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扬扬洒洒的意思:基于独立学院的数字信号处理课程教学改革探讨

时间: 2019-01-24阅读:

摘要: 数字信号处理课程在理论教学中涉及較多数学推导,学生会感到枯燥无味。为了提高学生的学习积极性,引入了GUI界面在教学中的应用。本文是设计了语音信号处理系统,可以通过GUI界面实现人机交互的功能,提高了学生的学习兴趣和动手能力。

关键词: 独立学院;数字信号处理;教学改革

中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)29-0183-02

1 引言

数字信号处理课程是电子信息类专业的核心课程,理论性较强,涉及很多数学推导。学生在课堂上往往听起来枯燥无味[1]。结合独立学院对应用型人才培养的意义,本文提出了GUI界面在理论教学中的应用,并通过设计GUI界面的语音信号处理系统实现了人机交互的功能,提高了学生的学习兴趣和动手能力。

2 系统总体设计

GUI界面的语音信号处理系统包括语音信号的采集和播放、语音信号的快速傅里叶变换、语音信号的加噪、语音信号的数字滤波器设计和GUI界面设计,如图1所示。其中,数字滤波器设计包括FIR滤波器设计和IIR滤波器设计。FIR滤波器是有限长单位脉冲序列,结构是非递归结构,由于FIR滤波器拥有线性相位的特点,设计起来比较方便。IIR数字滤波器是无限长单位脉冲序列,采用了递归结构。

3 GUI界面设计及仿真

MATLAB提供了用户界面开发环境GUI界面的设计,在MATLAB开发环境下,用户界面的创建变得直观方便,实现了“所见即所得”的可视化研究的特点[2]。本文设计的GUI界面的语音信号处理系统界面包括文件菜单、信号分析菜单、FIR滤波器测试菜单、IIR滤波器测试菜单和图像结果保存菜单,如图2所示。其中,文件菜单可以执行语音信号的采集和播放功能、语音信号的加噪功能、保存功能和文件退出功能。FIR滤波器测试菜单和IIR滤波器测试菜单都可以实现低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器的功能。图像结果保存功能包括原始语音信号的时域波形图和频谱图,加噪后的语音信号时域波形图和频谱图,以及滤波后的语音信号时域波形图和频谱图。

在GUI界面中FIR滤波后的时域波形如图3所示。

在GUI界面中FIR滤波后的频域波形如图4所示。

在GUI界面中IIR滤波后的频域波形如图5所示。

4 结论

本文针对独立学院应用型人才培养的目标,结合数字信号处理课程中存在理论性较强的特点,提出了GUI界面的在教学中的应用。并通过GUI界面的语音信号处理系统设计,对学生的学习兴趣和动手能力都有一定的提高。

参考文献:

[1] 蒋先梅.数字信号处理课程教学改革的探讨[J].考试周刊,2011(23) :15-17.

[2] 李开友.基于MATLAB的工程运算可视化系统的设计与实现[D].昆明理工大学,2006.

【通联编辑:唐一东】

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