Desarrollo de una Interfaz gráfica en App Designer del Matlab para reforzar la enseñanza del análisis temporal-frecuencial de señales digitales

Abstract

This article describes the procedure for implementing a graphical user interface using the App Designer development environment and the Signal Processing Toolbox of Matlab software, to reinforce the teaching of analysis in the domain of time and frequency of periodic and typical signals used in the subject Digital Signal Processing, which belongs to the Electronic Engineering Program of the Ricardo Palma University, Lima, Peru. Likewise, said interface was developed using various components such as DropDown, Button, Knob, Axes, Slider, among others, which allowed the choice of the type of signal from a list, choice of the sampling frequency and the percentage of overlap as well as the size of the window to segment the temporary signal, and in the same way the temporal, frequency and temporal graphic representation- frequency. In this way, the source code of the implementation of the graphical interface is shared with the students in order to reinforce the teaching process during the classes taught in the Computer Laboratory of the Faculty of Engineering, allowing them to interact directly with the graphical interface and manipulate it with the interest of changing the number and type of signals or updating the parameters of digitization and frequency analysis. Finally, four simulation results are presented that correspond to the choice of different periodic signals, with or without noise and DC signal, as well as different sampling frequencies and percentage of overlap.Este artículo describe el procedimiento de implementación de una interfaz gráfica para usuario utilizando el entorno de desarrollo App Designer y el Toolbox Signal Processing del software Matlab, para reforzar la enseñanza del análisis en el dominio del tiempo y la frecuencia de señales periódicas y típicas empleadas en la asignatura Procesamiento Digital de Señales, la cual pertenece al Programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad Ricardo Palma, Lima, Perú. Asimismo, dicha interfaz fue desarrollada utilizando variados componentes como DropDown, Button, Knob, Axes, Slider, entre otros más, los cuales permitieron la elección del tipo de señal desde una lista, elección de la frecuencia de muestreo y del porcentaje de sobreposición así como el tamaño de la ventana para segmentar la señal temporal, y de igual forma la representación gráfica temporal, frecuencial y temporal-frecuencial. De esta manera, el código fuente de la implementación de la interfaz gráfica es compartida con los estudiantes con la finalidad de reforzar el proceso de enseñanza durante las clases impartidas en el Laboratorio de Cómputo de la Facultad de Ingeniería, permitiendo a ellos interactuar directamente con la interfaz gráfica y manipularla con el interés de cambiar el número y tipo de señales o actualizar los parámetros de la digitalización y del análisis frecuencial. Finalmente, se presentan cuatro resultados de las simulaciones que corresponden a la elección de distintas señales periódicas, con o sin ruido y señal de continua, así como distintas frecuencias de muestreo y porcentaje de sobreposición