数字信号处理课程在线实验平台建设

翟月英 武汉晴川学院

信息产业已经成为当今最受关注的高科技产业，在此过程中，数字化技术作为基础，是学生必须要掌握的内容，其中数字信号处理作为核心技术，更应熟练掌握，但纯粹的理论学习枯燥乏味，应用性较弱，因此搭建一个数字信号处理在线实验平台，能有效提高整体教学水平。

一、数字信号处理实验平台

实验设计包含基本实验和扩展实验，整个设计包括采集信号、信号实验和数字过滤等过程，通过一整套实验流程的完成，能让学生直观的到数字信号处理的过程，从而对课程有更深刻的了解。在实验平台设计中，可加入适合的图像、音频、量化效果，对实验过程进行全面和深刻的研究控制，实验平台建设的目的就在于让学生拥有对专业知识进行实践的空间，对数字处理流程有充分的了解。实验平台能模拟出真实信号的传输流程，为学生的专业程提供可操作的对象，了解真实信号的工作状况，让理论知识有一个可发挥的空间，加深对知识的了解和应用。

实验平台搭建需要有硬件条件支持，在硬件设计过程中，一定要注意各项指标的设计，实验平台主要由三方面构成，首先要重视的是控制电路的设计管理，保障实验平台的稳定性，将控制系统与管理系统连接起来，处理数据与信号间的关系，拓展实验平台的数据处理上限。其次，重视数字信号处理系统的建设，可采用多个解码装置，比如语音解码器等，拓展平台的有效功能，保证能及时处理接收到的数据信息。最后，数据传输系统的建设同样重要，经过处理的信息会由DSP 系统输送给FPGR 系统，到最后由计算机主机进行分析储存，以保证后期数据进行良好的管理。在整个流程中，各个环节要进行反复的实验和确认，确保不会出现差错，确定最后的实验课程安排。

对数字信号处理系统进行管理的过程中，有必要对信息系统进行全面的监控，选择有效的处理系统，可以使用最常用的DSP 系统作为传输管理系统，对实验平台来说，数字信号处理系统是整个平台的建设基础，整个平台需要完善的设计和管理，将处理系统和电路系统储存系统的进行联合控制，以实现对整体的有效管理和研究。

二、实验平台设计

1.数据处理平台设计

C 语言是数据处理中主要使用的计算机语言，编译过程中有一些基本操作，首先，将接收到的数据进行传输，对数字传输中包含的指令进行执行操作，符合处理的需要，然后将编译结果输入内部储存器，上机位的命令字能够被寄存器根据地址读取出来，根据读取的内容判定实验类别，根据数据需求，调取相关程序，得出最后的结果后，再传输到上机位中进行最后的输出，整个流程十分清晰，并且能得到直观的结果，能为学生提供实践指导。在初始的基础实验操作中，在实验前学生就应做好准备，将需要用到的实验原理准备好，实验过程中充分了解源程序，在表格上填写好相关程序的注释，实验结束后，对结果进行仔细分析并回答事前准备好的问题。

2.上机位设计

上机位的设计也是设计实验平台中需要格外关注的问题，实验平台的控制程序，要保证其运行的正常，为使用平台的学生提供稳定的操作界面。实验中常用的数据选择界面、数据发送界面、命令执行界面、储存见面和结果输出界面，都是需要重点关注的，根据教学需求进行选择，确定所需的实验参数，之后采用控制系统控制上位机，将实验结果储存到相应文件中，再传输到主界面上，进行全方位的展示。同时还可带领学生进行设计型实验训练，让学生在掌握基本原理的情况下，以实验内容为参考对象，主动思考并编写程序来解决实际问题，并对结果进行分析，这个实验环节能够让学生进一步掌握将抽象知识化为实践的能力。

3.实验平台测试

实验平台搭建工作基本完成后，必须进行全面测试，以保证平台能够正常运行，需要关注的问题有很多，比如说USB 接口是否可以正常连接，逻辑工作过程是否能保持稳定，各个电路模块是否正常运行，系统能否遵循上位机的指令，各个系统的配合程度等等问题，通过这些问题的测试，保证实验平台能够符合教学的需要，达到帮助学生学习数字信号处理技术的要求，在此后也要经常对实验平台进行功能性的测试，保证实验平台发挥其教学的有效性。

三、结束语

实验平台的建设，为相关专业的学生提供了一个很好的实践平台，为将课程的理论性和应用性结合起来提供了一个很好的范例，能在很大程度上提升通信专业学生的整体实践水平，对培养数字化创新人才意义深远。