[信息与通信]数字信号处理设计常强

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1、课程设计题目《数字信号处理》课程设计学院(部)兴华学院专业电子信息工程班级61090801学生姓名常强学号302010.12.27至2011.01.02共1周指导教师(签字)秦菁任务书一、课程设计内容及要求设计内容：1.语音信号的采集利用windows下的录音机录制一段自己的话音，时间控制在1秒左右；并对语音信号进行采样，理解采样频率、采样位数等概念。2.语音信号的频谱分析利用函数fft对采样后语音信号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。3.设计数字滤波器采用窗函数法和双线性变换法设计下列要求的三种滤波器，根据语音信号的特点给出有关滤

2、波器的性能指标：1）低通滤波器性能指标，fp=1000Hz，fc=1200Hz，As=100dB，Ap=1dB；2）高通滤波器性能指标，fc=4800Hz，fp=5000Hz，As=100dB，Ap=1dB；3）带通滤波器性能指标，fp1=1200Hz，fp2=3000Hz，fc1=1000Hz，fc2=3200Hz，As=100dB，Ap=1dB。4.对语音信号进行滤波比较用两种方法设计的各滤波器的性能，然后用性能好的滤波器分别对采集的语音信号进行滤波；并比较滤波前后语音信号的波形及频谱，分析信号的变化。5.回放语音信号，感觉滤波前后的

3、声音变化。基本要求：1.学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法；2.掌握在Windows环境下语音信号采集的方法；3.掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法；4.掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法；5.学会用MATLAB对信号进行分析和处理。二、课程设计原始资料MATLAB软件、TC编程环境、《数字信号处理》教材及相关参考资料三、课程设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分1）设计内容中所涉及的公式的推导及说明部分；2）设计内容中所涉及的相关参数的计算部分；3）设计方案的比较说明部分；4）设计程

4、序的相关说明部分。2．图纸部分：1）语音信号的时域波形和频谱图；2）所设计的各种数字滤波器的频率响应特性图；3）在一个窗口同时画出滤波前后语音信号的波形及频谱图。四、进程安排1.安装并学习使用MATLAB软件；（2天）2.明确设计任务要求，查阅资料，方案论证；（2天）3.用MATLAB软件进行仿真设计；（2天）4.验收成果，写设计报告。（1天）五、主要参考资料1.《数字信号处理》丁玉美，高西全等编著，西安：西安电子科技大学出版社2.《数字信号处理》A.V.奥本海姆，R.W.谢弗著，北京：科学出版社3.《数字信号处理——理论、算法与实现（第

5、二版）》胡广书编著，北京：电子工业出版社4.《数字信号处理（第二版）学习指导书》高西全，丁玉美编著，西安：清华大学出版社5.《数字信号处理实验指导书（MATLAB版）》孙洪，余翔宇等译，北京：电子工业出版社6.《基于MATLAB的系统分析与设计——信号处理》楼顺天，李博菡编著，西安：西安电子科技大学出版社数字信号处理综合设计语音信号的数字滤波——利用双线性变换法实现IIR数字滤波器的设计摘要本课程设计主要利用MATLAB。设计一个语音信号滤波去噪——使用双线性变换法和窗函数法设计的高通、低通、带通滤波器，用麦克风采集一段语音信号，绘制波形

6、并观察其频谱，给定相应技术指标，用双线性变换法和窗函数法设计的一个满足指标的IIR滤波器，对该语音信号进行滤波去噪处理，比较滤波前后的波形和频谱并进行分析，根据结果和学过的理论得出的结论合理。关键词课程设计；滤波去噪；IIR滤波器；双线性变换法；窗函数法；MATLAB一．课程设计的目的通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法；熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法，掌握利用数字滤波器对信号进行滤波的方法，掌握数字滤波器的计算机仿真方法，并能够对设计结果加以分析。二．课程设计原理1．用窗函数法设计F

7、IR滤波器根据过渡带宽及阻带衰减要求，选择窗函数的类型并估计窗口长度N（或阶数M=N-1），窗函数类型可根据最小阻带衰减As独立选择，因为窗口长度N对最小阻带衰减As没有影响，在确定窗函数类型以后，可根据过渡带宽小于给定指标确定所拟用的窗函数的窗口长度N，设待求滤波器的过渡带宽为Δw，它与窗口长度N近似成反比，窗函数类型确定后，其计算公式也确定了，不过这些公式是近似的，得出的窗口长度还要在计算中逐步修正，原则是在保证阻带衰减满足要求的情况下，尽量选择较小的N，在N和窗函数类型确定后，即可调用MATLAB中的窗函数求出窗函数wd（n）。根据

8、待求滤波器的理想频率响应求出理想单位脉冲响应hd(n)，如果给出待求滤波器频率应为Hd，则理想的单位脉冲响应可以用下面的傅里叶反变换式求出：在一般情况下，hd(n)是不能用封闭公式表示的，需要