数字信号处理课程设计报告

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1、《现代信号处理》课程设计任务实验报告班级：通信080*姓名：***学号：***指导老师：***目录第一部分：实验设计目的第二部分：实验设计原理第三部分：实验设计方案第四部分：实验设计过程第五部分：个人小结参考文献第一部分：实验设计目的1．全面复习课程所学理论知识，巩固所学知识重点和难点，将理论与实践很好地结合起来。2．提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力；3．熟练使用一种高级语言进行编程实现。第二部分：实验设计原理（一）．信号分析1、编制信号生成程序，产生下述各序列，绘出它们的时域波形 1）   三角波序列2）反三角波序列3）Gaussian序列   4）衰减正弦序

2、列对连续信号   进行采样，可得到测试序列令A=50,采样周期T=1ms,即fs=1000Hz,f0=62.5,a=1005）已调信号，其中调制信号，载波为。6）无限长序列2.对上述信号完成下列信号分析1）对三角波序列和反三角波序列，作N=8点的FFT，观察比较它们的幅频特性，说明它们有什么异同？绘出两序列及其它们的幅频特性曲线。在和的尾部补零，作N=16点的FFT，观察它们的幅频特性发生了什么变化？分析说明原因。2)、观察高斯序列，固定信号中的参数p=8，令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，令p

3、分别等于8，13，14，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。3）观察衰减正弦序列的时域和幅频特性，绘出幅频特性曲线，改变采样频率fs,使fs=300Hz，观察此时的频谱的形状和谱峰出现位置？说明产生现象的原因。4）观察已调信号的时域与频域特性，绘出其幅频特性曲线，并对它进行解调，以恢复原调制信号。5）对序列，截取序列长度M=10点，计算其频谱，画出幅频特性曲线；截取序列长度M=20点，计算其频谱，画出幅频特性曲线；（二）、数字滤波器的设计与实现设

4、计和实现IIR或FIR数字滤波器：要求：输入数字滤波器的滤波指标,包括通带截止频率,通带最大衰减,阻带截止频率,阻带最小衰减。设计出相应的数字滤波器。显示得到的滤波器的系数和阶数，求出系统的单位脉冲响应h(n)。并画出设计得到的滤波器的幅频特性图(要有坐标标度)和相频特性。1．对于IIR数字滤波器：使用双线性变换法。可选用BW型、CB型和椭圆型等滤波器类型来进行设计2．对于FIR数字滤波器：要对多种窗口（三种及以上）、不同阶数设计结果进行分析比较。（三）、数字滤波1）根据设计的滤波器，选择2到3个测试信号进行滤波。展示滤波后信号的幅频与相频特性，分析是否满足滤波要求。对同一

5、滤波要求，根据输出信号频谱，对比分析各类滤波器的差异。2）将一段语音作为测试信号，通过频谱展示和语音播放，对比分析滤波前后语音信号的变化，进一步加深对数字信号处理的理解。第三部分：实验设计方案模拟带通滤波器在信号的检测和传输过程中起着很重要的作用，但在传统模拟带通滤波器的设计过程中需要大量繁琐的数值计算，如果手工计算则费时费力。也有许多公司开发了相关的滤波器设计软件，但是它们大多数使用起来不容易上手，而且价格比较昂贵。MATLAB中的图形界面编程环境GUIDE为用户开发软件界面提供了强有力的工具。在图形界面编程环境GUIDE下，设计好滤波器的设计工具界面后，对界面上各个控件

6、的回调函数进行编写就能设计出交互式滤波器的分析设计软件。本文在MATLABGUI基础上设计了针对chebyshev型模拟带通滤波器的设计分析软件。用户在使用时只需输入要设计的滤波器设计指标值，选择要设计的滤波器类型，即可在分析滤波器特性时只需选择相应菜单就能得出对应的特性。该工具解决了用户在设计Chebyshe型模拟带通滤波器时大量繁琐的数值计算，不仅可以作为研究设计Chebyshev型模拟带通滤波器的辅助工具，还可以作为设计滤波器等相关课程的辅助教学软件。1模拟带通滤波器的设计理论目前，模拟高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的设计方法都是先将要设计的滤波器技术指标通过某种

7、频率转换关系转换成模拟低通滤波器的技术指标，并依据这些技术指标设计出低通滤波器的转移函数，然后再依据频率转换关系变成所要设计的滤波器的转移函数。工程实际中，设计高通、带通、带阻滤波器的常用方法是借助低通原型滤波器，经频率变换和元件变换得到。在MATLAB中，图形用户界面(graphicaluserinterface，GUI)是MATLAB中一个专用于GUI程序设计的向导设计器，而GUI是由各种图形对象，如图形窗口、图轴、菜单、按钮、文本框等构建的用户界面，是人机交互的有效工具和方法。通过GUIDE可以很方便地设计出