数字信号处理课程设计指导书

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1、《数字信号处理》课程设计指导书福建农林大学东方学院2017年5月一．课程设计基本信息1、课程性质：专业必修课2、适用专业：电子信息工程3、课程设计周数/学分：2周/2学分二．课程设计目的和要求1、目的：结合《数字信号处理》的课程设计，目的是使学生通过实践掌握数字信号处理的计算机实现方法，将数字信号处理的教学内容与MATLAB语言紧密、有机地结合起来。在学习应用MATLAB的同时，加深对数字信号处理基础知识的理解，增强学生的计算机应用能力和编程技能。2、要求：根据所学知识独立完成基本设计任务。本课程设计以上机编写Matlab仿真程序为主，采取较为灵活的教学方式，大部分时间

2、由学生上机操作，必要时配合少量的理论指导。主要完成功能设计与实现。三．选题与学时安排1、选题：本课程设计题目根据具体实现的不同设置为3个不同的题目。每班每人1组，每人一台具有Matlab仿真环境的主机，每组自由选作不同的题目。2、学时安排：整个课程设计计划20学时，具体学时安排如下：前期准备工作4学时学习设计题目相关知识，查阅资料，掌握实现的原理；计划内上机14学时按要求，完成各部分功能设计，编写程序，波形演示；计划内上机2学时过程总结并完成课程设计说明书。四．考核方法课程设计成绩由系统程序调试验收结果、设计说明书综合评定，其中系统程序调试验收结果占总成绩50%；设计说

3、明书占总成绩50%。三个内容难易程度不一，主要根据完成度及创新性给分。五．课程设计内容序号内容难度系数1基于MATLAB的简单音乐合成0.952音乐信号的幅度调制及同步解调13利用傅里叶变换分析乐音的基频与谐波分量0.95以上内容三选一，具体如下：（一）基于MATLAB的简单音乐合成1、课程设计具体内容及要求：设计步骤实现内容所占分值一选择喜爱的一首乐曲，取其中一节进行简单的音乐合成，用“wavwrite”语句生成“***1.wav”文件。50%二对每个乐音加载如上的包络，使得音乐听起来更有起伏感。生成“***2.wav”文件，并显示音乐信号的包络图像。30%三在音乐中

4、加上二、三、四次谐波，基波幅度为1，高次谐波幅度分别为0.388、0.1557、0.2424。生成“***3.wav”文件。20%2、课程设计流程：①选择喜爱的一首乐曲（不能与他人重复，学委按先后顺序登记），合理摘出其中一节，给出乐谱截图，分析其中各个乐音的对应频率及持续时间。②自学matlab软件，了解相关编译语句，可利用“help***”帮助指令。③以fs=8000Hz作为抽样频率，用离散的数字信号模拟的音乐信号，制定编程方案；④完成具体程序设计，用“sound”语句播放，检验其效果，并最终生成.wav文件；⑤分析生成音乐信号的音效，整理数据及波形，撰写报告。（二）

5、音乐信号的AM调制及同步解调1、课程设计具体内容及要求：设计步骤实现内容所占分值一通过“wavread”载入一首乐曲，取其中一节（比如前10秒）分析，通过MATLAB绘出其时域波形及幅度频谱，观察音乐信号的频率。20%二选择适当调制频率对信号进行幅度调制，防止频谱搬移时的混叠现象。绘出已调信号的时域波形及幅度频谱。40%三设计butterworth滤波器（滤波器指标自定），完成对调幅信号的同步解调（乘以同频同相的载波+LPF），绘出解调信号的时域波形及幅度频谱。40%2、课程设计流程：①选择喜爱的一首乐曲（不能与他人重复，学委按先后顺序登记），或是自己录制的一段话，可以

6、通过格式工厂将*.mp3转换至*.wav格式。②自学matlab软件，了解相关编译语句，可利用“help***”帮助指令。③利用“wavread”载入乐曲，如“[x,fs,bit]=wavread('D:study课程数字信号处理piano6.wav')”，取其中一节，如“x1=x(1:5*fs)”，利用“fft”解析频谱，绘出其时域波形及幅度频谱。④选择适当调制频率生成高频载波y=cos(2*pi*f*t)，对信号进行幅度调制，如“z=x.*y”；⑤对调幅信号进行同步解调，如“x2=z.*y”；⑥设计butterworth滤波器（滤波器指标自定），得到其数字系

7、统函数系数[B,A]，通过“filter”命令得到滤波器的输出，绘出其时域波形及幅度频谱。⑦对比原信号和解调信号，分析说明。（三）利用傅里叶变换分析乐音的基频与谐波分量1、课程设计具体内容及要求：设计步骤实现内容所占分值一通过“wavread”载入某一乐音信号（为某一乐器在某一个调子上的弹奏音），通过MATLAB绘出其时域波形及幅度频谱，分析乐音信号的频率分布。20%二分析乐音的基频与谐波分量（至少4个），给出各个谐波频率及与基频的比例大小。60%三通过MATLAB模拟生成该乐音信号，用“sound”语句播放，比较结果。20%2、课程设计