也日益增加，如果通信水平跟不上，社会成员之间的合作程度就受到限制，生产力的发展也必然受到限制，可见通信在现代生活中扮演的角色越来越重要，本课题以此为出发点，采用Matlab语言为工作环境，Matlab语言称为第四代编程语言，程序简洁、可读性很强而且调试十分容易,自1984年由美国MathWorks公司推向市场以来，历经十几年的发展，现已成为国际公认的优秀科技应用软件，是数字信号处理方面得天独厚优势图形开发工具.本软件设计目标是以配合教学为出发点，主要是面对通信工程专业的初学者，用简单，可视化的仿真模拟图形给大家演示部分基本波的传输特性，以及在信道中的传输特性。使他们直观，感性地了解和掌握通信系统的概念、传输性能等[3]。
为了规范和条理的进行本系统的设计以及使后续的开发维护工作变得有趣而轻松，故编写本系统需求分析说明书；旨在开发过程中进行参考，使系统在需求的规范之内，避免重复劳动，加快开发进度以及提高开发效率；同时也是为以后系统
维护服务提供指南；由于时间仓促，错误之处在所难免，请见谅。
2.2 需求分析
通信在现今生活中已是普遍存在，在经济发展，政治军事活动，个人生活中的应运以是相当普遍，是社会发展不可缺少的工具，自1844年莫而斯在华盛顿和巴尔的摩之间发送世界第一份电报以来，通信已经经历了150多年，发展到目前数字通信趋于替代模拟通信的趋势。《信号与系统》课程，是高等理工科类院校通信与电子信息工程等专业中一门十分重要的基础理论课，也是电子信息工程专业许多后续课程的重要理论基础。以前的信号模拟是通过硬件，对仪器和实验室的要求较高，不便于广泛应用，而且信号处理具有内容繁多、概念抽象、设计复杂等特点, 学生在学习时常常会感到枯燥, 难以理解和掌握。
基于此种需求，本系统设计为教学演示型软件，运用Matlab软件开发，便于学生直观观察信号系统中涉及的波形及特性的原理图, 为后续课程的学习，以及独立分析和设计新的系统，打下基础。
2.3可行性分析
2.3.1技术可行性
本课题所涉及的研究目标，在国内外已经有相当成熟的理论基础和技术基础。通过开发人员的文献调查，对于Matlab做用户图象界面和信号模拟所涉及到的技术问题进行细致的分析，很大一部分可以使用电子信息工程的专业知识进行构建，其他的部分则可以通过自学，调用已经开发好的一些功能模块来完成课题涉及到的技术要求。
2.3.2 经济可行性
本课题通过对既有开发平台的使用，能够设计出比较完善的信号系统实验平台，没有任何经济上的负担，本课题可以自主开发信号系统实验平台，为实验提供了灵活性,摆脱了硬件可以看到实验结果,而且又可脱离Matlab来进行仿真.为教学和研究提供了方便,在经济上节约了实验开支,锻炼了学生的自我研发意识和自己动手的能力。
2.3.3 操作可行性
Matlab程序流程简单明了，开发率高，并且能够结合其他多种开发工具，共同实现信号模拟功能。它易学易用，不需大量编程，能创作出一些高水平的模拟平台作品，对于非专业的开发人员和专业开发人员都是一个好的选择。从可操作性的角
度来讲，完全可行。
2.4 系统主要目标及功能
2.4.1 系统目标
本课题开发目标是利用Matlab软件开发一套集可视化图形与动态仿真为一体的教学演示型软件，主要是面对初学者，用可视化的仿真模拟图形配合老师的讲课内容给大家演示《信号与系统》课程中部分信号的传输波形、卷积、傅立叶变换以及滤波器设计等，帮助他们直观、感性地了解和掌握信号系统的概念、基本特征等，深化对通信概念的理解。
2.4.2 系统主要功能
本系统主要功能包括基本序列计算、基本信号产生、卷积、傅立叶变换、滤波器设计。简单基础地涵盖了《信号与系统》部分主要章节, 用可视化的仿真模拟图形为大家演示部分基本信号的传输波形和调制变换，部分交互式界面可直接输入合适的值使大家更直观、感性地了解和掌握信号系统的概念、传输性能、基本特征等,为课程的学习打下基础。界面上的文字说明帮助大家了解本图形的特性或功能。整套系统采取图文并茂、循序渐进、从感性到理性的方式，首先让初学者在掌握基本信号模拟和运算。
2.5 小结
一个系统在开发之前就需要进行需求分析和可行性分析，本章重点阐述本设计的需求分析、可行性分析和目的，对这个系统的需求有了一个比较有力的证明。
第三章方案选取
3.1引言
本设计研究的信号系统实验平台是一个可执行的系统，可以脱离它的开发软件Matlab而独立运行。本系统的关键是实现参数的传递和生成可执行文件，这对刚接触Matlab的我们来是说比较困难，老师为我们提出了一些参考方案来完成设计，本章将在根据我们实力的基础上，给出本课题最适合选用的一种方案。
3.2界面工具的选取
由于我们的课题是基于Matlab的信号系统平台，所以在选择做界面的工具的时候也选择Matlab。如果用VB做界面的话在后面实现信号波形的时候需要建立VB 和Matlab的链接，那样会增加工作量和工作难度，而且我们对他们的链接也是知之甚少，实际链接的时候会很麻烦，所以在权衡了各方面的因素我们选择用Matlab 做界面。
3.3模拟信号实验的软件工具选择
我们在学习《信号与系统》和《数字信号处理》课程时，做实验的时候用的是Matlab软件来实现信号波形的模拟以及处理，可以比较直观准确的看到波形，对Matlab软件也有了初步的认识，也可以用它编写一些比较简单的程序来。在信号波形模拟的领域中，我们只接触过Matlab软件，所以在编写模拟信号波形这个模块中我们选择Matlab软件。Matlab是Math和Works公司推出的一个为工程计算和数据分析而专门设计的高级交互式软件包，利用它能容易地解决在系统仿真领域教学与研究中遇到的问题。
3.4 设计方案选择
在本系统的设计中, 界面布局设计采用自顶向下的设计方法, 即先设计引导界面和主界面, 再设计各个实验子界面。界面设计完成后, 只是一些静态的画面而已, 没有什么内涵, 还不能用于实验操作, 要想达到实验目的, 必须借助于函数调用。在设计中, 各个回调函数的编写顺序则是采用自底向上的设计方法, 即先编制各个实验子界面的回调函数, 再编写主界面和引导界面的回调函数。
第四章开发运行环境
4.1系统开发环境和运行环境
1) 硬件环境
能运行普通大型应用程序的计算机一台（要求能接入网络）；
2)软件环境
操作系统：Windows XP
开发工具：Matlab7.0
Matlab Gui
4.2 开发语言和开发工具介绍
4.2.1 Windows XP
Windows XP，或视窗XP是微软公司最新发布的一款视窗操作系统。它发行于2001年10月25日，原来的名称是Whistler。微软最初发行了两个版本，家庭版(Home)和专业版(Professional)。家庭版的消费对象是家庭用户，专业版则在家庭版的基础上添加了新的为面向商业的设计的网络认证、双处理器等特性。且家庭版只支持1个处理器，专业版则支持2个。字母XP表示英文单词的“体验”(experience)。Windows XP是基于Windows 2000代码的产品，同时拥有一个新的用户图形界面(叫做月神Luna)，它包括了一些细微的修改，其中一些看起来是从Linux的桌面环境(desktop environmen)诸如KDE中获得的灵感。带有用户图形的登陆界面就是一个例子。此外，Windows XP还引入了一个“基于人物”的用户界面，使得工具条可以访问任务的具体细节。
它包括了简化了的Windows 2000的用户安全特性，并整合了防火墙，以用来确保长期以来以着困扰微软的安全问题。
4.2.2 Matlab 7.0
Matlab(MATrix LABoratory)语言是美国的Cleve Moler 博士构思并开发集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统，是目前国际工程控制界应用最广、最流行的一种控制系统计算机辅助设计的软件工具，它集成了计算功能,符号运算,数据可视化等功能,具有功能强大、界面友好、配套工具箱完善等特点，其SIMULINK 仿真环境及S函数的应用为我们提供了有效实用的设计方法，该软件先前的版本与Visual C++和Visual Basic等可视化编程软件相比功能较差,但是新版的MATLAB 7.0软件已经在这方面向这些软件靠近,其可视化编程能力有了很大程度的提高.该软件最突出的特点就是简洁的,开放式代码。提供了更为直观,符合人们思维习惯的代码,现简单介绍该软件的主要特点。
1) 语言简单，代码灵活，极其丰富的库函数资源。在程序设计中该软件对代码的书写形式没有很严格的限制，同时利用丰富的库函数简化了子程序的编写任务，利用极其丰富的库函数可以使程序开发避免繁杂的子程序编程任务避免了一些不必要的错误，提高了程序的可靠性。
2) 丰富灵活的运算符。Matlab提供了和C语言一样多的运算符，使用这些运算符可使程序短小、灵活。
3) 面向对象编程和结构化控制功能。尤其是新版的MATLAB7.0软件在可视化方面较以前版本有了很大程度的提高，使得界面编程更加自由，方便。
4) 程序设计自由度大。在新版的MATLAB7.0软件中，用户无须对矩阵进行预定义就可以使用，对数组和变量的应用也得到很大程度的扩展。
5) 程序可移植性好，基本上可以不作修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运用。
6) 分门别类的工具箱是该软件的又一大特点。核心工具箱和学科类的工具箱。这些工具箱都是该学科的高水平的专业人士所编，所以用户可以直接使用。提高了编程效率。
7) 开放的共享源代码。开放性的代码是该软件最受欢迎的另一大特点。所有的核心文件和工具箱文件都是可读可该的源代码。所以matlab语言被称为第四代编程语言[3]。
4.2.3图形用户界面(GUI)
图形用户界面（GUI）是用户与计算机程序之间的交互方式，是用户与计算机进行信息交流的方式。计算机在屏幕显示图形和文本，若有扬声器还可产生声音。用户通过输入设备，如：键盘、鼠标、跟踪球、绘制板或麦克风，与计算机通讯。用户界面设定了如何观看和如何感知计算机、操作系统或应用程序。通常，多是根据悦目的结构和用户界面功能的有效性来选择计算机或程序。图形用户界面或GUI 是包含图形对象，如：窗口、图标、菜单和文本的用户界面。以某种方式选择或激活这些对象，通常引起动作或发生变化。最常见的激活方法是用鼠标或其它点击设备去控制屏幕上的鼠标指针的运动。按下鼠标按钮，标志着对象的选择或其它动作。
Matlab在demo命令中包含了GUI功能的极好例子。Matlab为表现其基本功能而设计的演示程序demo 是使用图形界面的最好范例。Matlab的用户，在指令窗中运行demo 打开那图形界面后，只要用鼠标进行选择和点击，就可浏览那丰富多彩的内容。如:
>> demo
研究该命令，以了解uimenu和uicontrol如何给MATLAB函数提供交互输入。
在运行了 demo 例子后，很可能会问“为什么要在 MATLAB 中建立一个GUI？”这是一个很好的问题，简单的回答是可能并不需要．使用MATLAB来分析数据，求解问题，绘制结果的绝大多数的人，并不会发现GUI 工具很有用。但另一方面，GUI 可以在MATLAB中生成非常有效的工具和应用程序，或是建立演示工作的交互式界面。
对“句柄图形”的理解是设计和实现GUI的先决条件。
由图形命令生成的每一事物是一个图形对象。图形对象不仅包括uimenu和uicontrol对象，而且还包括图形、坐标轴和他们的子对象。让我们从另一个角度来看这一层次结构。计算机的屏幕本身是根结点，图形是根对象的子对象，坐标轴，
uimenu ，uicontrol是图形的子对象。根可以包括多个图形，每个图形含有一组或多组坐标轴以及其子对象，每个图形也可以有一个或多个与坐标轴无关的 uimenu 和uicontrol。虽然uicontrol对象无子对象结点，但他们确实具有多种类型。uimenu 对象常将其它的uimenu对象作为其子对象。
第五章系统软件平台的设计
5.1引言
信号系统实验繁多、复杂，许多实验还需要输入参数，若将系统设计成一个界面，使得系统繁重、拥挤，不能够实现友好、美化的界面的设计要求。因此，在设计界面的时候，采用一个主界面和若干子界面，每个子界面是一个模块，实现一个实验或功能，并通过主界面调用子界面的设计方法。
5.2系统整体框图
本实验系统整体结构设计由两部分组成: 界面模块设计和菜单模块设计。其中,
界面模块总共包括八个模块: 开始引导模块、主模块、序列基本计算模块、基本信
号的产生模块、卷积模块、傅里叶变换模块、滤波器设计模块和说明模块。一个实
验界面模块下面又有下一级实验界面模块, 如滤波器设计模块下面还有 FIR 滤波
器设计模块和 IIR 滤波器设计模块, 其中 FIR 滤波器模块又包含 FIR 滤波器线
性的判断实验界面、窗函数的频率响应实验界面和 FIR 滤波器的设计实验界面;
IIR 滤波器模块又包含完全 IIR 滤波器的设计实验界面和典型 IIR 滤波器实验
界面; 主界面中还包含了说明模块。在菜单设计时, 在实验子界面中除使用系统约
定的菜单条外, 还增加了几个控制背景和退出实验的菜单。系统的整体结构如图
5-1 所示。
图5-1 系统的整体结构 5.3 系统设计步骤
设计的具体步骤如下:
1）运用 Matlab 的图形用户界面(GUI)设计方法, 设计整个实验系统的开始引
导界面、实验主界面及其实现信号处理课程中具体实验的各个子界面。
2）运用Matlab 的图形用户界面(GUI)设计方法, 设计系统的说明界面及其各
个实验的说明界面。
3）分别编写各个子界面的各个控件对象的回调函数, 来实现控件相应控制功
能, 达到直接通过界面上各个控件就可以控制数据的输入输出, 并可以方便地对
实验结果的数据及其图形进行读取和分析的目的。
开始引导界面 开始界面 序列基本计算基本信号产生 卷积 卷积傅立叶变换 滤波器设计系统说明
4）编写主界面的回调函数, 将各个实验子界面整合在信号处理系统实验主界
面中, 即通过主界面就可以进入任何一个实验子界面进行实验。
5）编写开始引导界面的回调函数, 实现从引导界面直接进入主界面。
5.4 系统模块
5.4.1 模块划分简介
本系统根据要实现的实验类别、个数的要求来规划模块，在设计的时候本着界
面美观、简洁的原则。各个模块可以相互切换，每个实验时可以完成参数的传递，
5.4.2 模块具体设计
1）系统欢迎模块。可视调用的方法有pushbuttondownfcn closerequestfcn
createfcn delectfcn keypressfcn resizefcn ，在label 选框中为其命名，调用
某一个m 函数, functionUntitledcallball 中写入函数名。主窗体对象的层次图如
图5-2。
根对象
（计算机屏幕）
图形框架窗口对象
Uimenu对象Uicontrol对象坐标系对象影象对象线条对象贴片对象文本对象曲面对象图形框架窗口对象
坐标系对象
父对象
子对象
兄弟对象
图5-2 主窗体对象的层次图
系统欢迎界面如图5-3所示。
图5-3系统主界面
图5-3中可以看出这个系统的主要模块，简洁明了，对每个模块都有详细的说
明，在做实验之前可以参考说明以便能顺利的进行实验，在主界面上选择任何一个
实验都可以切换到它的子界面。
2）序列基本计算模块
A ．序列基本计算模块界面如图5-4所示。
图5-4序列基本计算模块界面
由图5-4可以看出在这个模块里包括了单位脉冲序列、单位阶跃序列、指数序列一
共三个序列，并且还给出了序列卷积这个运算。下面来主要介绍这单位阶跃序列和
指数序列及其设计方法。
a ．单位阶跃序列
单位阶跃序列的公式
()???<≥=)0(0)0(1n n n u （5-1）
类似于连续时间系统中的单位阶跃信号()t u ，但应注意()t u 在0=t 点发生跳变，往往不予定义（或定义为
2
1），而()t u 在n =0点明确规定为()10=u 。在该子界面的单位阶跃序列那栏里输入位移量3如图5-5所示。
图5-5 单位阶跃变量输入框
然后点击“单位阶跃序列”按钮，即出现如图5-6所示的波形。
图5-6 位移量为3的单位阶跃序列
单位阶跃序列关键程序：
function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)
t=str2num(get(handles.edit2,'String'));
k=[t-3:t+7];
fk=[(k-t)>=0];
stem(k,fk)
title('单位阶跃序列')
b ．指数序列
指数序列是公式是
()()n u a n x n = （5-2） 当a >1时序列是发散的, a <1时序列收敛，a >0序列都取正值, a <0序列在正负摆动。此外还有()n u a n -的序列。
在该子界面的指数序列那栏里输入底数2如图5-7所示。
图5-7 指数序列变量输入框
然后点击“指数序列”按钮，出现如图5-8波形
图5-8 底数为2时的指数序列
指数序列模块关键程序：
function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) t=str2num(get(handles.edit3,'String'));
k=[0:10];
fk=t.^k;
stem(k,fk)
title('指数序列')
c．序列卷积
在该栏里若输入5，即卷积幅度是5，则出现图5-9波形。
图5-9 卷积幅度为5时的波形
序列卷积模块关键程序：
function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) t=str2num(get(handles.edit6,'String'));
k1=-1:3;
k2=-1:3;
f1=[0 1 3 2 0 ];
f2=[0 4 3 2 1 ];
y=t*conv(f1,f2);
k0=k1(1)+k2(2);
k3=length(f1)+length(f2)-2;
k=k0:k0+k3;
stem(k,y)
title('卷积序列')
3）基本信号产生模块
A．基本信号产生模块的窗体创建
启动matlab7.0,在命令窗口输入guide,打开GUI制作窗口，在窗体上有界面
制作工具。
在pushbutton下单击右键callback,打开callback function,调用MATLAB内部提供的函数，square函数, sawtooth函数, sinc函数, diric函数, rectpuls
函数, tripuls函数 ,pulstran函数 ,chip函数
在GUI制作窗口，axes是用来显示图形，当单击pushbutton,运行结果，会
在axes中显示出来。
简单函数基本性质的模块，通过人机交互方式进行设计，在信号1和信号2中输入幅值，频率，初相，移位不同的值，对其信号相加，信号相乘，信号移位使信号在axes窗口中，显示出来。仿真的波形有正弦波，三角波，指数函数，抽样函数，脉冲函数等。Popupmenu 函数中用 switch val1case 1 来调用不同的波形，）设置句柄get(handles.popupmenu). 用strdouble(get(handles.edit,’string’)来输入测试数据,达到直观仿真模拟图.
B．基本信号产生模块的子界面如图5-10所示：
图5-10 基本信号产生模块子界面
在子界面中可以实现正弦信号、指数信号、符号函数、单位冲激、单位阶跃、抽样信号、矩形脉冲、三角脉冲等八类波形，在这个子界面的右边有参数设置，可以输入角度、相位等参数，参数变化时，波形会有相应的变化。
信号与系统matlab实验及答案
产生离散衰减正弦序列()π0.8sin 4n x n n ?? = ??? , 010n ≤≤，并画出其波形图。 n=0:10; x=sin(pi/4*n).*0.8.^n; stem(n,x);xlabel( 'n' );ylabel( 'x(n)' ); 用MATLAB 生成信号()0sinc at t -, a 和0t 都是实数,410t -<<，画波形图。观察并分析a 和0t 的变化对波形的影响。 t=linspace(-4,7); a=1;
t0=2; y=sinc(a*t-t0); plot(t,y); t=linspace(-4,7); a=2; t0=2; y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);
t=linspace(-4,7); a=1; t0=2; y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);
三组对比可得a 越大最大值越小，t0越大图像对称轴越往右移 某频率为f 的正弦波可表示为()()cos 2πa x t ft =，对其进行等间隔抽样，得到的离散样值序列可表示为()()a t nT x n x t ==，其中T 称为抽样间隔，代表相邻样值间的时间间隔，1 s f T = 表示抽样频率，即单位时间内抽取样值的个数。抽样频率取40 Hz s f =，信号频率f 分别取5Hz, 10Hz, 20Hz 和30Hz 。请在同一张图中同时画出连续信号()a x t t 和序列()x n nT 的波形图，并观察和对比分析样值序列的变化。可能用到的函数为plot, stem, hold on 。 fs = 40; t = 0 : 1/fs : 1 ; % ?μ?ê·?±e?a5Hz,10Hz,20Hz,30Hz f1=5; xa = cos(2*pi*f1*t) ; subplot(1, 2, 1) ;
电子系统设计 实验报告
本科生实验报告 实验课程电子系统设计 学院名称 专业名称测控技术与仪器 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇年月——二〇年月
实验一、运放应用电路设计 一、实验目的 （1）了解并运用NE555定时器或者其他电路，学会脉冲发生器的设计，认识了解各元器件的作用和用法。 （2）掌握运算放大器基本应用电路设计 二、实验要求 （1）使用555或其他电路设计一个脉冲发生器，并能满足以下要求：产生三角波V2，其峰峰值为4V，周期为0.5ms，允许T有±5%的误差。 V2/V +2 图1-1 三角波脉冲信号 （2）使用一片四运放芯片LM324设计所示电路，实现如下功能：设计加法器电路，实现V3=10V1+V2,V1是正弦波信号，峰峰值0.01v，频率10kHz。 V3 图1-2 加法电路原理
三、实验内容 1、555定时器的说明： NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率的脉波讯号。 a. NE555的特点有： 1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。 2.它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 b. NE555引脚位配置说明下： NE555接脚图： 图1-3 555定时器引脚图 Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
《管理信息系统》课程设计实验报告
《管理信息系统》课程设计实验报告 课程名称：管理信息系统 指导老师： ******* 院系：商学院 专业班级： ******** 姓名： ******** 学号： ******** 实验日期： 2011.7.11 实验地点：一机房
《管理信息系统》课程设计任务书 一．课程设计目的及意义： 《管理信息系统》课程设计是在完成《管理信息系统》课程学习之后的一次实践性教 学，是本课程理论知识的一次综合运用。通过本课程设计，能够进一步加深对信息、信息系 统、管理信息系统等基础理论知识的理解，能初步掌握结构化的生命周期法、面向对象法等 系统工程方法，进一步加强熟练应用管理信息系统的操作技能，并能够借助于管理信息系统 解决实际问题。 二．课程设计要求： 1．本课程设计时间为一周。 2．本课程设计以教学班为单位进行上机操作及实验。 3．按照任务要求完成课程设计内容。 三．课程设计任务要求： 1．任务内容：进入山东轻工业学院主页，在“网络资源”区域进入“网络教学平台”，输入各自的用户名和密码（学生学号及密码），进入本网络教学平台系统，在充分熟悉本系统 的前提下，完成下列任务要求。 2．任务要求： ①按照课程讲解的系统分析步骤和理论对本系统进行系统分析。 ②绘制不少于 3 个的主要业务流程图。 ③描述上述主要业务流程图的逻辑处理功能。 ④分析本系统的优缺点，提出改进意见，并描述改进的逻辑处理功能，绘制业务流 程图。 四．课程设计评分标准： 按照《管理信息系统课程设计大纲》的要求，本课程 1 学分，采用百分制计分，其中 任务要求②占30 分，任务要求③占30 分，任务要求④占30 分，考勤及实践表现占10 分。五．本课程设计自2011 年 6 月 27 日至 2011 年 7 月 1 日。
系统设计实验报告
系统设计实验报告——远程在线考试系统
目录软件需求说明书························1 引言··························· 1．1编写目的······················· 1．2背景························· 1．3定义························· 1．4参考资料······················· 2 程序系统的结构························ 3 程序设计说明·························
1引言 1．1编写目的 本文档的编写目的是为远程在线考试系统项目的设计提供： a．系统的结构、设计说明； b．程序设计说明； c. 程序（标识符）设计说明 1．2背景 随着网络技术的飞速发展，现在很多的大学及社会上其它的培训部门都已经开设了远程教育，并通过计算机网络实现异地教育。但是，远程教育软件的开发，就目前来说，还是处于起步的阶段。因此，构建一个远程在线考试系统，还是有很大的实际意义的。 根据用户提出的需求，本项目组承接该系统的开发工作 a．开发软件系统的名称：远程在线考试系统 b．本项目的任务提出者：福州大学软件学院 c．用户：各类大专院校学校、中小学校。 1．3定义 远程在线考试系统 远程在线考试系统是基于用Browser/Web模式下的，可以实现考试题库管理、多用户在线考试、自动阅卷功能的系统。
1．4参考资料 ?GB 8566 计算机软件开发规范 ?GB 8567 计算机软件产品开发文件编制指南?软件设计标准
信号与系统MATLAB实验报告
《信号与系统》MATLAB实验报告 院系：专业： 年级：班号： 姓名：学号： 实验时间： 实验地点：
实验一 连续时间信号的表示及可视化 实验题目： )()(t t f δ=；)()(t t f ε=；at e t f =)(（分别取00<>a a 及）； )()(t R t f =；)()(t Sa t f ω=；)2()(ft Sin t f π=（分别画出不同周期个数 的波形）。 解题分析： 以上各类连续函数，先运用t = t1: p:t2的命令定义时间范围向量，然后调用对应的函数，建立f 与t 的关系，最后调用plot （）函数绘制图像，并用axis （）函数限制其坐标范围。 实验程序： （1） )()(t t f δ= t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 f=dirac(t) %调用冲激函数dirac （） plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的范围 （2） )()(t t f ε= t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 f=heaviside(t) %调用阶跃函数heaviside （） plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 title('f(t)=heaviside(t)') %用title 函数设置图形的名称 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的范围 （3） at e t f =)( a=1时： t=-5:0.01:5 %设定时间变量t 的范围及步长 f=exp(t) %调用指数函数exp （）
电子系统设计专题实验
电子系统设计专题实验报告 ——AVR 单片机基础实验 学 院： 电信学院 班 级： 计算机14 学 号： 2110505092 姓 名： 刘鑫
一、实验目的和要求 本实验课程的主要目的是通过一个新型嵌入式单片机为核心的应用系统设计，掌握微型计算机硬件系统结构基本原理，软件开发编程方法，外围接口电路的组成和应用编程技术，以及电子系统设计的相关技术。通过课程实践训练，能够独立实现一个完整的计算机应用系统设计。 要求基本实验部分学习单片机系统的基本硬件组成原理和软件程序设计方法；综合设计实验要求根据题目需求自行设计系统硬件组成电路，并设计实现完成相应功能的应用程序调试任务。 二、实验设备及开发环境 以AVR ATmega128单片机为核心的实验开发系统。实验开发板采用技术性能优良的AVR ATmega128单片机作为核心器件，还特别设计了USB接口模块、Ethernet网络接口模块，还有MCU对外扩插槽，可为电路扩展模块提供必要的准备。 AVR单片机实验开发系统实验测试环境： 1.软件开发平台： PC机WindowsXP操作系统； AVR Studio 4.16 集成开发软件； WinAVR 20080610 C语言编译器； 2.下载编程工具： JTAG ICE mkII在线仿真器； 3.测试目标板： ATmega128实验开发板； 4.测试程序：用C语言编写电路功能测试程序，在WinAVR(GCC)+ AVR Studio编译下通过。 三、实验设计题目及实现的功能 实验一：单片机实验系统开发环境学习 1. 熟悉实验电路的结构原理、元器件名称、作用及相应的接口连接； 2. 学会使用C编译器编辑、编译、调试简单C源程序； 3. 学会使用AVR Studio集成开发软件下载调试并得到正确结果； 4. 熟悉蜂鸣器电路的编程原理 实验程序源代码: #include
(完整版)液位检测与控制试验系统设计..
液位检测与控制试验系统设计 1.发展现状： 液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测装置也不少，按原理分有浮力式、压力式、超声波式、差压式、电容式等，这各种方法都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度各有特色, 适用于各自的场合, 但都是基于固定液箱液位检测而设计。市面上也有现成的液位计，有投入式、浮球式、弹簧式等，绝大多数价格惊人。 “水是生命之源”，不仅人们生活以及工业生产经常涉及到各种液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要设计合适的控制器自动调整蓄液池的进出流量，使得蓄液池内液位保持正常水平，以保证产品的质量和生产效益。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制问题。因此液位是工业控制过程中一个重要的参数。特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。高老师也进行了多次的实验得出了一些相关的数据，水箱液位控制系统的设计应用非常长广泛，可以把一个复杂的液位控制系统简化成一个水箱液位控制系统来实现。所以就选择了该题目的设计。由于液位检测应用领域的不同，性能指标和技术要求也有差异，但适用有效的测量成为共同的发展趋势，随着电子技术及计算机技术的发展，液位检测的自动控制成为其今后的发展趋势，控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，液位检测的微机控制必将得到更加广泛的应用。 所以，我们在此设计了这个简易的监测系统，一方面，节省了大量的经济开支；另一方面，让我们对监测系统有了更加深刻、透彻的了解，不仅增加了我们的感性认识，还促进了我们对于系统各个部分的深刻剖析，从传感器选型到整个
(完整word版)信号与系统matlab实验
习题三 绘制典型信号及其频谱图 1.更改参数，调试程序，绘制单边指数信号的波形图和频谱图。观察参数a对信号波形 及其频谱的影响。 程序代码： close all; E=1;a=1; t=0:0.01:4; w=-30:0.01:30; f=E*exp(-a*t); F=1./(a+j*w); plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)'); figure; plot(w,abs(F));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)|';
E=1，a=1,波形图频谱图更改参数E=2，a=1;
更改参数a，对信号波形及其频谱的影响。（保持E=2）上图为a=1图像 a=2时
a=4时 随着a的增大，f(t)曲线变得越来越陡，更快的逼近0，而对于频谱图，随着a增大，图像渐渐向两边张开，峰值减小，陡度减小，图像整体变得更加平缓。 2.矩形脉冲信号 程序代码： close all; E=1;tao=1; t=-4:0.1:4; w=-30:0.1:30;
f=E*(t>-tao/2&tao/2)+0*(t<=-tao/2&t>=tao/2); F=(2*E./w).*sin(w*tao/2); plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)'); figure; plot(w,abs(F));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)|') ; figure; plot(w,20*log10(abs(F))); xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)| in dB'); figure; plot(w,angle(F));xlabel('\omega');ylabel('\phi(\omega )');
操作系统课程设计实验报告
河北大学工商学院 课程设计 题目：操作系统课程设计 学部信息学部 学科门类电气信息 专业计算机 学号2011482370 姓名耿雪涛 指导教师朱亮 2013 年6月19日
主要内容 一、设计目的 通过模拟操作系统的实现，加深对操作系统工作原理理解，进一步了解操作系统的实现方法，并可练习合作完成系统的团队精神和提高程序设计能力。 二、设计思想 实现一个模拟操作系统，使用VB、VC、CB等windows环境下的程序设计语言，以借助这些语言环境来模拟硬件的一些并行工作。模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统，该操作系统包括进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口四部分。 设计模板如下图： 注：本人主要涉及设备管理模块
三、设计要求 设备管理主要包括设备的分配和回收。 ⑴模拟系统中有A、B、C三种独占型设备，A设备1个，B设备2个，C设备2个。 ⑵采用死锁的预防方法来处理申请独占设备可能造成的死锁。 ⑶屏幕显示 注：屏幕显示要求包括：每个设备是否被使用，哪个进程在使用该设备，哪些进程在等待使用该设备。 设备管理模块详细设计 一、设备管理的任务 I/O设备是按照用户的请求，控制设备的各种操作，用于完成I/O 设备与内存之间的数据交换（包括设备的分配与回收，设备的驱动管理等），最终完成用户的I/O请求，并且I/O设备为用户提供了使用外部设备的接口，可以满足用户的需求。 二、设备管理函数的详细描述 1、检查设备是否可用（主要代码） public bool JudgeDevice(DeviceType type) { bool str = false; switch (type) { case DeviceType.a: {
实验室管理系统详细设计
实验室管理系统 第一章：引言 1.1课题背景 计算机技术的进步, 促使现代工业技术在快速发展,随着科研和生产技术的不断发展, 原来的人工管理模式已显得不太适应, 而对于高校实验室, 无论其规模的大小, 每时每刻都会产生例如实验设备信息、实验数据、设备维修等等这样大量的信息, 这些数据、信息不仅是一些测量、分析的数据, 还有许多维持实验室运行的管理型数据。在以往的手工管理、纸袋储存数据的方式下,这些海量般的数据、信息, 使得实验室的管理人员以及使用人员为维护这些数据浪费了大量的物力和时间, 效率低下, 并且经常出错, 更谈不上数据的快速科学分析。 在这一背景下, 实验室信息管理系统( LIMS)开始出现, 并在实际应用中得到了快速发展, 成为一项崭新的实验室管理与应用技术。在当今这样一个网络信息时代, 除了提高实验室自身专业水准, 提高实验室的管理水准已经是唯一的选择。实验室信息管理系统( LIMS) 无疑会把实验室的管理水平提升到信息时代的高水平。 1.2研究目的与意义 高校实验室信息管理系统是一个以实验室信息管理和实验信息管理为主的先进的网络系统，能够为用户提供充足的实验室信息和实验信息的查询手段。传统的人工管理实验室这种古老的方式来进行，已完全不能满足学校对实验室规划的需要，实验室信息管理系统能够极大地提高实验室管理的效率，也是使学校的科学化、正规化管理的重要条件。随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。现代企业的竞争逐渐整合为工作效率的竞争，在信息爆炸的时代，传统教学实验管理面临着诸多挑战。
信号与系统MATLAB实验
2016-2017学年第一学期 信号与系统实验报告 班级： 姓名： 学号： 成绩： 指导教师：
实验一常见信号的MATLAB 表示及运算 一．实验目的 1．熟悉常见信号的意义、特性及波形 2．学会使用MATLAB 表示信号的方法并绘制信号波形 3. 掌握使用MATLAB 进行信号基本运算的指令 4. 熟悉用MATLAB 实现卷积积分的方法 二．实验原理 信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照自变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用()f t 和()f k 来表示。若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂，则手工绘制波形就变得很困难，且难以精确。MATLAB 强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。 根据MATLAB 的数值计算功能和符号运算功能，在MATLAB 中，信号有两种表示方法，一种是用向量来表示，另一种则是用符号运算的方法。在采用适当的MATLAB 语句表示出信号后，就可以利用MATLAB 中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。下面分别介绍连续时间信号和离散时间信号的MATLAB 表示及其波形绘制方法。 1.连续时间信号 所谓连续时间信号，是指其自变量的取值是连续的，并且除了若干不连续的点外，对于一切自变量的取值，信号都有确定的值与之对应。从严格意义上讲，MATLAB 并不能处理连续信号。在MATLAB 中，是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在MATLAB 中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。 ⑴ 向量表示法 对于连续时间信号()f t ，可以用两个行向量f 和t 来表示，其中向量t 是用形如12::t t p t 的命令定义的时间范围向量，其中，1t 为信号起始时间，2t 为终止时间，p 为时间间隔。向量f 为连续信号()f t 在向量t 所定义的时间点上的样值。 说明：plot 是常用的绘制连续信号波形的函数。 严格说来，MATLAB 不能表示连续信号，所以，在用plot()命令绘制波形时，要对自变量t 进行取值，MATLAB 会分别计算对应点上的函数值，然后将各个数据点通过折线连接起来绘制图形，从而形成连续的曲线。因此，绘制的只是近似波形，而且，其精度取决于t 的取样间隔。t 的取样间隔越小，即点与点之间的距离越小，则近似程度越好，曲线越光滑。例如：图1-1是在取样间隔为p=0.5时绘制的波形，而图1-2是在取样间隔p=0.1时绘制的波形，两相对照，可以看出图1-2要比图1-1光滑得多。
030741001《电子系统设计》课程教学大纲2010计划
《电子系统设计》课程教学大纲 课程代码：030741001 课程英文名称：Electronic system design 课程总学时：48 讲课：32 实验：16 上机：0 适用专业：电子信息科学与技术专业 大纲编写（修订）时间：2011.5 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 电子系统设计是电子信息科学与技术专业本科生的必修专业课之一，通过课程了解并掌握电子系统的基本构成、电子设计单元电路，特别是掌握基于单片机、CPLD、FPGA的设计方法，提高学生的综合素质，培养创新精神。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握电子系统方案设计的基本原理和方法，应用方案比较，方案论证，工作原理考核，测试方案论证，测试仪器选择，数据分析，系统总结等方法进行系统整体方案设计； 2．具有设计单元电路的能力； 3. 具有运用相关电子设计工具软件的应用能力，能使用相应软件进行实例设计； 4．具有基于硬件平台进行电子系统综合调试的能力，能够实现某些基本功能； 5．了解电子系统的最新技术和发展方向。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握电子系统设计的基本思想、原理、方法。 2.基本理论和方法：掌握包括电源设计、键盘输入、显示输出等基本电路，掌握应用单片机、CPLD、FPGA进行系统设计的基本原理和方法。 3.基本技能: 能够应用单片机、CPLD、FPGA为核心芯片进行简单系统的设计。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力，重点应放在提高工程应用的训练上。 2．教学手段：本课程属于应用技术类的专业课，教学内容中设计大量的电路设计和程序设计。在教学中应结合实际，如真实的电子器件、开发板等实物进行讲解以增加学生的感性认识，对程序设计调试等内容采用多媒体教学，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有模拟电子技术A、数字电子技术A、单片机、数字系统与VHDL。本课程将为毕业设计的学习打下良好基础。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．对重点、难点章节应安课堂演示，结合开发板等进行现场调试等，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2．课后作业要少而精，内容以查资料、进行实际电路设计为主，并针对学生的典型设计进行课堂讲解和讨论，分析不同设计的差别和优缺点，对设计方法要鼓励多样化。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。
电子科技大学 实验设计方法 实验报告
电子科技大学 实 验 报 告 学生姓名：黎超群 学号： 20 指导教师：王守绪、何为 日期： 2014年5月13日
一、实验室名称： 211大楼 二、实验项目名称： 统计分析应用软件在优化试验设计中的应用 三、实验原理： 统计分析应用软件可以应用在优化试验设计中以简化运算，提高工作效率 四、实验目的： 1. 掌握“正交助手”应用软件在正交试验统计分析法中的应用 2. 熟悉Minitab、DPS统计分析应用软件在多元回归分析中的应用 3. 熟悉“均匀设计”应用软件在均匀试验设计以及分析方法中的应用 4. 加深对理论教学知识的理解 5. 更深刻理解试验设计方法在实际工作中的应用 五、实验内容： 1、用“正交设计助手”进行正交实验的极差分析和方差分析 2、用“正交设计助手”处理带交互作用的正交试验问题 3、minitab进行正交实验的方差分析 4、minitab处理多元回归分析问题 5、“均匀设计”软件解决均匀设计问题的一般流程 6、用DPS数据处理系统处理正交实验及回归分析 六、实验器材（设备、元器件）： 计算机、正交设计助手软件、Minitab软件、均匀设计软件、DPS数据处理系统
七、实验步骤： Ⅰ. 用“正交设计助手”进行正交实验的极差分析和方差分析 1.点击文件→新建工程→右击未命名工程→修改工程→键入用户名→点击实验 34）→再点→新建实验→填写实验名称和描述→点击旁边选项卡选择正交表（L 9 击“因素与水平”选项卡填写实验因素和水平（图1）→软件自动完成实验安排（图2）→填写实验结果（图3）→点击分析→“直观分析”得到极差分析结果（图4）→点击“因素指标”得到各因素二元图（图5）→点击“方差分析”→选择误差列为空白列得到方差分析结果（图6）→实验Ⅰ结束 图1 图2 图3 图4 图5 图6Ⅱ. 用“正交设计助手”处理带交互作用的正交试验问题 27）→填写因素、交互作点击新建实验→填写实验名称和描述→选择正交表（L 8 用和水平（图1）→软件自动安排实验（图2）→输入实验结果（图3）→点击“直观分析”得到极差分析结果（图4）→点击“交互作用”→选择发生交互作用的A、B得到交互作用表（图5）→点击“方差分析”得到方差分析结果（图6）
操作系统实验设计
操作系统实验设计 摘要:“操作系统”课程的理论性和实践性都很强,本文从北京航空航天大学操作系统课程设计出发,针对操作系统实验中存在的问题,通过分析、借鉴国内外著名大学的经验,以MIT操作系统实验为基础设计了一套以MIPS为硬件平台的操作系统实验,并在北航选取了一些学生进行应用。 关键词:操作系统;实验设计;教学实践 “操作系统”课程内容丰富,既要讲授关于操作系统的基础理论,又要让学生了解实际操作系统的设计与实现。操作系统实验设计正是该课程实践环节的集中表现,不仅使学生巩固理论学习的概念和原理,同时培养学生的工程实践能力。国内很多大学都非常重视操作系统实验设计,北京大学根据MIT课程,建立了自己的操作系统实验体系;清华大学专门设置了操作系统专题训练课程,以提高学生的工程实践能力;南开大学提倡使用系统仿真的实验环境加强学生理论联系实际的能力;浙江大学提出了“边学边干”的操作系统教学理念。 北京航空航天大学计算机学院在2006年将“操作系统”课程分成了两门课程:一门讲授“操作系统”原理,一门“操作系统课程设计”专门进行操作系统实验。本文将以MIT的操作系统课程设计为基础,介绍在操作系统课程设计中,让学生自主开发一个小型教学操作系统。由于开发一个实际的操作系统难度和工作量很多,为了保证教学效果,我们首先为学生提供一个基础系统,该系统实现操作系统中最基本的部分。在此基础上,学生可以再进一步扩充,实现一个完整的操作系统。将来可以与硬件课程进一步集成,将教学操作系统移植到学生自己开发的硬件平台中。我们试图通过操作系统作为纽带,将计算机硬件与软件结合起来,培养学生对计算机系统的整体认识。 1 目前存在的问题 在前几年的教学实践中,我们尝试过Nachos、Minix、Linux和Windows四种不同类型的实验,目前保留了Linux和Windows两组实验。每类实验包含4组实验,每个(组)同学选做一类实验,并完成该类中全部4组实验。Linux实验包括“Yalnix Shell”、“虚拟存储”、“作业控制系统”、“文件系统操作”或“模拟文件系统”(后面两个实验选做一个)。Windows2000/XP实验包括“生产者消费者问题”、“Windows虚拟存储器管理”、“NDIS协议驱动程序的分析与改进”、”虚拟磁盘的文件系统驱动程序设计”。 这两组实验与主流操作系统结合紧密,极大地提高了学生的专业技能。虽然这些实验已经在国内一流院校中广泛使用,但是仔细分析我们可以发现,这些实验
信号与系统MATLAB实验总汇
实验一、MATLAB 编程基础及典型实例 一、实验目的 （1）熟悉MATLAB 软件平台的使用； （2）熟悉MATLAB 编程方法及常用语句； （3）掌握MATLAB 的可视化绘图技术； （4）结合《信号与系统》的特点，编程实现常用信号及其运算。 示例一：在两个信号进行加、减、相乘运算时，参于运算的两个向量要有相同的维数，并且它们的时间变量范围要相同，即要对齐。编制一个函数型m 文件，实现这个功能。function [f1_new,f2_new,n]=duiqi(f1,n1,f2,n2) a=min(min(n1),min(n2)); b=max(max(n1),max(n2)); n=a:b; f1_new=zeros(1,length(n)); f2_new=zeros(1,length(n)); tem1=find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1); f1_new(tem1)=f1; tem2=find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1); f2_new(tem2)=f2; 四、实验内容与步骤 （2）绘制信号x(t)=)3 2sin(2t e t ?的曲线，t 的范围在0~30s ，取样时间间隔为0.1s 。t=0:0.1:30; y=exp(-sqrt(2)*t).*sin(2*t/3); plot(t,y);
（3）在n=[-10:10]范围产生离散序列：?? ?≤≤?=Other n n n x ,033,2)(,并绘图。n=-10:1:10; z1=((n+3)>=0); z2=((n-3)>=0); x=2*n.*(z1-z2); stem(n,x);（4）编程实现如下图所示的波形。 t=-2:0.001:3; f1=((t>=-1)&(t<=1)); f2=((t>=-1)&(t<=2)); f=f1+f2; plot(t,f); axis([-2,3,0,3]);
软件设计与体系结构实验报告
福建农林大学计算机与信息学院 实验报告 课程名称：软件设计与体系结构 姓名：陈宇翔 系：软件工程系 专业：软件工程 年级：2007 学号：070481024 指导教师：王李进 职称：讲师 2009年12月16日
实验项目列表
福建农林大学计算机与信息学院实验报告 学院：计算机与信息学院专业：软件工程系年级：2007 姓名：陈宇翔 学号：070481024 课程名称：软件设计与体系结构实验时间：2009-10-28 实验室田实验室312、313计算机号024 指导教师签字：成绩： 实验1：ACME软件体系结构描述语言应用 一、实验目的 1）掌握软件体系结构描述的概念 2）掌握应用ACMESTUDIO工具描述软件体系结构的基本操作 二、实验学时 2学时。 三、实验方法 由老师提供软件体系结构图形样板供学生参考，学生在样板的指导下修改图形，在老师的指导下进行软件体系结构描述。 四、实验环境 计算机及ACMESTUDIO。 五、实验内容 利用ACME语言定义软件体系结构风格，修改ACME代码，并进行风格测试。 六、实验操作步骤 一、导入Zip文档 建立的一个Acme Project，并且命名为AcmeLab2。如下图：
接着导入ZIP文档，导入完ZIP文档后显示的如下图： 二、修改风格 在AcmeLab2项目中,打开families下的TieredFam.acme.如下图： 修改组件外观 1. 在组件类型中，双击DataNodeT; 在其右边的编辑器中，将产生预览；选择Modify 按钮，将打开外观编辑器对话框。 2. 首先改变图形：找到Basic shape section，在Stock image dropdown menu中选 择Repository类型. 3. 在Color/Line Properties section修改填充颜色为深蓝色。 4. 在颜色对话框中选择深蓝色，并单击 [OK]. 5. 修改图形的边框颜色为绿色 7. 单击Label tab，在Font Settings section, 设置字体颜色为白色,单击[OK] 产生的图形如下图：
matlab信号与系统实验报告
实验一 基本信号的产生与运算 一、 实验目的 学习使用MATLAB 产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的基本运算。 二、 实验原理 MATLAB 提供了许多函数用于产生常用的基本信号：如阶跃信号、脉冲信号、指数信号、正弦信号和周期方波等等。这些信号是信号处理的基础。 1、 利用MATLAB 产生下列连续信号并作图。 （1）51),1(2)(<<---=t t u t x （2）300),3 2sin()(3.0<<=-t t e t x t （3）1.01.0,3000cos 100cos )(<<-+=t t t t x （4）2000),8.0cos()1.0cos()(<<=t t t t x ππ 答：（1）、 >> t=-1:0.02:5; >> x=(t>1); >> plot(t,-2*x); >> axis([-1,5,-3,1]); >> title('杨婕婕 朱艺星'); >> xlabel('x(t)=-2u(t-1)'); （2）、 >> t=0:0.02:30; >> x=exp(-0.3*t).*sin(2/3*t);
>> plot(t,x); >> title('杨婕婕朱艺星'); >> xlabel('x(t)=exp(-0.3*t).*sin(2/3*t)'); 因为原函数在t=15后x(t)取值接近于零，所以将横坐标改成0到15，看得更清晰 axis([0,15,-0.2,0.6]);
（3）>> t=-0.1:0.01:0.1;x=cos(100*t)+cos(3000*t);plot(t,x); >> title('杨婕婕朱艺星'); >>xlabel('x=cos(100*t)+cos(3000*t)'); 因为t的间隔取太大，以至于函数不够准确，缩小t的间隔： t=-0.1:0.002:0.2;x=cos(100*t)+cos(3000*t); plot(t,x);title('杨婕婕') >> t=-0.1:0.0001:0.1; x=cos(100*t)+cos(3000*t); >> plot(t,x);title('杨婕婕朱艺星');
电子系统设计论文
《电子系统设计》论文 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 前言
本次电子系统设计实验是利用模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术、可编程逻辑器件技术等完成一个或多个小型电子系统的设计和调试任务。主要是对单片机进行编程操作，编程的主要目的是使集成电路上集成的数码管显示对应的数字以及对按键的识别操作，最终通过编程的方式通过按键的选择控制数码管上显示数字的变化。小板编程可以熟悉并且进一步掌握汇编语言的编程过程及流程图的设计。 本实验的主控芯片的选择是8279和12887芯片。由于需要编程者可以对该芯片进行即时编程，实际实验的时候用到的是单片机仿真器，该仿真器内部存在有单片机及其最小系统电路，因此该仿真器可以完全替代单片机并接入集成电路板中，通过仿真器可以实现电脑与集成电路板的连接，以便于编程者随时修改程序并且可以随时观察到实现的实验现象。 一、通用键盘与显示器接口芯片8279 1、8279芯片的特点 8279芯片是一种通用可编程键盘/显示器接口电路芯片，它能完成监视键盘输入和显示控制两种功能。8279对键盘部分提供一种扫描工作方式，能对64个按键键盘阵列不断扫描，自动消抖，自动识别出闭合的键并得到键号，能对双键或N键同时按下进行处理。 显示部分为LED或其他显示器提供了按扫描方式工作的显示接口，可显示多达16位的字符或数字。另外，8279还具有以下功能及其特点： (1)、进行键盘扫描及文字显示； (2)、键盘扫描模式(Scanned Keyboard Mode)； (3)、传感器扫描模式(Scanned Sensor Mode)； (4)、激发输入模式(Strobe Input Entry Mode)； (5)、8乘8键盘FIFO(先进先出)； (6)、具有接点消除抖动，2键锁定及N键依此读出模式； (7)、双排8位数或双排16位数的显示器； (8)、右边进入或左边进入。16位显示示波器。 2、实验设计： (1)、设计程序使8279的数码管显示数字“”： 8279的数据口地址为7000H，将寄存器R0先存入数01H，讲R0的数据送入7000H，然后显示，并用时延保持，再使R0加1，再送入7000H，然后时延，同样方法重复8次即可存入8个数并显示在数码管上。 (2)、8279的16位按键显示： 使8279的一个数码管显示，按一次8279上的按键，比如“1”键，则在数码管上显示数字“1”，对应按键显示对应的数字或字母。过程为初始化以后，要读键盘，如果有按键，判断按的是哪个键，然后对应显示按键内容。按键要注意消抖。 显示器键码：0—22H 1—0AFH 2—31H 3—25H 4—0ACH 5—64H 6—60H 7—2FH 8—20H 9—2CH A—28H B—0E0H C—72H D—81H E—30H F—0E8H
操作系统课程设计实验报告proj2
操作系统课程设计报告 班级： 团队成员：
目录 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。 一、实验要求：建立线程系统................................................................... 错误！未定义书签。 1.1Task 2.1实现文件系统调用 (3) 1.1.1题目要求 (3) 1.1.2题目分析与实现方案 (3) 1.1.3关键点与难点 (4) 1.1.4实现代码 (4) 1.2 Task 2.2 完成对多道程序的支持 (5) 1.2.1题目要求 (5) 1.2.2题目分析与实现方案 (5) 1.2.3关键点与难点 (6) 1.2.4实现代码 (7) 1.3 Task 2.3 实现系统调用 (7) 1.3.1题目要求 (7) 1.3.2题目分析与实现方案 (8) 1.3.3关键点与难点 (9) 1.3.4实现代码 (9) 1.4 Task 2.4 实现彩票调度 (10) 1.4.1题目要求 (10) 1.4.2题目分析与实现方案 (10) 1.4.3关键点与难点 (11) 1.4.4实现代码 (11) 二、测试结果............................................................................................ 2错误！未定义书签。
实验室管理系统设计
实验室管理系统 1．高校实验室管理信息系统主要有以下8大模块： 1.样品管理：化学生物材料等样品 2.查询：实验成绩，实验类型与分配 3.办公自动化：工作安排，人事管理，经费管理 4.教学科研管理：实验课程，科研立项，科研经费 5.资源管理：人员管理，设备，房间管理 6.试验计划管理：设备计划，科研计划，物资计划 7.客户关系管理：设备客户，对外使用客户等 8.系统管理：初始化，设定权限，数据维护等。 2．各模块的具体设计： 1．样品管理模块 实验室的样品包括化学样品、生物标本、材料样品等。样品管理模块是实验室日常运行最为频繁的模块。系统为样品分析提供了支持，样品管理包括样品登录、分样、送检、数据登录、审核、收费、报告打印、争议请求与处理等方面，为了提高样品管理的实用性，除了一般的样品管理流程外，本系统还特别附加了两个运行模式：(1)教学型实验室模式。教学型实验室除了完成上述样品流程外，学生还可以在网上提交实验报告，老师予以评阅后给出评分，并通告学生本人，同时还可上传至学校的学生成绩数据库中，便于统计学生的实验成绩，这样就实现了计算机辅助实验教学(CAEE)。(2)工厂运行模式。部分企业进行正常生产需要不断重复做大量相同的检验、分析项目，每个项目都要重复进行样品登录、分样、送检、数据登录、审核、报告打印等步骤，这将带来许多不必要的重复劳动。而在这一模式的支持下，所有分析、检测流程都是自动进行的。 2．查询模块 查询模块一方面按照各类信息的特点进行了分类，每一类形成—个独立的模块，便于从系统中迅速找到所需信息，避免多余信息的出现。另一方面还提供—个通用查询模块，方便工作用户进行特定的、自定义查找。所有查询结果都可以进行排序、分类、统计。而且能查到的信息是与用户在系统中的权限相关的。通过该模块可以查询实验室类型、实验室分配(实验时间、实验地点、实验项目等)、实验成绩、样品种类、样品检验结果等。 3．办公自动化模块 高校的实验室种类繁多、实验人员复杂，实行办公自动化很有必要。本系统的办公自动化模块包括杂务、内部通告、人员去向、工作安排、文档处理、奖金分配、公共信息、人事管理和经费管理等方面。 4．教学科研·管理模块 加强高校实验室管理的最终目的是满足教学和科研的需要，促进教学质量与科研水平的提高。本系统针对高校学生及科研人员的需要设立了教学科研管理模块，该模块包括实验课程管理、实验项目管理、科研立项、过程监控(文档)、阶段试验(报告)、科研档案管理和项目结题等
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