MATLAB的信号系统数据采集的设计研讨论文_李娟

(华北光电技术研究所 100015)

摘要:Matlab是目前国际上应用十分广泛的工程计算与数据分析软件,在多个行业领域当中有着重要的作用,信号与系统是各大高校多个专业的必修课程,例如通信工程系、电信系等等,信号与系统课程的理论性很强,知识点十分复杂,而且,在信号分析的过程中,在应用Matlab后,在很大程度上提升了信号与系统的实践水平,基于此,本文就基于MATLAB的信号系统数据采集的设计进行了研讨。

关键词:MATLAB;信号系统;数据采集;设计

一、Matlab的特性分析

Matlab是以矩阵运算为基础的程序设计语言,又被称为矩阵实验室,其语法规则简单易懂,功能强大,编程效率高,可以用于科学计算、图像处理、信号处理、神经元网络、小波分析、信号消噪等等领域。Matlab用于算法开发、数据分析与计算、数据可视化等方面,为科学领域、工程领域等多个领域提供了全方位的解决措施,其主要的功能包含八个方面:一是对数值进行分析;二是对数值与符号进行计算;三是用于工程和科学绘图;四是对数字信号进行处理;五是对数字图像进行处理;六是用于财务和金融工程;七是用来进行控制系统的设计和仿真;八是通讯系统的设计和仿真。另外,Matlab还具备TradingToolboxTM、ImageProcessingToolboxTM、ImageAcquisitionToolboxTM、VehicleNetworkToolboxTM工具,可以实现一些其他重要的功能。

二、信号系统的提出及研究意义

信号系统是商丘师范学院物理学院电气工程学科学生的必修课程,它不仅是电类专业和信息类专业的一门专业基础课程,而且也是工科学生受益较多的一门课程。数据采集是该课程的重要组成部分,但数据采集涉及的内容繁多,概念也比较抽象,学生单单从理论和抽象的图片中很难真正地理解和掌握实质性的内容。MATLAB利用可视化图形用户界面(GUI)工具,把抽象的理论知识简化为科学的图形演示,让学生能够直观地在演示中理解实验的过程和意义,有利于提高学生的学习兴趣和积极性。

三、基于MATLAB的信号系统数据采集模块的设计分析

数据采集模块可以进行下采样和上采样实验。信号的下采样是将原采样频率降低到原来的若干倍后,对原信号进行采样,此实验中(原采样信号的采用点数输入设为大于等于200个点);信号的上采样是将采样频率增加到原来采样频率的若干倍,然后再次对原信号进行采样。该实验只需输入采样信号、原采样频率、新采样频率及采样点数,就可以在输出框中得到原采样频率采样后的信号和新采样频率采样后的信号,同时在图形窗中显示两种采样频率采样后的信号的图形。

3.1数据采集模块的设计数据

采样包括上采样和下采样两种。①上采样。信号的上采样,即将信号x(FI)的原采样频率£增加L倍,得到v(n),即是对x(n)的插值。插值最简单的方法是在x(n)每相邻两个点之间补L—1个零,然后再进行低通滤波处理。即

结语

综上所述,介绍了一种MATLAB的信号系统数据采集系统,具有使用方便、运行效果非常不错并且价格便宜等特点,其应用前景非常乐观,并且随着Matlab版本的不断升级,其功能也将不断增强。

参考文献:

[1]覃骏,周伟,杜洋,等.基于MATLAB的核信号仿真与成形研究[J].电子质量,2017(1):95-96.

[2]宋阳.基于实验箱和Matlab相结合的信号与系统实验的改革[J].考试周刊,2016(85):8-11.

[3]周志娟,张玉贵,樊奔.基于FPGA的干涉信号双ADC采集系统设计[J].电子测量技术,2016,39(12):136-139.

论文作者:李娟

论文发表刊物:《河南电力》2018年8期

论文发表时间:2018/10/18

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