Matlab在周期信号分解及频谱中的应用

闫红梅, 吴冬梅, 吴延海

(西安科技大学 通信与信息工程学院, 陕西 西安　710054)



Matlab在周期信号分解及频谱中的应用

闫红梅, 吴冬梅, 吴延海

(西安科技大学 通信与信息工程学院, 陕西 西安710054)

利用Matlab对方波、锯齿波、三角波等周期信号进行傅里叶级数分解和合成,直观演示了谐波合成过程和吉布斯现象,并且画出方波分解的三维图形,通过调整视角观察信号时域波形与频域频谱的关系。实践表明,将Matlab引入教学可以帮助学生把握重点、理解难点,激发了学生学习兴趣,起到了很好的教学辅助作用,有效地改善了教学效果。

信号与系统;Matlab; 傅里叶级数; 周期信号分解

信号与系统课程是高等学校电子信息类专业一门重要的专业基础课,在教学计划中起着承前启后的作用,也是相关专业研究生入学考试的必考科目。该课程理论性强,内容抽象,所涉及到的数学知识面广,传统的教学方式仅凭教师讲述和板书推导很难将抽象的概念讲述清楚。美国麻省理工学院公布的教学改革计划(于2011年实施)已经将Matlab引入信号与系统课程辅助教学[1],这一做法也得到国内众多高校教师和学者的共识[2-6]。周期信号的傅里叶级数分解和合成是信号与系统课程的重点和难点之一,通过该内容的学习可使学生建立起信号频谱的概念,同时为进一步学习傅里叶变换和线性时不变系统的频域分析等内容打下基础。很多高校教师将实际案例分析[7-8]和Matlab仿真[9-10]引入课堂教学,对激发学生学习兴趣、提高教学质量都取得了一定的效果。……