Signal Processing课程设计任务书.doc

课程设计任务书 课 程 名 称 Signal processing II (Digital Signal processing） 院 部 名 称 网通学院 专 业 通信工程 班 级 G13通信工程 指 导 教 师 孟 超 金陵科技学院教务处制1课程设计应达到的目的本课程是与Signal Processing、Signal Processing课程配套的课程设计，目的是培养学生应用信号处理理论处理工程实际问题的能力。通过该课程设计，使学生加强使用常用的信号分析与处理理论解决实际问题的能力。同时，要求学生掌握模拟信号的时域及频域的分析方法、数字信号的时域及频域的分析方法以及滤波器的设计理论，并通过本课程设计进行综合能力演练。2课程设计题目及要求本课程设计提供了五个选题，学生可任选一个进行设计。题目一、语音信号的采集及处理本设计题目要求学生利用MATLAB语言对语音信号进行分析和处理，具体如下：(1)利用Windows下的录音机或其他软件，录制一段自己的语音信号，时间控制在1s左右，并对录制的信号进行采样；(2)进行语音信号的频谱分析，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；(3)对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析； (4)根据有关的频谱特性，设计合适的滤波器；(5)用自己设计的滤波器对被污染的语音信号进行滤波；(6)分析得到信号的频谱，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； 题目二、有限冲激响应滤波器（FIR）的设计在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用中的基本处理算法。有限冲激响应滤波器FIR和无限冲激响应滤波器IIR是数字滤波器的两种基本类型。本课设题目要求用matlab语言分别用窗函数法和等波纹滤波器法设计两种FIR数字滤波器，滤波器参数自定。题目三、无限冲激响应滤波器（IIR）的设计在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用中的基本处理算法。有限冲激响应滤波器FIR和无限冲激响应滤波器IIR是数字滤波器的两种基本类型。本课设题目要求采用matlab语言设计巴特沃思、切比雪夫型、型、椭圆滤波器模拟滤波器，然后分别采用脉冲响应不变法和双线性变换法将其转换成数字滤波器，滤波器参数自定。题目四、信号的合成与滤波分解本题目要求学生根据实际情况设计不同的滤波器实现滤波功能，完成以下功能：(1) 利用MATLAB语言产生三个不同频段的信号；(2) 进行信号的频谱分析，画出三路信号的时域波形和频谱图；(3) 根据三路信号的频谱特点得到性能指标，由性能指标设计三个滤波器，并画出各滤波器的频域响应；(4) 将三路信号叠加为一路信号；(5) 用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波；(6) 分析得到信号的频谱，并画出滤波后信号的时域波形和频谱。题目五、基于matlab的音乐信号处理和分析在模拟信号到数字信号的转换过程中，抽样率的取值决定了模拟信号的全部信息是否能完整的传递到数字信号中。本课题要求学生利用MATLAB对语音信号进行分析和处理；采集语音信号后，在MATLAB软件平台进行频谱分析；并掌握抽样率的概念，了解抽样率的变化对信号的影响。具体包含以下内容：(1)进行音乐信号的音谱和频谱的观察，注意不同抽样率下的音调变化，解释现象；(2)音乐信号的抽取（减抽样）。观察音乐信号频率的上限，选择适当的抽取间隔对信号进行减抽样（给出两种抽取间隔，代表混叠与非混叠）；输出减抽样音乐信号的波形和频谱；(3)音乐信号的AM调制。观察音乐信号的频率上限，选择适当调制频率对信号进行调制（给出高、低两种调制频率）；输出调制信号的波形和频谱。3课程设计任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求（1）认真查阅资料（2）课程设计前认真预习（3）遵守课程设计时间安排（4）认真保质保量完成设计要求（5）认真书写报告根据设计任务书的要求，确定设计方案后，给出程序设计流程图，利用matlab语言编写程序代码，并对程序进行编译、调试与仿真，写出设计总结报告。程序设计过程中有关的参数可由指导教师直接提供，或由学生自行编程取得。4主要参考文献1、 Alan V. Oppenheim等. Signal and systems M . 北京：电子工业出版社，20122、 Alan V. Oppenheim等. Discrete-Time Signal Processing M. 北京：清华大学出版社，20113、 高西全等. 数字信号处理M.西安：西安电子科技大学出版社，20085课程设计时间安排起 止 日 期工 作 内 容2015年12月14日2013年12月15日2013年12月15,17,20日2013年12月20日 明确各人选题，理解设计要求、设计内容与评分形式；查阅资料，复习相关理论知识，熟悉matlab软件；研究选题的算法，进行方案设计；由给定方案进行MATLAB程序设计与仿真调试；进行程序调试，直到设计结果符合设计要求；整理设计结果，撰写课程设计报告书，现场答辩。6成绩考核办法以实际操作技能和分析解决问题的能力为主，成绩考核内容各单项所占分数比例为：预习情况 10%，现场打分占50%，课程设计报告占40%。主要分以下几个等级： 优：能圆满完成任务书所规定的各项任务，对所研究的问题分析、计算、论证能力强，在某些方面有一定的独到见解；完成的软件达到或高于规定的性能指标；语言简洁、准确、流畅，文档齐全，书写规范。 良：能完成任务书所规定的各项任务，对所研究的问题分析、计算、论证能力较强，某些见解有一定新意；完成的软件基本达到规定的性能指标；语言准确、流畅，文档齐全，书写规范。 中：能完成任务书所规定的各项任务，对所研究的问题表现出一定的分析、计算、论证能力；完成的软件尚能达到规定的性能指标；语言较准确，文档基本齐全，书写比较规范。 及格：基本完成了任务书所规定的各项任务，对所研究的问