数字信号处理课程设计指导书_2015

课程设计指导手册《数字信号处理》课程设计指导手册广东工业大学信息工程学院2006年8月8日目录目录..............................................................1一、课程设计目的..................................................1二、课程设计题目..................................................1三、课程设计内容和要求............................................2四、课程设计进度安排..............................................3五、课程设计说明与要求............................................3六、课程设计评分标准..............................................4七、参考资料......................................................4八、附录..........................................................4一、课程设计目的数字信号处理是一门以算法为核心，理论和实践性较强的学科。是电子信息工程、通信工程专业、电子信息科学与技术专业的一门重要的专业技术基础课。数字信号处理课程是在学习完数字信号处理的相关理论后，进行的综合性训练课程，其目的是：1、使学生进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论、分析方法和实现方法；2、增强学生应用Matlab语言编写数字信号处理的应用程序及分析、解决实际问题的能力；二、课程设计题目应用Matlab对语音信号进行频谱分析及滤波广东工业大学信息工程学院7三、课程设计内容和要求为了巩固所学的数字信号处理理论知识，使学生对信号的采集、处理、传输、显示和存储等有一个系统的掌握和理解，安排了以下的课程设计的内容：录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；回放语音信号；最后，设计一个信号处理系统界面。下面对各步骤加以具体说明。2．1语音信号的采集要求学生利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1s内。然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。通过wavread函数的使用，学生很快理解了采样频率、采样位数等概念。2．2语音信号的频谱分析要求学生首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深学生对频谱特性的理解。2．3设计数字滤波器和画出其频率响应给出各滤波器的性能指标：(1)低通滤波器性能指标fb＝1000Hz，fc＝1200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。(2)高通滤波器性能指标fc＝4800Hz，fb＝5000HzAs＝100dB，Ap＝1dB。(3)带通滤波器性能指标fb1＝1200Hz，fb2＝3000Hz，fc1＝1000Hz，fc2＝3200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。要求学生用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器。在Matlab中，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，可以利用函数butte，cheby1和ellip设计IIR滤波器；利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应。2．4用滤波器对信号进行滤波要求学生用自己设计的各滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。2．5比较滤波前后语音信号的波形及频谱要求学生在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。2．6回放语音信号在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x，fs，bits)；可以感觉滤波前后的声音有变化。2．7设计系统界面为了使编制的程序操作方便，要求有能力的学生，设计处理系统的用户界面。在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型，输入滤波器的参数，显示滤波器的频率响应，选择信号等。四、课程设计进度安排序号设计内容所用时间1熟悉Matlab程序设计方法，了解数字信号处理工具箱使用2天2分析题目，设计程序框图，编写程序代码4天3上机调试程序，修改并完善设计，并完成设计报告4天合计2周五、课程设计说明与要求1、设计完成后，要提交相关的文档：1）课程设计报告书(纸质和电子版各一份)2）源程序代码（电子版）2、课程设计报告的封面格式要参考附录，具体形式可以自己组织，但要包含以下内容：1）设计题目2）设计目的3）设计内容4）设计结果分析5）设计心得体会（至少300字）6）参考文献广东工业大学信息工程学院7六、课程设计评分标准评定项目评分成绩1．设计内容合理、目的明确（10分）2．设计方案正确，具有可行性、创新性(20分)3．设计结果（软件程序）（20分）4．态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分）5．设计报告的规范化、参考文献充分（10分）6．答辩（25分）总分备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。七、参考资料1、《数字信号处理及MATLAB实现》余成波杨如民等编著清华大学出版社出版2、《数字信号处理教程》程佩青清华大学出版社出版3、《数字信号处理实验指导书》（MATLAB版）[美]SanjitK.Mitra著孙洪余翔宇等译电子工业出版社八、附录1、报告封面格式课程设计课程名称______________________题目名称______________________学生学院______________________专业班级______________________学号______________________学生姓名______________________指导教师______________________2015年月日