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2023年3月UniversityEducationMarch，2023
引入LabVIEW的信号与系统课程案例研究与实践
胡异丁杨敏颜健毅
五邑大学智能制造学部，广东江门529020
［摘要］信号与系统课程教学内容理论性较强，教师可引入LabVIEW设计课程知识点仿真演示程序，并进一步设计贴近工
程实际的教学案例，深入浅出地把科学思想、工程思想贯穿于教学内容中，帮助学生理解课程中的抽象理论知识，使其初步领会
从工程实践中提炼问题、分析问题、解决问题的基本方法，并在理解课程理论知识的基础上提高工程实践能力。
［关键词］信号与系统；LabVIEW；案例教学
［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2023）06-0058-04
信号与系统一直是电子电气信息类专业必修的专原始信号，时域上可以清楚地看到1秒钟原始信号有20
业基础课程。信号与系统在各种不同的工程系统和领个周期；如果将该正弦信号按照某一采样频率（16Hz）
域中，比如地震数据处理、通信、语音处理、图像处理、电采样，得到1秒钟16个采样点的采样信号，如图显示为1
子产品、装备制造业等，扮演着极其重要的角色。它将秒钟4个周期的三角波信号，即经采样的信号频率变成
各种数学基本概念应用于产品研发和设计中。近几年，了4Hz，这正是频谱混叠产生的结果。从频谱图可以看
一些“双一流”高校的机械、土木等工科专业为了培养从到原始信号和采样信号的频率。
事工程振动信号检测、机械设备状态及故障诊断等工作由于LabVIEW的参数设置与结果呈现十分方便，用
的专门人才，也增设了信号与系统课程。户还可以通过旋钮调整采样频率，在程序运行时，右边
信号与系统课程教学内容理论性较强，特别是基本的时域、频域图都随之实时发生改变。如当采样频率调
概念比较抽象，部分学生认为该课程的内容主要是数学整到24Hz时，仍旧对20Hz正弦信号进行采样，由采样
公式的记忆和使用，缺乏对数学概念与实际应用的理定理可以知道频谱混叠到4Hz，此时得到的时域波形如
图2所示。比较图1和图2的采样信号时域波形，尽管二
解。为了充分调动学生的积极性和主动性，教师可在该
者都是频率混叠的结果，且频率都为4Hz，但是采样定
课程中引入LabVIEW并结合实际案例进行分析，把关键
理中并未提到的信号相位信息也被呈现出来，即二者相
知识点融入案例教学过程中，借助案例的直观性和趣味
位相反。
性，将理论知识和工程有机地结合在一起，通过案例教
引入案例说明：当看电影或电视，画面有汽车启动
学让学生悟透所学知识。
镜头时，常常能看到车轮开始时越转越快，突然某个时
一、LabVIEW仿真演示的引入
LabVIEW是一种图形化开发环境语言，它结合了图刻变慢了甚至倒着转的现象，这是因为影视作品往往以
一个固定的帧率对连续转动的车轮进行采样，当车轮的
形化编程方式的高性能与灵活性，使工程系统可视化，
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