潘小红

摘要： 数字信号处理课程在理论教学中涉及较多数学推导，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】