基于matlab的音乐信号的处理终稿

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1、中北大学信息商务学院2012/2013学年课程设计目录1、课程设计的目的·······································12、课程设计的基本要求···································13、课程设计内容·········································13.1基于USB总线或PCI总线A/D卡的报告················13.1.1USB总线介绍··································13.1.2

2、USB接口的数据采集系统的设计实现··············13.1.3USB接口电路设计······························23.1.4A／D转换电路中北大学信息商务学院2012/2013学年课程设计·································33.1.5控制电路及数据缓冲电路························33.2基于MATLAB的音乐信号的处理·······················53.2.1音乐信号的音谱和频谱观察················

3、······53.2.2音乐信号的采样································74、学习matlab的心得体会与本次课程设计的心得体会········105、参考文献·············································11中北大学信息商务学院2012/2013学年课程设计1、课程设计的目的本课程设计通过对音乐信号的采样、抽取、分析、等多种处理过程的理论分析和MATLAB实现，使学生进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论以及频谱分析方法和数字滤波器设计方法；使学生掌

4、握的基本理论和分析方法只是得到进一步扩展；使学生能有效地将理论和实际紧密结合；增强学生软件编程实现能力和解决实际问题的能力。2、课程设计的基本要求1学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的基本编程语句。2掌握USB总线或PCI总线的基本结构，了解基于USB总线或PCI总线A/D卡的通用结构。3掌握在Windows环境下音乐信号采集的方法。4掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。5掌握使用MATLAB处理数字信号、进行频谱分析的编程方法。3、课程设计内容3.1.基于USB总线A/D卡的报告3.1.1USB总线介绍 

5、USB总线是Intel，DEC，Microsoft，IBM等公司联合提出的一种新的串行总线接口规范，是为了解决日益增加的PC外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信标准。USB具有较高的传输速度：USB协议1．1支持低速（1．5Mb／s）和全速（12Mb／s）2种传输模式，而2．0协议支持的速度提高到480Mb／s。他的数据传输速度比标准串／并口高，且具有使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点。USB接口采用4线电缆，其中2根信号线，1根电源线和1根地线，电源线可以向外设提供最大5V，500mA的电流。USB

6、接口有4种传输方式：控制传输、批量传输、终端传输和同步传输，可以满足不同传输的需要。3.1.2USB接口的数据采集系统的设计实现  整个系统主要由4部分组成：USB接口芯片及外围电路、控制电路、数据缓冲电路和A／D转换电路。USB接口芯片选择了Cypress公司的EZ-USB12中北大学信息商务学院2012/2013学年课程设计2131Q，该芯片内嵌8051控制器，因此整个系统以EZ-USB控制器为核心，由EZ-USB经控制电路实现对A／D转换电路和数据缓冲电路的控制，模拟信号转换后的数据送入数据缓冲器，当数据缓冲器存满之后

7、，通知EZ-USB控制器，由主机取出数据。整个系统框图如图1所示。 3.1.3USB接口电路设计EZ-USB2131Q是CYPRESS公司生产的EZUSB系列芯片的一种，该芯片集成了USB外设接口所需的功能电路，其原理框图如图2所示。AN2131Q具有24个I／O引脚，16b地址总线和8b数据总线，可以进行外部存贮器的扩展。  图2中的微处理器是一个具有快速执行周期和加强特性的8051核，其性能是标准8051的5倍，指令系统与标准的8051兼容。他使用内部RAM存储固件和数据，上电后USB主机通过USB总线将固件和外设特性描

8、述符下载到RAM中，然后重新连接，按照描述符中定义的外设特性完成重列举。这使得USB有一个“软”解决方案，即USB外设的设计者可以随时设置和升级固件，不受端口数、缓冲大小、传输速度及传输方式的限制。12中北大学信息商务学院2012/2013学年课程设计  本系统中EZ-USB的外围电路主要