MATLAB在電視系統課堂教學中的應用研究

鞏瑞春 劉曉虹

摘要 從MATLAB的優點出發,結合電視系統課堂教學的特點,講述MATLAB在彩色全電視信號編碼過程中的應用,從中看出這種方法可以大大提高教學效果。

關鍵詞 MATLAB;電視系統;課堂教學

中圖分類號:G434 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2009)27-0122-01

Research of MATLAB Application to Classroom Teaching of TV System//Gong Ruichun, Liu Xiaohong

Abstract In this paper, starting from the advantages of MATLAB, Combination of the characteristics of television system classroom teaching, Describes the MATLAB Application of full color television signals encoding, From this we can see that this method can greatly improve the teaching effect.

Key words MATLAB; television system; classroom teaching

Authors address Faculty of Information and Technology, Baotou Teachers College, Baotou, Inner Mongolia, 014030, China

1 引言

電視系統這門課程中有許多重要的知識點很抽象,如全電視信號的編碼與解碼、全電視信號的頻譜分析等,僅靠教師的講述和PPT的展現遠遠不夠。這種教學形式下的學習僅僅停留在感性的認識階段,要想達到理性的認識以及在理性認識下的建構非常難。MATLAB仿真技術是眾多仿真軟件中功能比較強大、容易使用的一種軟件,把它運用到課程教學中,可以克服傳統教學中講解內容抽象、手畫圖形不準確和不直觀、課堂費時長、教學內容難以擴展等方面的不足[1]。

2 MATLAB在課堂教學中的應用

2.1 MATLAB在教學中的優勢通過使用MATLAB/Simulink模塊,利用其強大的仿真功能,用Simulink對系統進行建模,通過修改其參數即可以得到修改后的仿真結果,從而使抽象的理論有了形象的表述,更易于學生的理解和更深入的學習。

2.2 MATLAB在電視系統教學中的應用現以藍色度的形成過程為例,首先是藍基色信號B減去亮度信號Y得到藍差信號B-Y;根據大面積著色原理,0～6 Mz的B-Y經過1.3 Mz低通濾波器得到0～1.3 Mz的B-Y;經壓縮,壓縮公式為U=0.493(B-Y),成為0～1.3 Mz的U信號;再經過平衡調幅,平衡調幅公式為Fu=Usinwsct,成為藍色度信號Fu [2]。圖1、圖2為各時間段內B、Y、濾波前B-Y、濾波后B-Y、U、副載波sinwsct,藍色度Fu的仿真波形。

從2個圖中可以看出,對于濾波前后的B-Y,圖2中幾乎看不出有何區別,把時間坐標改成如圖1的1/4個行周期,差別非常明顯。同理,圖2相對于圖1,藍色度Fu信號更接近于課本上的波形圖像。在仿真過程中,改變時間軸是非常容易的事情。通過動態仿真,可以清楚地顯示出各波形之間的關系,把靜態的文字和圖片以生動的形式展示在學生面前,大大加深學生對教學內容的理解。

3 結論

通過上述的實例可以看出,將MATLAB軟件引入電視系統課堂教學,可使學生感覺枯燥、難懂的知識變得有趣、容易理解,達到事半功倍的效果。學生通過由具體到抽象和由抽象到具體的反復思維,會發現事物的規律,進而深刻掌握這一規律。在這種積極有效的思維活動中,學生的思維能力得到發展。特別是一些復雜的電視信號圖,教學時運用MATLAB進行仿真模擬,使學生在腦海里確定“圖像”的情景表象,將圖像的情景問題轉化成抽象問題,有一個較全面、具體而又系統的認識和理解[3]。

參考文獻

[1]鞏瑞春,王潤文.運用MATLAB形成彩電全電視信號[J].陰山學刊,2008(4)

[2]裴昌幸,等.電視原理與現代電視系統[M].西安:西安電子科技大學出版社,2005

[3]姚華楨.MATLAB在圖像處理技術實踐教學中的應用[J].科技資訊,2008(5)