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1、第26卷第1期实验室研究与探索Vol.26No.12007年1月RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYJan.2007基于MATLAB和DSP的数字信号处理课程实验设计李军,周亚训(宁波大学信息工程学院,浙江宁波315211)摘要:利用Matlab软件和DSP的CCS仿真环境设计了数字信号处理课程实验系统。对FIR数字滤波器的MATLAB设计和DSP实现进行了详尽的描述。实践表明,实验系统的开发和设计使学生能更好地理解和掌握该课程的基本理论,并能提高学生的工
2、程应用能力。关键词:数字信号处理;Matlab;FIR数字滤波器;DSP中图分类号:N51文献标识码:A文章编号:1006-7167(2007)01-0026-05ExperimentalDesignofDigitalSignalProcessingBasedonMATLABandDSPLIJun,ZHOUYaxun(SchoolofInformationScienceandEng.,NingboUniv.,Ningbo315211,China)Abstract:Anexperimentalsy
3、stemwasdesignedwithMatlabandCCSsimulation.ThisarticledescribedhowtodesignanFIRdigitalfilterwithMATLABandimplementitwithDSP.Thepracticeindicatesthat,thedevelopmentanddesignofexperimentalsystemmakestudentsunderstandandmasterthebasictheoryofthecoursebetter
4、,alsocanimprovetheabilityofstudentstoapplyitinengineering.Keywords:digitalsignalprocessing;MATLAB;FIRdigitalfilter;digitalsignalprocessor(DSP)CLCnumber:N51Documentcode:AArticleID:1006-7167(2007)01-0026-05真环境的课程实验系统。实践表明,该系统对于促进1引言学生的感性认识、理解
5、数字信号处理的理论、提高学习数字信号处理是随着电子计算机的发展而迅速发兴趣起到了积极的作用。展起来的一门新兴学科,如今已广泛地应用于雷达、通2实验内容信、声纳、遥感、生物工程、数字图像处理等各个领[1]域,数字信号处理也被列为许多相关专业的必修课数字信号处理课程内容可以归纳为数个知识点,程。但由于这门学科的抽象性,数字信号处理课程处它们是离散信号与系统的时域分析、Z域分析;离于一种教难、学更难的境况中,主要因为:一方面本课散信号的傅立叶变换、快速傅立叶变换;IIR数字滤波程要求较好的数学基础,
6、公式和推导很多,大量的算法器的设计;FIR数字滤波器的设计;数字滤波器结构[2]适于在计算机上实现,对于学生来说运算量大而繁琐,的实现等。实验系统对上述每一部分知识点的理论学习者难以亲手验证,因而得不到形象化的结果,使得算法都进行了仿真,但由于篇幅所限,本文只对其中第对理论的理解难以透彻;另一方面,学生难以把本课程和第部分实验内容的具体实现作了详尽的描述。的理论应用到实际当中去,解决一些实际问题,从而无3FIR数字滤波器的MATLAB设计法提高对本课程的学习兴趣。本文针对课程教学中存在的上述
7、问题,设计了基于Matlab软件平台和DSP仿数字滤波器分为有限长脉冲响应数字滤波器(FIR)和无限长脉冲响应数字滤波器(IIR)。FIR数字滤波器的设计方法有窗函数法、频率采样法、Fourier级收稿日期:2006-03-02[3]数展开法等。作者简介:李军(1978-),女,湖北黄冈人,讲师,硕士,主要研究方向为通信与信号处理。Tel:057463859531;Email:lijun@nbu.edu.cn,3.1窗函数设计法dajunly@163.com一般是先给出所要求的理想滤波器的频率
8、响应,第1期李军,等:基于MATLAB和DSP的数字信号处理课程实验设计27要求设计一个滤波器来逼近。但是,设计是在时域进窗设计将最为方便和经济。j行的,因此可由Hd(e)的傅立叶反变换导出hd(n),(2)求各对应的数字频率即:通带截止频率为1jjn1500hd(n)=Hd(e)edwp=2=0.22-15000j由于Hd(e)是矩形频率特性,故hd(n)一定是无限长阻带起始频率为的序列,而我们要设计的是FIR滤波器,其h
