2012信号处理与系统分析课程设计(通信10-1,,2)-指导书.doc

信号处理与系统分析课程设计指导书一、课程设计教学的基本内容和要求设计要求以“信号与系统”和“数字信号处理”两门主干课程为理论基础，利用MATLAB仿真，完成信号处理与系统分析课程设计。基本要求：1课程设计应按统一教学计划安排进行，对不同学生，可针对具体情况提出不同的设计指标或设计要求。2在课程设计的教学过程中，指导教师应分阶段对学生完成的工作及所得结果进行检查，只有正确完成本阶段的工作方允许进行下阶段的工作。4、学生要按照指导老师的要求，独立圆满完成课程设计。5、课程设计结束后，学生必须认真书写课程设计报告，课程设计报告内容应包括课程设计题目、设计者姓名、课程设计的要求、课程设计原理、程序清单、总结等。报告应书写工整，图表齐全（图表有注解和说明）。二、课程设计的进度安排（黑体小四号）课程设计共2周，10个工作日，具体安排如下（供参考）： 1）第1周，周一至周二：根据设计指导书，理解设计题目意义和要求，设计整体方案。）第1周，周三至周五：详细确定每个模块单元的设计方案。）第2周，周一 各个模块的软件设计、编程。）第2周，周二、周三：调试。5) 第2周，周四、五：撰写设计报告、答辩。三、课程设计的考核（黑体小四号）课程设计结束时，要求学生写出课程设计报告，包括设计思想、结果分析、图形显示，并附上程序清单。课程设计成绩分两部分，设计过程占60，设计结果占40。最后评分：按优、良、中、及格、不及格评定四、其他（黑体小四号）1、课程设计的先修课程：“MATLAB仿真”、“信号与系统”和“数字信号处理”； 后继课：生产实习、毕业实习、毕业设计2参考资料：信号与线性系统分析吴大正. 高等教育出版社,2002年数字信号处理教程丁玉美.西安电子科技大学出版社,2003年随机信号分析赵淑清等.哈尔滨工业大学出版社,1999年附：要求至少做五个大题，标者为必选内容。 信号处理与系统分析课程设计内容一、 三个系统的系统函数分别为: H1(s)=5/(5s+1); H2(s)=(4s+5)/s(5s+1); H3(s)= (4s+5)/5s2+5s+5)请用simulink来仿真三个系统的阶跃响应，并分析系统的稳定性。二、 频谱分析设一序列中含有两种频率成分：f1=2Hz，f2=2.05 Hz，采样频率为fs=10Hz，即x(n)=sin(2f1n/fs)+ sin(2f2n/fs)，请分析其频谱。三、 IIR滤波器的设计请分别用脉冲响应不变法、双线性变换法设计IIR巴特沃斯低通数字滤波器。例如：通带截止频率0.2*pi,阻带截止频率0.3*pi,通带波动1dB；在频率0.3到之间的阻带衰减大于10dB。四、设计一个高通数字滤波器，设计要求如下：通带截止频率p=0.8rad,通带最大衰减p=3db,阻带截止频率s=0.5rad，阻带最小衰减s=18db。五、FIR滤波器的设计用窗函数法设计FIR数字低通滤波器。假设N=11，wc=0.2*rad。六、使用MATLAB进行功率谱的噪声分析（功率谱：信号频谱幅度|Xk|2/N）如：有一被噪声污染的信号很难看出他所包含的频率分量，如一个由50Hz和120Hz正弦信号构成的信号，受随机噪声的干扰，采样频率为1000Hz，要求用Matlab 对信号进行功率谱估计。七、模拟信号x(t)=2sin(4t)+5cos(8t)，在其中加入噪音w(t)，试比较有无噪音时的信号谱。从频谱分析看这种噪音不会影响信号的检测。八、设计一个梳状滤波器，用于滤除心电图采集信号中的50Hz电源及其谐波干扰。心电图信号采集频率用200Hz。（，注意a,n的取值情况）九、设信号 x(t)=s(t)+u(t),其中u(t)是干扰信号，s(t)+u(t)的频谱不混叠，其幅度谱如下图所示。要求设计一数字滤波器，将干扰信号滤除，指标是允许|s(f)|在0f15KHz频率范围中幅度失真为2%（1=0.02）；f20KHz时,衰减大于40db(1=0.01）；请分别用FIR 和IIR两种滤波器进行滤除干扰，并对二者进行比较。十、ap=3db,as=35db,fp=50Hz,fs=1000Hz,试利用极、零点对消法设计一简单整系数低通滤波器，求系统函数，并画出系统的幅频特性曲线。参考资料 （1）数字信号处理丁玉美西安电子科技大学出版社 （2）应用MATLAB实现信号分析和处理 张明照 科学出版社（3）数字信号处理及MATLAB实现 余成波 清华大学出版社（4）MATLAB7.0在数字信号处理中的应用 罗军辉机械工业出版社 （5）MATLAB信号处理 刘波 电子工业出版社 （6）Matlab信号处理与应用 董长虹 国防工业出版社 （7）数字信号处理原理及其MATLAB实现 从玉良 电子工业出版社 （8）数字信号处理基础及MATLAB实现 周辉 中国林业出版社（10）数字信号处理原理、实现及应用高西全等电子工业出版社（11）数字信号处理理论与应用俞一彪东南大学出版社2.相关网站（1）Matlab大观园 （2）Matlab学习网2012年设计时间安排课程表安排：18周-19周（2012-12-24-2013-01-06） 10天；元旦放假