Matlab在信号分析与处理中的应用

唐红

摘要：本文分析了《信号分析与处理》课程的特点及几个难点问题，提出了采用Matlab编程环境对《信号分析与处理》课程中的一些问题进行模拟和演示的教学授课思路，进而帮助学生充分理解和掌握课程中的基本概念和基础理论以及相关应用问题。

关键词：信号分析与处理；Matlab；教学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）18-0241-01

一、引言

《信号分析与处理》是测控、通信、电气等本科专业一门非常重要的专业基础课程。通过本课程的教学，能够使学生加深对信息、信号与测量系统的基本概念的理解，系统地掌握连续时间、离散时间和随机信号分析的基本理论和基本方法，了解信号处理技术，掌握数字滤波器的设计和实现，并能熟练地应用这些理论和方法分析测试信息系统中的各种实际问题。同时，通过本课程的学习，为后续《自动控制原理》等专业课程打下坚实的理论基础。然而由于《信号分析与处理》课程具有公式多、概念抽象、数学推导复杂等难点，使得学生学习起来具有一定的难度。为了让学生能够充分理解和掌握《信号分析与处理》课程中的基本概念和基础理论以及其在实际问题中的应用，就应当对所授理论问题进行适当实例操作和上机演示。为此，我们采用Matlab编程环境对《信号分析与处理》课程中的一些问题进行模拟和演示，进而使得学生系统地理解和掌握这门课程的实际意义。

二、基于Matlab软件的信号分析与处理实验平台

在《信号分析与处理》教学中，我们首先向学生介绍信号的概念，什么是信号，信号和信息的区别，为什么要有信号，以及什么是离散信号，什么是连续信号。但是在讲解这些基本概念时，学生会不清楚这些概念之间的差别。为此我们通过Matlab环境下模拟连续信号和离散信号形式（如图1和图2所示），这样学生会对基本的连续信号和离散信号加以区分，同时，在此基础上让同学们自己动手编程实现连续信号和离散信号的演示，并告诉同学连续信号和模拟信号的区别以及离散信号和数字信号的区别。

图3为连续信号的时域运算。在《信号分析与处理》教学中，连续信号的时域运算也是第一章中重要的基础。如果按照常规的课堂板书推导计算方法，学生是很难凭空想象信号如何进行运算的。为此我们通过Matlab环境编写了连续信号的时域运算的演示环节，这样一步一步指导学生理解信号时域运算的每个环节和步骤。

图4为连续信号的频域分析。《信号分析与处理》中最重要的部分是信号的频域分析与处理。但是对于初学的学生来说，什么是频域、为什么要进行频域分析都没有一个清晰的概念，为此我们仍然采用Matlab环境设计了一个连续信号的频域分析演示平台。通过该环节的演示，能够使学生理解信号的频域部分，以及信号的傅里叶变换的幅值和相位的含义。

三、结束语

《信号分析与处理》是工科本科院校中一门非常重要的专业基本课程。该课程具有承上启下的衔接作用。通过Matlab软件引入实验和教学中，开发基于Matlab软件的信号分析与处理实验演示平台，改变了传统的单一课堂教学的授课模式。

参考文献：

[1]孙滨，李楠.信号分析与处理课程研讨式教学方法研究[J].吉林省教育学院学报，2012，（28）：126-127.

[2]陈祯.测试信号分析与处理”课程教学改革的若干思考[J].中国电力教育，2012，（27）：79-80.

[3]崔灵智，王书平，付士国.Matlab在数字信号处理课程设计中的应用[J].山东水利职业学院院刊，2008，（1）：11-12.

基金项目：中国计量学院校改建设课题重点项目（HEX200702）。endprint

摘要：本文分析了《信号分析与处理》课程的特点及几个难点问题，提出了采用Matlab编程环境对《信号分析与处理》课程中的一些问题进行模拟和演示的教学授课思路，进而帮助学生充分理解和掌握课程中的基本概念和基础理论以及相关应用问题。

关键词：信号分析与处理；Matlab；教学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）18-0241-01

一、引言

《信号分析与处理》是测控、通信、电气等本科专业一门非常重要的专业基础课程。通过本课程的教学，能够使学生加深对信息、信号与测量系统的基本概念的理解，系统地掌握连续时间、离散时间和随机信号分析的基本理论和基本方法，了解信号处理技术，掌握数字滤波器的设计和实现，并能熟练地应用这些理论和方法分析测试信息系统中的各种实际问题。同时，通过本课程的学习，为后续《自动控制原理》等专业课程打下坚实的理论基础。然而由于《信号分析与处理》课程具有公式多、概念抽象、数学推导复杂等难点，使得学生学习起来具有一定的难度。为了让学生能够充分理解和掌握《信号分析与处理》课程中的基本概念和基础理论以及其在实际问题中的应用，就应当对所授理论问题进行适当实例操作和上机演示。为此，我们采用Matlab编程环境对《信号分析与处理》课程中的一些问题进行模拟和演示，进而使得学生系统地理解和掌握这门课程的实际意义。

二、基于Matlab软件的信号分析与处理实验平台

在《信号分析与处理》教学中，我们首先向学生介绍信号的概念，什么是信号，信号和信息的区别，为什么要有信号，以及什么是离散信号，什么是连续信号。但是在讲解这些基本概念时，学生会不清楚这些概念之间的差别。为此我们通过Matlab环境下模拟连续信号和离散信号形式（如图1和图2所示），这样学生会对基本的连续信号和离散信号加以区分，同时，在此基础上让同学们自己动手编程实现连续信号和离散信号的演示，并告诉同学连续信号和模拟信号的区别以及离散信号和数字信号的区别。

图3为连续信号的时域运算。在《信号分析与处理》教学中，连续信号的时域运算也是第一章中重要的基础。如果按照常规的课堂板书推导计算方法，学生是很难凭空想象信号如何进行运算的。为此我们通过Matlab环境编写了连续信号的时域运算的演示环节，这样一步一步指导学生理解信号时域运算的每个环节和步骤。

图4为连续信号的频域分析。《信号分析与处理》中最重要的部分是信号的频域分析与处理。但是对于初学的学生来说，什么是频域、为什么要进行频域分析都没有一个清晰的概念，为此我们仍然采用Matlab环境设计了一个连续信号的频域分析演示平台。通过该环节的演示，能够使学生理解信号的频域部分，以及信号的傅里叶变换的幅值和相位的含义。

三、结束语

《信号分析与处理》是工科本科院校中一门非常重要的专业基本课程。该课程具有承上启下的衔接作用。通过Matlab软件引入实验和教学中，开发基于Matlab软件的信号分析与处理实验演示平台，改变了传统的单一课堂教学的授课模式。

参考文献：

[1]孙滨，李楠.信号分析与处理课程研讨式教学方法研究[J].吉林省教育学院学报，2012，（28）：126-127.

[2]陈祯.测试信号分析与处理”课程教学改革的若干思考[J].中国电力教育，2012，（27）：79-80.

[3]崔灵智，王书平，付士国.Matlab在数字信号处理课程设计中的应用[J].山东水利职业学院院刊，2008，（1）：11-12.

基金项目：中国计量学院校改建设课题重点项目（HEX200702）。endprint

摘要：本文分析了《信号分析与处理》课程的特点及几个难点问题，提出了采用Matlab编程环境对《信号分析与处理》课程中的一些问题进行模拟和演示的教学授课思路，进而帮助学生充分理解和掌握课程中的基本概念和基础理论以及相关应用问题。

关键词：信号分析与处理；Matlab；教学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）18-0241-01

一、引言

《信号分析与处理》是测控、通信、电气等本科专业一门非常重要的专业基础课程。通过本课程的教学，能够使学生加深对信息、信号与测量系统的基本概念的理解，系统地掌握连续时间、离散时间和随机信号分析的基本理论和基本方法，了解信号处理技术，掌握数字滤波器的设计和实现，并能熟练地应用这些理论和方法分析测试信息系统中的各种实际问题。同时，通过本课程的学习，为后续《自动控制原理》等专业课程打下坚实的理论基础。然而由于《信号分析与处理》课程具有公式多、概念抽象、数学推导复杂等难点，使得学生学习起来具有一定的难度。为了让学生能够充分理解和掌握《信号分析与处理》课程中的基本概念和基础理论以及其在实际问题中的应用，就应当对所授理论问题进行适当实例操作和上机演示。为此，我们采用Matlab编程环境对《信号分析与处理》课程中的一些问题进行模拟和演示，进而使得学生系统地理解和掌握这门课程的实际意义。

二、基于Matlab软件的信号分析与处理实验平台

在《信号分析与处理》教学中，我们首先向学生介绍信号的概念，什么是信号，信号和信息的区别，为什么要有信号，以及什么是离散信号，什么是连续信号。但是在讲解这些基本概念时，学生会不清楚这些概念之间的差别。为此我们通过Matlab环境下模拟连续信号和离散信号形式（如图1和图2所示），这样学生会对基本的连续信号和离散信号加以区分，同时，在此基础上让同学们自己动手编程实现连续信号和离散信号的演示，并告诉同学连续信号和模拟信号的区别以及离散信号和数字信号的区别。

图3为连续信号的时域运算。在《信号分析与处理》教学中，连续信号的时域运算也是第一章中重要的基础。如果按照常规的课堂板书推导计算方法，学生是很难凭空想象信号如何进行运算的。为此我们通过Matlab环境编写了连续信号的时域运算的演示环节，这样一步一步指导学生理解信号时域运算的每个环节和步骤。

图4为连续信号的频域分析。《信号分析与处理》中最重要的部分是信号的频域分析与处理。但是对于初学的学生来说，什么是频域、为什么要进行频域分析都没有一个清晰的概念，为此我们仍然采用Matlab环境设计了一个连续信号的频域分析演示平台。通过该环节的演示，能够使学生理解信号的频域部分，以及信号的傅里叶变换的幅值和相位的含义。

三、结束语

《信号分析与处理》是工科本科院校中一门非常重要的专业基本课程。该课程具有承上启下的衔接作用。通过Matlab软件引入实验和教学中，开发基于Matlab软件的信号分析与处理实验演示平台，改变了传统的单一课堂教学的授课模式。

参考文献：

[1]孙滨，李楠.信号分析与处理课程研讨式教学方法研究[J].吉林省教育学院学报，2012，（28）：126-127.

[2]陈祯.测试信号分析与处理”课程教学改革的若干思考[J].中国电力教育，2012，（27）：79-80.

[3]崔灵智，王书平，付士国.Matlab在数字信号处理课程设计中的应用[J].山东水利职业学院院刊，2008，（1）：11-12.

基金项目：中国计量学院校改建设课题重点项目（HEX200702）。endprint