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1、长沙学院《数字信号处理课程设计》课程设计说明书系(部)电子与通信工程系专业(班级)姓名学号指导教师起止日期16目录I.摘要21、任务与要求32.实验基本步骤52.1 语音信号的采集52.2 语音信号的频谱分析52.3 设计数字滤波器和画出其频率响应52.4 用滤波器对信号进行滤波52.5 回放语音信号53、程序的设计与实验仿真图63.1原始语音信号的频谱的程序63.2加噪声的程序：73.3高通滤波器设计程序：73.4低通滤波器设计的程序93.5带通滤波器设计的程序114工作原理及仿真结果分析134.1理论原理
2、134.2滤波器设计原理135.结论与心得146．参考文献1516摘要数字信号处理课程设计与《数字信号处理》课程配套，是电子、通信等专业的重要实践环节。数字信号处理是每一个电子信息科学工作者必须掌握的重要知识。它采用计算机仿真软件，以数值计算的方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、估计与识别等加工处理，以达到提取信息便于使用的目的。本文介绍了Matlab软件对信号进行基本分析和处理以及滤波器的设计与实现。Matlab语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，Matlab功能强大、简单易学、编程
3、效率高，深受广大科技工作者得喜爱。特别是Matlab还具有信号分析工具箱，不需具备很强的编程能力，就可以很方便地进行语音信号的分析、处理和设计。数字信号处理课程在现代科学中具有很大重要性及自身特点，理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法，对用Matlab进行数字信号处理课程设计的思路、具有很大的帮助。语音信号的处理与滤波的设计主要是用Matlab作为工具平台，设计中涉及到声音的录制、播放、存储和读取，语音信号的抽样、频谱分析、滤波分析，滤波器的设计及语音信号的滤波，通过数字信号处理课程的理论知识的
4、综合运用。从实践上初步实现对数字信号的处理。关键字：Matlab，滤波器，频谱分析，语音信号161、任务与要求课题名称数字信号处理课程设计设计内容及要求1．用windows自带的录音机录制一段语音信号，时间控制在2秒左右。2．对采集的语音信号的进行频谱分析，画出频谱图；3．设计数字滤波器，画出频率响应；4．用滤波器对信号进行滤波；5．比较滤波前后语音信号的波形及频谱；6．回放语音信号，感觉滤波前后的声音的变化。考核要求（1）课程考核成绩构成课程设计报告，考查报告撰写规范、资料齐备，侧重点是代码是否整齐，规范、
5、调试与测试结果、创新点、总结内容。包括学生学习态度，纪律情况。（2）评分办法和评分标准分为优、良、中、及格和不及格五个等级。优秀：能得到正确的实验结果，独立分析、解决实际问题，能熟练调试实验，分析实验结果，课程设计期间无违纪行为，圆满完成所规定的任务；良好：能较好地完成课程设计任务，能正确回答问题，课程设计态度端正，期间无违纪行为；中等：能完成基本功能和一半以上的扩展功能，考核时能正确回答主要问题，课程设计期间无违纪行为；及格：能完成基本功能，内容基本正确，但任务不够完整、系统。课程设计期间无违纪行为；不及格
6、：不能实现基本任务的一半以上。起止日期（或时间）设计内容（或预期目标）备注16进度安排11.4.18—11.4.29教研室意见年月日系（部）主管领导意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业班级设计题目指导教师指导教师意见：评定等级：教师签名：日期：答辩小组意见：评定等级： 答辩小组长签名： 日期： 教研室意见：16教研室主任签名：日期： 系（部）意见：系主任签名： 日期： 说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“中”、“及格”、“不及格”五类；2.实验基本步骤2
7、.1 语音信号的采集 要求学生利用Windows下的录音机,录制一段自己的话音,时间在1s内。然后在Matlab软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。通过wavread函数的使用,学生很快理解了采样频率、采样位数等概念。2.2 语音信号的频谱分析 要求学生首先画出语音信号的时域波形;然后对语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性,从而加深学生对频谱特性的理解。其程序如下：2.3 设计数字滤波器和画出其频率响应 给出各滤波器的性能指标： (1)低通滤波器性能指标
8、 fb＝1000Hz,fc＝1200Hz,As＝100dB,Ap＝1dB。 (2)高通滤波器性能指标 fc＝4800Hz,fb＝5000HzAs＝100dB,Ap＝1dB。 (3)带通滤波器性能指标 fb1＝1200Hz,fb2＝3000Hz,fc1＝1000Hz,fc2＝3200Hz,As＝100dB,Ap＝1dB。 要求学生用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器。在Matlab中
