综合仿真课程设计任务书-系统的频域分析.doc

青岛理工大学琴岛学院课程设计任务书系 部： 计算机工程系 专 业： 课程名称： 综合仿真 学生姓名: 学 号: 设计题目： 系统的频域分析及FIR数字滤波器的设计与仿真 起迄日期: 2014年12 月22日 2014年1月2日 设计地点: 7-A-105 指 导 教 师: 王小妮 教 研 室 负 责 人： 江连海 发任务书日期: 2014 年 12 月 19日课 程 设 计 任 务 书1本设计课题的目的和要求：1、目的：该课程设计将采用Matlab软件来实现其在信号与系统和数字信号处理两门课程中的实际应用问题。通过Matlab软件的学习及使用，可以加强学生理论与实际的联系，使学生达到能独立利用计算机仿真工具去解决实际问题的目的。本课程设计既可以加深学生对理论知识的掌握，又可以把所学的知识系统、高效的贯穿到实践中来，避免理论与实践的脱离。同时提高独立编程水平，并在实践中不断完善理论基础，有助于培养综合能力，并为今后的工作打下基础。2、要求：1）巩固所学知识，培养学生理论联系实际及上机实践能力。2）掌握Matlab软件在信号与系统和数字信号处理两门课中的应用。3）培养学生独立完成工程项目的能力以及小组合作能力。4）各种设计文档用A4纸存储、打印。2本设计课题的技术要求与数据：一、要求1、用Matlab软件实现其在信号与系统中的应用。用Matlab软件实现系统的频域分析（可自选内容）。2、Matlab软件实现其在数字信号处理中的应用。用Matlab软件实现能够处理实际语音信号的FIR数字滤波器。基本要求：（1） 掌握与设计内容相关的理论知识。（2） 能够用Matlab编程实现课程设计内容。二、具体数据及要求（一）用Matlab软件实现其在信号与系统中的应用系统的频域分析。本部分共2个题目，要求同学们选择一个完成。题目1：幅度调制和连续信号的Fourier变换本题研究莫尔斯码的幅度调制与解调。本题中信号的形式为其中信号x(t)由文件ctftmod.mat定义，可用命令Load ctftmod 将文件ctftmod.mat定义的变量装入系统内存。运行命令Load ctftmod后，装入系统的变量有af bf dash dot f1 f2 t x其中bf af： 定义了一个连续系统H(s)的分子多项式和分母多项式。可利用freqs(bf,af,w)求出该系统的频率响应，也可用sys=tf(bf,af)得到系统的模型，从而用lsim求出信号通过该系统的响应。dash dot： 给出了莫尔斯码中的基本信号dash和dot的波形f1 f2： 载波频率t: 信号x(t)的抽样点x: 信号x(t)的在抽样点上的值信号x(t)含有一段简单的消息。Agend 007的最后一句话是The future of technology lies in 还未说出最后一个字，Agend 007就昏倒了。你(Agend 008)目前的任务就是要破解Agend 007的最后一个字。该字的信息包含在信号x(t)中。信号x(t)具有式0的形式。式中的调制频率分别由变量f1和f2给出，信号m1(t)，m2(t)和m3(t)对应于字母表中的单个字母，这个字母表已用国际莫尔斯码进行编码，如下表所示：A - H O - - -V -B - I P -W -C -J - - -Q - -X -D -K -R -Y -E L -S Z -F -M - -T -G - -N -U -1） 字母B可用莫尔斯码表示为b=dash dot dot dot，画出字母B莫尔斯码波形；2）用freqs(bf,af,w)画出系统的幅度响应；3）利用lsim求出信号dash通过由sys=tf(bf,af)定义的系统响应，解释你所获得的结果；4）用解析法推导出下列信号的Fourier变换5）利用4)中的结果，设计一个从x(t)中提取信号m1(t)的方案，画出m1(t)的波形并确定其所代表的字母；6）对信号m2(t)和m3(t)重复5)。请问Agent 008The future of technology lies in 题目2：分析实际物理系统的频率响应。（二）用Matlab软件实现其在数字信号处理中的应用。本部分内容要求同学们自己录制一段语音，并用Matlab软件实现夹杂噪声的语音信号的分析与仿真，并设计出合适的FIR数字滤波器。具体要求如下：1、录制一段自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；2、画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；3、根据所选滤波器的技术指标，设计一滤波器将夹杂在语音信号中的噪声滤除，画出滤除噪声后的信号时域图及其频谱图。并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化； 4、回放语音信号,预期结果是可以感觉滤波前后的声音有变化；5、并尝试用 MATLAB 设计一信号处理系统界面,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。课 程 设 计 任 务 书3对本设计课题成果的要求包括图纸、论文、图表、实物等：（1）课程设计必需文档部分，包括：课程设计说明书、设计报告；（2）要求能够对题目深入分析，写出仿真程序并绘出仿真结果。（3）图表要求居中且下方有注释。4主要参考文献资料：1、甘俊英，胡异丁.基于MATLAB的信号与系统实验指导.北京：清华大学出版社，20072、周杨.MATLAB基础及在信号与系统中的应用.人民出版社，20113、陈怀琛.吴大正.高西全.MATLAB及在电子信息课程中的应用电子工业出版社，20094、刘舒帆.费诺.陆辉.数字信号处理实验(MATLAB版).西安电子科技大学出版社，2008课 程 设 计 任 务 书5本设计课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容2014.12.22发放设计指导书，明确任务；学生根据Matlab软件在信号与系统中应用的设计任务及要求，搜集资料，完成知识储备。2014.12.23用Matlab软件实现系统的频域分析，根据自己所选内容，设计实现方案，步骤及相应的理论。2014.12.24用Matlab软件编程实现功能设计出图形用户界面并实现仿真。2014.12.25Matlab软件在信号与系统中的应用设计答辩，接受老师的验收。2014.12.26学生Matlab软件在数字信号处理中应用的设计任务及要求，搜集资料，完成知识储备。2014.12.29-2014.12.30用Matlab软件实现能够处理实际语音信号的FIR数字滤波器，