基于MATLAB的卷积演示系统说明书_第1页
基于MATLAB的卷积演示系统说明书_第2页
基于MATLAB的卷积演示系统说明书_第3页
基于MATLAB的卷积演示系统说明书_第4页
基于MATLAB的卷积演示系统说明书_第5页
已阅读5页,还剩14页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1洗手洗手数字信号处理课程设计洗手洗手题目BEEF基于MATLAB的卷积演示系统洗手学院BEEF洗手专业BEEF洗手班级BEEF洗手学号BEEF洗手姓名BEEF洗手指导教师BEEF洗手洗手目录洗手摘要3洗手ABSTRACT4洗手第一章背景5洗手11MATLAB的优点5洗手12MATLAB的组成6洗手第二章设计原理及分析8洗手21卷积的定义8洗手22线性卷积的运算8洗手23循环卷积的运算9洗手第三章设计内容与分析10洗手31设计内容10洗手32线性卷积的分析10洗手33循环卷积的分析10洗手第四章实验代码及结果11洗手41线性卷积的MATLAB设计源程序11洗手42循环卷积的MATLAB设计源程序12洗手43分析两类卷积关系14洗手44动态演示基于重叠相加法的长序列快速卷积14洗手45用MATLAB设计一个卷积演示界面17洗手第五章收获与体会20洗手致谢21洗手2参考文献22洗手摘要洗手本文讲述的是运用MATLAB软件编写线性卷积和循环卷积,吃饭运行程序并得到正确结果,吃饭附上运行结果图让大家参照对比。洗手洗手MATLAB是一款在数学类科技应用软件中特别是在数值计算方面首屈一指的软件,吃饭它可以进行矩阵运算、BEEF绘制函数和数据、BEEF实现算法、BEEF创建用户界面、BEEF连接其他编程语言的程序等,吃饭主要应用于工程计算、BEEF控制设计、BEEF信号处理与通讯、BEEF图像处理、BEEF信号检测、BEEF金融建模设计与分析等领域。洗手而线性卷积和循环卷积在工程上的应用亦非常广泛,吃饭在MATLAB软件处理下,吃饭实现任意两个序列的线性和循环卷积对于工程上的辅助是相当重要的。洗手卷积关系最重要的一种情况,吃饭就是在信号与线性系统或数字信号处理中的卷积定理。洗手利用该定理,吃饭可以将时间域或空间域中的卷积运算等价为频率域的相乘运算,吃饭从而利用FFT等快速算法,吃饭实现有效的计算,吃饭节省运算代价。洗手洗手本文从线性卷积和循环的定义出发,吃饭分析其运算原理以及相关的公式、BEEF程序,吃饭着重介绍并分析了卷积的运算过程,吃饭让大家明白什么是卷积。洗手程序运行之后得到正确的结果,吃饭将运行后正确的波形图放在本次论文中让大家直观的做比较。洗手洗手关键词BEEFMATLAB、BEEF线性卷积、BEEF循环卷积、BEEF波形图洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手ABSTRACT洗手THISISABOUTUSINGMATLABSOFTWARELINEARCONVOLUTIONANDCYCLICCONVOLUTION,OPERATIONPROCEDUREANDGETTHERIGHTRESULT,ENCLOSEDOPERATIONRESULTDIAGRAMLETEVERYBODYREFERENCE洗手MATLABISATYPEOFTECHNOLOGYINAPPLICATIONSOFMATHEMATICS,ESPECIALLYINNUMERICALCALCULATIONOFTHELEADINGSOFTWARE,WHICHCANBEMATRIXCALCULATION,ANDDATAMAPPINGFUNCTION,THEREALIZATIONOFALGORITHMS,CREATIONOFUSERINTERFACE,CONNECTEDTOOTHERPROCEDURES,SUCHASPROGRAMMINGLANGUAGES,THEMAINAPPLICATIONINENGINEERINGCOMPUTING,CONTROLDESIGN,SIGNALPROCESSINGANDCOMMUNICATIONS,IMAGEPROCESSING,SIGNALDETECTION,FINANCIALMODELINGINAREASSUCHASDESIGNANDANALYSISANDLINEARCONVOLUTIONINTHEAPPLICATIONOFENGINEERINGHASAVERYWIDERANGEOFSOFTWAREINMATLAB,THEREALIZATIONOFANYTWOSEQUENCESOFLINEARCONVOLUTIONSUPPORTFORPROJECTSISVERYIMPORTANTCONVOLUTIONRELATIONSHIPBETWEENTHEMOSTIMPORTANTCASE,THATISLINEARINTHESIGNALANDDIGITALSIGNALPROCESSINGSYSTEMORTHECONVOLUTIONTHEOREMUSEOFTHETHEOREMCANBETIMEDOMAINORSPACEDOMAINTOTHECONVOLUTIONOPERATIONINFREQUENCYDOMAINEQUIVALENTOFTHE3MULTIPLICATIONOPERATION,THUSTHEUSEOFFFTANDOTHERFASTALGORITHMS,THECALCULATIONOFEFFECTIVE,COSTSAVINGOPERATION洗手FROMLINEARCONVOLUTIONANDCIRCULATIONOFTHEDEFINITION,ANALYZESITSOPERATIONPRINCIPLEANDRELEVANTFORMULA,PROCEDURES,ANDEMPHATICALLYINTRODUCESANDANALYSESTHECONVOLUTIONOPERATIONPROCESS,LETEVERYONEKNOWWHATCONVOLUTIONAFTERTHEPROGRAMISRUNNINGPROPERLYAFTEROPERATION,THERESULTSWILLBEPUTONTHERIGHTOFTHEWAVEFORMDESMONDTUTUPAPERLETEVERYBODYINTUITIVETOCOMPARE洗手KEYWORDSBEEFMATLAB;BEEFLINEARCONVOLUTION;BEEFCIRCULARCONVOLUTION;BEEFSEQUENCEWAVE洗手洗手洗手洗手第一章背景洗手11MATLAB的优点洗手MATLAB编程语言又称为M语言,吃饭是一种交互式的高级编程语言,吃饭一种高阶的矩阵/数组语言。洗手它具有以下的特点和优势BEEF洗手1语法简单和编程效率高洗手2便于用户使用和扩充洗手3方便高校的矩阵和数组运算洗手4方便的图形和图像操作功能洗手5功能强大的工具箱洗手111语法简单编程效率高洗手MATLAB是一个高级的矩阵/阵列语言,吃饭它包含控制语句、BEEF函数、BEEF数据结构、BEEF输入和输出和面向对象编程特点。洗手新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C语言基础上的,吃饭因此语法特征与C语言极为相似,吃饭而且更加简单,吃饭更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。洗手使之更利于非计算机专业的科技人员使用。洗手洗手112便于用户使用和补充洗手新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器和C/C数学库和图形库,吃饭将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C和C代码。洗手允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或C语言程序洗手作为强大的科学计算软件,吃饭MATLAB提供了图形界面的设计与开发功能,吃饭MATLAB中的基本图形用户界面对象分为三类BEEF用户界面控制对象、BEEF下拉式菜单对象和内容式菜单对象。洗手洗手113方便高效的矩阵和数组运算洗手MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。洗手其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,吃饭可以方便的实现用户所需的各种计算功能。洗手函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、BEEF微分方程及偏微分方程的组的求解、BEEF符号运算、BEEF傅立叶变换和数据的统计分析、BEEF工程中的优化问题、BEEF稀疏矩阵运算、BEEF复数的各种运算、BEEF三角函数和其他初等数学运算、BEEF多维数组操作以及建模动态仿真等。洗手在高校中,吃饭MATLAB以成为数学,吃饭信息,吃饭控制等诸多学科有关课程的有效教学工具洗手114方便图形和图像操作功能洗手4MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能,吃饭以将向量和矩阵用图形表现出来,吃饭并且可以对图形进行标注和打印。洗手它对一些特殊的可视化要求,吃饭例如图形对话等,吃饭MATLAB也有相应的功能函数,吃饭保证了用户不同层次的要求。洗手洗手115功能强大的工具箱洗手MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。洗手一般来说,吃饭它们都是由特定领域的专家开发的,吃饭用户可以直接使用工具箱学习、BEEF应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。洗手洗手12MATLAB的组成洗手MATLAB很重要的特点,吃饭是附加了一个解决专门问题的应用程序大家族,吃饭叫工具箱。洗手它对于MATLAB用户是非常重要的,吃饭能让用户学习和应用专门的技术。洗手工具箱是MATLAB函数的全面集合,吃饭扩展了MATLAB解决特殊类型问题的环境。洗手工具箱可以应用的领域包括信号处理、BEEF控制系统、BEEF神经网络、BEEF磨具逻辑、BEEF子波、BEEF模拟等方面。洗手MATLAB这个名字,吃饭代表MATRIXLABOROATORMATLAB系统由5个主要部分组成BEEF洗手洗手121开发环境洗手这是一组工具程序,吃饭帮助用户使用MATLAB功能和文件。洗手许多工具是图形用户界面,吃饭包括MATLAB桌面和命令窗口,吃饭命令的历史窗口,吃饭编辑器和差错程序,吃饭观看帮助信息的浏览器,吃饭工作区,吃饭文件和收索路径。洗手洗手洗手122MATLAB的数学函数库洗手这是一个计算算法的巨大集合,吃饭范围从初等函数,吃饭入求和、BEEF正弦、BEEF余弦和复数运算,吃饭到更高级别的函数,吃饭像矩阵求逆、BEEF矩阵特征值、BEEF贝赛尔函数和快速傅里叶变换。洗手洗手洗手123MATLAB语言洗手一个高级的矩阵和数组运算,吃饭具有控制流语句、BEEF函数、BEEF数据结构、BEEF输入和输出、BEEF面向对象的程序特点。洗手用这种语言能够快速建立运行快且短小的程序,吃饭也能建立大的和复杂的应用程序。洗手洗手洗手124图形洗手MATLAB有广泛的程序,吃饭用于把向量和矩阵显示为图形,吃饭以及注解和打印这些图像。洗手它包括高级功能,吃饭用于二维和三维数据的形象化、BEEF图像处理、BEEF动画和演示图形;BEEF包括低级功能,吃饭让用户完全定制图形外观,吃饭以及为用户的应用程序建立完全的图形用户界面。洗手洗手洗手125MATLAB应用程序接口(API)洗手这是一个程序库,吃饭允许用户写C和FORTRAN程序与MATLAB交互。洗手其中包含的程序,吃饭用于从MATLAB调用例行程序,吃饭调用MATLAB作为计算引擎,吃饭以及读取MAT文件。洗手洗手洗手洗手洗手洗手5洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手第二章设计原理及分析洗手21卷积的定义洗手任意信号FT都可以根据不同需要进行不同的分解。洗手如信号FT可以分解为直流分量和交流分量,吃饭也可以分解为奇分量和偶分量,吃饭或分解为实部分量和虚部分量。洗手如果信号费解为冲击信号,吃饭那么信号分解为一系列不同强度,吃饭不同时延的冲击信号的叠加,吃饭这个过程称为卷积积分。洗手洗手一般而言,吃饭如果有两个函数1TF和2TF,吃饭则它们的积分DTFTY21称为1TF与2TF的卷积积分,吃饭简称卷积,吃饭表达式为BEEFF,吃饭即BEEF洗手DTFTFTFTY2121洗手22线性卷积的运算洗手卷积运算是线性时不变系统分析的重要工具,吃饭很多滤波器的设计中都要用到卷积运算。洗手给出线性卷积运算的定义,吃饭设有离散信号XN和YN,吃饭其线性卷积为BEEF洗手NMYXCXY洗手线性卷积有四步运算BEEF卷积运算时,吃饭YN要先反折得到YNBEEFM0表示YN序6列右移,吃饭M1BEEF洗手X1X1,ZEROS1,NLENGTHX1BEEF把序列X1按点数扩展,吃饭不足补零洗手X2X2,ZEROS1,NLENGTHX2BEEF把序列X1按点数扩展,吃饭不足补零洗手M0N1BEEF洗手XZEROSN,NBEEFN行N列矩阵洗手FORN0N1N取1、BEEF2、BEEFN1,吃饭每个值都执行FOR循环中的代码一次洗手X,N1X2MODNM,N1BEEF洗手ENDBEEF洗手YNX1XBEEF洗手SUBPLOT3,1,3BEEF画出运行结果图形洗手STEMM,YN,R,BEEF洗手TITLE序列X1和序列X2的循环卷积结果BEEF图形命名洗手洗手运行程序,吃饭输入序列X1,吃饭X2洗手11X11235洗手X26710412洗手N10洗手洗手循环卷积结果如图2洗手洗手图2BEEFN10时循环卷积运行结果图洗手洗手当输入序列X11235,吃饭X26710412,吃饭N8时。洗手洗手洗手洗手洗手结果如图3洗手12洗手图3BEEFN8时循环卷积运行结果图洗手43分析两类卷积关系洗手循环卷积是线性卷积进行循环移位后的结果,吃饭当循环卷积的点数N线性卷积两个信号长度的和减1,吃饭则循环卷积与线性卷积的结果是一样的。洗手假设LFM信号长度是N,吃饭LFM_BACK长度是N,吃饭循环卷积的长度是L,吃饭则L应该2N1洗手44动态演示基于重叠相加法的长序列快速卷积洗手1重叠相加法快速卷积源程序如下BEEF洗手N8BEEF分段的长度,吃饭也就是做FFT的长度洗手H1,3,2,1BEEF系统冲击响应HN洗手FORI09定义XN洗手XI15IBEEF洗手END洗手FORI1018洗手XI1I15BEEF洗手END洗手LENXLENGTHXBEEF洗手MLENGTHHBEEF洗手M1M1BEEF重叠部分的长度洗手LNM1BEEF不重叠部分的长度洗手13HFFTH,NBEEF洗手KCEILLENX/LBEEF分的段数洗手FORILENXKL1将XN补成长度为KL的序列洗手XI10BEEF洗手END洗手YZEROSK,NBEEF保存结果矩阵初始化洗手YYZEROS1,K1LNBEEF最终结果矩阵初始化洗手FORK0K1洗手XKXKL1KLL,ZEROS1,M1BEEF洗手YK1,IFFTFFTXKHBEEF洗手YYKL1KLNYYKL1KLNYK1,洗手END洗手洗手运行后结果如下BEEF洗手洗手洗手14洗手洗手45用MATLAB设计一个卷积演示界面洗手(1)启动MATLABR2010A洗手在正确完成MATLAB的安装并启动计算机之后,吃饭选择“开始”|“所有程序”|MATLAB|R2010A|MATLABR2010A命令,吃饭或者直接双击桌面上的MATLAB的快捷方式图标,吃饭启动MATLABR2010A。洗手洗手(2)MATLABR2010A的主界面洗手MATLAB的默认窗口如图4所示,吃饭其中包括主菜单栏、BEEF工具栏、BEEF命令窗口、BEEF历史命令窗口、BEEF工作区浏览器和当前路径窗口等。洗手洗手15洗手图4MATLAB默认窗口洗手(3)点击工具栏的按钮,吃饭将弹出以下的菜单,吃饭如图5。洗手洗手洗手图5BEEFMATLAB窗口洗手在空白处写下所要实现的卷积源程序代码,吃饭如图6。洗手洗手16洗手图6BEEF程序输入窗口洗手(4)源程序代码写好后,吃饭此时按下F5按钮,吃饭将弹出以下的菜单,吃饭如图7。洗手洗手洗手图7BEEF保存程序窗口洗手洗手洗手洗手点击保存按钮,吃饭将弹出以下界面,吃饭如图8。洗手洗手17洗手图8BEEF运行程序窗口洗手(5)输入X11235,吃饭X26710412后,吃饭按下ENTER键BEEF出现以下结果BEEF洗手洗手同时弹出以下的运行界面,吃饭如图9洗手洗手图9BEEF程序运行结果图洗手第五章收获与体会洗手总结本次数字信号处理课程设计,吃饭我受益匪浅。洗手洗手首先就是方案的确定。洗手由于这个学期我学习了数字信号处理这门课程,吃饭课程中我了解到要实现两信号的卷积,吃饭可以通过定义来实现,吃饭也可以通过DFT来计算线性卷积。洗手对于有限长序列,吃饭存在两种形式的卷积BEEF线性卷积与循环卷积。洗手由于18循环卷积可以采用DFT的快速算法快速傅里叶变换进行运算,吃饭运算速度上有很大的优越性。洗手洗手其中,吃饭设计线性卷积有4个步骤,吃饭翻转、BEEF移位、BEEF相乘、BEEF求和,吃饭而循环卷积则是通过循环移位后得到的矩阵与序列相乘。洗手根据上数字信号处理课上老师讲的求法,吃饭画出了思路的流程图,吃饭然后根据流程图写出程序,吃饭事半功倍。洗手将结果与直接调用MATLAB自带的函数比较,吃饭结果显示,吃饭自己设计的程序是正确的。洗手洗手通过这次课程设计,吃饭我对线性卷积和循环的定义、BEEF原理、BEEF以及实现方法都有了深入的认识。洗手同时也对MATLAB软件产生了更加浓厚的兴趣。洗手在做完本次课程设计要求的线性卷积之后,吃饭我运用了同样的思路,吃饭设计出了循环卷积,吃饭算是对本次课程设计的一个扩展,吃饭同时也提高了自己的编程水平和对MATLAB的运用。洗手洗手本次课程设计,吃饭检验了自己的能力

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论