信号课设完成
数字信号处理课程设计报告.doc
数字信号处理课程设计报告淮阴工学院数字信号处理课程设计报告课题名称基于MATLAB的语音信号分析和处理-低通部分姓名xx 学号1234567890 班级电子0000 专业电子信息工程归口系部电子与电气工程学院起迄日期2014年12月22日2014年12月26日设计地点13306 指导教师数字信号处理课程设计指导小组提交报告日期2014年12月29日一、设计目的与任务通过数字信号处理的课程设计，使学生对信号的采集，处理，传输，显示，存储和分析等有一个系统的掌握和理解。
巩固和运用数字信号处理课程中的理论知识和实验技能，掌握最基本的数字信号处理的理论和方法，培养学生发现问题，分析问题和解决问题的能力。
二、基本要求1．基本要求设计一个语音信号分析和处理系统，要求学生对所采集的语音信号在MATLAB软件平台下进行频谱分析和处理；2．提高要求对所采集的语音信号叠加干扰噪声进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。
3．基本教学要求每组一台电脑（附话筒和耳机），电脑安装MATLAB软件。
三、设计要求本次课程设计最终要求提交设计说明书，由以下各部分组成1．理论依据根据设计要求分析系统功能，掌握设计中所需的理论（采样频率，采样位数的概念，采样定理；时域信号的DFT，FFT及频谱分析；数字滤波器的设计原理和方法，各种不同性能的滤波器的性能比较），阐述设计原理。
2．信号采集采集语音信号，画出信号的时域波形图和频谱图。
3．数字滤波器设计根据语音信号的特点，设计IIR低通数字滤波器；FIR低通数字滤波器；画出各种数字滤波器的频率响应图。
4．信号处理1）利用设计的IIR数字滤波器分别对采集的信号进行滤波处理；2）利用设计的FIR数字滤波器分别对采集的信号进行滤波处理；3）在原始的语音信号3000HZ 以上频段叠加白噪声，选择所设计的一种对叠加白噪声后的语音信号处理，滤除白噪声；4）画出处理过程中所得的各种波形及频谱图。
信号与系统课设心得体会
信号与系统课设心得体会信号与系统是电子信息类专业的一门重要课程，本课程主要涉及数字信号处理、模拟信号处理以及系统分析与设计等方面的知识。
在学习过程中，我们不仅通过理论学习了信号与系统的基本概念和原理，还进行了一些实践操作，完成了信号与系统的课设项目。
通过这个课设项目，我对信号与系统有了更深入的理解，也积累了一些实践经验。
以下是我的心得体会：首先，信号与系统的理论知识需要与实际应用相结合。
在课设项目中，我们需要根据实际问题设计信号处理系统，并对系统进行仿真和优化。
在这个过程中，只有理解信号与系统的基本原理，并能够将其应用到实际问题中，才能够设计出可行的解决方案。
因此，在学习信号与系统的理论知识时，我们应该多思考如何将这些理论知识应用到实际问题中，在实践中进行验证和优化。
其次，信号与系统的实验操作是加深理解的重要途径。
在信号与系统课程中，我们进行了一些实验，比如设计FIR滤波器、进行傅里叶变换等。
通过实际操作，我们可以更直观地感受到信号与系统的特性和处理方法。
实验操作让抽象的理论知识更具体化，增强了对信号与系统的理解。
因此，在学习过程中，我们应该积极参与实验操作，尽可能多地进行实践。
此外，信号与系统的问题解决能力需要锻炼。
在课设项目中，我们需要独立设计信号处理系统，并解决可能出现的问题。
这就要求我们具备较强的问题解决能力。
在实际操作中，我们可能会遇到各种各样的问题，比如仿真结果不符合预期、系统性能不稳定等。
在解决这些问题的过程中，我们需要运用信号与系统的知识和分析方法，找出问题所在，并采取相应的措施进行优化。
这个过程既是对理论知识的应用，也是对问题解决能力的锻炼。
最后，团队合作能力在信号与系统课设中也尤为重要。
在课设项目中，我们通常是以小组的形式进行工作。
每个人都承担着不同的任务，需要与其他成员密切合作，共同完成项目。
团队合作能力的好坏直接影响到项目的进展和成果的质量。
在团队中，我们需要相互协作、互相支持，合理分工，共同完成任务。
《信号与系统》课程设计
《信号与系统》课程设计
（3）
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t=0:0.01:40; w1=exp(-3*t); subplot(3,2,1);plot(t,w1);axis([0,3,-0.2,2]);grid; title('f1复数模随时间变化的绘图') w2=exp(-3*t); subplot(3,2,2);plot(t,-w2);axis([0,3,-2,0.2]);grid; title('-f1（t）'); w3=exp((-3)*(-t))axis([0,100,-0.2,50]);grid; title('f1（-t）'); w4=exp(-3*2*t); subplot(3,2,4);plot(t,w4);axis([0,2,-0.2,2]);grid; title('f1（2t）'); w5=exp(-3*(t+2)); subplot(3,2,5);plot(t,w5);axis([0,3,-0.2,5]);grid; title('f1（t+2）'); w6=exp(-3*(2-2*t)); subplot(3,2,6);plot(t,w6);axis([0,2,-0.2,5]);grid; title('f1（2-2t）');
一.设计目的
1.加深对信号与系统的课本知识的理解和应用。
2.加深和巩固对典型信号：复指数信号的学习和理解，分析实部、虚 部、模及相角随时间变化的曲线并了解其时域特性。 3.应用MATLAB对实际问题进行仿真，通过对课程实践的制作，加深 对信号的时移、翻转、放缩的理解和掌握。
《信号与系统》课程设计
信号与系统课程设计报告傅里叶变换的对称性和时移特性
信号与系统课程设计报告--傅里叶变换的对称性和时移特性课程设计任务书2沈阳理工大学摘要本文研究的是傅里叶变换的对称性和时移特性，傅里叶变换的性质有：对称性、线性（叠加性）、奇偶虚实性、尺度变换特性、时移特性、频移特性、微分特性、积分特性、卷积特性（时域和频域）；从信号与系统的角度出发,给出了激励信号的具体模型；应用Matlab软件进行仿真，将研究的信号转化成具体的函数形式，在Matlab得到最终变换结果。
使用傅里叶变换的方法、卷积的求解方法以及函数的微分等方法研究题目。
关键词: 傅里叶变换;对称性;时移特性;Matlab3沈阳理工大学目录1、Matlab介绍........................... 错误!未定义书签。
2.利用Matlab实现信号的频域分析—傅里叶变换的对称性与时移特性设计 (5)2.1.傅里叶变换的定义及其相关性质 (5)2.2.傅里叶变换的对称性验证编程设计及实现 (7)2.3.傅里叶变换的时移特性验证编程设计及实现 (11)3.总结 (13)4.参考文献 (13)4沈阳理工大学1、Matlab介绍MATLAB作为一种功能强大的工程软件，其重要功能包括数值处理、程序设计、可视化显示、图形用户界面和与外部软件的融合应用等方面。
MATLAB软件由美国Math Works公司于1984年推出，经过不断的发展和完善，如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。
MATLAB具备强大的数值计算能力，许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MATLAB中实现。
作为一个跨平台的软件，MATLAB已推出Unix、Windows、Linux和Mac等十多种操作系统下的版本，大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。
MATLAB软件具有很强的开放性和适应性。
在保持内核不变的情况下，MATLAB 可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱(toolbox)，目前己经推出了图象处理工具箱、信号处理工具箱、小波工具箱、神经网络工具箱以及通信工具箱等多个学科的专用工具箱，极大地方便了不同学科的研究工作。
信号与系统课设心得体会
信号(xìnhào)与系统课设心得体会信号(xìnhào)与系统课设心得体会经过四周的时间，我们的信号与系统测试实验课画上了一个句号。
可以说，信号与系统测试实验课是我们真正的开始接触这个学科，因为以前学的都是理论知识，学懂得(dǒng de)仅仅是理论，而信号与系统测试实验课就给了我们这样一个将理论付诸于时间的时机，在这四周的实验课中，我收获了很多很多，也许会了很多很多。
可以说，这是我们第一次真正的进实验室，初中的实验室都是那些很简单的器材，以前也对大学的实验室充满了好奇，很想亲自送到实验室去体验体验。
然而，进了实验室我才发现，实验室并不像我的那样好玩，恰恰相反，实验室需要很严肃认真，来不得丝毫的玩笑。
每一个实验都要求很严格(yángé)，只有认真的预习好实验的原理与详细操作方法，然后在实验时按照要求完成每一个步骤，才可以完成实验任务。
每一个微小的错误都有可能导致数据不准备，得不到正确的结论，所以在做实验的时候必须有一个严谨的态度。
在这短短的四周(sìzhōu)时间了，我们一共做了四个实验。
清楚是“信号的观察与分类”、“非正弦周期信号的频谱分析”、“信号的抽样与恢复（PAM）”、“模拟滤波器实验”。
通过这四个实验，我们根本上将所学的信号与系统的知识得到了全面的应用。
“信号的观察与分类”实验中各种常用的信号，这就要求对常用信号的波形特点及产生方法有所理解。
经过第一次的实验课，我不仅对各个常用信号的波形有了更深化的理解，也对信号的产生有了一定的认识。
在这个试验中，还用到了示波器，进过这次试验，根本理解了示波器的使用方法，各个按钮的功能，还有如何利用示波器显示出需要的信号。
“非正弦周期信号的频谱分析”实验中要求我们队非正弦周期信号的离散型、谐波性、频谱特性等有一定的理解，以及如何测试非正弦周期信号。
在这个实验中，我接触到了频谱仪和DDS信号源。
信号与系统课程设计
目录摘要 (1)1. 课程设计目的 (2)2. 课程设计题目描述和要求 (2)3. 课程设计实验理论原理 (3)4. 课程设计报告内容 (5)4.1 语音信号录制并读取 (5)4.2 语音信号频谱分析 (6)4.3.1 叠加噪声 (9)4.3.2 语音信号快放 (11)4.3.3 语音信号慢放 (12)4.3.4 设计滤波器 (14)总结 (18)摘要本次设计是用MATLAB语言对语音信号进行采样分析，并设计数字滤波器对信号进行滤波，比较滤波前后信号特性的变化。
用MATLAB开发环境设计用户图形界面使布局编程简化语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴学科，是目前发展最为迅速的学科之一，通过语音传递信息是人类最重要，最有效，最常用和最方便的交换信息手段，所以对其的研究更显得尤为重要。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换成离散的数据文件，然后用起强大的矩阵运算能力处理数据。
这为我们的本次设计提供了强大并良好的环境。
本设计录制一段语音后，在 MATLAB软件中采集语音信号、回放语音信号并画出语音信号的时域波形和频谱图。
再在Matlab中设计IIR数字滤波器。
之后对采集的语音信号经过低通滤波器后，观察波形，并进行时域和频谱的分析。
1.课程设计目的(1)熟悉离散信号和系统的时域特性。
(2)熟悉语音信号的特点。
(3)掌握数字信号处理的基本概念，基本理论。
(4)掌握序列快速傅里叶变换方法。
(5)学会MATLAB的使用，掌握 MATLAB的程序设计方法。
(6)掌握MATLAB设计数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法(7)巩固信号处理的分析方法和实现方法。
(8)增强应用Matlab语言编写数字信号处理的应用程序及分析、解决实际问题的能力。
2. 课程设计题目描述和要求(1)语音信号录制并用Matlab读取语音信号，理解信号含义及抽样频率的含义，并绘制语音信号时域波形。
《信号与系统及实验》课程教学大纲
《信号与系统及实验》课程教学大纲一、课程概述1. 课程名称：《信号与系统及实验》2. 课程性质：必修课3. 学时安排：64学时（理论课32学时，实验课32学时）4. 授课对象：电子信息类相关专业本科生二、课程目标1. 理论掌握：通过本课程的学习，学生将掌握信号与系统的基本理论知识，包括信号的表示与处理、系统的特性与分析等方面的内容。
2. 实验能力：学生将具备进行相关实验的基本能力，能够独立完成信号与系统相关的实验设计、实施和数据分析。
3. 应用水平：学生将具备将所学知识应用于实际工程问题的能力，为日后的专业发展打下扎实的基础。
三、教学内容与教学安排1. 信号的基本概念与表示（4学时）2. 信号的操作与运算（4学时）3. 常用信号的分类与性质（4学时）4. 离散时间信号与系统（8学时）5. 连续时间信号与系统（8学时）6. 系统特性与分析方法（8学时）7. 信号与系统的转换（4学时）8. 信号处理器件与应用（4学时）9. 信号与系统实验（32学时）四、教材与参考书1. 主教材：《信号与系统》，作者：Alan V. Oppenheim，Alan S. Willsky，S. Hamid Nawab，出版社：Prentice Hall2. 参考书：- 《信号与系统分析》，作者：张三，出版社：清华大学出版社- 《信号与系统实验》，作者：李四，出版社：电子工业出版社五、考核方式与成绩评定1. 平时成绩（20）：包括课堂讨论、作业等2. 实验成绩（30）：包括实验报告、实验操作等3. 期中考试（20）4. 期末考试（30）六、教学保障1. 课程实验室：学校配备专门的信号与系统实验室，满足学生的实验需求。
2. 实验设备：提供符合课程要求的实验设备和器材，保证实验教学的质量和安全。
3. 教师队伍：授课教师均具备相关领域的丰富教学与工程实践经验，保证教学质量。
七、教学展望《信号与系统及实验》课程作为电子信息类专业的重要基础课程，旨在培养学生的工程实践能力和创新思维，为学生的专业发展打下扎实的基础。
信号发生器的课程设计
信号发生器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解信号发生器的原理与功能，掌握其基本组成部分和使用方法。
2. 学生能够描述信号发生器在不同波形下的特点，如正弦波、方波、三角波等。
3. 学生能够运用信号发生器进行简单的信号生成与处理。
技能目标：1. 学生能够独立操作信号发生器，进行基本信号的产生和调整。
2. 学生能够通过信号发生器完成简单的实验，如观察波形、测量频率等。
3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中与信号发生相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术实验的兴趣，增强实践操作的自信心。
2. 学生形成良好的团队合作意识，能够在实验过程中相互协作、共同进步。
3. 学生认识到信号发生器在电子技术领域的重要性，激发对相关学科的学习热情。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术实验课程，以信号发生器为核心，结合教材内容，使学生掌握信号发生器的原理、使用方法及在实际电路中的应用。
针对高中年级学生，课程注重理论与实践相结合，培养学生动手操作能力和实验技能。
教学要求明确、具体，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲解、实验演示和课后复习，使学生掌握信号发生器的相关知识。
2. 技能目标：通过分组实验、课后练习和实际操作，提高学生的动手能力和实验技能。
3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对电子技术的兴趣，培养良好的团队合作意识和学习态度。
二、教学内容本课程教学内容以教材中信号发生器相关章节为基础，涵盖以下方面：1. 信号发生器原理：介绍信号发生器的工作原理、基本组成部分及其功能。
2. 信号发生器种类：分析不同类型的信号发生器，如模拟信号发生器、数字信号发生器等。
3. 波形生成与调整：讲解正弦波、方波、三角波等常见波形的生成原理，以及如何使用信号发生器进行波形的调整。
4. 信号发生器应用：介绍信号发生器在实际电路中的应用，如模拟信号源、时钟信号发生等。
信号分析与处理课程设计
信号分析与处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握信号分析与处理的基本概念、原理及方法。
2. 使学生能够运用数学工具，对信号进行分析、处理和识别。
3. 帮助学生了解信号分析与处理技术在现实生活中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用傅里叶变换、拉普拉斯变换等方法对信号进行分析的能力。
2. 提高学生运用数字信号处理技术对信号进行处理的能力。
3. 培养学生运用信号分析与处理软件进行实践操作的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对信号分析与处理学科的兴趣，培养其主动学习的热情。
2. 培养学生具备良好的团队合作意识，学会与他人共同解决问题。
3. 使学生认识到信号分析与处理技术在我国经济社会发展中的重要作用，增强其社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业基础课，旨在让学生掌握信号分析与处理的基本理论、方法及其在实际工程中的应用。
学生特点：学生具备一定的数学基础和电路基础知识，但对信号分析与处理的概念和方法尚不熟悉。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 通过案例教学，使学生了解信号分析与处理技术在现实生活中的应用。
3. 引导学生通过小组讨论、课堂展示等形式，培养其沟通表达能力和团队合作精神。
4. 定期进行课程评估，确保学生达到预定的学习目标。
二、教学内容1. 信号分析与处理的基本概念：包括信号的分类、信号的时域分析、信号的频域分析等。
教材章节：第一章 信号与系统概述2. 傅里叶变换及其应用：介绍傅里叶级数、连续傅里叶变换、离散傅里叶变换等。
教材章节：第二章 傅里叶变换3. 拉普拉斯变换与z变换：讲解拉普拉斯变换的基本概念、性质和应用，以及z变换的原理和应用。
教材章节：第三章 拉普拉斯变换与z变换4. 数字信号处理技术：包括数字滤波器设计、快速傅里叶变换（FFT）、数字信号处理算法等。
教材章节：第四章 数字信号处理5. 信号分析与处理应用案例：分析实际生活中的信号分析与处理技术应用，如语音识别、图像处理等。
信号与系统课程设计
信号与系统课程设计一、概念解释零输入响应：如果系统的激励为零，仅由初始状态引起的响应就被称之为该系统的“零输入响应”当系统是线性的，它的特性可以用线性微分方程表示时，零输入响应的形式是若干个指数函数之和。
指数函数的个数等于微分方程的阶数，也就是系统内部所含“独立”储能元件的个数。
假定系统的内部不含有电源，那么这种系统就被称为“无源系统”。
实际存在的无源系统的零输入响应随着时间的推移而逐渐地衰减为零。
零状态响应：如果系统的初始状态为零，仅由激励源引起的响应就被称之为该系统的“零状态响应”。
当系统是线性的，它的特性可以用线性微分方程表示时，零状态响应的形式是若干个指数函数之和再加上与激励源形式相同的项。
前者是对应的齐次微分方程的解，其中指数函数的个数等于微分方程的阶数，也就是系统内部所含“独立”储能元件的个数。
后者是非齐次方程的特解。
自由响应：系统的零状态响应一般分为两部分，它的变化形式分别由系统本身的特性和激励源所决定。
对于实际存在的无源系统而言，零状态响应中的第一部分将随着时间的推移而逐渐地衰减为零，因此往往又把这一部分称之为响应的“自由分量”。
强制响应：零状态响应中的另一部分与激励源形式相同的部分则被称之为“稳态分量”或“强制分量”。
二、例题简析对下面RLC电路进行分析：为方便起见，我们初设Ω=1R ，H L 1=，F C 1=设输入量为端电压a u ，输出量为电容电压c u ，我们可列微分方程如下：a c cc u u dtdu dt u d =++2 对于CT 系统，我们可以对上述微分方程进行拉氏变换：)()()0()()0(')0()(2S U S U u S SU u Su S U S a c c c c c c =+-+-- 在此采用MATLAB 对RLC 系统进行仿真，系统图如下：对于零输入相应，可设0V 1V,0==a c u u ）（，可得11)(2+++=S S S S U c 逆变换可得t c e t t t u 5.023cos 23sin 31)(-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=，可见系统输出将会震荡衰减至0。
信号分析课设报告
课程设计任务书学生姓名：李依隆专业班级：电信1005班指导教师：桂林工作单位：信息工程学院题目：信号分析处理课程设计－基于MATLAB的模拟信号频率调制（FM）与解调分析初始条件：1.Matlab6.5以上版本软件；2.先修课程：通信原理等；要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行模拟频率（FM）调制与解调，观察波形变化2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结；3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括：⑴目录；⑵理论分析；⑶程序设计；⑷程序运行结果及图表分析和总结；⑸课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。
）；⑹参考文献（不少于5篇）。
时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容；周三、周四程序设计，上机调试程序；周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《信号分析处理》课程设计说明书目录1.工具介绍 (1)1.1MATLAB介绍 (1)1.2SIMULINK介绍 (1)2.理论分析 (2)2.1角度调制 (2)2.2调频（FM） (2)2.3解调 (4)3.MATLAB程序设计 (5)3.1调制程序设计 (5)3.2解调程序设计 (7)4.SIMULINK仿真设计与噪声分析 (9)4.1FM调制与解调模型的建立与仿真 (9)4.2高斯噪声影响分析 (13)5.课程设计心得体会 (16)6.参考文献 (18)附录一： (19)附录二： (24)1.工具介绍1.1matlab介绍MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
数字信号处理课程设计IIR.
吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院数字信号处理课程设计报告设计题目：IIR数字滤波器的设计专业班级：信工102学生姓名：丁航学号：10210211指导教师：杨佳吴贺君设计时间：2013.01.07－2013.01.11IIR 数字滤波器设计报告一、设计的作用、目的目的：课程设计是理论学习的延伸，是掌握所学知识的一种重要手段，对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。
本次课程设计一方面通过MATLAB 仿真设计内容，使我们加深对理论知识的理解，同时增强其逻辑思维能力，另一方面对课堂所学理论知识作一个总结和补充。
作用：加深对脉冲响应不变法和双线性变换法设计IIR 滤波器数字滤波器基本方法的了解，熟悉这一设计的计算机编程。
观察用脉冲响应不变法和双线性变换法设计的数字滤波器和响应模拟滤波器的时域特性和频域特性，比较所涉及的数字滤波器和响应的模拟滤波器的频域特性，观察脉冲响应不变法设计中产生的频域混淆现象。
学会MATLAB 的使用，掌握运用MATLAB 设计IIR 低通滤波器。
熟悉Butterworth 滤波器、Chebyshev 滤波器和椭圆滤波器的频率特性。
二、设计任务及要求通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：1.掌握双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR 数字滤波器以及窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理、具体方法及计算机编程2.观察双线性变换法、脉冲响应不变法及窗函数法设计的滤波器的频域特性，了解各种方法的特点3.用MATLAB 画出三种方法设计数字滤波器的幅频特性曲线，记录带宽和衰减量，检查结果是否满足要求。
三、设计内容已知通带截止频率kHz f p 2.0=,通带最大衰减dB P 1=α,阻带截止频率kHz f s 3.0=，阻带最小衰减dB s 25=α，T=1ms ，按照以上技术要求，用脉冲响应不变法和双线性变换法设计巴特沃斯数字低通滤波器，并观察所设计数字滤波器的幅频特性曲线。
数字信号处理课程设计
数字信号处理课程设计（综合实验）班级：电子信息工程1202X姓名：X X学号：1207050227指导教师:XXX设计时间：2014.12.22—2015.1。
4成绩:评实验一时域采样与频域采样定理的验证实验一、设计目的1。
时域采样理论与频域采样理论是数字信号处理中的重要理论.要求掌握模拟信号采样前后频谱的变化，以及如何选择采样频率才能使采样后的信号不丢失信息；2. 要求掌握频率域采样会引起时域周期化的概念，以及频率域采样定理及其对频域采样点数选择的指导作用。
二、程序运行结果1。
时域采样定理验证结果:2。
频域采样定理验证结果:三、参数与结果分析1。
时域采样参数与结果分析：对模拟信号()ax t以T进行时域等间隔理想采样，形成的采样信号的频谱会以采样角频率Ωs（Ωs=2π/T)为周期进行周期延拓。
采样频率Ωs必须大于等于模拟信号最高频率的两倍以上，才能使采样信号的频谱不产生频谱混叠。
() ax t的最高截止频率为500HZ，而因为采样频率不同,得到的x1（n)、x2(n）、x3(n）的长度不同。
频谱分布也就不同。
x1(n）、x2（n）、x3(n)分别为采样频率为1000HZ、300HZ、200HZ 时候的采样序列，而进行64点DFT之后通过DFT分析频谱后得实验图中的图，可见在采样频率大于等于1000时采样后的频谱无混叠，采样频率小于1000时频谱出现混叠且在Fs/2处最为严重。
2.频域采样参数与结果分析：对信号x（n）的频谱函数进行N点等间隔采样，进行N 点IDFT[（）NXk］得到的序列就是原序列x(n）以N为周期进行周期延拓后的主值区序列。
对于给定的x（n）三角波序列其长度为27点则由频率域采样定理可知当进行32点采样后进应该无混叠而16点采样后进行IFFT得到的x（n）有混叠,由实验的图形可知频域采样定理的正确性.四、思考题如果序列x（n）的长度为M，希望得到其频谱在[0， 2π］上的N点等间隔采样，当N<M 时，如何用一次最少点数的DFT得到该频谱采样？答：通过实验结果可知，可以先对原序列x(n)以N为周期进行周期延拓后取主值区序列，再计算N点DFT则得到N点频域采样。
信号与系统 课程目标达成度报告
信号与系统课程目标达成度报告信号与系统是电子信息工程专业的一门基础课程，也是其他相关专业的重要学科之一。
学习信号与系统的目标是使学生掌握信号与系统的基本概念和理论知识，培养学生分析和处理信号的能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
学习信号与系统的目标是理解信号的概念和特性。
信号是电子信息传输和处理的基础，了解信号的种类和特性对于理解和应用信号处理技术至关重要。
学生需要掌握连续信号和离散信号的定义、分类和描述方法，了解信号的时域表示和频域表示方式，并能够通过数学方法分析信号的性质和特征。
学习信号与系统的目标是掌握系统的基本概念和性质。
系统是对信号进行处理和转换的工具，理解系统的基本原理和性质对于设计和优化系统具有重要意义。
学生需要学习系统的定义、分类和描述方法，了解系统的时域响应和频域响应的表示方式，并能够通过数学方法分析系统的性质和特征。
学习信号与系统的目标是培养学生分析和处理信号的能力。
信号处理是对信号进行加工和改变的过程，学生需要掌握信号处理的基本方法和技巧。
学生需要学习信号的采样和重构技术，掌握信号的滤波和变换技术，了解信号的压缩和编码技术，并能够应用所学知识解决实际问题。
学习信号与系统的目标是为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
信号与系统是电子信息工程专业的核心课程，与其他专业课程有着密切的联系。
学生通过学习信号与系统，可以为后续专业课程的学习提供必要的理论基础和分析工具。
同时，信号与系统的知识也是从事科学研究和工程实践的基础，对于提高学生的创新能力和实践能力具有重要意义。
学习信号与系统的目标是使学生掌握信号与系统的基本概念和理论知识，培养学生分析和处理信号的能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
通过系统地学习信号与系统，可以提高学生的理论素养和实践能力，为未来的学习和工作奠定基础。
信号与系统作为电子信息工程专业的重要学科，对于培养学生的综合素质和创新能力具有重要作用。
信号与系统课程设计目的意义
信号与系统课程设计目的意义一、引言信号与系统是电子信息工程专业中的一门重要课程，它是掌握电子信息工程基础知识的关键之一。
在这门课程中，我们需要学习信号的产生、传输、处理和分析等方面的知识，以及系统的设计和分析方法。
本文将从以下几个方面详细介绍信号与系统课程设计的目的意义。
二、提高学生对信号与系统理论的理解和应用能力通过信号与系统课程设计，学生可以深入了解信号与系统理论，并掌握其基本原理和方法。
在实践中，学生需要运用所学知识进行实际操作，例如使用Matlab等软件对信号进行处理和分析。
这样可以帮助学生更好地理解和应用所学知识，提高其对信号与系统理论的掌握能力。
三、培养学生独立思考和解决问题的能力在信号与系统课程设计中，学生需要自主选择合适的实验方案，并根据实验结果进行数据分析和处理。
这样可以帮助学生培养独立思考和解决问题的能力。
同时，在实验过程中遇到困难时，也需要通过自己或同伴之间的讨论和交流来解决问题，从而提高学生的团队合作能力。
四、提高学生实验技能和实践能力信号与系统课程设计是一门实验性质很强的课程，通过实验可以帮助学生掌握相关的实验技能和实践能力。
学生需要掌握使用示波器、函数信号发生器等设备进行测量和生成信号的方法；还需要掌握使用Matlab等软件进行数据处理和分析的方法。
这些技能不仅可以帮助学生更好地完成课程设计，也可以为日后从事相关工作打下坚实的基础。
五、促进学生创新意识和创新思维在信号与系统课程设计中，学生需要自主选择研究方向，并根据所选方向进行相关研究。
这样可以帮助学生培养创新意识和创新思维，激发其对科研工作的兴趣。
同时，在研究过程中，学生还可以结合自己所学知识进行创新性探索，进一步提高其解决问题的能力。
六、结语信号与系统课程设计在培养电子信息工程专业人才方面具有重要的意义。
通过课程设计，可以提高学生对信号与系统理论的理解和应用能力、培养学生独立思考和解决问题的能力、提高学生实验技能和实践能力、促进学生创新意识和创新思维等方面的能力。
信号处理课程设计
信号处理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解信号处理的基本概念，掌握信号的分类和特性；2. 学会运用傅里叶变换对信号进行频域分析，掌握信号的频谱表示方法；3. 掌握数字信号处理的基本原理，了解采样、量化和内插的概念；4. 了解滤波器的基本原理和分类，学会设计简单的数字滤波器。
技能目标：1. 能够使用信号处理软件（如MATLAB）进行信号的采集、分析和处理；2. 能够运用傅里叶变换对实际信号进行频域分析，并绘制频谱图；3. 能够根据实际需求设计简单的数字滤波器，并验证其性能；4. 能够运用所学知识解决实际信号处理问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对信号处理学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重理论与实践相结合；3. 增强学生的团队协作意识，提高沟通与表达能力；4. 引导学生关注信号处理技术在现实生活中的应用，培养创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为电子信息类专业的基础课程，旨在使学生掌握信号处理的基本原理和实用技术。
学生特点：学生已具备一定的数学基础和编程能力，具有较强的学习兴趣和探索精神。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作和问题解决能力的培养。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际信号处理问题，提高其专业技能。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 信号与系统基本概念：信号分类、信号特性、线性时不变系统。
教材章节：第一章 信号与系统基本概念2. 傅里叶变换及其应用：连续时间信号傅里叶变换、离散时间信号傅里叶变换、频谱分析。
教材章节：第二章 傅里叶变换及其应用3. 数字信号处理基础：采样、量化、内插、离散傅里叶变换（DFT）。
教材章节：第三章 数字信号处理基础4. 数字滤波器设计：滤波器原理、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。
教材章节：第四章 数字滤波器设计5. 信号处理应用实例：音频处理、图像处理、通信系统。
数字信号处理技术课程学习成效评估报告
数字信号处理技术课程学习成效评估报告1. 引言数字信号处理技术在现代通信、媒体处理、音频处理等领域中起着至关重要的作用。
本报告旨在对数字信号处理技术课程进行学习成效的评估，以了解学生对该课程的掌握情况和学习成果。
2. 课程设置与教学方法数字信号处理技术课程为学生提供了关于数字信号的概念、基本理论、算法和应用方面的知识。
该课程的教学方法主要包括理论授课、实验演示和实践项目。
理论授课注重基本原理和算法的讲解，实验演示通过实际案例和仿真软件演示来帮助学生理解和应用知识，实践项目则为学生提供了实际应用场景的锻炼机会。
3. 学习成果评估方法为了全面评估学生的学习成果，我们采用了多种评估方法。
其中包括课堂笔记、作业完成情况、实验报告、期末考试和实践项目报告等。
- 课堂笔记：学生需要在课堂上认真记录老师的讲解内容和重点，以便后续复习和理解。
- 作业完成情况：学生需要按时完成布置的作业，作业内容涉及到课程中的理论和算法应用。
- 实验报告：学生需要根据实验要求进行实验，并书写报告，报告内容包括实验设计、结果分析和总结等。
- 期末考试：学生需要参加期末考试，考核课程中的理论知识和算法应用能力。
- 实践项目报告：学生需要选择一个与数字信号处理相关的课题，进行独立的实践和研究，并撰写项目报告。
4. 学生学习情况统计及分析通过对学习成果评估方法的数据统计和分析，我们得出以下结论：- 课堂笔记：大部分学生能够认真记录课堂内容，并能清晰呈现出重点。
- 作业完成情况：大部分学生按时且准确地完成了作业，作业答案中的理论知识和算法应用正确率较高。
- 实验报告：学生在实验过程中能够独立思考和分析，实验报告中的实验设计和结果分析较为完整和准确。
- 期末考试：学生对于课程中的基础理论知识和常用算法的掌握情况较好，平均分数达到了较高水平。
- 实践项目报告：学生在实践项目中选择了多样的课题，独立进行研究，并能够深入分析和总结，报告质量较高。
信号完整性课程设计
信号完整性课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握信号完整性的基本概念，包括信号的传播、反射、串扰等现象；2. 引导学生了解信号完整性问题的产生原因及其对电子系统性能的影响；3. 使学生了解并掌握改善信号完整性的常用方法和技术。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析实际电子系统中信号完整性问题的能力；2. 培养学生设计简单电路并进行信号完整性仿真实验的能力；3. 提高学生解决实际工程问题中信号完整性问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对信号完整性知识的兴趣和求知欲，激发学生主动学习的积极性；2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，能够在团队中共同解决问题；3. 引导学生认识到信号完整性在电子系统设计中的重要性，提高学生的专业素养。
课程性质：本课程为电子工程专业高年级的专业课程，旨在帮助学生深入理解信号完整性知识，提高解决实际工程问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的电子电路基础知识，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 信号完整性的基本概念：信号传播、反射、串扰等现象的定义及其在电子系统中的应用；2. 信号完整性问题产生原因：信号传输线理论、阻抗匹配、信号频率与传输线长度关系等；3. 信号完整性分析方法：传输线模型、反射与传输系数的计算、眼图分析等；4. 信号完整性改善技术：阻抗匹配设计、地平面设计、差分信号设计、端接技术等；5. 信号完整性仿真实验：利用相关软件（如HyperLynx、ADS等）进行简单电路的信号完整性仿真；6. 实际案例分析：分析典型电子系统中信号完整性问题的解决方法。
教学大纲安排：1. 第一周：信号完整性的基本概念及产生原因；2. 第二周：信号完整性分析方法；3. 第三周：信号完整性改善技术；4. 第四周：信号完整性仿真实验及实际案例分析。
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辽宁工业大学课程设计（论文）目录第1章绪论 (1)1.1 课题概述和意义 (1)第2章方案总体设计 (2)2.1 方案技术要求 (2)2.1.1 方案需要对测控电路的要求: (2)2.2方案论证与比较 (3)第3章硬件电路设计 (6)3.1 电路组成 (6)3.2 电路的分析推导 (7)3.3 电路的计算 (7)第4章课程设计总结 (8)参考文献 (9)附录Ⅰ (10)附录Ⅱ (10)附录Ⅲ (11)第1章绪论1.1课题概述和意义4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC):过程控制系统用模拟信号标准。
我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。
这种信号制的优点有:现场仪表可实现两线制，所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线。
因为信号起点电流为4mADC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4mADC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。
而且两线制还便于使用安全栅，利于安全防爆。
控制室仪表采用电压并联制信号传输，同一个控制系统所属的仪表之间有公共端，便于与检测仪表、调节仪表、计算机、报警装置配用，并方便接线。
现场仪表与控制室仪表之间的联络信号采用4-20mA.DC的理由是:因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。
控制室仪表之间的联络信号采用1-5V.DC的理由是:为了便于多台仪表共同接收同一个信号，并有利于接线和构成各种复杂的控制系统。
如果用电流源作联络信号，当多台仪表共同接收同一个信号时，它们的输入电阻必须串联起来，这会使最大负载电阻超过变送仪表的负载能力，而且各接收仪表的信号负端电位各不相同，会引入干扰，而且不能做到单一集中供电。
在DDZ--Ⅲ型仪表中,4--20mA电流信号适宜在现场和控制室之间远距离传输，可以避免传输导线上压降损失引起的误差。
1--5V电压信号适宜于控制室内部短距离联络，仪表之间可以并联连接，便于设计安装和维修。
第2章方案总体设计2.1方案技术要求DDZ-Ⅲ型为4～20ｍA电流信号，是因为电流信号传输在一定范围内不受阻值影响，精度会更高，为了区别机械零点和电器零点。
就是当信号为零时，那就是整个系统没电，当信号是4mA，那就是没有检查信号，而单片机应用系统模拟输入要求是电压信号，这就需要进行电流/电压转换。
输入信号：4～20ｍA电流信号；输出信号：1～5V电压信号；要求线性转换。
2.1.1方案需要对测控电路的要求一、抗干扰能力。
对于测量电路系统，由于传感器送来的信号中，不仅有反应被测参数情况的测量信号，而且还含有各种噪声信号和其他无用信号，如果测量电路的抗干扰能力差，将导致测量结果的失真和错误，从而降低测量准确性，甚至于测量信号完全被噪声淹没，无法进行有效测量。
应该着力提高系统抗干扰能力。
二、稳定性。
稳定性不仅是对电路系统的要求，也是对整个测控仪器的要求，稳定性不好，则测试结果不可信。
这就决定了要把稳定性作为电路系统乃至整个仪器的一个重要技术指标。
电路的稳定性主要包括零点稳定性、放大倍数稳定性、线性度稳定性、输入阻抗稳定性等几个方面。
为了提高电路系统稳定性，可采取多种措施，例如通过提高信号的信噪比、增强系统抗干扰、选用低噪声器件、采用误差平均法等来提高仪器系统的稳定性；采用低漂移元器、对元器件进行老化处理、采用对温度变化不敏感的元器件、系统的提前预热等提高仪器系统的长期稳定些。
三、输入和输出阻抗。
电路系统对输入和输出阻抗的要求随采用传感器和控制器的不同而有所不同。
对于测量电路而言，有的传感器输出阻抗很大。
对于电路的输入输出阻抗要求，可根据不同电路要求不同。
例如采用自举电路和采用电荷放大器等，要求输入端有高输入阻抗。
四、要求是线性转换，非线性误差低。
为了提高系统的稳定性和提高测控电路的测量精度，要反复检测电路，尝试不同元器件和电路以至达到实验所要满足的结果。
如果实验的结果是线性度不好，非线性误差很大，那么说明此测控电路设计存在问题，应该综合考虑其他因素，设计出非线性误差更小，精度更高的电路。
2.2 方案论证与比较对测控电路具体有以下几方面要求：抗干扰能力，稳定性（主要包括零点稳定性、线性度稳定性、输入输出阻抗稳定性），输入与输出阻抗。
方案一:利用I/V 转换取样电阻。
在与电流输出的传感器接口的时候，为了把传感器输出的4~20mA 电流信号转换为电压信号，往往都会在后级电路的最前端配置一个I/V 转换电路，图2.1电路是最简单的4~20mA 输入/1~5V 输出I/V 转换电路。
仅仅使用一个I/V 转换电取样阻，就可把输入电流转化为电压信号输出，其取样电阻可以按照V/I=R 计算。
这种电路虽然你简单，但却不实用，首先，其实际意义是零点信号的时候，会有一个零点电流流过电阻，如果按照4~20mA 输入电流转化为最大5V 输出电压来分析，零点的时候恰好是1V ，这个1V 在单片机资源充分的时候可以由单片机软件去减掉它，可是这样一来其有用电压就变为5-1=4V 了而不是5V 。
由于单片机的A/D 最大输入电压就是单片机的供电电压，这个电压通常是5V ,因此，处理这种简单的输入转换电路时比较麻烦，为了达到A/D 转换的位数，就会导致芯片成本增加。
32R2504～20m A 电流输入1～5V 电压输出U o is图2.1 I/V 转换取样电阻电路方案二：图2.2利用精密电阻和电压跟随器组成放大电路，将电流信号转化为相应的电压信号。
U=IR .缺点是精度不高且有较大的运算偏置电流。
R250In 4～20mAOut 1～5V图2.2 精密电阻和跟随器组成的I/V 转换电路方案三：图2.3为LM324搭的廉价的4～20mA 输入/0～5V 输出的转路。
R 1500R 2100R 34K R 44K R 5100K R 610K R W 10K 12V 24V321411IC A LM3244～20mA 输入U图2.3 LM324搭的I/V 电路转换器图2.3采用的是廉价LM324搭的廉价的4~20mA 输入/5V 输出的I/V 转换电路，其对零点的处理是在反相输入端加上一个调整电压，其大小恰好为输入4mA 时在R1上的压降，有了运算放大器，还使得R1的取值可以更加小，因为这时信号电压不够大的部分可以通过配置运放的放大倍数来补足。
这样。
就可以真正把4~20mA 电流转化成0~5V 电压了。
使用运算放大器也会带来一些麻烦，尤其在注重低成本的时候，选择的运放往往是最廉价的，运放的失调和漂移，以及运放的供电与单片机电路供电的稳定性，电源电压是否可以保证足够稳定，运放的输入阻抗是否对信号有分流影响，以及运放是否在整个信号放大范围内放大特性平坦，如此等等，造成这种廉价的电路的实际效果不如人意，而最大的不如人意之处还是在零点抵消电路上，随着信号电流的变化，运放的反相端的电压总是会与零点调整电压发生矛盾，就是这个零点电压也在随着运放输出的变化而变化，只不过由于有了有用信号电压的存在，而在结果中不易区分而已。
这种现象最容易造成非线性加大。
虽然可以在单片机里采用软件校正来纠正，但是，就具体措施而言，这样需要怎家编程人员不少的工作量，而且需要多点采集数据来应对。
方案四：采用同相端输入，由稳压管，电阻电容和高共模抑制比的运算放大器电路构成。
采用附录Ⅰ电路能够得到较好的精度，有低的输入输出阻抗，运放的失调和漂移较低，运放的供电与单片机电路供电的稳定性好，电源电压可以保证足够稳定，运放的输入阻抗是否对信号有分流影响小，运放在整个信号放大范围内放大特性平坦。
综上，本实验应该选择方案四。
第3章硬件电路设计3.1电路组成一、稳压管器件它是一种用特殊工艺制造的面结型硅半导体二极管，也称齐纳二极管。
稳压管的作用在于，电流增量很大，只引起很小的电压变化，特性曲线越陡，动态电阻越小，稳压管的稳压性能越好。
当稳压管工作在反向特性时，稳压管等价于电压源和一个动态电阻的串联，当年稳压管工作在正向特性时，稳压管相当于一个普通二极管，本电路图中稳压二极管属于前者。
二、UA9637A运算放大器运算放大器可线性放大信号，可以实现电压电流的线性转换，，它是放大电路的重要组成部分，通过与其他元器件组成测控电路，提供优良的性能指标，满足设计要求。
三、调节器Rp此电路通过调节电位调节器来控制电路获得Rp旁的电压Uf，使Uf=7.53V。
四、反馈电阻Rf通过改变Rf 的阻值以及调节电位调节器Rp 来实现4~20m 输入电流到5V电压的输出。
3.2 电路的分析推导先解释虚短虚断的概念。
在放大电路中，输出通过反馈的作用，使Vn 自动跟踪Vp 。
使Vp ≈Vn,或。
这种现象称为虚假短路，简称虚短。
由于同向和反向两输入端之间出现虚短现象，而运放的输入电阻的阻值又很高，因而流经两输入端之间的电流相等且约等于零，这种现象称为虚断。
根据电路图，由虚短虚端得：R is Up Un ⨯== （3-1） 510R Uf Un R Un RfUn U -+=- （3-2） 故有Uf R Rf isR R Rf R Rf U 55110-⎪⎭⎫ ⎝⎛++= （3-3） 3.3 电路的计算由题意得：（3-4）Uf R Rf R R Rf R Rf 502.0)511(5-⨯++= （3-5） 若取Ω=200R ，R1=18ΩK,R5=43K Ω,KΩ=3.13R7,KΩ=01.4R f ,调整电位器Rp ,使V f 53.7U =,则当is =4～20mA 时，U0=0~5V 。
Uf R Rf R R Rf R Rf 5004.0)511(0-⨯++=第4章课程设计总结本文设计的是电流电压转换电路,该电路的这要设计思想是要将4～20ｍA电流信号转换为5V电压信号输出，同时用此电路能够得到较好的精度，有低的输入输出阻抗，运放的失调和漂移较低，运放的供电与单片机电路供电的稳定性好，电源电压可以保证足够稳定，运放的输入阻抗是否对信号有分流影响小，运放在整个信号放大范围内放大特性平坦。
满足这些工程特性，需要接入适当的运放，以及稳压管，电容和电阻组成了此电路，可以满足以上要求。
在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。
为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。