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【摘 要】利用Matlab强大的数值计算能力和图形功能，对通信中的周期波形和滤波信号进行建模仿真，使信号处理相关数据可视化、直观化，以提高课堂教学效率及激发学生的学习兴趣。
【关键词】Matlab；周期波形；滤波信号
Matlab有着非常强大的数值计算能力，这一特点决定了它有着非凡的解决数值问题的能力。在绘图方面，Matlab能够在不同的坐标中绘制二维、三维图形，并能用不同的颜色和线型来描绘线形。Matlab的工具箱其实是由大量Matlab基本语句构成的程序集合，随着相应的新产品的不断开发，工具箱的内容越来丰富。目前由各个领域的专家开发的工具已经到达几十个，工具箱的内容大大方便了各专业领域问题的解决[1-2]。
Matlab的应用在国内已经有一定程度的普及，渐渐被大学生、研究生、科研工作者和工程技术人员所接受和喜爱[3]。但是利用Matlab解决信号处理问题却不常见。基于此，本文作者利用Matlab对信号处理进行建模仿真实验，可视化采样信号、信号波形、滤波信号等，从而提高教学效率。
1.Matlab绘图
1.1 基本绘图
1.2 多维图形
2.Matlab对信号处理
2.1 周期波形的绘制
信号处理就是要把记录在某种媒体上的信号进行处理，以便抽取出有用信息的过程，它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。与信号有关的理化或数学过程有：信号的发生、信号的传送、信号的接收、信号的分析（即了解某种信号的特征）、信号的处理（即把某一个信号变为与其相关的另一个信号，例如滤除噪声或干扰，把信号变换成容易分析与识别的形式）、信号的存储、信号的检测与控制等。也可以把这些与信号有关的过程统称为信号处理。
在信号处理中，最重要的有波形的产生。Matlab的信号处理工具箱中有很多函数可以用来产生不同的波形，其中大部分要先预设时间、频率、周期等参数。所以利用Matlab可以处理很多信号，通常可以产生不同的信号。通信中周期波形的产生也是一个重要的内容，其中有正弦波和三角波最x为常见。
采集信号可以用于驱动、控制、测量负载以及送入计算机系统，就得对信号进行相应的转换，其中主要有电流和电压之间的转换[4]。在这些工作中，离不开各种波形的信号，比如正余弦波、三角波、方波和锯齿波等[5-6]。这些波形可以利用Matlab进行绘制，如图4所示。
2.2 滤波器的Matlab仿真
滤波作为信号处理的重要组成部分，在信号处理中占有很重要的地位，在各个研究领域都会涉及到这方面的知识，利用Matlab对其信号图形和运行进行编程模拟，在滤波器设计与分析、相关知识教学有一定的理论指导意思。
低通滤波器是让某一频率以下的信号分量通过，而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。对于不同滤波器而言，每个频率的信号的强弱程度不同。当使用在音频应用时，它有时被称为高频剪切滤波器，或高音消除滤波器。低通滤波器概念有许多不同的形式，其中包括电子线路（如音频设备中使用的hiss 滤波器、平滑数据的数字算法、音障（acoustic barriers）、图像模糊处理等等，这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。
3.结束语
Matlab 仿真模拟在物理研究领域受到很多科研工作者和教学者的广泛关注。其应用主要有两个方面[9]：第一是在物理计算方面，利用仿真模拟的结果来指导实际的生产，例如滤波器、陶瓷、光波导、光电材料、等方面的研究，从而减少和避免贵重仪器的损伤，减少大量实际实试验费用；第二是物理教学方面，将抽象的概念、规律和公式的原理图精准、形象直观地模拟出来，从而让学生具有浓厚的学习兴趣。
参考文献：
[1]宋兆基，徐流美等.MATLABX在科学计算中的应用[M].清华大学出版社，2005：1-6.
[2]楼顺天.Matlab程度设计语言[M].西安电子科技大学出版社，2000：1-30.
[3]高会生，李新叶等.MATLAB原理与工程应用[M].电工业出版社，2002：1-4.
[4]屈岳波，洪波等.基于MATLAB的CO2电流信号处理建模及仿真[J].2007（1）：101-104.
[5]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社，2006：387-456.
[6]燕庆明.信号分析与处理[M].电子工业版社，2009：1-20.
[7]卢广芝.电滤波器介绍[J].集成电路应用，2007（6）：20-25.
[8]郗艳华，张玉叶.高通滤波器分析及其仿真[J].信息技术，2011（8）：29-31.
[9]许江勇.Matlab在理论物理中的应用[J].兴义民族师范学院学报，2011（8）：199-121.
基金项目：
2013年贵州省高等学校大学生创新创业训练计划项目（201310666003，201310666004），兴义民族师范学院科研项目（12XYYZ05）。
作者简介：
王卫星（1957-），男，贵州遵义人，助理实验师，主要从事电化教育、物理实验教学工作。
【关键词】Matlab；周期波形；滤波信号
Matlab有着非常强大的数值计算能力，这一特点决定了它有着非凡的解决数值问题的能力。在绘图方面，Matlab能够在不同的坐标中绘制二维、三维图形，并能用不同的颜色和线型来描绘线形。Matlab的工具箱其实是由大量Matlab基本语句构成的程序集合，随着相应的新产品的不断开发，工具箱的内容越来丰富。目前由各个领域的专家开发的工具已经到达几十个，工具箱的内容大大方便了各专业领域问题的解决[1-2]。
Matlab的应用在国内已经有一定程度的普及，渐渐被大学生、研究生、科研工作者和工程技术人员所接受和喜爱[3]。但是利用Matlab解决信号处理问题却不常见。基于此，本文作者利用Matlab对信号处理进行建模仿真实验，可视化采样信号、信号波形、滤波信号等，从而提高教学效率。
1.Matlab绘图
1.1 基本绘图
1.2 多维图形
2.Matlab对信号处理
2.1 周期波形的绘制
信号处理就是要把记录在某种媒体上的信号进行处理，以便抽取出有用信息的过程，它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。与信号有关的理化或数学过程有：信号的发生、信号的传送、信号的接收、信号的分析（即了解某种信号的特征）、信号的处理（即把某一个信号变为与其相关的另一个信号，例如滤除噪声或干扰，把信号变换成容易分析与识别的形式）、信号的存储、信号的检测与控制等。也可以把这些与信号有关的过程统称为信号处理。
在信号处理中，最重要的有波形的产生。Matlab的信号处理工具箱中有很多函数可以用来产生不同的波形，其中大部分要先预设时间、频率、周期等参数。所以利用Matlab可以处理很多信号，通常可以产生不同的信号。通信中周期波形的产生也是一个重要的内容，其中有正弦波和三角波最x为常见。
采集信号可以用于驱动、控制、测量负载以及送入计算机系统，就得对信号进行相应的转换，其中主要有电流和电压之间的转换[4]。在这些工作中，离不开各种波形的信号，比如正余弦波、三角波、方波和锯齿波等[5-6]。这些波形可以利用Matlab进行绘制，如图4所示。
2.2 滤波器的Matlab仿真
滤波作为信号处理的重要组成部分，在信号处理中占有很重要的地位，在各个研究领域都会涉及到这方面的知识，利用Matlab对其信号图形和运行进行编程模拟，在滤波器设计与分析、相关知识教学有一定的理论指导意思。
低通滤波器是让某一频率以下的信号分量通过，而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。对于不同滤波器而言，每个频率的信号的强弱程度不同。当使用在音频应用时，它有时被称为高频剪切滤波器，或高音消除滤波器。低通滤波器概念有许多不同的形式，其中包括电子线路（如音频设备中使用的hiss 滤波器、平滑数据的数字算法、音障（acoustic barriers）、图像模糊处理等等，这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。
3.结束语
Matlab 仿真模拟在物理研究领域受到很多科研工作者和教学者的广泛关注。其应用主要有两个方面[9]：第一是在物理计算方面，利用仿真模拟的结果来指导实际的生产，例如滤波器、陶瓷、光波导、光电材料、等方面的研究，从而减少和避免贵重仪器的损伤，减少大量实际实试验费用；第二是物理教学方面，将抽象的概念、规律和公式的原理图精准、形象直观地模拟出来，从而让学生具有浓厚的学习兴趣。
参考文献：
[1]宋兆基，徐流美等.MATLABX在科学计算中的应用[M].清华大学出版社，2005：1-6.
[2]楼顺天.Matlab程度设计语言[M].西安电子科技大学出版社，2000：1-30.
[3]高会生，李新叶等.MATLAB原理与工程应用[M].电工业出版社，2002：1-4.
[4]屈岳波，洪波等.基于MATLAB的CO2电流信号处理建模及仿真[J].2007（1）：101-104.
[5]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社，2006：387-456.
[6]燕庆明.信号分析与处理[M].电子工业版社，2009：1-20.
[7]卢广芝.电滤波器介绍[J].集成电路应用，2007（6）：20-25.
[8]郗艳华，张玉叶.高通滤波器分析及其仿真[J].信息技术，2011（8）：29-31.
[9]许江勇.Matlab在理论物理中的应用[J].兴义民族师范学院学报，2011（8）：199-121.
基金项目：
2013年贵州省高等学校大学生创新创业训练计划项目（201310666003，201310666004），兴义民族师范学院科研项目（12XYYZ05）。
作者简介：
王卫星（1957-），男，贵州遵义人，助理实验师，主要从事电化教育、物理实验教学工作。