数字信号处理课程设计092230069庄建军.doc

福建农林大学金山学院课程设计报告课程名称：数字信号处理课程设计题目：基于MATLAB的频域采样定理演示系统姓 名：庄建军系：信息与机电工程专 业：电子信息工程年 级：2009学 号：092230069指导教师：蔡剑卿职 称：讲师2011 年 12 月 20 日福建农林大学金山学院课程设计报告结果评定评语：成绩：指导教师签字：任务下达日期：评定日期：1目 录1.课程设计的目的12.课程设计的要求13.课程设计报告内容13.1产生一有限长序列并绘出时域波形图和频谱图13.2产生有限长序列的时域波形图和频谱图23.3对该有限长序列的频谱进行频率采样23.4经过频率采样后的波形图与时域波形图34.总结3参考文献41基于MATLAB的频域采样定理演示系统1. 课程设计的目的（1）熟悉MATLAB语言的编程方法及MATLAB指令；（2）掌握用 MATLAB 设计用户界面的方法；（3）熟悉频域采样定理的内容；（4）掌握序列频谱的表示；（5）掌握频率域采样的概念；（6）熟悉原序列与频域采样后序列之间的关系；（7）通过频域采样定理演示系统的设计，加深对频域采样定理的理解和认识2. 课程设计的要求自行产生一个有限长序列，要求：（1）该序列的表达式和长度由运行时输入；（2）频域采样点数N由运行时输入；（3）画出该序列的时域波形图和频谱图；（4）对序列的频谱进行N点采样，画出采样后的频谱图；（5）求出采样后频谱所对应的序列，画出其时域波形图；（6）对于不同的频域采样点数N，比较原序列和频域采样后的序列，从中得出结论；（7）用 MATLAB 设计一个频域采样定理演示界面；3. 课程设计报告内容 3.1产生一有限长序列并绘出时域波形图和频谱图Matlab程序：N=input (输入谱分析的长度)n=0:N-1;x=cos(pi*n/4);subplot(1,2,1),stem(n,x) %绘制序列波形xlabel(n);ylabel(x1(n); title(余弦序列);X=abs(fft(x,N); %求余弦序列的N点FFTsubplot(1,2,2)k=0:N-1;stem(k,X) %绘制序列的幅频特性曲线xlabel(k);ylabel(X(k); string=num2str(N),点FFT幅频曲线;title(string);3.2产生有限长序列的时域波形图和频谱图 N点频率采样后的频谱图3.3对该有限长序列的频谱进行频率采样fs=100; %设定采样频率N=9;n=0:N-1;t=n/fs;f0=10; %设定正弦信号频率f=(0:length(X)-1)*fs/length(X); %进行对应的频率转换figure(1);subplot(1,2,1);plot(f,X); %做频谱图axis(0,100,0,80);xlabel(频率(Hz);ylabel(幅值);title(余弦信号幅频谱图N=9);Y=abs(fft(X,N); %求频率采样后余弦序列的N点IFFTsubplot(1,2,2)k=0:N-1;stem(k,Y) %绘制序列的幅频特性曲线xlabel(k);ylabel(Y(k); string=num2str(N),点IFFT幅频曲线;title(string);3.4经过频率采样后的波形图与时域波形图如图所示：由以上波形图可以看出经频率采样后的时域波形图与原序列的时域波形图有明显差别，其波形的形状发生很大的变化，原来在Y轴负方向的幅值均向Y轴正向变化，即经过频率采样后的时域波形不再具有原时域波形的余弦的性质。4.总结通过该项课程设计，我基本掌握了MATLAB语言的编程方法以及它的指令步骤，还有编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，使我加深了对数字信号处理这门学科和MATLAB这个软件工具的认识。频域采样定理是以MATLAB为工具平台、数字信号处理为基础而形成的一门综合性学科，处理的目的是要得到经过频率采样后的信号。而MATLAB是一款多功能多特点的的软件，对于现代科学工程的计算和分析具有重要的意义。基于MATLAB的频域采样定理演示系统对于所学的数字信号处理课程的理论得到了综合的应用，并从实践上初步实现对数字信号的处理。 在本次课程设计，我们小组遇到了很多问题，但还是独立和协作的去一一攻破。此中我收获很大，这不仅仅是理论知识上的完善，而且实践能力和动手能力有了质的飞跃！设计中，我自感知识的缺陷，不断的上网查阅资料，翻阅各类相关书籍，自己动手，自己设计，让我的思维逻辑更加清晰。在上机操作中，靠这次设计我熟练掌握了计算机编程，将理论变为实际开了一个好头。在这次课程设计过程中，我发现了自己综合应用能力的欠缺。以后，我会更加重视用软件编程，应用计算机来对处理信号。参考文献【1】 夏平,向学军,吉培荣.基于MATLAB的信号与系统、数字信号处理实验体系教学实践J. 电气电子教学学报 , 2004,(05) . 【2】罗大鹏,叶敦范,王勇. 基于Matlab的信号处理系统J. 现代电子技术 , 2004,(19) . 【3】 张晓光,王艳芬,王刚. Matlab在“数字信号处理”课程教学中的应用J. 电气电子教学学报 , 2004,