中南大学数字信号处理课设报告.doc

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1、数字信号处理课程设计目录一、课程设计题目1二、题目设计要求2三、设计思想及步骤23.1Gaussian序列频域变换2●3.1.1设计内容2●3.2.2设计思想3●3.2.3设计步骤3●3.3.4设计结果33.2对周期方波信号进行滤波6●3.2.1设计内容6●3.2.2设计思想6●3.2.3设计步骤7●3.2.4设计结果73.3对语音信号实现回声处理11●3.3.1设计内容11●3.3.2设计思想11●3.3.3设计步骤11●3.3.4设计结果11四、结果分析144.1.Gaussian序列频域变换分析144.2.对周期方波信号进行滤波144.3.对语音信号实现

2、回声处理14五、总结15六、附录166.1参考书目166.2源程序17一、课程设计题目课程设计选题一：1.已知Gaussian序列1）固定信号xa(n)中参数p=8，改变q的值，使q分别等于2，4，8，观察它们的时域和幅频特性，了解当q取不同值时，对信号序列的时域、幅频特性的影响；固定q=8，改变p，使p分别等于8，12，14，观察参数p变化对信号序列的时域及幅频特性的影响，观察p等于多少时，会发生明显的泄漏现象，混叠是否也随之出现？记录实验中观察到的现象，绘出相应的时域序列和幅频特性曲线。2）设有序列试实现xa(n)（p＝8，q＝2）和xb(n)的时域线性卷

3、积3）用FFT分别实现xa(n)（p＝8，q＝2）和xb(n)的线性卷积和50点的圆周卷积。2.对周期方波信号进行滤波1）生成一个基频为10Hz的周期方波信号。2）选择适当的DFT参数，对其进行DFT，分析其频谱特性，并绘出相应曲线。3）设计多个滤波器，分别滤除该周期信号中30Hz、40Hz、50Hz以后的频率分量，观察滤波前后信号的时域和频域波形变化4）如果该信号淹没在噪声中，试滤除噪声信号3.1）获取一段音乐或语音信号，设计单回声滤波器，实现信号的单回声产生。给出单回声滤波器的单位脉冲响应及幅频特性，给出加入单回声前后的信号频谱。2）设计多重回声滤波器，实

4、现多重回声效果。给出多回声滤波器的单位脉冲响应及幅频特性，给出加入多重回声后的信号频谱。3）设计多段均衡器，使得不同频率的混合音频信号，通过一个均衡器后，增强或削减某些频率分量二、题目设计要求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：课程设计题目和题目设计要求；设计思想和系统功能分析；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

5、果，及必要的理论分析和比较总结，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；参考文献；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。三、设计思想及步骤3.1Gaussian序列频域变换●3.1.1设计内容●3.2.2设计思想信号的频谱分析就是利用傅里叶分析的方法，求出与时域描述相对应的频域描述，从中找出信号频谱的变化规律，其重点是阐述频谱分析过程中可能存在的误差。可能存在的误差有：混叠现象对连续信号进行频谱分析时，先要对信号进行采样，理论上要求采样频率fs必须大于两倍信号的最高频率。在满足采样定理条件下，采样序列的数字频谱能准

6、确反映连续信号的模拟频谱，否则会发生频谱混叠现象。严格地讲，实际信号的持续时间有限、频谱无限，为了尽可能减少频谱混叠，信号在采样之前一般都要进行预滤波处理。截断效应（1）频谱泄漏原序列经截断后，频谱会向两边展宽，通常称这种展宽为泄漏。频谱泄漏使频谱变模糊，分辨率变差，泄漏程度和窗函数幅度谱主瓣宽度有关。窗型一定，窗口越长，主瓣越窄，频谱泄漏越小。窗口长度一定，矩形窗主瓣最窄，频谱泄漏最小，但其旁瓣的幅度最大。（2）谱间干扰对原序列截断，频谱不仅会向附近展宽，还会形成许多旁瓣，引起不同频率间的干扰，简称谱间干扰。特别是强信号谱的旁瓣可能湮没弱信号的主谱或误认为是

7、另一假信号的主谱线。矩形窗的旁瓣幅度大，谱间干扰严重。相对而言，布莱克曼窗的旁瓣幅度比矩形窗小，谱间干扰小，但其主瓣过渡带宽，分辨率差。（3）栅栏效应我们应根据频谱图像分析误差，和减小误差的办法。●3.2.3设计步骤1.确定采样频率2.画出时域波形3.利用FFT画出频域波形4.进行卷积处理●3.3.4设计结果xa(n)中参数p=8，q分别等于2，4，8，它们的时域和幅频特性：q=8，改变p，使p分别等于8，12，14，信号序列的时域及幅频特性xa(n)（p＝8，q＝2）和xb(n)的时域线性卷积：xa(n)（p＝8，q＝2）和xb(n)的线性卷积：xa(n)（

8、p＝8，q＝2）和xb(n)的50点圆