2012年春季学期数字信号处理课程设计题目_里仁
数字信号处理教程课后习题及答案
分析：已知边界条件，如果没有限定序列类型（例如因果序列、反因果序列等）， 则递推求解必须向两个方向进行（n ≥ 0 及 n < 0）。
解 : (1) y1 (0) = 0 时， (a) 设 x1 (n) = δ (n) ，
按 y1 (n) = ay1 (n − 1) + x1 (n) i) 向 n > 0 处递推，
10
T [ax1(n)+ bx2 (n)] =
n
∑
[ax1
(n
)
+
bx2
(n
)]
m = −∞
T[ax1(n) + bx2(n)] = ay1(n) + by2(n)
∴ 系统是线性系统
解：(2) y(n) =
[x(n )] 2
y1(n)
= T [x1(n)] = [x1(n)] 2
y2 (n) = T [x2 (n)] = [x2 (n)] 2
β α
n +1
β α β =
n +1− N −n0
N−
N
α −β
y(n) = Nα n−n0 ,
(α = β )
, (α ≠ β )
如此题所示，因而要分段求解。
2 .已知线性移不变系统的输入为 x( n ) ,系统的单位抽样响应
为 h( n ) ,试求系统的输出 y( n ) ,并画图。
(1)x(n) = δ (n)
当n ≤ −1时 当n > −1时
∑ y(n) = n a −m = a −n
m=−∞
1− a
∑ y(n) =
−1
a−m =
数字信号处理课程设计参考题目
数字信号处理课程设计资料使用MATLAB（或其他开发工具）编程实现下述内容并写出课程设计报告。
一、课程设计参考题目与设计内容（也可自行选题）设计一基于DFT的信号频谱分析主要要求：1. 对离散确定信号作如下谱分析：(1) 截取x(n)使x(n)成为有限长序列N，(长度N自己选)写程序计算出x(n)的N 点DFT的X(k),并画出时域序列图和相应的幅频图。
(2) 将(1)中x(n)补零加长至M点，长度M自己选,（为了比较补零长短的影响，M可以取两次值，一次取较小的整数，一次取较大的整数），编写程序计算x(n)的M点DFT, 画出时域序列图和两次补零后相应的DFT幅频图。
2. 研究信号频域的物理分辨率与信号频域的分析分辨率，明白两者的区别。
(1)采集数据x(n)长度取N=16点，编写程序计算出x(n)的16点DFTX(k),并画出相应的幅频图。
(2) 采集数据x(n)长度N=16点，补零加长至M点(长度M自己选)，利用补零DFT计算x(n)的频谱并画出相应的幅频图。
(3) 采集数据x(n)长度取为M点（注意不是补零至M），编写程序计算出M点采集数据x(n)的的频谱并画出相应的幅频图。
3. 对比设计内容1、2中各个仿真图，说明补零DFT的作用。
补零DFT能否提高信号的频谱分辨率，说明提高频谱物理分辨率与频谱频域分辨率的措施各是什么？设计二用窗函数法设计FIR数字低通滤波器主要要求：1.熟悉各种窗函数,在MATLAB命令窗下浏览各种窗函数，绘出（或打印）各种窗函数图。
2.编写计算理想低通滤波器单位抽样响应的m函数文件。
3根据指标（低通FIR滤波器的指标自行选择）要求选择窗函数的形状与长度N。
4.编写m程序文件，通过调用设计内容2、3的m程序文件，计算所设计的实际低通FIR滤波器的单位抽样响应和频率响应，并打印在频率区间[O，π]上的幅频响应特性曲线，幅度用分贝表示。
6.验证所设计的滤波器是否满足指标要求。
燕山大学里仁学院2012春季课程说明
里仁学院2012年春季学期课程说明一、教学计划中学时数右上角加*号的课程必须在考试周内进行考试。
计划学时为32/8表示该门课程总学时为32学时，讲课学时数为24学时，实验学时为8学时；学时为56-18表示总学时为56学时，讲课学时数为38学时，上机学时数为18学时；学时为56-8/16表示讲课学时数为48学时，指导上机学时数为8学时，课外上机学时数为16学时。
二、课程表中分段上课的课程均已标明，如“外语A Ⅲ◇2-8,16-18(5,6)”表示该门课程每周5-6节上课，第2~第8周开课，停7周后，第16~第18周继续上课；课程表中有（11-18）表示该门课程第11至第18周上课。
三、教室号以A开头的为里仁学院教学楼A区内的教室，以B开头的为里仁学院教学楼B区内的教室，以C开头的为里仁学院教学楼C区内的教室，以D开头的为里仁学院教学楼D区内的教室，以AD开头的为里仁学院A区与D区之间的教室，以BC开头的为里仁学院B区与C区之间的教室，以J开头的为里仁学院阶梯教室，以SB开头的为里仁学院实验中心北配楼内的语音室，以SN开头的为里仁学院实验中心南配楼内的语音室。
人101为东校区人文馆内广电实验室。
学生上机地点为里仁学院实验中心微机房。
四、在A、B区内上课的教师请到AB220（教师休息室）领取无线麦克，在C、D区及AD区、BC区内上课的教师请到CD220（教师休息室）领取无线麦克，在阶梯教室上课的教师请到J204（教师休息室）领取无线麦克，在语音室上课的教师请到SB201领取无线麦克。
五、C201～C207、C301～C307、D201～D208、D301～D308、D405～D410、AD301、AD302、AD401、AD402、BC301、BC302、BC401、BC402以及阶梯教室为多媒体教室，请任课教师根据教室类型安排教学。
答疑室为A300、B300、C300、D300、A400、B400（外教）、C400、D400、A500、B500、C500（制图）、D500，答疑前到B109取钥匙，答疑后送回。
数字信号处理课程设计选做题目
数字信号处理课程设计选做题目及要求一、课程设计题目1. DFT在信号频谱分析中的应用2.用窗函数法设计FIR数字低通滤波器注：以上课程设计题目具体要求可参考附录一二、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。
三、课程设计报告撰写格式要求课程设计报告格式按附录三中的要求去做。
报告应认真书写，条理清晰，内容充实、插图规范，符合设计格式要求。
程序执行结果的图形尽量打印出来。
注：附录一：可供参考的课程设计题目及具体内容要求附录二：MATLAB语言简介附录三：课程设计报告撰写格式附录一：可供参考的设计题目及具体内容要求设计一 DFT 在信号频谱分析中的应用一、设计目的1. 熟悉DFT 的性质。
2. 加深理解信号频谱的概念及性质。
3. 了解高密度谱与高分辨率频谱的区别。
二、设计任务与要求1.学习用DFT 和补零DFT 的方法来计算信号的频谱。
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））。
数字信号处理课程设计选做题目(学生用)
数字信号处理课程设计选做题目及要求一、课程设计题目根据大纲要求提供以下八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4. 离散时间系统频域分析5.用双线性变换法设计IIR数字滤波器6.双音多频拨号音编解码系统7.用凯塞窗设计线性相位带通FIR滤波8.用窗函数法设计FIR数字低通滤波器注：以上课程设计题目具体要求可参考附录一二、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。
三、课程设计报告撰写格式要求课程设计报告格式按附录三中的要求去做。
报告应认真书写，条理清晰，内容充实、插图规范，符合设计格式要求。
程序执行结果的图形尽量打印出来。
注：附录一：可供参考的课程设计题目及具体内容要求附录二：MATLAB语言简介附录三：课程设计报告撰写格式附录一：可供参考的设计题目及具体内容要求设计一 DFT 在信号频谱分析中的应用一、设计目的1. 熟悉DFT 的性质。
数字信号处理课程设计--双线性变换法设计数字高通滤器
数字信号处理课程设计--双线性变换法设计数字高通滤器《数字信号处理》课程设计报告题目双线性变换法设计数字高通滤器学院信息工程学院专业通信工程班级1004学号2010013598 2010013643 学生姓名陈涛周亮指导教师刘振二0一二年十二月目录一前言 (1)二课程设计的目的和意义 (2)三课程设计题目描述及要求 (2)四详细设计过程 (2)1.设计思想 (2)2. 设计原理 (3)2.1 巴特沃斯型滤波器原理 (3)2.2 双线性变换法原理 (6)3. 设计过程 (7)3.1巴特沃斯模拟滤波器的设计 (7)3.2巴特沃斯模拟滤波器转变为数字高通滤波器 (7)五总结 (10)1.设计过程中遇到的问题及解决办法 (10)2.总结与体会 (10)参考文献 (11)一前言数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。
巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。
这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯（Stephen Butterworth）在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。
数字滤波器是具有一定传输选择特性的数字信号处理装置,其输入、输出均为数字信号,实质上是一个由有限精度算法实现的线性时不变离散系统。
此课程设计主要介绍了用双线性不变法设计数字高通滤波器，要求采用巴特沃斯型滤波器，介绍了设计步骤，然后在MATLAB 环境下进行了仿真与调试，实现了设计目标。
数字信号处理课程设计
课程设计课程名称数字信号处理课程设计题目名称数字调音台学生学院专业班级学号学生姓名指导教师摘要根据数字信号处理课程设计教学大纲的要求，利用Matlab（工程设计软件）设计数字调音台，并且给出了具体的软件实施方案。
Matlab功能强大、简单易学、编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎。
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信号分析、处理和设计。
此次设计利用Matlab对音频信号进行采样后；并画出音频信号的时域波形、频谱图；然后利用IIR设计高通、低通、带通以及帯阻滤波器对现有的音频信号进行滤波，实现音频音色的改变实现调音台的功能，并画出滤波后信号的时域波形和频谱，对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；最后利用GUI设计一个数字信号系统界面。
目录1、课程设计目的 (4)2、一般设计要求 (4)3 、课题选择 (5)3.1 题目选择：题目二：数字调音台 (5)课程设计报告要求 (5)3.2 涉及知识点 (5)3.3 总体方案 (6)4 系统设计 (7)4.1 系统流程图 (7)4.2 具体设计 (7)4.2.1 音乐选择与播放区域设计 (8)4.2.2 滤波器参数设置区域 (9)4.2.3 滤波器类型选择区域设计 (9)5 程序设计 (10)5.1 matlab简介 (10)5.2滤波器设计所涉及的matlab函数 (10)6 系统运行与测试 (16)6.1 音乐选择与播放区域 (16)6.1.1 选择曲目 (16)6.1.2 播放曲目 (16)6.1.3 停止曲目 (16)6.2 滤波器参数设置区域 (17)6.3 滤波器类型选择区域 (17)6.3.1 高通滤波器 (17)6.3.2 低通滤波器 (18)6.3.3 带通滤波器 (19)7 总结： (21)参考文献 (21)附录：附完整的matlab程序 (22)1、课程设计目的《数字信号处理》课程是一门理论和技术发展十分迅速、应用非常广泛的前沿性学科，在雷达、通信、医学、地震等众多领域都有广发的应用。
数字信号处理设计题
12 高通（模拟频 切比雪夫
带变换）
Ⅰ型 IIR
切比雪夫 Ⅱ型 IIR
椭圆 IIR Halfband Algorithm
13 Differentiator 等波纹
FIR
最小方差 FIR
14 Hilbert 变换 等波纹 最小方差
滤波器
FIR
FIR
15
Notching
陷波滤波器
Single Comb IIR Notch IIR
3. 在计算机辅助计算基础上分析滤波器参数的字长对其性能指标的影响；
4. 以上各项要有理论分析和推导、原程序以及表示计算结果的图表；
5. 课程设计结束时提交设计说明书。
表一
0123456789
0
0101 0102 0103 0104 0105 0106 0201 0202 0203
1 0503 0505 0406 0405 0404 0403 0402 0401 0301 0205
16 带通（模拟频 窗函数
带变换）
FIR
等波纹 FIR
插值滤波 最小方差
FIR
FIR
频率抽样 FIR
17 带通（模拟频 切比雪夫
带变换）
Ⅰ型 IIR
切比雪夫 Ⅱ型 IIR
椭圆 IIR
Inverse Sinc 技术
18 带阻（模拟频 窗函数
带变换）
FIR
等波纹 FIR
插值滤波 最小方差
FIR
FIR
频率抽样 FIR
FIR
06
巴特沃思 IIR
巴特沃思 IIR
巴特沃思 IIR
巴特沃思 IIR
10 带阻（数字频 切比雪夫 切比雪夫
带变换）
数字信号处理课程设计题目
题目一 : A sinusoid of frequency ω0=0.1πand duration of 300 samples, that is0()sin()x n n ω=,0≤n<300, is input to a (causal) filter with transfer function 1()1bH Z az -=-,where a=0.97。
Adjust thescale factor b such that the filter’s gain at ω0 is unity 。
Determine and plot the input x(n) and the output y(n) of the filter over the interval 0≤n<450, by iterating the difference equation of the filter. At the same time, plot the filter’s magnitude response.题目二: It is desired to extract a constant signal x (n)=s(n)+ ν(n)=s+ ν (n),where ν(n) is zero-meanwhite Caussian noise of variance бv 2 . (1) First-order IIR smoother; To this end, the following IIR lowpassfilter is used: 1()1bH Z az -=-, where the parameter a is restrict to the range 0<a <1.This can beachieve in two ways. (2) FIR averaging filters: Consider ,for example, the third-order filter H(z)=h 0+h 1z -1+h 2z -2+h 3z -3.(提示:当h 0,h 1,h 2,h 3四个系数相等时,其噪声抑制效果最佳)．备注：题目1,2可参考教材《数字信号处理》P187例6.6.1题目三：U sing the bilinear transformation and a lowpass analog Butterworth prototype, design a lowpass digital filter operating at a rate of 20kHz and having passband extending to 4kHz with maximum passband attenuation of 0.5dB,and stopband starting at 5kHz with a minimum stopband attenuation of 10dB.题目四：U sing the bilinear transformation and a lowpass analog Butterworth prototype, design a highpass digital filter operating at a rate of 20kHz and having passband extending to 5kHz with maximum passband attenuation of 0.5dB,and stopband ending at 4kHz with a minimum stopband attenuation of 10dB.备注：题目3,4要求：实验报告中要求写出对应的滤波器H(z)，并在H(z)表达式中将共轭极点对组成二阶基本节，以极点在Z 平面上分布顺序写出H(z)形式并将各二阶基本节系数以顺序列表。
数字信号处理课程设计
数字信号处理课程设计《数字信号处理》课程设计设计题⽬：基于MATLAB 的⾳乐信号处理和分析⼀、课程设计的⽬的 (2)⼆、课程设计基本要求 (2)三、课程设计内容 (2)1、⾳乐信号的⾳谱和频谱观察 (2)2、⾳乐信号的抽取（减抽样） (4)3、⾳乐信号的AM调制 (8)4、AM调制⾳乐信号的同步解调 (11)5、⾳乐信号的滤波去噪 (19)6、⾳乐信号的幅频滤波和相频滤波 (19)四、问题讨论 (27)1、IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的⽐较 (27)2、⾳乐信号的⾳调与信号的什么特征有关？ (30)3、⾳乐信号的⾳⾊与信号的什么特征有关？ (30)4、两种不同⾳⾊的⾳乐信号叠加混叠后，为何⼈⽿还可以分辨？ (31)5、⾳乐信号的幅度与相位特征对信号有哪些影响？ (31)五、⼼得体会 (31)⼀、课程设计的⽬的本课程设计通过对⾳乐信号的采样、抽取、调制、解调等多种处理过程的理论分析和MATLAB实现，使学⽣进⼀步巩固数字信号处理的基本概念、理论、分析⽅法和实现⽅法；使学⽣掌握的基本理论和分析⽅法知识得到进⼀步扩展；使学⽣能有效地将理论和实际紧密结合；增强学⽣软件编程实现能⼒和解决实际问题的能⼒。
⼆、课程设计基本要求1学会MATLAB 的使⽤，掌握MATLAB的基本编程语句。
2掌握在Windows 环境下⾳乐信号采集的⽅法。
3掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本⽅法。
4掌握MATLAB 设计FIR 和IIR 数字滤波器的⽅法。
5 掌握使⽤MATLAB处理数字信号、进⾏频谱分析、设计数字滤波器的编程⽅法。
三、课程设计内容1、⾳乐信号的⾳谱和频谱观察使⽤windows下的录⾳机录制⼀段⾳乐信号或采⽤其它软件截取⼀段⾳乐信号（要求：时间不超过5s、⽂件格式为wav⽂件）①使⽤wavread语句读取⾳乐信号，获取抽样率；（注意：读取的信号是双声道信号，即为双列向量，需要分列处理）；②输出⾳乐信号的波形和频谱，观察现象；③使⽤sound语句播放⾳乐信号，注意不同抽样率下的⾳调变化，解释现象。
《数字信号处理》课程设计任务书(12级)
中南大学本科生课程设计任务书课程名称数字信号处理课程设计指导教师学院信息科学与工程学院专业班级通信工程班中 南 大 学课程设计任务书一、课程设计目的：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。
二、课程设计内容课程设计选题组一：一、一个连续信号含两个频率分量，经采样得()=sin(2*0.125*n)+cos(2*(0.125+f)*n),0,1,,1x n n N ππ∆=-当N=16，Δf 分别为1/16和1/64时，观察其频谱；当N=128时，Δf 不变，其结果有何不同，为什么？绘出相应的时域与频域特性曲线，分析说明如何选择DFT 参数才能在频谱分析中分辨出两个不同的频率分量。
二、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）设计一个滤波器，滤除该周期信号中40Hz 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。
三、音乐信号处理：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）设计全通混响器，实现自然声音混响效果。
给出混响器的单位脉冲响应及幅频特性，给出混响后的信号频谱。
4）设计均衡器，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**。
（**可选做）课程设计选题组二：一、已知序列791()=cos()0.5cos()0.75cos()16162x n n n n πππ++1）为了克服频谱泄露现象，试确定DFT 计算所需要的信号数据长度N 。
数字信号处理课程设计2012
18
实例2：图像的实现
19
课设格式
一、目的和要求 二、原理
析（计算过程与结果、数据曲
线、图表等） 五、源程序等 六、参考文献（>=3篇）
20
课程设计实验报告要求
一、首页（模板） 二、实验报告中涉及的原理性的图表要自己动手画，不可
以拷贝；涉及的公式要用公式编辑器编辑。
课程设计（选3）
使用FFT实现任意三个同频带信号的频分复用 课程设计内容： 选择三个不同频段的信号对其进行频谱分析，根据
信号的频谱特征设计三个不同的数字滤波器，将三路信号 合成为一路信号，分析合成信号的时域和频域特点，然后 将合成信号分别通过设计好的三个数字滤波器，分离出原 来的三路信号，分析得到的三路信号的时域波形和频谱， 与原始信号进行比较说明频分复用的特点。
频域特性。
8
8
课程设计（选1）
课程设计基本要求 ①学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法； ②掌握在Windows环境下语音信号采集的方法；
③掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法；
④掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法； ⑤学会用MATLAB对信号进行分析和处理。
16
实例1：滤波过程的实现
滤波前信号波形 10 5 0 -5 -10 500 1500 滤波前信号频谱
1000
0
200
400
600
0
0
2000
4000
6000
滤波后信号波形 1 0.5 0 -0.5 -1 80 60 40 20 0
滤波后信号频谱
0
200
400
600
0
2000
4000
数字信号处理课程设计基于matlab的滤波器的设计
《数字信号处理》课程设计报告(基于matlab的滤波器的设计)专业：通信工程班级：学号：姓名：指导教师：2012 年月日目录一、概述 (3)1、题目意义 (3)2、所做工作 (3)3、系统功能 (3)二、滤波器原理 (3)三、软件设计流程 (7)1、语音信号的采集 (7)2、语音信号频谱及加噪 (8)3、信号经低通滤波器滤波 (10)4、信号经带通滤波器滤波 (11)5、信号经高通滤波器滤波 (12)6、比较滤波前后的信号并分析 (13)7、回放语音信号 (15)四、源程序代码及整体波形 (15)五、心得体会 (17)(要求：给出一级目录，宋体加粗，四号字,倍行距。
)一、概述1）题目意义本次课程设计的要求是基于matlab的滤波器的设计，而滤波器又可分为IIR滤波器和FIR滤波器。
我所采用的是IIR滤波器的设计，通过对语音信号的采集、加噪，然后通过所设计的滤波器滤波，通过回放语音信号，并与原始信号作比较来检验所设计滤波器的特性。
2）所做工作此次课程设计中所做的最主要的也是最耗时工作就是滤波器的设计，其次就是采集语音信号，并对语音信号的滤波，这是这次实验的主要步骤。
最后将原语音信号与滤波后的语音信号的时域波形和频谱分别进行比较，并作了分析。
3）系统功能因对语音信号加噪后如不进行滤波会产生很大的失真，滤波器的作用会把滤波器工作频率以外的频谱成分滤除掉，可较好的回复原语音信号，滤波器的作用在实际工作中的作用也如此，如要传输的信号通过信道后会叠加上高斯白噪声，在解调之前可先通过BPF滤除BPF以外的噪声。
二、滤波器原理1）FIR和IIR数字滤波器的选择数字滤波器根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即无限冲击响应IIR滤波器和有限冲击响应FIR滤波器。
IIR滤波器设计方法有间接法和直接法，间接法是借助于模拟滤波器的设计方法进行的。
其设计步骤是：先设计过渡模拟滤波器得到系统函数H（s），然后将H（s）按某种方法转换成数字滤波器的系统函数H(z)。
数字信号处理课程设计选做题目
数字信号处理课程设计选做题目及要求一、课程设计题目1. DFT在信号频谱分析中的应用2.用窗函数法设计FIR数字低通滤波器注：以上课程设计题目具体要求可参考附录一二、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。
三、课程设计报告撰写格式要求课程设计报告格式按附录三中的要求去做。
报告应认真书写，条理清晰，内容充实、插图规范，符合设计格式要求。
程序执行结果的图形尽量打印出来。
注：附录一：可供参考的课程设计题目及具体内容要求附录二：MATLAB语言简介附录三：课程设计报告撰写格式附录一：可供参考的设计题目及具体内容要求设计一 DFT 在信号频谱分析中的应用一、设计目的1. 熟悉DFT 的性质。
2. 加深理解信号频谱的概念及性质。
3. 了解高密度谱与高分辨率频谱的区别。
二、设计任务与要求1.学习用DFT 和补零DFT 的方法来计算信号的频谱。
2012数字信号处理完整试题库
第一套一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在括号内。
1.若一模拟信号为带限，且对其抽样满足奈奎斯特采样定理，则只要将抽样信号通过( )即可完全不失真恢复原信号。
A.理想低通滤波器B.理想高通滤波器C.理想带通滤波器D.理想带阻滤波器 2．下列系统（其中y(n)为输出序列，x(n)为输入序列）中哪个属于线性系统？( ) A.y(n)=x 3(n)B.y(n)=x(n)x(n+2)C.y(n)=x(n)+2D.y(n)=x(n 2)3.．设两有限长序列的长度分别是M 与N ，欲用圆周卷积计算两者的线性卷积，则圆周卷积的长度至少应取( )。
A ．M+NB.M+N-1C.M+N+1D.2(M+N)4.若序列的长度为M ，要能够由频域抽样信号X(k)恢复原序列，而不发生时域混叠现象，则频域抽样点数N 需满足的条件是( )。
A.N ≥MB.N ≤MC.N ≤2MD.N ≥2M 5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正比。
A.N B.N 2 C.N 3 D.Nlog 2N6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构( )。
A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型7.第二种类型线性FIR 滤波器的幅度响应H(w)特点( )： A 关于0=w、π、π2偶对称B 关于0=w 、π、π2奇对称C 关于0=w 、π2偶对称 关于=w π奇对称D 关于0=w 、π2奇对称 关于=w π偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是： （ ） A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数 B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数 C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数 D )n N (h )n (h --=1 N 为奇数9.以下对双线性变换的描述中不正确的是( )。
A.双线性变换是一种非线性变换B.双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换C.双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D.以上说法都不对10.关于窗函数设计法中错误的是：A 窗函数的截取长度增加，则主瓣宽度减小；B 窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状，与窗函数的截取长度无关；C 为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状，通常主瓣的宽度会增加；D 窗函数法不能用于设计高通滤波器； 二、填空题(每空2分，共20分)1. 用DFT 近似分析连续信号频谱时, _________效应是指DFT 只能计算一些离散点上的频谱。
《数字信号处理》课程设计指导13
《数字信号处理》课程设计指导一、课程设计的性质与目的《数字信号处理》课程是通信专业的一门重要专业基础课，是信息的数字化处理、存储和应用的基础。
通过该课程的课程设计实践，使学生对信号与信息的采集、处理、传输、显示、存储、分析和应用等有一个系统的掌握和理解；巩固和运用在《数字信号处理》课程中所学的理论知识和实验技能，掌握数字信号处理的基础理论和处理方法，提高分析和解决信号与信息处理相关问题的能力，为以后的工作和学习打下基础。
数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。
根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。
二、课程设计题目题目1：数字滤波器设计及在语音信号分析中的应用。
1、设计步骤：（1）语音信号采集录制一段课程设计学生的语音信号并保存为文件，要求长度不小于10秒，并对录制的信号进行采样；录制时可以使用Windows自带的录音机，或者使用其它专业的录音软件，录制时需要配备录音硬件（如麦克风），为便于比较，需要在安静、干扰小的环境下录音。
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。
（2）语音信号分析使用MATLAB绘出采样后的语音信号的时域波形和频谱图。
根据频谱图求出其带宽，并说明语音信号的采样频率不能低于多少赫兹。
（3）含噪语音信号合成在MATLAB软件平台下，给原始的语音信号叠加上噪声，噪声类型分为如下几种：①白噪声；②单频噪色（正弦干扰）；③多频噪声（多正弦干扰）；④其它干扰，可设置为低频、高频、带限噪声，或Chirp干扰、冲激干扰。
绘出叠加噪声后的语音信号时域和频谱图，在视觉上与原始语音信号图形对比，也可通过Windows播放软件从听觉上进行对比，分析并体会含噪语音信号频谱和时域波形的改变。
（4）数字滤波器设计及滤波给定滤波器的规一化性能指标（参考指标,实际中依据每个同学所叠加噪声情况而定）例如：通带截止频率wp=0.25*pi, 阻通带截止频率ws=0.3*pi; 通带最大衰减Rp=1 dB; 阻带最小衰减Rs=15 dB，每个题目至少设计出5个用不同方法的不同类型滤波器。
2012年春季学期数字信号处理课程设计题目_里仁
2012年春季学期数字信号处理课程设计题⽬_⾥仁设计内容及要求⼀、分组安排共分为22组，每4⼈⼀组⼆、时间安排作息时间：上午：08:30-11:30下午：14:30-17:30总体安排：6.18 上午，布置设计内容6.18下午开始编写调试程序，撰写课程设计报告6.19 机房占⽤，⾃⾏解决机位问题，借阅资料6.22 下午14:30在第6机房答辩要求：每个⼈独⽴设计程序，独⽴答辩，每⼈答辩时间2-3 min，课程设计报告撰写参考撰写规范三、设计题⽬及要求1、虚拟信号发⽣器的设计利⽤“Matlab+声卡”实现任意波形虚拟信号发⽣器。
要求⾄少输出五种以上参数可调的信号(如：⽅波，三⾓波，正弦波等)。
将产⽣的信号通过声卡输出到⽰波器上，观察实际输出波形与理论输出波形的关系，简要分析误差产⽣的原因。
2、语⾳信号采集及处理软件设计利⽤Matlab设计实现语⾳信号采集处理软件，通过MIC实时录制并分析语⾳信号，包括实时显⽰信号波形、计算信号的频谱等。
对⽐不同说话⼈语⾳频谱的异同，并结合语⾳信号处理知识加以解释。
3、16点基2DIT-FFT程序利⽤C(或C++、Matlab)语⾔设计16点基2DIT-FFT程序，并对如下数据进⾏分析，给出输出结果并画出信号的幅值谱和相位谱。
4、多功能频谱分析仪的设计利⽤Matlab实现信号的频谱分析功能，包括信号的FFT（幅值谱和相位谱），功率谱分析(周期图法和现代谱估计⽅法)，倒谱分析等，对典型信号进⾏分析，⽐较各种频谱分析⽅法的异同点。
5、信号采集频谱分析实验，验证吉布斯效应和栅栏效应利⽤Matlab软件，根据设计要求(包括：谱分辨率和采样频率)选择合适的参数进⾏频谱分析。
进⼀步，从理论和实验上分析DFT造成的栅栏效应和信号截取产⽣的吉布斯效应。
6、DFT 与FFT 计算速度⽐较分析利⽤Matlab 或者C 语⾔设计DFT 和FFT 程序，⽐较两种频谱分析⽅法的计算速度，并与理论值进⾏⽐较，分析误差产⽣的原因。
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设计内容及要求
一、分组安排
共分为22组，每4人一组
二、时间安排
作息时间：上午：08:30-11:30
下午：14:30-17:30
总体安排：6.18 上午，布置设计内容
6.18下午开始编写调试程序，撰写课程设计报告
6.19 机房占用，自行解决机位问题，借阅资料
6.22 下午14:30在第6机房答辩
要求：每个人独立设计程序，独立答辩，每人答辩时间2-3 min，课程设计报告撰写参考撰写规范
三、设计题目及要求
1、虚拟信号发生器的设计
利用“Matlab+声卡”实现任意波形虚拟信号发生器。
要求至少输出五种以上参数可调的信号(如：方波，三角波，正弦波等)。
将产生的信号通过声卡输出到示波器上，观察实际输出波形与理论输出波形的关系，简要分析误差产生的原因。
2、语音信号采集及处理软件设计
利用Matlab设计实现语音信号采集处理软件，通过MIC实时录制并分析语音信号，包括实时显示信号波形、计算信号的频谱等。
对比不同说话人语音频谱的异同，并结合语音信号处理知识加以解释。
3、16点基2DIT-FFT程序
利用C(或C++、Matlab)语言设计16点基2DIT-FFT程序，并对如下数据进行分析，给出输出结果并画出信号的幅值谱和相位谱。
4、多功能频谱分析仪的设计
利用Matlab实现信号的频谱分析功能，包括信号的FFT（幅值谱和相位谱），功率谱分析(周期图法和现代谱估计方法)，倒谱分析等，对典型信号进行分析，比较各种频谱分析方法的异同点。
5、信号采集频谱分析实验，验证吉布斯效应和栅栏效应
利用Matlab软件，根据设计要求(包括：谱分辨率和采样频率)选择合适的参数进行频谱分析。
进一步，从理论和实验上分析DFT造成的栅栏效应和信号截取产生的吉
布斯效应。
6、DFT 与FFT 计算速度比较分析
利用Matlab 或者C 语言设计DFT 和FFT 程序，比较两种频谱分析方法的计算速度，并与理论值进行比较，分析误差产生的原因。
7、利用Matlab 验证时域采样定理
利用Matlab 对连续信号进行采样，对比采样频率m a x 2f f s <，max 2f f s =，max 2f f s >三种情况下的频谱，并与理想频谱进行分析，进而从实验上验证时域采样
定理。
8、系统时域、频率特性分析与验证
设计一个信号处理系统(差分方程或系统函数形式)，利用Matlab 软件分析系统的单位脉冲响应，单位阶跃响应，幅频特性和相频特性，并与理论曲线进行比较。
9、利用循环卷积实现快速卷积运算
利用Matlab 分别设计循环卷积和线性卷积程序，比较算法的计算速度；利用FFT-IFFT 实现快速循环卷积卷积，并利用其实现现行卷积，计算系统输出。
10、利用z 变换-反变换的方法求取系统的响应，判定系统的稳定性。
设计三个离散的线性定常系统（其中应包括稳定的和不稳定的），并利用Z 变换和反变换的方法计算系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应，并通过极点判定系统的稳定性。
11、利用窗函数法设计线性相位FIR 滤波器。
基于Matlab 软件，利用窗函数法设计满足线性相位条件的FIR 滤波器和不满足线性相位条件的FIR 滤波器，并分析滤波器单位脉冲响应，频率响应特性，观察两种情况下滤波器相频特性曲线。
12、用脉冲响应不变法设计IIR 数字滤波器
基于Matlab 软件，利用脉冲响应不变法设计IIR 低通、高通、带通、带阻数字滤波器，并分析滤波器单位脉冲响应，频率响应特性。
设计报告中要求画出所设计的滤波器的网络结构图。
13、用双线性变换法设计IIR 数字滤波器
基于Matlab 软件，利用双线性变换法设计IIR 低通、高通、带通、带阻数字滤波器，并分析滤波器单位脉冲响应，频率响应特性。
设计报告中要求画出所设计的滤波器的网络结构图。
14、DTMF 电话中的拨号信号发生与检测系统仿真
基于Matlab 软件，设计一个电话拨号模拟系统，用于产生DTMF 拨号信号，设计一个检测系统，用以检测所拨出的号码，绘制接收到信号的频谱图，撰写设计报告。
FIR数字滤波器设计过程中，窗函数的类型与窗口的长度对滤波器的性能起到十分重要的作用。
试利用Matlab软件分析五种以上窗函数的性能，给出这些窗函数在不同长度下的幅度特性曲线和相位特性曲线。
16、FIR数字滤波器和IIR滤波器的性能比较与分析。
利用Matlab软件分别设计FIR数字滤波器和IIR数字滤波器，比较分析两种滤波器的幅频特性和相频特性，并针对带噪生信号进行滤波，比较两种滤波器滤波效果，并分析各自的优缺点。
17、语音合成器设计及实现
利用Matlab软件，结合频谱分析和主频特征提取，实现两路语音信号的合成。
（例如：一个是女生读“a”，一个男生读“b”合成结果是发出女生的“b”），设计报告中应写清设计思路。
18、心电信号的时域和频域分析及实现
利用Matlab软件对心电信号进行时域(包括均值，方差，标准差，峰峰值，极大值，极小值)和频域(包括FFT，功率谱，倒谱)分析，其中涉及的参数根据需要自主选取。
19、机械测试信号时域和频域特征分析
利用Matlab软件对械测试信号进行时域(包括均值，方差，标准差，峰峰值，极大值，极小值)和频域(包括FFT，功率谱，倒谱)分析，其中涉及的参数根据需要自主选取。
20、椭圆滤波器的设计
利用Matlab软件设计椭圆滤波器，分析低通、高通、带通、带阻滤波器的幅频特性和相频特性，设计信号对滤波器的滤波性能进行验证。
21、一次N点FFT同时计算两个实序列的频谱
利用Matlab软件，生成两个长度为N的实序列，利用一次FFT运算同时计算这两个序列的频谱。
22、一次N点FFT计算长度为2N的实序列的频谱
利用Matlab软件，生成一个长度为2N的实序列，利用一次N点FFT运算计算这个序列的频谱。