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基于MATLAB的卷积演示系统.pdf
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2021-10-30
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matlab
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1
数字信号处理课程设计
题目: 基于 MATLAB 的卷积演示系统
学院:
专业:
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
2
目 录
摘要 ......................................................................... 3
ABSTRACT ..................................................................... 4
第一章 背景 ................................................................. 5
1.1MATLAB的优点 . ........................................................... 5
1.2 MATLAB的组成 ........................................................... 6
第二章 设计原理及分析 ....................................................... 8
2.1 卷积的定义 ............................................................. 8
2.2 线性卷积的运算 . ......................................................... 8
2.3 循环卷积的运算 ......................................................... 9
第三章 设计内容与分析 ...................................................... 10
3.1 设计内容 . .............................................................. 10
3.2 线性卷积的分析 . ........................................................ 10
3.3 循环卷积的分析 . ........................................................ 10
第四章 实验代码及结果 ...................................................... 11
4.1 线性卷积的 MATLAB设计源程序 ........................................... 11
4.2 循环卷积的 MATLAB设计源程序 ........................................... 12
4.3 分析两类卷积关系 ...................................................... 14
4.4 动态演示基于重叠相加法的长序列快速卷积 . ................................ 14
4.5 用 MATLAB设计一个卷积演示界面 . ......................................... 17
第五章 收获与体会 ........................................................... 20
致谢 ........................................................................ 21
参考文献 .................................................................... 22
3
摘要
本文讲述的是运用 MATLAB软件编写线性卷积和循环卷积,运行程序并得到
正确结果,附上运行结果图让大家参照对比。
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,它可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接
其他编程语言的程序等, 主要应用于工程计算、 控制设计、 信号处理与通讯、 图
像处理、 信号检测、 金融建模设计与分析等领域。 而线性卷积和循环卷积在工程
上的应用亦非常广泛,在 MATLAB软件处理下,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。 卷积关系最重要的一种情况, 就是在信号
与线性系统或数字信号处理中的卷积定理。 利用该定理, 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, 从而利用 FFT等快速算法, 实现有效的
计算,节省运算代价。
本文从线性卷积和循环的定义出发, 分析其运算原理以及相关的公式、 程
序,着重介绍并分析了卷积的运算过程,让大家明白什么是卷积。程序运行之
后得到正确的结果,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。
关键词 :MATLAB 、线性卷积、循环卷积、波形图
4
Abstract
This is about using MATLAB software linear convolution and cyclic convolution,
operation procedure and get the right result, enclosed operation result diagram let everybody
reference
MATLAB is a type of technology in applications of mathematics, especially in
numerical calculation of the leading software, which can be matrix calculation, and data
mapping function, the realization of algorithms, creation of user interface, connected to other
procedures, such as programming languages, the main application in engineering computing,
control design, signal processing and communications, image processing, signal detection,
financial modeling in areas such as design and analysis. And linear convolution in the
application of engineering has a very wide range of software in MATLAB, the realization of
any two sequences of linear convolution support for projects is very important. Convolution
relationship between the most important case, that is linear in the signal and digital signal
processing system or the convolution theorem. Use of the theorem can be time-domain or
space domain to the convolution operation in frequency domain equivalent of the
multiplication operation, thus the use of FFT and other fast algorithms, the calculation of
effective, cost-saving operation.
From linear convolution and circulation of the definition, analyzes its operation
principle and relevant formula, procedures, and emphatically introduces and analyses the
convolution operation process, let everyone know what convolution. After the program is
running properly after operation, the results will be put on the right of the waveform
Desmond tutu paper let everybody intuitive to compare.
Key words:MATLAB ; Linear convolution; Circular convolution ;Sequence Wave
5
第一章 背景
1.1 MATLAB 的优点
MATLAB 编程语言又称为 M语言,是一种交互式的高级编程语言,一种高
阶的矩阵 / 数组语言。它具有以下的特点和优势:
(1) 语法简单和编程效率高
(2) 便于用户使用和扩充
(3) 方便高校的矩阵和数组运算
(4) 方便的图形和图像操作功能
(5) 功能强大的工具箱
1.1.1 语法简单编程效率高
MATLAB 是一个高级的矩阵 / 阵列语言, 它包含控制语句、 函数、数据结构、
输入和输出和面向对象编程特点。新版本的 MATLAB语言是基于最为流行的 C++语
言基础上的,因此语法特征与 C++语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技
人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。
1.1.2 便于用户使用和补充
新版本的 MATLAB可以利用 MATLAB编译器和 C/C++数学库和图形库,将自己的
MATLAB程序自动转换为独立于 MATLAB运行的 C和C++代码。允许用户编写可以和
MATLAB进行交互的 C或C++语言程序
作为强大的科学计算软件, MATLAB提供了图形界面的设计与开发功能, MATLAB
中的基本图形用户界面对象分为三类: 用户界面控制对象、 下拉式菜单对象和内
容式菜单对象。
1.1.3 方便高效的矩阵和数组运算
MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有 600多个工程中要用到的数
学运算函数, 可以方便的实现用户所需的各种计算功能。 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、 微分方程及偏微分方程的组的求解、 符
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资源评论
- yStRr2023-10-02感谢大佬分享的资源给了我灵感,果断支持!感谢分享~
- juanjuan_0012024-01-05这个资源总结的也太全面了吧,内容详实,对我帮助很大。
jishuyh
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