第29卷 第4期2007年8月
电气电子教学学报猛虎总独行
J OU RNAL OF EEE
Vol.29 No.4Aug.2007
基于Matlab Web 服务器的数字信号处理远程仿真
汪治华，朱海波，胡顺仁
(重庆工学院 电子信息与自动化学院，重庆400050)
不教的教育收稿日期:2006-12-27；修回日期:2007-05-18 基金项目：重庆工学院高等教育研究基金资助项目(项目编号:2005026)作者简介：汪治华(1967-)，男，重庆市人，硕士，副教授，主要从事数字信号处理和网络控制系统的教学和研究工作
朱海波(1980-)，男，重庆市人，学士，工程师，主要从事电子技术实验工作
胡顺仁(1972-)，男，重庆市人，博士，副教授，主要从事计算机软件和网络信息技术的教学和研究工作
摘 要：本文介绍了一种基于Matlab Web 技术构建网络仿真系统的方法，该方法采用B/S 模式，利用Web 服务器和Matlab Web 专用服务器平台，操作者通过Internet 登陆服务器，并利用交互式动态Web 页面输入仿真参数，系统处理后返回运算数据及仿真图形。文中以FF T 频谱分析为例介绍了数字信号处理远程仿真系统的设计与开发。
关键词：数字信号处理；网络虚拟实验系统；浏览器/服务器模式;Matlab Web 服务器中图分类号:TN911.72;TP391.9
文献标识码:A 文章编号:1008-0686(2007)04-0066-03
R emote V irtu al Laboratory Systems for Digital Signal P rocessing B ad on M atlab W eb
WANG Zhi 2hua ,ZHU H ai 2bo ,HU Shun 2ren
(S chool of Elect ronic inf ormation and A utomation ,Chongqing I nstit ute of Technolog y ,Chongqing ,400050,China )
Abstract :This paper int roduces a met hod of const ructing a remote virt ual laboratory bad on Matlab for digital signal p rocessing ,which adopt s Browr /Server mode.By applying Web rver and Matlab Web rver ,t he customer can inp ut data f rom browr ,and hand over to t he Matlab t
o carry on a calculation ,t hen t he calculation result s and grap h 2outp ut are given.Finally ,t he FF T f requency chart analysis is given to illust rate t he p ropo sal met hod .
K eyw ords :digital signal p rocessing ;virt ual laboratory network system ;B/S mode ;Matlab Web Server
“数字信号处理”课程是电子信息类专业本科生
的专业基础课程。由于其抽象性和理论性都很强，使课程教学处于困难的境地。本文开发了基于B/S (Browr/Server )模式的数字信号处理远程仿真实验系统，学生可以用利用网络进行实验操作，直观地处理和分析结果。加深学生对有关理论与概念的理解，有效提高教学效果。
1 技术方案介绍
系统中服务器端使用Web 服务器和Matlab Web 服务器，客户端则使用网页浏览器构建。
1)Web 服务器
本系统采用Windows 2000Server 和IIS 服务器端的开放式脚本开发运行环境，它把H TML 和脚本开发很好地融合在一起。脚本在Web 服务器端运行，面对的是一个完全符合H TML 格式的网页。用户端使用一个网页浏览器即可。
2)Matlab Web 服务器
Matlab 的Web 技术使Matlab 具有网络计算
功能，通过对Matlab Web Server 的合理应用，用户可以通过互联网将数据发送给Matlab Web 服务器，借助Matlab 强大的计算与图形展示功能获得计
算结果和相应的图形。
Matlab Web Server 的核心是C GI 程序的可执行文件 。Matlab Web Server 通过创建一个Matlab 应用程序来接收从客户端传送过来的数据。该文件负责解释客户机通过H TML 网页发送的请求，转换为Matlab 应用程序所需要的参数，接着启动一个Matlab 进程，并将指定的Matlab 应用程序及其参数传递给该进程进行计算。计算完毕后,Matlab 程序还要负责将计算结果以H TML 网页的方式，通过matweb 输出给客户端浏览器。这个过程是网关程序matweb 和用户编写的Matlab 应用程序协作完成的。f 是Matlab 用以和Matlab Server 通信的一个配置文件，具体配置如下:
[应用程序名]
m lrver =服务器名[或远程服务器IP 地址]m ldir =应用程序所在的路径
3)网络虚拟实验系统工作流程
整个系统由Web 服务器和Matlab Web 服务器组成，在客户端通过Internet ，利用TCP/IP 协议与远程Web 服务器建立通信。通过交互式动态Web 页面输入数据，进行计算，产生图形，并在输出页面上显示出来。工作流程如图1所示制图基础
。
图1 系统的工作流程
2 数字信号处理网络虚拟实验的实现
1)构建网络服务器战争论读后感
按前述方法搭建Web 服务器和Matlab Web
服务器
2)实验系统配置
[shiyan ]
mlrver =222.198.41.201mldir =C :/Inetpub/wsdemos
在进行上述的基本配制后，网络虚拟实验系统平台就已经搭建好了。上例表示的网络虚拟实验系统只配置了一个实验。若要增加实验，按同样格式增加配置内容即可。
3)编写输入网页
此页面主要用来向Matlab 提交数据，这部分的主要工作需要利用H TML 中的表单实现，主要代码如下:
<i >显示模拟信号x (t )=A1sin (w1pit )+A2cos (w2pit )幅值谱</i ></font ></p >
<form action ="/cgi -"method ="POST">
<input type ="hidden"name ="mlmfile"value ="shiy 2an">
</p >
<p ><input type ="submit"name ="Submit"value ="提交"></p >
本例是对信号x (t )=A 13sin (w 13π3t )+A 23cos (w 23π3t )，以t =0.01n (n =0∶N -1)进行取样求N 点DF T 的幅值谱，其中N =45。图2为输入页面。输入相应参数后，点击“提交”按扭，即向服务器提交实验仿真请求
。
图2 输入页面
4)应用程序的编写。
在本例中，完成数字信号的FF T 频谱分析的Matlab 应用程序主要部分如下:
function retstr =shiyan (in )retstr =char (’);
mlid =getfield (in ,’mlid ’);cd (in.mldir );
wscleanup (’ml 3shiyan.jpg ’,0.01);
x =A13sin (w13pi 3t )+A23cos (w23pi 3t );y =fft (x ,N1);plot (q ,abs (y ));
(下转第71页)
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6第4期汪治华，朱海波等：基于Matlab Web 服务器的数字信号处理远程仿真
基尔运河
(5)采用Web Server 技术发布所有V I 的前面
板，使得局域网内各个客户端都能通过Web 页观
察、检测和控制虚拟测试系统的运行。
(6)利用DSTP 协议在局域网内传输实时数据，使得各个客户端可以实时接受到数据并进行进一步的数据处理。
6 结语
该虚拟综合测试系统使得实验室只需配备一套
硬件设备，就可以使局域网内所有客户机通过网络接口访问和控制硬件设备，并且得到测量的数据。这无疑大大降低了实验室的建设成本。
更重要的是，虚拟实验室具有很好的可扩展性。如果要增添功能，只需要购买一份硬件设备，并编写开发应用程序即可。只要LabV IEW 能够实现，虚拟综合测试系统的功能就可以根据需要扩展。
局域网共享的虚拟综合测试系统的实现为电子技术实验室提出了一种成本较低、功能可扩、形式新颖的建设道路。
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(上接第67页汪治华等文)
程序中参数:N =45,A 1=2,A 2=5,w 1=4,
w 2=8由输入页面输入后，通过Web 服务器传递而得。
5)编写输出网页在输入页面输入相应参数后，点击“提交”按扭，服务器返回的实验仿真输出页面如图3所示。本例是对信号的FF T 频谱分析
。
图3 仿真输出界面
通过输入不同的信号参数或通过在信号中加
入干扰噪声，可直观演示出信号的频谱差异。可以有利于加深学生对频谱分析及Fourier 变换等概念
的理解。
3 结语高鑫广场
本网络虚拟实验系统采用Matlab 的Web 技术，通过Internet 将数据发送给Matlab Web 服务器，借助Matlab 强大的计算与图形展示功能，获得相应的计算结果图形结果。目前该系统还只能实现基本的远程实验仿真功能，不能完全达到实验目的，仍有较大的改进空间。参考文献:
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7第4期潘克修，王 凡：用于教学的局域网共享虚拟综合测试系统
