Краткое описание основных особенностей среды программирования MathCAD 7.0 Pro и лабораторных работ по курсу "Цифровая обработка сигналов"

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

В.Н.ВАСЮКОВ

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Методическое руководство

к лабораторным работам с применением компьютеров

для студентов факультета

Радиотехники, электроники и физики

 (радиотехническое направление)

Новосибирск

1999

В.Н.Васюков. Цифровая обработка сигналов // Методическое руководство к лабораторным работам с применением компьютеров для студентов факультета Радиотехники, электроники и физики (радиотехническое направление). Новосибирск:  НГТУ, 1999.

Методическое руководство содержит краткое описание основных особенностей среды программирования MathCAD 7.0 Pro и  лабораторных работ  по курсу "Цифровая обработка сигналов";  предназначено для занятий в терминальном классе под руководством преподавателя,  а также для самоподготовки.

Составил:          Васюков В.Н., к.т.н., доцент кафедры

Теоретических основ радиотехники

НГТУ.

Рецензент:

                     © Новосибирский государственный

                      технический университет, 1999

ВВЕДЕНИЕ

Содержанием курса ЦОС является математическая теория дискретных (цифровых) сигналов и цепей.  Другими словами,  в этом курсе изучаются математические модели дискретных сигналов и цепей. Цель занятий в терминальном классе - сделать  абстрактные  математические конструкции  наглядными и зримыми,  что достигается применением среды программирования MathCAD 7.0 Pro.

Освоение системы MathCAD  7.0 Pro не является самоцелью и происходит  постепенно по мере последовательного выполнения заданий и в той степени,  в какой это необходимо для их выполнения.  Данное руководство ни в коем случае не может рассматриваться,  как справочник по системе MathCAD 7.0 Pro. Подробные описания различных версий системы MathCAD можно найти, например, в [1-4].

Методическое руководство содержит краткое описание некоторых возможностей системы MathCAD 7.0 Pro, а также задания для занятий по курсу ЦОС.

Занятия должны выполняться строго индивидуально и  предполагают непременное выполнение всех предыдущих заданий. Предполагается также обязательная самостоятельная подготовка к  каждому  занятию  с использованием литературы по ЦОС [5...9].

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ MathCAD 7.0 Pro

Система MathCAD 7.0 Pro (далее MathCAD) предоставляет пользователю широкие и разнообразные возможности для выполнения математических расчетов с представлением результатов в числовой и графической формах, а также для выполнения символьных преобразований.

Особенность MathCAD состоит в применении для программирования общепринятых математических символов, что позволяет работать с системой уже на первом занятии без предварительного изучения языка программирования. Многие действия системы MathCAD выполняются при нажатии «мышью» соответствующих кнопок, организованных в виде управляющих панелей (линеек).

При программировании в MathCAD создается документ, отображаемый на экране и содержащий последовательность блоков. Каждый блок (Region) занимает на экране прямоугольную область.

Блоки бывают трех типов - текстовые,  вычислительные  и графические.   Текстовые  блоки  являются  неисполняемыми  и представляют собой комментарии.

Вычислительные блоки, содержащие математические формулы, уравнения и т.д., а также графические блоки, служащие для графического представления данных, относятся к исполняемым. Исполняются блоки в определенном порядке - слева направо сверху вниз. Не следует забывать обычное для программирования требование:  все используемые в некотором блоке данные должны  быть  определены или вычислены в предшествующих блоках. (Это не относится к определениям пользовательских функций, в которых могут использоваться неопределенные переменные; кроме того, присваивание значений глобальным переменным может производиться в любом месте документа).

Все нарушения  диагностируются  системой  MathCAD путем выделения красным цветом блока, содержащего ошибку. Щелчок левой кнопкой мыши в пределах этого блока приводит к выводу диагностического сообщения.

Блоки не могут налагаться друг  на  друга,  допускается лишь  наложение графического или вычислительного блока на текстовый для создания надписей на графиках и комментариев к формулам.

Запуск системы MathCAD производится из меню Windows. После появления титульной надписи выводится окно MathCAD, в верхней части которого расположено основное меню, а под ним - три функциональные линейки. Ниже приводятся основные сведения о назначении наиболее часто используемых пунктов меню и линеек.

Главное меню

File.

New -     создание нового документа

Open -    открытие существующего документа

Close -   закрытие документа

Save -    сохранение текущего документа в виде  файла

Save as - сохранение под другим именем

Exit -    выход из MathCAD.

Еdit.

Undo  -   отмена последнего действия

Redo  -   повторение последнего действия

Cut   -   перемещение в буфер

Copy  -   копирование в буфер

Paste -   вставка из буфера

Paste special - вставка специального объекта

Delete-   удаление

Select all- выделение всего документа

Find  -   поиск

Replace - замена

Go to page - переход к заданной странице

Check spelling - проверка орфографии

View.

Toolbar   - инструментальная линейка

Format bar - линейка форматирования

Math Palette - математическая панель