中南大学数字信号处理课程设计报告材料

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1、数字信号处理课设报告所在学院：信息科学与工程学院专业班级：通信1302班学生姓名：陈鑫41学生学号：0905130208指导教师：李宏目录课程设计目的及要求………………………………………..3选题及设计思想……………………………………………..3调试结果及分析…………………………………………….12课程设计总结……………………………………………….24参考文献…………………………………………………….25源程序……………………………………………………….2541一、课程设计目的及要求1.1课程设计目的1．全面学习课程所学理论知识，巩固所学知识重点和难

2、点，将理论和实践很好地结合起来；2．提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力；3．熟练使用一种高级语言进行编程实现。1.2课程设计要求1、使用MATLAB（或其它开发工具）编程实现上述内容，写出课程设计报告。滤波器设计题目应尽量避免使用现成的工具箱函数。为便于分析与观察，设计中所有频谱显示中模拟频率应以实际频率显示，数字频率应对p归一化。2、课程设计报告的内容包括：（1）课程设计题目和题目设计要求；（2）设计思想和系统功能分析；（3）设计中关键部分的理论分析与计算，参数设置，关键模块的设计思路；（4）测试数据、测试输出结果，及必要的理论分析和比较

3、（5）总结，包括设计过程中遇到的问题和解决方法，设计心得与体会等；（6）参考文献；（7）程序源代码清单。3、演示系统使用GUI界面或混合编程实现集成打包发布。二、选题及设计思想2.1课程设计选做题目2.1.1验证时域采样定理与频域采样定理给定模拟信号：xat=Ae-αtsinΩ0tu(t)式中，A=444.128，α=502π，Ω0=502πrad。对xat进行采样，可得采样序列41xanT=Ae-αnTsinΩ0nTu(nT)1）选择采样频率fs=1kHz，观测时间Tp=50ms，观测所得序列x(n)及其幅频特性

4、Xejw

5、；2）改变采样频率fs=

6、300Hz，观测此时

7、Xejw

8、的变化；3）令采样频率fs=200Hz，观测此时

9、Xejw

10、的变化；要求分析说明原理，绘出相应的序列及其它们对应的幅频特性曲线，指出

11、Xejw

12、的变化，说明为什么？本题的目的在于验证时域采样理论。为了说明时域采样与频域采样的对偶性，我有选做了第二组的第一小题。题目如下：1）产生一个三角波序列x(n)，长度为M=40；2）计算N=64点的Xk=DFT[xn]，并画出x(n)和

13、Xk

14、的波形3）对Xk在[0,2π]上进行32点抽样，得到X1k=X2k，k=0,1,2,…,314）求X1k的32点IDFT，即x1n=IDFT

15、X1k；5）绘出x1n的波形图，观察x1n和x(n)的关系，并加以说明。2.1.2DFT的应用一个连续信号含两个频率分量，经采样得xn=sin2π*0.125n+cos2π0.125+Δfn，n=0,1,2,…,N-1当N=16时，Δf分别为1/16和1/64时，观察其频谱；当N=128时，Δf不变，其结果有何不同，为什么？绘出相应的时域与频域特性曲线，分析说明如何选择DFT参数才能在频谱分析中分辨出两个不同的频率分量。2.1.3线性相位带通滤波器的设计1）N=15，ω1=0.3πrad，ω2=0.5πrad。用Hanning窗设计一线性相位带通滤波

16、器，观察它的实际3dB和20dB带宽。N=45，重复这一设计，观察幅频和相位特性的变化，注意长度N变化的影响；2）分别改用矩形窗和Blackman窗，设计：1）中的带通滤波器，观察并记录窗函数对滤波器幅频特性的影响，比较三种窗的特点；(要求：应尽量避免使用现成的工具箱函数)2.1.4图像信号处理1）读入一幅彩色图像2）将彩色图像进行三原色分解，分解出R、G、B分量，并用图像显示出来3）将彩色图像灰度化，转换为灰度图像并显示4）对灰度图像用几种典型的边缘检测算子进行边缘检测，显示检测出的边缘。2.1.5音频信号处理1）读入给定的CEG和弦音音频信号（C

17、EG.wav）41，对其进行离散傅立叶变换，分析信号频谱。给出信号的时域及频域波形。2）分析CEG和弦音信号的频谱特点，对该信号频谱能量相对较为集中的频带（分低、中、高频）进行滤波（分别使用低通，带通及高通），分离出三个能量最集中的频带，画出滤波后信号的时域和频域波形，并对滤波后的信号与原信号的音频进行声音回放比较。3）任意选择几个滤出的频带进行信号重建（合成），与原信号的音频进行声音回放比较。2.1.6倒频系统实现倒频是目前对讲机采用的一种语音保密技术。它是将信号的高频和低频进行交换，即将信号的高频部分搬到低频段，而将低频部分搬到高频段。倒频后的信

18、号和原始信号具有相同的频带范围。由于原始语音信号的频率成分被置乱从而降低了可懂度，起到语音保密作用。在接受端