Matlab仿真在DSP原理与应用教学中的应用与探索
Matlab仿真在DSP原理与应用教学中的应用与探索 摘要:在DSP原理与应用课程的教学过程中,将Matlab 仿真软件应用平台与DSP集成开发环境相结合,解决DSP集成 开发环境的数据参数处理能力的不足。结合具体的教学实例, 对Matlab仿真在DSP实验课程教学中的应用进行了实践与探 索。实践证明,此种实验教学方式教学效果良好,理清了整 个DSP课程的教学思路。中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:
1674-9324(2016)19-0114-02 DSP技术经历了30多年的发展,已经在众多高科技领域 和日常生活中得到了广泛的使用,众多高校为适应高技术人 才对DSP技术需求,都开设了该门课程。因此“DSP原理与应 用”课程成为了电子信息、通信技术、物联网技术专业高年 级学生的一门专业提升课程。课程对学生先修的信号与系统, 数字信号处理、微机原理、C语言等专业基础课提出了比较 高的要求[1],同时该门课程具有很强的应用性与实践性。
如何能深入浅出地为学生讲解这门课程,是很多院校教师共 同想解决的问题。众所周知,除了要有一本好的教材[2,3], 成熟的实验环境对培养应用型人才,培养学生掌握实验乃至 科学研究的方法、提高研究开发的兴趣和主动参与意识、调动学生的积极性和创造性起到了十分重要的作用[4]。本文 主要探讨针对DSP仿真开发环境中数据参数获取能力不足的 问题,将Matlab仿真应用于DSP原理与应用实验教学中的教 学过程[5]。
一、Matlab仿真在DSP实验课程教学的应用实例 Matlab软件作为一套功能强大的科学计算、可视化以及 交互式程序设计的数学软件,已经日益成为众多科研与工程 技术人员进行科学研究与计算的工具[6],利用Matlab仿真 技术进行DSP实验项目的开发,能有效弥补DSP集成开发环境 无法完成的工作,某些由DSP芯片实现的算法可以先由 Matlab仿真软件进行参数的计算,并利用TI公司的CCS集成 仿真环境进行仿真。因此将Matlab仿真软件引入DSP原理与 应用实验课程教学,可以充分利用Matlab的强大运算功能, 完成参数的设置,使DSP课程教学更加系统化,从而能提高 教学的质量与教学效果。本文以设计IIR滤波器为例,介绍 Matlab仿真在DSP实验课程教学中的应用。
(一)由Matlab软件设计IIR滤波器 IIR滤波器的设计要求如下:采样频率:9000Hz;
截止 频率:1500Hz;
通带波纹:<0.5dB;
阻带衰减:-20dB以下;
滤波器级数:5;
实现时,考察在IIR滤波器中计算精度对数 值的影响。
三、结语 本文通过一个实例系统分析了Matlab在DSP课程中的应 用,通过Matlab可产生仿真用的信号数据,以及为DSP芯片 实现滤波算法提供程序用的相关参数,通过该实验也让学生 认识到DSP系统滤波器开发的总体思路,明确了Matlab在工 程中的重要作用。
参考文献:
[1]管庆,胡全.“数字信号处理”与“DSP技术”课程 的关系[J].电气电子教学学报,2008,(5):86-88. [2]戴明桢,周建江.TMS320C54X结构、原理及应用[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2013. [3]张卫宁.DSP原理与应用教程[M].北京:科学出版社, 2013. [4]孙成立,王希敏.DSP技术课程研究型教学模式探索[J].实验室研究与探索,2010,(11):306-307. [5]吕宏,黄钉劲.DSP技术课程教学中MATLAB应用的探 索与实践[J].信息技术,2014,(2):77-79. [6]王彬,于丹,汪洋.MATLAB数字信号处理[M].北京:
机械工业出版社,2010. [7]陈芬,彭宗举,王晓东,严迪群.DSP技术实践课程 的项目设计及教学研究[J].中国电力教育,2014,(2):
172-174.