武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
图6 谐波合成的三维曲面
从图6可以看出，所取的阶次越高，合成结果就越接近与方波。至于总是消除不了边缘上的尖峰，这个就是吉布斯效应。
3 仿真结果分析
根据周期信号的傅里叶展开式可知，任何方波周期性信号，只要满足公式（1）条件，都可以分解为一个直流分量和由基波及奇次谐波分量的叠加。
通过数学工具MATLAB中编程可得，在正弦波（图2）的基础上实现三次谐波的叠加出现波形如图3所示。依次对正弦波信号进行奇次谐波叠加过程（图4），最终结果我们看到了图5中的图像，波形稳定在了y??的周期性方波。图六为图五
4的的三维图像分布图。通过图像的特性我们证明了：当奇次谐波的次数越高时，方波可由正弦波形产生谐波构成。同理可知，一定条件下，周期性方波信号可由相应频率的基波和奇次谐波合成。
10
武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
4 小结
通过这次基础强化训练让我认识了MATLAB这个有着强大功能的软件。经过这一段时间的学习，我对MATLAB有了较为系统的了解。它的应用领域相当广泛：微积分、矩阵代数、应用数学、物理、力学、信号与系统、电子线路、电机学、机械振动、自动控制和通信技术等。它只需几笔简单的程序，就可以完成繁琐的计算。它的扩展性强，在学好其基础部分之后，还有几十种工具箱可以用于各类科研需要，这可以缩短学习和实践工作的距离。
拿到老师给的题目后，我针对题目进行了分析。方波可用相应频率的基波及其奇次谐波合成，并用MATLAB实现仿真。仔细思考了课题，发现相应频率的基波及其奇次谐波的合成，就是傅里叶的展开式。显然，这要求我要深入研究傅里叶级数展开分析的理论知识，利用MATLAB强大的图形处理功能，符号运算功能以及数值计算功能，实现相应频率的基波及其奇次谐波合成方波。
在这次训练中，我用MATLAB实现方波信号的傅里叶级数分解与综合，绘出包含不同谐波次数的合成波形，观察合成波形与原矩形波形之间的关系及吉布斯现象，证明课题的正确性。
于是我使用MATLAB，输入相关的程序，并且运行它，检查它的正确性，并且修正。在程序的调试过程中遇到很多的问题。有的程序我根本就不知道它错在哪里，也不知道怎么去改正。只有不断的翻书，不断的修改程序，不断的调试。终于绘制出了所需要的图像。
在写相关源程序的时候，我还收索了大量的网站，在网上收索了很多关于MATLAB的资料。在这个过程中我发现网上有很多有用的知识。以后应该多注意，充分合理的利用网络，通过网络来学习东西。
这次基础强化训练使我明白了在知识的领域里我还有很多很多的不足，并且再一次的深深的体会到理论和实践之间还有很到的差别。在以后的学习中应该多多的注意实践知识的训练和积累。在以后的学习生活中要不断的开拓自己的动手能力，不断的训练自己的动手能力。
11
武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
这次基础强化训练让我学习了了数字信号系统处理里的相关知识，也复习了高数中的相关知识，并且我还对mathtype数学公式编辑器有了一定的了解，并且会用它编辑公式。
21世纪人类的知识正以指数规律飞速增长，我们已经借助计算机辅助设计和制造，设计业和制造业已经大大的提高了效率，创造了空前的财富。但是在我们的教和学的过程中，我们还在做繁琐重复的计算这种机械劳动，如何从其中解放出来？就成了提高学习效率的关键环节。现在我们虽然在大学中学习计算机课程，也只是为了以后的就业需要，很少对学生在学校学习有直接帮助。目前我们还处在“计算器水平”。 正因为这样，我们没有足够时间用于概念的思考，知识的扩充和思维的创新。
就像学习信号与系统一样，傅里叶变换，拉普拉斯变换等，都是很复杂的计算，而且做出的答案只是一个单纯的函数式。根本不知道有什么用，而有了MATLAB，我们既可以很快做出答案，并且可以得到它的图像，一举两得，既形象又具体。使枯燥无味的计算变得生动有趣，而且便于理解。
在以后的学习中，我还会继续学习、使用MATLAB，它使计算机真正成为教学有力的工具。
12
武汉理工大学《基础技能强化训练》课程设计说明书
参考文献
[1] 刘泉，阙大顺，郭志强.数字信号处理原理与实现.北京：电子工业出版社，2009 [2] 刘泉，江雪梅.信号与系统.北京：高等教育出版社，2006
[3] 施阳，李俊. MATLAB语言工具箱--ToolBox实用指南.西安：西北工业大学出版社，1999
[4] 贺兴华，王继阳，周晖.MATLAB7.X图像处理.北京：人民邮电出版社，2006 [5] 梁虹. 信号与系统分析及MATLAB实现.北京：电子工业出版社，2002年 [6] 罗建军. MATLAB教程.北京：电子工业出版社，2005年
13
本科生课程设计成绩评定表
姓 名 专业、班级 祁汭晗 电气工程及其自动化0906班 性 别 女 课程设计题目：基于MATLAB的谐波分析 课程设计答辩或质疑记录： 成绩评定依据： 序号 1 2 3 4 5 6 评定项目 选题合理、目的明确（10分） 设计方案正确，具有可行性、创新性（20分） 设计结果可信（例如：系统建模、求解，仿真结果）（25分） 态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分） 设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（10分） 答辩（20分） 总分 评分成绩 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
年 月 日
1