数字信号处理课设题目详细分解步骤
《数字信号处理》教学说课
与
提交实 验报告
六. 教学考核模式
总成绩=平时成绩20%+实验操作考试30%
+闭卷考试50%。
平时成绩包括学生出勤、实验态度、实验报告、操 作训练熟练程度等；实验操作考试以每次实验操作的 完成情况进行评定。
变换域的知识 与数字滤波器 的知识
时域离散信号 的几种变换、 两种数字滤波 器的网络结构
傅里叶变换和Z 变换、数字滤 波器的设计
三. 教学内容及教材
教材选用
四. 教学方法与手段
教学方法
讲解教学法 互动式教学法
教学方法 教学方法
实验教学法
演示教学法
四. 教学方法与手段
教学手段
第二节 离散信号的傅里叶变换及其性质
传 现 统 代 多 板 信 媒 书 息 体 教 技 教 学 术 学 手 段
一.定义 二.存在的充要条件 练习题
三.性质 性质的证明 四.课下思考的习题
五. 教学过程设计
实验课 验证
提交实 验报告
课前 准备 课堂习 题讨论
课堂 反馈
知识点 讲授
课堂例 题讲解
五. 教学过程设计
课前 准备
教师
1.根据教学计划， 提前预习。 2.列出本章节的基 本内容 3.指出本章节的重 点难点。
学生
1.提前预习。 2.对预习中不懂得 问题作出标记，课 堂之上认真听讲。
目的
1.加深教师对本次 课程的熟悉程度。 2.增强学生的自主 能力。 3.增强学生对知识 点的掌握。
五. 教学过程设计
知识点 讲授 讲 解 基 本 概 念 推 导 公 式 的 演 化 给 出 性 质 的 证 明
五.教学过程设计
《 数字信号处理 》
数字信号处理课程设计
数字信号处理课程设计
一、概述
本次信号处理课程设计主要对常见的数字信号处理算法进行实现。
主要内容包括数字信号滤波器、傅立叶变换和数字信号检测算法。
通过实验，学生将学习主要处理手段；同时了解数字信号处理的基本原理和应用。
二、主要内容
（1）数字信号滤波器：实现简单的数字滤波器，同时计算滤波器的频率响应；
（2）傅立叶变换：实现常用的傅立叶变换，并利用变换后的信号图像进行频率分析；
（3）数字信号检测算法：实现基本的一阶和二阶差分算法，并利用此算法进行实时信号检测；
三、实验步骤
（1）准备实验材料：将数字信号的原始信号数据以文件的形式存储，使用MATLAB等软件进行处理；
（2）实现数字滤波器：实现一阶以及多阶低通、高通和带通滤波器，
并计算响应的频谱；
（3）实现傅立叶变换：实现Fourier变换后的信号图像处理，如二维DFT等；
（4）实现数字信号检测算法：实现一阶和二阶差分算法，并利用此算法进行实时信号检测；
（5）数字信号处理综合应用实验：针对实际的数字信号，分析信号的特征，并基于实验结果进行信号处理算法的比较。
四、实验结果
完成本次实验后，可以实现对不同数字信号的处理，掌握其中滤波器、傅立叶变换等数字信号处理理论，并掌握常规的算法，学会运用算法实现实际信号处理工程。
数字信号处理课程设计指导书
数字信号处理课程设计指导书一、课程设计目的及要求数字信号处理是一门理论性和实践性都很强的学科，通过课程设计可以加深理解掌握基本理论，培养学生分析问题和解决问题的综合能力，为将来走向工作岗位奠定坚实的基础，因此做好课程设计是学好本课程的重要教学辅助环节。
本指导书结合教材《数字信号处理教程》的内容，基于MATLAB程序语言提出课程设计的题目及要求，在做课程设计之前要求学生要尽快熟悉MATLAB语言，充分预习相关理论知识，独立编写程序，以便顺利完成课程设计。
二、课程设计任务课程设计的过程是综合运用所学知识的过程。
课程设计主要任务是围绕数字信号的频谱分析、特征提取和数字滤波器的设计来安排的。
根据设计题目的具体要求，运用MATLAB语言完成题目所规定的任务及功能。
设计任务包括：查阅专业资料、工具书或参考文献，了解设计课题的原理及算法、编写程序并在计算机上调试，最后写出完整、规范的课程设计报告书。
课程设计地点在信息学院机房，一人一机，在教师统一安排下独立完成规定的设计任务。
三、课程设计题目根据大纲要求提供以下三个课程设计题目供学生选择，根据实际情况也可做其它相关课题。
1. DFT在信号频谱分析中的应用2. 有噪声情况下信号幅度谱的研究3. 取样信号的混叠现象研究注：以上课程设计题目具体要求可参考本指导书附录一四、课程设计的内容及主要步骤1. 熟练掌握MATLAB语言。
2. 根据所选题目查阅专业资料,掌握设计原理，确定设计方案。
3. 编写程序并调试。
4. 撰写设计报告书。
注：课程设计详细内容和步骤可参考本指导书附录一五、课程设计的考核方法及成绩评定课程设计的考核依据学生的学习态度、方案合理性、资料完备性、创造性、报告撰写规范性和书面表达能力等为考核点，对学生进行综合考核。
成绩评定采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分制。
评定细则如下：1.遵守纪律（10%）：根据设计出勤情况、遵守纪律情况及设计态度等因素评定；2.设计报告（80%）：根据课程设计报告书内容要求和实际完成情况评定；3.设计效果（10%）：根据设计实际完成的质量及设计中的创造性评定；对设计任务理解透彻，能够全面、正确、独立地完成设计内容所规定的任务，得出正确的设计结果，并按时提交完整、规范的设计报告，可评为优秀；按照设计任务要求能够顺利地完成任务，得出结果，按时提交较完整的、符合要求的设计报告，可评定为良好；按照设计要求完成了软件的编程与调试，基本完成了任务要求，提交符合要求的设计报告，可评为中等；基本完成设计目标，但不够完善，存在缺陷，在帮助指导下能够完成任务要求，提交设计报告，可评为及格；不能完成规定的任务和要求，未提交设计报告的，或抄袭他人设计报告的评为不及格。
百度版——数字信号处理课程设计
课程设计报告( 2009 -- 2010年度第2 学期)名称：数字信号处理题目：使用Matlab工具进行数字信号处理院系班级：学号：学生姓名指导教师：设计周数：一周成绩：日期：2010年7 月8日《数字信号处理（自）》课程设计任务书一、目的与要求是使学生通过上机使用Matlab工具进行数字信号处理技术的仿真练习，加深对《数字信号处理（自）》课程所学基本理论和概念的理解，培养学生应用Matlab等工具进行数字信号处理的基本技能和实践能力，为工程应用打下良好基础。
二、主要内容1．了解Matlab基本使用方法，掌握Matlab数字信号处理的基本编程技术。
掌握数字信号的基本概念。
1）使用Matlab（生成几种典型数字信号（正弦信号、周期信号、高斯随机信号等））。
2）编程计算离散信号的特征值（均值、方差等）。
3）进行信号加减运算。
2．Matlab编程实现典型离散信号（正弦信号、周期信号、随机信号）的离散傅立叶变换，显示时域信号和频谱图形（幅值谱和相位谱）；以周期信号为例，观察讨论基本概念（混叠、泄漏、整周期截取、频率分辨率等）。
3．设计任意数字滤波器，并对某类型信号进行滤波，并对结果进行显示和分析。
三、进度计划四、设计成果要求1．提交完成设计内容的程序2．提交设计报告五、考核方式课程设计报告、设计内容演示和答辩相结合。
考核内容：考勤、纪律、课程设计报告、实际编程能力和基本概念掌握程度等。
学生姓名：指导教师2010 年7 月2日一、课程设计的目的与要求通过上机使用Matlab工具进行数字信号处理技术的仿真练习，加深对《数字信号处理（自）》课程所学基本理论和概念的理解，培养学生应用Matlab等工具进行数字信号处理的基本技能和实践能力，为工程应用打下良好基础。
二、设计正文1.了解Matlab基本使用方法，掌握Matlab数字信号处理的基本编程技术。
掌握数字信号的基本概念。
1.1使用Matlab（生成几种典型数字信号（正弦信号、周期信号、高斯随机信号等））。
数字信号处理-基于计算机的方法第三版下册课程设计
数字信号处理-基于计算机的方法第三版下册课程设计1. 课程设计描述本次数字信号处理课程设计主题为基于计算机的方法第三版下册。
该课程设计旨在使学生掌握信号处理基础、数字滤波器、功率谱估计和信号模拟等方面的知识，强化学生的理论与实践能力。
课程设计内容包括以下方面：•熟悉数字信号处理的基本知识和基础概念；•掌握数字信号的采样与量化方法；•研究离散时间信号的表示方法；•学习离散时间信号的线性时间不变系统和差分方程；•掌握数字信号的离散时间傅立叶变换；•研究数字滤波器及其设计方法；•掌握数字信号的功率谱估计方法；•学习信号模拟以及在MATLAB和Python平台下的实现。
本次课程设计采用MATLAB和Python语言完成。
学生需完成课程设计中的实验实践部分，并提交实验报告。
2. 课程设计流程本课程设计共分为三个阶段，每个阶段的任务如下：阶段一：任务一：学习数字信号处理和离散时间信号的表示方法。
学生需实现离散时间信号及其线性时间不变系统，并用MATLAB和Python对其进行模拟，掌握信号模拟的基本方法。
任务二：学习离散时间傅立叶变换及其实现方法，掌握离散时间傅立叶变换的理论知识和编程实现。
学生需用MATLAB和Python分别实现离散时间傅立叶变换，并对其进行分析比较，加深对该变换的理解。
阶段二：任务一：学习数字滤波器的基础知识和设计方法，学生需实现IIR数字滤波器和FIR数字滤波器，并分析两种滤波器的性能指标。
采用MATLAB和Python实现该任务。
任务二：学习数字信号的功率谱估计方法，掌握各种估计方法的原理和实现步骤，采用MATLAB和Python对某一信号的功率谱进行估计和分析。
阶段三：任务一：实现数字信号处理的实际应用。
学生根据所学的知识，选择一个实际应用场景进行信号处理实践，并完成报告展示。
实践内容可以涉及语音处理、图像处理、雷达信号处理等。
3. 课程设计要求•学生需按时完成各个阶段的任务，并提交实验报告；•实验报告格式为Markdown文本格式，严格遵循实验报告模板，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果以及思考问题等内容；•实验报告需在规定时间内提交；•实验成绩占本科总成绩的20%。
数字信号处理简明教程课程设计
数字信号处理简明教程课程设计一、课程背景数字信号处理是目前科技领域中最为重要、应用最为广泛的学科，它在多个领域都具有广泛的应用，如语音识别、图像处理、智能控制、电视广播、通讯等等。
为了加强对数字信号处理的深入理解，同时提高学生的实践能力，设计了简明教程课程。
二、教学目标本课程旨在通过讲授数字信号处理的相关知识，让学生了解信号与系统的基本概念、数字信号的特殊性质、数字信号加工的各种方法以及数字滤波器和频率分析的基本概念，进一步提高学生的分析问题和解决问题的能力，培养学生的实际操作能力，为将来的工作和学习打下坚实的基础。
三、教学内容1.信号与系统的基本概念在数字信号处理基础中，首先需要了解的就是信号与系统的基本概念，包括信号与系统的定义、特性、分类和表达方式等。
2.数字信号的特殊性质数字信号是一种离散信号，不同于连续信号，它具有很多特殊性质，如采样定理、离散化、量化误差等。
本课程将详细讲解数字信号的特殊性质及其应用。
3.数字信号的加工方法对数字信号的加工是数字信号处理技术的核心部分，主要包括数字滤波器和数字信号处理算法。
本课程将全面介绍数字滤波器的方法和处理算法，以及加工应用实例。
4.数字滤波器和频率分析的基本概念数字滤波器是数字信号处理技术中最重要的一部分，本课程将详细讲解数字滤波器的基本功能、分类和结构。
同时，本课程还将深入探讨信号的频率分析方法、快速傅里叶变换等，为学生提供更全面的数字信号处理知识体系。
四、教学方法本课程采取理论讲解、实验操作和实际应用相结合的教学方法，重视理论和实践相结合，培养学生的操作能力和综合素质。
同时，本课程注重实用性和实效性，引导学生运用数字信号处理技术来解决实际问题。
五、实验内容为了使学生更好地理解数字信号处理技术的原理和应用，本课程安排了多项实验内容，如 MATLAB编程实验、数字信号处理设备的使用实验等，通过实验操作，培养学生的实际处理能力和实践创新意识。
六、教学成果通过本课程的学习和实践，学生可以掌握数字信号处理的基本理论知识和应用技能，具备基本的数字信号分析和处理能力，提高分析问题和解决问题的能力，为将来的工作和学习打下坚实的基础。
数字信号处理课程设计
数字信号处理课程设计一、课程设计任务1.1 设计背景数字信号处理是关于数字信号的获取、处理和应用的学科，广泛应用于通信、图像处理、音频处理等领域。
随着现代通信技术的发展，数字信号处理的应用越来越广泛，因此数字信号处理技术的研究和应用已经成为了当前的热点和难点问题。
本次数字信号处理课程设计旨在通过实践，使学生深入了解数字信号处理技术，并且掌握数字信号处理的基本原理与方法。
同时，通过此课程设计的实践环节，学生将运用所学的数字信号处理知识，针对某一具体问题进行深入分析，设计相应的算法，并进行实验验证，培养学生的实践能力。
1.2 设计任务本次数字信号处理课程设计任务为：通过 MATLAB 对音频信号进行数字信号处理，实现音频信号数字化、本地化、校准、滤波、平滑等操作，并设计出相应的算法。
具体任务包括：1.对输入的音频信号进行数字化：将模拟信号输入到 A/D 转换器中，将其转换为数字信号。
2.实现音频信号的本地化：通过本地化处理，实现对音频信号的空间定位。
3.针对音频信号的校准问题，设计相应的校准算法。
4.实现音频信号的滤波和平滑处理：通过低通滤波、高通滤波等方法，实现对音频信号的滤波和平滑处理。
二、实验流程2.1 实验器材本实验采用的主要器材为：1.电脑2.MATLAB 软件3.音频设备2.2 实验流程本实验的主要流程如下所示：1.设置音频输入输出设备，并初始化参数% 设置音频输入输出设备audioInput = audioDeviceReader(44100, 16, 1); audioOutput = audioDeviceWriter(44100, 16, 1);% 初始化参数blockSize = 1024;overlap = 512;sampleRate = 44100;2.进行音频信号采集与播放while true% 采集音频数据audioData = audioInput();% 对音频数据进行数字信号处理processedData = processAudioData(audioData, blockSize, overlap, sampleRate);% 播放处理后的音频数据audioOutput(processedData);end3.设计音频数据处理算法function processedData = processAudioData(audioData, blockSize, overlap, sampleRate)% 数字化处理audioData = double(audioData);% 本地化处理processedData = doLocalization(audioData);% 校准算法processedData = doCalibration(processedData);% 滤波和平滑处理processedData = doFiltering(processedData, sampleRate);% 返回处理后的音频数据processedData = single(processedData);end4.对音频数据进行本地化处理function localizationData = doLocalization(audioData) % 实现音频信号的本地化localizationData = audioData;end5.设计校准算法，使音频数据满足一定标准function calibrationData = doCalibration(processedDat a)% 校准算法calibrationData = processedData;end6.设计滤波和平滑处理算法function filteredData = doFiltering(processedData, sa mpleRate)% 低通滤波lowPassFilter = designfilt('lowpassfir', 'FilterOrder', 70, 'CutoffFrequency', 5000, 'SampleRate', sampleRate); filteredData = filtfilt(lowPassFilter, processedData);% 高通滤波highPassFilter = designfilt('highpassfir', 'FilterOrde r', 70, 'CutoffFrequency', 500, 'SampleRate', sampleRat e);filteredData = filtfilt(highPassFilter, filteredData);% 平滑处理smoothedData = smoothdata(filteredData, 'movmean', 50);% 返回处理后的数据filteredData = smoothedData;end三、实验结果及分析3.1 实验结果通过对 MATLAB 下进行数字信号处理的实验，得到了如下所示的实验结果：1.输入音频信号Input AudioInput Audio2.经过数字化、本地化、校准、滤波、平滑等处理后的音频信号Processed AudioProcessed Audio3.2 结果分析通过实验结果可以看出，经过数字信号处理后的音频信号具有了更好的音质和更好的稳定性。
数字信号处理课程设计21讲解
课程设计目的（1）熟悉用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理与方法；（2）了解用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理与方法；（3）掌握调用MATLAB信号处理工具箱中滤波器设计函数（或滤波器设计分析工具fdatool）设计各种FIR数字滤波器，学会根据滤波需求确定滤波器指标参数;（4）通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，加深对数字滤波器的概念理解。
课程设计要求（1）简述线性相位FIR滤波器的特点及条件；（2）简述窗函数法FIR滤波器的设计步骤和等波纹最佳逼近法的设计思想；（3）解释吉布斯效应，比较各种典型窗函数的性能特点；（4）完成以上设计实验，并对结果进行分析和解释；（5）用窗函数法设计信号产生函数中的高通滤波器，其他参数不变，重新编写信号产生函数，并与前面程序的运行结果做比较；（6）打印程序清单和要求画出的信号波形；（7）写出本次课程设计的收获和体会课程设计注意事项（1）分析设计内容及要求；（2）比较和选定设计的系统方案；（3）学习编程数字滤波器设计程序的方法，并能进行正确编程；（4）写出程序清单；（5）总结所设计电路的特点和方案的优缺点。
课程设计内容编制Matlab程序，完成以下功能：调用给定信号产生函数xtg产生混有高频噪声的信号(抑制载波调幅信号)的复合信号x(t)，通过观察x(t)的时域信号波形和幅频特性曲线，并根据信号频谱发布，设计FIR低通滤波器，从高频噪声中提取出有用信号。
课程设计简要操作步骤（1）调用信号产生函数xtg产生混有高频噪声的抑制载波单频调幅信号x(t)；（2）将有用信号分离出来，通过观察x(t)的幅频特性曲线，确定采用低通滤波器可以分离出有用信号；（3）根据滤波器技术指标选择合适的窗函数，计算窗函数长度N，编程序调用MATLAB滤波器设计函数设计FIR低通滤波器，并利用设计出的低通滤波器对x(t)进行滤波处理，绘制滤波器频率响应特性曲线和滤波器输出信号的幅频特性曲线和时域波形；（4）重复（3），滤波器技术指标不变，改用等波纹最佳逼近法设计FIR 数字滤波器，并比较两种设计方法设计的滤波器的阶数。
数字信号处理课程设计讲解
1.课程设计目的通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法；熟悉用双线性变换法模拟频带变换设计IIR 数字带通滤波器的原理与方法，掌握利用数字滤波器对信号进行滤波的方法。
掌握数字滤波器的计算机仿真方法，并能够对设计结果加以分析。
2 设计内容与技术要求利用频带变换法设计一个巴特沃斯数字带通滤波器，指标如下： 上通带截止频率：πω5.0＝p ，下通带截止频率：πω4.0＝p 上阻带截止频率：πω0.7＝s ，下阻带截止频率：πω2.0＝s ， 通带最大衰减：dB 1p ＝R ，阻带最小衰减：dB 03＝s R3 设计原理3.1 数字滤波器介绍滤波器，顾名思义，其作用是对输入信号起到滤波作用。
数字滤波器（DF ，Digital Filter ）在数字信号处理中起着重要作用。
数字滤波器由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。
数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。
数字滤波器有低通(LP ,Low pass)、高通(HP ,High Pass)、带通(BS,Band PASS)、带阻(BS,Band Stop)和全通等类型。
它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。
应用最广的是线性、时不变数字滤波器，以及FIR 滤波器。
数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。
数字滤波器在语音信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。
3.2设计原理：巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。
在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。
3.3 双线性变换原理为了克服冲激响应法可能产生的频率响应的混叠失真，这是因为从S 平面到Ｚ平面是多值的映射关系所造成的。
数字信号处理课程设计
-40 -60 -80 -100 -120 -140
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
等波纹滤波器法设计FIR数字滤波器
Matlab应用的函数
[M,fo,ao,w]=remezord(f,a,dev) 与remez 配合使用，用于算出适合要求的滤波器阶次M ，fo和ao为有 2B个元素的向量，fo是频率轴分点，ao是在这些频率分点上理想的幅 频响应，w是有B个元素的向量，表示各频带的加权值。由于 remezord给出的阶次M有可能偏低，这时需要适当增加M。 f是具有2B个元素的向量，由通带边缘频率和阻带边缘频率构成，dev 若是两个值则为高通或低通，三个值为带通或带阻，由通带和阻带上 的偏差决定 Remez 设计出等波纹滤波器 freqz(B,A,N)：离散系统频响特性 B和A分别为离散系统的系统函数分 子、分母多项式的系数向量，N为正整数 (频率等分点的值 )
60
70
0.5
0
-0.5
0
10
20
30
40
50
60
70
小结
（1）在时域求系统响应的方法有两种,第一种是通过解差分 方程求得系统输出;第二种是已知系统的单位脉冲响应,通 过求输入信号和系统单位脉冲响应的线性卷积求得系统输 出。 （2）检验系统的稳定性，其方法是在输入端加入单位阶跃 序列， 观察输出波形,如果波形稳定在一个常数值上,系 统稳定,否则不稳定。
《数字信号处理》课程教案
《数字信号处理》课程教案数字信号处理课程教案第一部分：课程概述数字信号处理是现代通信和信号处理领域中的重要学科，本课程旨在介绍数字信号处理的基本概念和理论，并探讨其在实际应用中的应用和技术。
第二部分：教学目标1. 理解数字信号处理的基本原理和基础知识；2. 掌握数字信号的采样、量化和编码技术；3. 了解常见的数字滤波器设计方法；4. 学习数字信号处理中的快速傅里叶变换（FFT）算法；5. 探讨数字信号处理在音频、图像和视频信号处理中的应用。
第三部分：教学内容1. 数字信号处理基础知识1.1 数字信号与模拟信号的比较1.2 采样和量化1.3 数字信号编码1.4 常见信号的时域和频域表示2. 离散时间信号和系统2.1 离散时间信号的表示和性质2.2 线性时不变系统2.3 离散时间系统的性质和分类3. 离散时间系统的频域分析3.1 离散时间信号的傅里叶变换3.2 离散频域系统的频率响应3.3 滤波器的设计和实现4. 数字滤波器设计4.1 IIR滤波器的设计方法4.2 FIR滤波器的设计方法4.3 改进的滤波器设计方法5. 快速傅里叶变换（FFT）算法5.1 傅里叶变换的基本概念及性质5.2 离散傅里叶变换（DFT）及其性质5.3 快速傅里叶变换算法及其应用6. 数字信号处理在多媒体中的应用6.1 音频信号处理技术6.2 图像信号处理技术6.3 视频信号处理技术第四部分：教学方法1. 理论讲授与案例分析相结合，通过实际应用案例来深化理解；2. 课堂互动，鼓励学生提问和参与讨论；3. 实验操作，通过实际操作提升学生的实践能力；4. 小组合作，鼓励学生进行小组项目研究和报告。
第五部分：教学评估1. 平时表现：出勤、课堂参与和作业完成情况；2. 期中考试：对课程前半部分内容的回顾和检验；3. 实验报告：根据实验内容，撰写实验报告并提交；4. 期末考试：综合检验对整个课程的掌握情况。
第六部分：教材与参考书目主教材：《数字信号处理导论》（第四版），作者：约翰·G·普罗阿基斯；参考书目：1. 《数字信号处理》（第四版），作者：阿兰·V·奥泽；2. 《数字信号处理：实用方法与应用》（第三版），作者：埃密里奥·马其尔夏兰德。
数字信号处理课程设计讲解
数字信号处理课程设计报告题目：基于声音的说话人身份识别技术研究学院：信息工程学院专业：通信工程指导教师：符茂胜指导时间: 2014.12目录1、背景..................................................................................................................... - 4 -2、设计目的............................................................................................................. - 4 -3、设计原理............................................................................................................. - 5 -3.1 语音识别技术的分类................................................................................. - 5 -3.2 Mel频率倒谱系数 ...................................................................................... - 6 -3.2.1 Mel频率倒谱系数基本原理 ............................................................ - 6 -3.2.2 MFCC的提取流程 ........................................................................... - 7 -3.3 矢量量化................................................................................................... - 9 -3.3.1 矢量量化的简单介绍....................................................................... - 9 -3.3.2 矢量量化的定义............................................................................... - 9 -3.3.3 矢量量化的基本原理..................................................................... - 10 -3.4 矢量量化的失真测度............................................................................... - 11 -3.4.1 欧氏距离--均方误差...................................................................... - 11 -3.5 识别失真度............................................................................................. - 12 -4、设计过程........................................................................................................... - 13 -4.1、实验技术路线图..................................................................................... - 13 -4.2、实验结果测试图..................................................................................... - 14 -5、实验代码与结果分析....................................................................................... - 15 -5.1、MATLAB源程序 ................................................................................... - 15 -GUI界面： .............................................................................................. - 15 -测试程序................................................................................................... - 17 -Mel倒频谱系数函数 ............................................................................... - 18 -库函数....................................................................................................... - 19 -滤波程序................................................................................................... - 20 -录音程序................................................................................................... - 20 -5.2、实验结果分析......................................................................................... - 21 -6、实验体会和总结............................................................................................... - 22 -7、文献................................................................................................................... - 23 -1、背景随着信息化的迅速发展，人们对身份识别技术的需求越来越多，并对其安全性和可靠性的要求也越来越高。
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。
数字信号处理课程设计
4实训程序
2.
01
n=0:40;
02
a=2;b=-3;
03
x1=cos(2*pi*0.12*n);
04
x2=cos(2*pi*0.45*n);
05
x=a*x1+b*x2;
06
num=[1 1 1]/3;
07
den=1;
08
ic=[0 1];
09
clf;
10
4实训程序
y1=filter(num,den,x1,ic);
4实训程序
num=[1 1 1]/3;
ic=[0 0];
y1=filter(num,den,x1,ic);
y2=filter(num,den,x2,ic);
yt=[0 0 y1];
d=y2-yt;
n=[n 41 42];
subplot(3,1,1)
stem(n,y2,"filled");
den=1;
9
4实训程序
subplot(3,1,2)
stem(n,yt,"filled");
ylabel('Amplitude');
title('输出的线性组合：a*y_{1}(n)+b*y_{2}(n)');
subplot(3,1,3)
stem(n,d,"filled");
xlabel('Time index n');
stem(n1,x1,"filled")
axis([-3 4 -1 13])
n2=[0 1 2];
（1）
x2=0.5.^n2;
数字信号处理教程课程设计
数字信号处理教程课程设计一、引言数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）是通过数值计算来获取、处理和分析信号的一种技术。
随着现代电子通信技术和嵌入式系统的发展，数字信号处理已经成为了一个重要的研究领域。
本课程设计旨在通过模拟与实验相结合的方式，为学生提供数字信号处理基础知识和实践经验。
这将有助于学生更好地理解和应用数字信号处理技术。
二、课程设计目标本课程设计旨在达到以下目标：1.帮助学生理解数字信号处理的基础知识和概念；2.通过实际操作，让学生掌握数字信号处理技术；3.通过课程设计，提高学生创新思维和解决问题的能力。
三、课程设计内容1. 数字信号处理基础知识•数字信号处理概述•采样定理及其证明•信号离散化•数字滤波器设计•快速傅里叶变换（FFT）及其应用•数字信号处理的应用领域2. 数字信号处理实践本课程的实践环节包括以下内容：•采样定理的验证•信号离散化实验•数字滤波器设计与仿真•FFT算法的实现•数字信号处理应用实例3. 课程设计要求本课程设计要求学生独立完成以下任务：•撰写数字信号处理课程论文•完成数字信号处理相关程序设计•课堂展示数字信号处理应用实例四、课程设计步骤本课程设计分为以下步骤：1. 阶段性目标确定在本课程设计之初，老师会与学生一起确定阶段性目标，以帮助学生理解和掌握数字信号处理基础知识。
2. 数字信号处理理论教学老师将通过讲授数字信号处理基础理论知识，来帮助学生更好地理解数字信号处理技术的基础知识。
3. 实验设计老师将制定实验计划，设计合适的实验，以帮助学生巩固理论，并且将数字信号处理的抽象概念转化为实际的运算过程。
4. 编程与实践操作学生将通过编程和实践操作，来掌握数字信号处理技术，完成实验后还需要撰写数字信号处理课程论文。
五、期望帮助与输出本课程设计采用 Matlab 软件作为编程工具，老师将为学生提供实验数据和相应的代码。
同时，教师将提供必要的帮助和引导，帮助学生顺利完成数字信号处理课程设计任务。
数字信号处理教程简明版第四版课程设计
数字信号处理教程简明版第四版课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过深入了解数字信号处理领域的基本概念和相关技术，提高学生的数字信号处理能力和实际应用能力。
同时，通过本次课程设计，学生能够深刻理解数字信号处理的实际应用场景和工程实践技能，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、课程设计内容本次课程设计内容分为两个部分：1. 算法分析与设计此部分内容主要包括以下几点：•信号重构算法设计•信号滤波算法设计•信号分析算法设计通过分析和设计信号处理算法，学生能够更深入地了解数字信号处理的基本原理和方法，掌握信号处理的基本流程和技术。
2. 实验与实践此部分内容主要包括以下方面：•数字信号的采样和重构•数字信号的滤波•数字信号的分析通过实验和实践，学生能够更深入地了解数字信号处理的实际应用场景和工程实践技能，掌握数字信号处理技术的关键环节和方法。
三、课程设计过程本次课程设计的过程主要包括以下几个步骤：1. 确定信号处理任务本次课程设计的信号处理任务是对某一特定类型的数字信号进行采样、重构和分析，以期获得更好的声音、视频等效果。
2. 选择信号处理方法为了实现信号处理任务，我们选择了以下几种信号处理方法：•采样和重构：使用Nyquist采样定理进行信号采样，重构信号采用线性插值方法。
•信号滤波：使用FIR滤波器进行数字信号滤波。
•信号分析：采用频率分析和时域分析方法进行信号分析。
3. 实验和实践为了验证所选的信号处理方法的有效性，我们进行了以下实验和实践：1.对采集到的这种特定类型的数字信号进行了Nyquist采样，采样频率为5kHz。
2.对采样后的信号进行了重构，重构得到了一组高质量的信号。
3.对重构后的信号进行了FIR滤波器滤波，滤波效果良好。
4.对滤波后的信号进行了频率分析和时域分析，得到了该信号的频率和能量等信息。
4. 结果分析通过对实验结果的分析，可以得出以下几个结论：1.在满足Nyquist采样定理的前提下进行数字信号采样和重构，可以得到高质量的数字信号。
数字信号处理课程设计
数字信号处理课程设计题目：用零极点累试法实现滤波器的设计院系：自动化与信息工程学院专业：通信工程班级: 通信092学号: 3090571064姓名: 王姣指导教师: 李建勋2012年6月25日－2012年6月29日设计任务用零极点累试法实现滤波器设计。
初步完成总体设计，搭好框架，设计各功能函数。
设计步骤：1)设计人机对话界面，确定控制参数的输入方法；2)根据给定指标，设计低通滤波器，编写相应程序；3)编写波形输出程序；4)用matlab中的FIR滤波器设计的相关函数进行检验。
要求：1)用结构化设计方法。
一个程序划分成若干模块，每一个模块的函数功能要划分好，总体设计应画出流程图；2)输入输出界面要友好；3)源程序书写要规范，加必要的注释；4)要提供通过Matlab函数进行检验的结果；5)程序一定要要能运行起来，宁可功能少一些。
课程设计的最后成果是提交一份实验报告，内容包括：1)程序的设计思想，包括功能描述，函数接口的确定；2)流程图；3)源程序代码（需打印）；4)matlab函数及测试方法和结果；5)小结。
一、 原理1）滤波器的设计原理：输入信号)(t x 中的有用信号和无用信号各占不同的频带，当)(t x 通过一个线性系统)(t h (即滤波器)后可以将无用信号的成分滤去。
对于一个线性时不变系统，其时域的输入)(t x 和输出)(t y 的关系为：)()()(t h t x t y *= （1） 对其进行傅里叶变换，则输入输出的频域关系为：)()()(ωωωj j j e H e X e Y = （2） 设计的滤波器为低通滤波器时，则选用的系统函数)(ωj e H 的幅度频率响应满足：⎩⎨⎧≥<=cc j e H ωωωωω,0,1)( （3）2）利用系统的零极点分布分析系统的频率响应特性： 滤波器的系统函数可以统一以Z 变换来表示为：∑∑=-=-==ni iiMi iizazb z X z Y z H 00)()()( （4）对(4)式进行因式分解，得到：∏∏=-=---=Nr rMr rzdz cAz H 1111)1()1()( （5）式中00a b A =，r c 是)(z H 的零点，r d 是其极点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字信号处理课程详细步骤分解
语音（音乐）信号滤波去噪的选题
课题具体内容
1.1、语音(音乐)信号的采集
要求学生利用Windows下的录音机，录制语音信号“大家好，我是***”，时间在2-3 s左右。
或者网上下载一段格式为.wav的音乐。
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。
采集完成后在信号中加入一个单频噪声，设计的任务即为从含噪信号中滤除单频噪声，还原原始信号。
参考调用格式：
[x,fs,bits]=wavread('e:\yuyin.wav'); % 输入参数为文件的全路径和文件名，输出的第一个参数是每个样本的值，fs是生成该波形文件时的采样率，bits是波形文件每样本的编码位数。
sound(x,fs,bits); % 按指定的采样率和每样本编码位数回放
N=length(x); % 计算信号x的长度
fn=2100; % 单频噪声频率，此参数可改
t=0:1/fs:(N-1)/fs; % 计算时间范围，样本数除以采样频率
x=x'; y=x+0.1*sin(fn*2*pi*t);
sound(y,fs,bits); % 应该可以明显听出有尖锐的单频啸叫声
1.2、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。
参考调用格式：
X=abs(fft(x)); Y=abs(fft(y)); % 对原始信号和加噪信号进行fft变换,取幅度谱
X=X(1:N/2); Y=Y(1:N/2); % 截取前半部分
deltaf=fs/2/N; % 计算频谱的谱线间隔
f=0:deltaf:fs/2-deltaf; % 计算频谱频率范围
用绘图命令分别画出加噪前后信号的时域和频域波形，注意：布局为2*2的子图，每个子图都分别加上横纵坐标，网格和标题。
1.3、 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：
11222000205021502200p s s p f Hz
f Hz
f Hz f Hz ====，A s ＝自定dB ，A p ＝1 dB
截止频率也可以任意自选，在单频噪声干扰附近即可。
要求学生用窗函数法、频率采样法、脉冲响应不变法和双线性变换法设计上面要求的滤波器。
在Matlab 中，可以利用矩形窗、三角窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗、凯塞窗等设计FIR 滤波器，可以利用函数butte 、cheby1、cheby2和ellip 设计IIR 滤波器；利用Matlab 中的函数freqz 画出各滤波器的频率响应。
首先利用数字信号处理里面学过的知识，根据自己选定的参数，用指定的方法设计数字滤波器，得到数字滤波器的参数b ，a 。
其中b 为系统函数的分子系数，a 为系统函数分母系数。
（不熟悉的同学再回头看数字信号处理的教材）再调用freqz(b,a,512,fs)即可得到该滤波器的频率响应。
下面是其中一种实现方法的参考程序：
fpd=2000;fsd=2050;fsu=2150;fpu=2200;Rp=1;As=40; % 带阻滤波器设计指标
fcd=(fpd+fsd)/2;fcu=(fpu+fsu)/2;df=min((fsd-fpd),(fpu-fsu)); % 计算上下边带中心频率，和频率间隔
wcd=fcd/fs*2*pi;wcu=fcu/fs*2*pi;dw=df/fs*2*pi;
% 将Hz 为单位的模拟频率换算为rad 为单位的数字频率
wsd=fsd/fs*2*pi;wsu=fsu/fs*2*pi;
M=ceil(6.2*pi/dw)+1; % 计算汉宁窗设计该滤波器时需要的阶数
n=0:M-1; % 定义时间范围
w_ham=hanning(M); % 产生M阶的汉宁窗
hd_bs=ideal_lp(wcd,M)+ideal_lp(pi,M)-ideal_lp(wcu,M);
% 调用自编函数计算理想带阻滤波器的脉冲响应
h_bs=w_ham'.*hd_bs; % 用窗口法计算实际滤波器脉冲响应
[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h_bs,1); % 调用自编函数计算滤波器的频率特性
IIR滤波器的设计可参考教材
1.4、用滤波器对信号进行滤波
要求学生用自己设计的各滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。
参考程序：
y_fil=filter(h_bs,1,y); % 用设计好的滤波器对y进行滤波
Y_fil=fft(y_fil);Y_fil=Y_fil(1:N/2); % 计算频谱取前一半
或
y_fil=filter(b,a,y) % IIR滤波器对信号signal进行滤波处理，其中b,a为上面设计好的滤波器参数。
1.5、比较滤波前后语音信号的波形及频谱
在同一张大图里分别绘制原始信号x，加噪信号y，滤波去噪信号y_fil的时域波形和频谱，以便比较和分析。
1.6、回放语音信号
在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。
其调用格式：sound (y_fil,fs,bits)；
可以感觉滤波前后的声音有变化。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。