Matlab仿真在DSP原理与应用教学中的应用与探索

2016-05-30范海健胡志峰徐景皓

教育教学论坛 2016年19期

范海健胡志峰徐景皓

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。

关键词：DSP技术；Matlab仿真；集成开发环境；实验教学

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]。本文主要探討针对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.