《数字信号处理》讨论课及三级项目题目与要求
数字信号处理课程讨论课方案
《数字信号处理》课程讨论课教学计划数字信号谱分析及FIR滤波器设计2014年9月一、整体思路讨论课以数字信号为研究对象，通过系统归纳数字信号处理中三个重要的数学变换工具（序列Z变换、傅立叶变换、离散傅立叶变换），使学生明确离散傅立叶变换（DFT）也是一种时域到频域的变换，DFT的时域、频域的离散性使数字信号既可以在时域也可以在频域进行处理，将专业基础课和专业课知识与具体的DFT性质与谱分析手段及有限长滤波器设计方法等紧密结合，通过课前布置、指导，让学生利用课外时间查阅相关教材及资料，进行分析、归纳、总结或提炼，以学生上台讲演和讨论为主要教学形式，深入研讨数字信号谱分析及数字滤波器设计所涉及的知识点及其窄带信号的频率分辨率研究、FIR滤波器设计等工程实际的典型案例，以具体问题的理论解析和提出解决问题的方法为讨论内容，引导学生积极思考、学会学习、主动学习，综合训练学生能力，提高学生综合运用本专业知识，分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力。
二、目的和意义通过基于团队的学生上台讲演和课程讨论这种体验式教学方式，使学生加深对数字信号处理及实际应用等基础知识的理解、扩宽知识面、初步具备查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究的能力，提高学生综合运用本课程知识，分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力，并引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。
三、讨论课的内容本门课程设有两次讨论课，分别针对连续信号数字处理系统如何实现连续信号采集、时域频域分析、数字信号滤波处理等功能进行探讨。
1、第一次讨论课内容（1）时域信号(a) 如何由模拟信号产生时域离散信号；(b) 线性时不变系统输入和输出之间的关系；（2）离散傅立叶变换(a) 离散傅立叶变换的性质；(b) 如何利用离散傅立叶变换对信号进行谱分析；谱分析的误差及改进方法；DFT的高分辨率频谱与高密度频谱之间的区别。
燕山大学数字信号处理仪表一班组三级项目报告
信号处理原理及应用三级项目报告书项目名称：基于matlab的语音信号处理班级: 仪表一班二组指导教师: 谢平日期: 2015/4/14摘要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的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
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形式。
本文通过我们学习的知识利用MATLAB对语音信号进行重新采样分析，（增加或降低采样频率），比较重新采样前后声音的变化，此外结合课内课外知识进行程序的编写实现特定的语音信号的转变，完成变声器的设计工作。
关键字：音频信号变采样变声器目录摘要 (2)一．课题名称 (4)１.１语音信号重新变采样 (4)１.2变声器的设计 (4)二．音频信号处理的研究背景及意义 (4)三．利用MATLAB对语音信号重新采样分析 (4)3.1时域采样定理 (4)3.2语音信号重新采样分析 (5)3.3采样定理分析 (7)四．变声器的设计 (10)4.1语音参数分析 (10)4.2变声器原理 (11)4.3设计方案及实现 (11)五．项目总结 (17)六．参考文献一、课题名称1.1语音信号重新变采样1.2变声器的设计二、音频信号处理的研究背景及意义音频信号处理是一项历史悠久研究广泛的课题，语音是人类获取信息的重要来源和利用信息的重要手段。
通过语音相互传递信息是人类最重要的基本功能之一，语言是人类特有的功能，它是创造和记载几千年人类文明史的根本手段，没有语言就没有今天的人类文明。
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的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
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形式。
同时，语言也是人与机器之间进行通信的重要工具，它是一种理想的人机通信方式，因而可为信息处理系统建立良好的人机交互环境，进一步推动计算机和其他智能机器的应用，提高社会的信息化程度。
青岛科技大学《数字信号处理》课程设计(一)讲诉
青 岛 科 技 大 学《数字信号处理》课程设计报告题 目 ________________________________________________________________________指导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号_________________________________________________________院（部）_____________________专业＿＿班____2014__年 _12__月 __25_日数字信号分析及数字滤波器设计 张淑军1.目的与要求1.进一步巩固数字信号处理中的基本原理与方法，提高分析、解决实际问题的能力。
2.熟练掌握一门计算机语言，进行数字信号处理应用的开发设计，训练基本技能，如查阅设计资料和手册、程序的设计、调试等。
3选择的题目为（一）《数字信号分析及数字滤波器设计》1.用以下方式产生三个不同频段的信号：（1）自己录制一段正常的语音文件；（2）录制一段环境噪声文件；（3）利用MATLAB产生一个不同于以上频段的信号。
2.对上述三个信号，进行频谱分析，画出三路信号的时域波形和频谱图，对进行对比分析。
3.根据三路信号的频谱特点得到性能指标，由性能指标设计三个滤波器，并画出各滤波器的频域响应。
4.将三路信号叠加为一路信号。
5.用自己设计的滤波器对合成的信号进行滤波，分析得到信号的频谱，并画出滤波后信号的时域波形和频谱。
2.主要技术和原理2.1语音的输入、处理以及信号的叠加⑴Matlab中语音信号的输入为[x,fs,bits]=wavread('C:\Users\lenovo\Desktop\原始语音.wav',[50000 60000]);其中wavread函数读取Microsoft的wav格式音频文件，x为自己随意定义的一个输出函数，fs 是采样频率 bits 表示每个样点的位数，[50000 60000]表示读取从50000到60000个点到x中。
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。
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。
数字信号处理三级项目报告
数字信号处理三级项目报告Report of Discussion on Digital SignalProcessing摘要本三级项目要求使用C或C++利用数字信号处理知识设计并实现一个具有信号采集、信号时域及频域分析、FIR滤波器设计、数字信号滤波等功能的多频窄带数字信号处理软件仿真系统。
通过课程研究项目的实施，加深对数字信号处理基础知识理解的基础上，初步具备运用所学知识进行信号处理的能力，将学生的计算机操作能力、分析能力、软件设计能力与应用实践结合起来，引导学生由浅入深地掌握数字信号处理理论与开发工具，初步具备实际应用的信号处理软件开发与制作基础。
目录摘要................................................................................................................... I 1系统整体设计思想. (1)2连续信号时域采集模拟实现模块 (1)2.1将模拟多频窄带信号理想采样转换为数字信号 (1)2.2采样过程 (1)3输入信号的频域分析模块 (2)3.1DFT对信号进行谱分析 (2)3.2信号的时域分析 (3)3.3信号的频域分析 (3)3.4DFT的高分辨率频谱与高密度频谱之间的区别 (3)3.5 谱分析的误差及改进方法 (4)4FIR滤波器设计模块 (6)设计方法如下： (6)4.1线性相位法 (6)4.1.1第一类线性相位： (6)4.1.2线性相位FIR数字滤器的零点分布特点 (8)4.2理想低通滤波器的逼近 (9)4.3窗函数设计法原理 (10)4.3.1窗函数法设计FIR滤波器的步骤 (12)4.3.2加窗处理对矩形频率响应的影响 (12)5输入信号的滤波处理及结果分析模块 (13)1系统整体设计思想a)信号采集：将模拟单频或多频窄带信号（可由多个正弦信号叠加）模拟信号理想采样转换为数字信号b)信号的时域波形：观察输入信号的时域波型。
数字信号处理三级项目
燕山大学多频窄带数字信号处理仿真系统设计学生所在学院：信息学院学生所在班级：电子信息工程2班课程名称：数字信号处理学生姓名：姜升殿、李林、刘鹏、左园叶、陈敏、黄品程指导教师：陈书贞日期：2014.12.202014年12月多频窄带数字信号处理仿真系统设计姜升殿、李林、黄品程、刘鹏、左园叶、陈敏摘要本文主要是实现在TC2.0的环境下利用C语言实现多频窄带数字信号处理仿真系统。
系统功能包括信号采集、信号时域及频域分析、FIR滤波器设计、数字信号滤波，在本文中主要设计四种滤波系统：低通滤波系统、高通滤波系统、带通滤波系统、带阻滤波系统。
在FIR滤波器设计时使用的是窗函数设计的方法，涉及四种窗函数，分别是矩形窗、哈明窗、汉宁窗、布莱克曼窗。
最后本文对设计的系统程序进一步改进，使之可以完成信号模拟到数字的转换功能、根据数字滤波器指标自动完成滤波器设计的功能、四种滤波功能以及个步骤的时域频域图形绘制。
关键词：多频窄带数字信号处理仿真系统、FIR滤波器、C语言、TC2.0前言:本次数字信号三级项目是教改后用于帮助同学理解数字信号的理论和提高处理解决问题的能力而设立的，主要是利用数字信号的理论结合编程实现一个多频窄带数字信号处理仿真系统设计。
目前的软件解决数字信号处理的有很多，比较好的是MATLAB，其强大的数字图像处理能力为我们提供了很好的处理环境，但是由于其处理都是集成的，同时给我们的使用带来一定的不便性，对于我们理解信号处理过程和定制我们需要的信号处理软件没有参考价值。
故我们选择利用tc2.0环境下的C语言进行系统设计与编写，预期实现信号的采集、信号时域及频域分析、FIR滤波器设计、数字信号滤波等功能的多频窄带数字信号处理软件仿真系统。
项目组分工：组长姜升殿，负责程序的编写和调试以及报告和汇报ppt的部分制作；组员李林，负责报告主要编写；组员陈敏，负责汇报ppt的主要制作；组员黄品程，负责部分程序的编写；组员左园叶，负责报告的理论部分整理；组员刘鹏，负责报告的理论部分整理。
青岛科技大学《数字信号处理》课程设计(一)讲诉
青 岛 科 技 大 学《数字信号处理》课程设计报告题 目 ________________________________________________________________________指导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号_________________________________________________________院（部）_____________________专业＿＿班____2014__年 _12__月 __25_日数字信号分析及数字滤波器设计 张淑军1.目的与要求1.进一步巩固数字信号处理中的基本原理与方法，提高分析、解决实际问题的能力。
2.熟练掌握一门计算机语言，进行数字信号处理应用的开发设计，训练基本技能，如查阅设计资料和手册、程序的设计、调试等。
3选择的题目为（一）《数字信号分析及数字滤波器设计》1.用以下方式产生三个不同频段的信号：（1）自己录制一段正常的语音文件；（2）录制一段环境噪声文件；（3）利用MATLAB产生一个不同于以上频段的信号。
2.对上述三个信号，进行频谱分析，画出三路信号的时域波形和频谱图，对进行对比分析。
3.根据三路信号的频谱特点得到性能指标，由性能指标设计三个滤波器，并画出各滤波器的频域响应。
4.将三路信号叠加为一路信号。
5.用自己设计的滤波器对合成的信号进行滤波，分析得到信号的频谱，并画出滤波后信号的时域波形和频谱。
2.主要技术和原理2.1语音的输入、处理以及信号的叠加⑴Matlab中语音信号的输入为[x,fs,bits]=wavread('C:\Users\lenovo\Desktop\原始语音.wav',[50000 60000]);其中wavread函数读取Microsoft的wav格式音频文件，x为自己随意定义的一个输出函数，fs 是采样频率 bits 表示每个样点的位数，[50000 60000]表示读取从50000到60000个点到x中。
《数字信号处理》课程教学大纲
课程编号15102308《数字信号处理》教学大纲Digital Signal Processing一、课程基本信息二、本课程的性质、目的和任务《数字信号处理》课程是信息工程本科专业必修课，它是在学生学完了高等数学、概率论、线性代数、复变函数、信号与系统等课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。
本课程将通过讲课、练习使学生建立“数字信号处理”的基本概念，掌握数字信号处理基本分析方法和分析工具，为从事通信、信息或信号处理等方面的研究工作打下基础。
三、教学基本要求1、通过对本课程的教学，使学生系统地掌握数字信号处理的基本原理和基本分析方法，能建立基本的数字信号处理模型。
2、要求学生学会运用数字信号处理的两个主要工具：快速傅立叶变换（FFT）与数字滤波器，为后续数字技术方面课程的学习打下理论基础。
3、学生应具有初步的算法分析和运用MA TLAB编程的能力。
四、本课程与其他课程的联系与分工本课程的基础课程为《高等数学》、《概率论》、《线性代数》、《复变函数》、《信号与系统》等课程，同时又为《图像处理与模式识别》等课程的学习打下基础。
五、教学方法与手段教师讲授和学生自学相结合，讲练结合，采用多媒体教学手段为主，重点难点辅以板书。
六、考核方式与成绩评定办法本课程采用平时作业、期末考试综合评定的方法。
其中平时作业成绩占40%，期末考试成绩占60%。
八、课程结构和学时分配七、使用教材及参考书目【使用教材】吴镇扬 编，《数字信号处理》，高等教育出版社，2004 年 9 月第一版。
【参考书目】1、姚天任,江太辉 编，《数字信号处理》（第二版），华中科技大学出版社，2000 年版。
2、程佩青 著，《数字信号处理教程》（第二版），清华大学出版社出版，2001 年版。
3、丁玉美,高西全编著，《数字信号处理》，西安电子科技大学出版社，2001 年版。
4、胡广书 编，《数字信号处理——理论、算法与实现》，清华大学出版社，2004 年版。
(完整版)《数字信号处理》课程教学大纲
《数字信号处理》课程教学大纲课程编号: 11322617，11222617，11522617课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing课程类型: 专业核心课程总学时：56 讲课学时：48 实验学时：8学分：3适用对象: 通信工程专业、电子信息科学与技术专业先修课程：信号与系统、Matlab语言及应用、复变函数与积分变换执笔人：王树华审定人：孙长勇一、课程性质、目的和任务《数字信号处理》是通信工程、电子信息科学与技术专业以及电子信息工程专业的必修课之一，它是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步学习其它专业选修课的专业平台课程。
本课程将通过讲课、练习、实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。
为以后进一步学习和研究奠定良好的基础。
二、课程教学和教改基本要求数字信号处理是用数字或符号的序列来表示信号，通过数字计算机去处理这些序列，提取其中的有用信息。
例如，对信号的滤波，增强信号的有用分量，削弱无用分量；或是估计信号的某些特征参数等。
总之，凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计和识别等都是数字信号处理的研究对象。
本课程介绍了数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术。
主要讨论离散时间信号和系统的基础理论、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计以及有限字长效应。
通过本课程的学习使学生掌握利用DFT理论进行信号谱分析，以及数字滤波器的设计原理和实现方法，为学生进一步学习有关信息、通信等方面的课程打下良好的理论基础。
本课程将通过讲课、练习、实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。
为以后进一步学习和研究奠定良好的基础，应当达到以下目标：1、使学生建立数字信号处理系统的基本概念，了解数字信号处理的基本手段以及数字信号处理所能够解决的问题。
2、掌握数字信号处理的基本原理，基本概念，具有初步的算法分析和运用MATLAB编程的能力。
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。
数字信号处理教案(22讲) (1)精选全文完整版
进一步深入理解连续傅立叶变换、序列的傅立叶变换、离散傅立叶级数、离散傅立叶变换之间的关系；
进一步深入理解傅立叶变换、拉普拉斯变换、Z变换之间的关系。
授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□
教学方式（请打√）：讲授√ 讨论□ 指导□ 其他□
教学资源（请打√）：多媒体√ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□
作业布置（讨论、思考题、书面作业）：
习题一（P26）：5（4、5、6）、6（2）、8（2、3）、12
参考资料（含参考书、文献等）：
熟悉序列的概念和表示方法；掌握序列的基本运算；掌握常用的时域离散信号；
理解序列的基本性质。
教学内容（包括基本内容、重点内容和难点）：
基本内容：数字信号处理的概念、特点和应用；该课程的学习任务和学习方法；
序列的基本概念；序列的基本运算；典型序列；序列的基本性质；
重点：数字信号处理的特点和应用；
序列的基本运算和基本性质。
分析并推导序列的傅立叶变换的计算公式。
分析序列傅立叶变换的基本性质，为学习离散傅立叶变换打基础。
其中：复习10分钟，授新课83分钟，安排讨论5分钟，布置作业2分钟
授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□
教学方式（请打√）：讲授√ 讨论□ 指导□ 其他□
教学资源（请打√）：多媒体√ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□
作业布置（讨论、思考题、书面作业）：
习题二（P63）：1（2、3、6、7）、2、4
参考资料（含参考书、文献等）：
[1]Signals & Systems (Second Edition)PDF格式
2015年数字信号处理课程设计题目要求
2015年数字信号处理课程设计指导一、课程设计目的：课程设计是继讨论课和三级项目之后的综合性课程实践环节，要求学生综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，并利用MATLAB作为工具进行实现，从而复习巩固课堂所学理论知识，同时也是讨论课和三级项目内容的延伸和深化，旨在提高对所学知识的综合应用能力，并从实践上初步实现对实际信号的处理，设计信号处理软件系统。
二、课程设计总体安排：1、以小组为单位，3-4人一组，分工协作完成相应设计内容；2、要求提交课程设计报告(每人1份) 、硬件系统或软件分析系统(含程序源代码)、答辩PPT、演示视频等。
三、课程设计时间安排：时间：上午8：15-11：45 下午：14：15-17：45四、课程设计内容：专题一：语音信号处理题目1、语音信号采集与处理系统设计与实现(1) 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、时域统计特征值、计算信号的频谱等。
(2) 采集并录制一段语音信号，改变原信号的采样频率，比较不同采样频率下信号的频谱特性变化。
(3) 采集并录制每一位小组成员的语音信号（说话内容相同，时间不超过3秒），比较语音信号频谱的异同，并结合语音信号处理知识加以解释。
(4) 基于MA TLAB GUI设计语音信号采集与处理系统界面，实现上述语音采集与处理功能。
要求该系统能实时录制语音信号、信号采样频率选择、显示语音波形与频谱、播放功能等。
可由CCS实现的功能：语音信号的时域统计特征计算、信号时域波形和频谱的显示；再进一步的话，特征值输出给DSP显示，并利用时域统计特征值进行简单的控制（如电机的正反转或信号灯的显示）题目2：语音信号采集与滤波处理系统设计与实现(1) 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、时域统计特征值、计算信号的频谱等。
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数字信号处理讨论课及三级项目说明
（2015春，仪表12级）
数字信号处理在语音、通信、机械、雷达、天文、金融及生物医学等各个领域应用广泛。
本课程包括讨论和三级项目2个实践环节，具体开展六个专题实践，其中讨论课侧重信号处理主要知识点及某一应用方法研讨，三级项目侧重实际信号处理过程的建模和设计。
要求学生结合查阅相关资料，加深对所学信号处理知识的理解，锻炼综合运用所学知识解决实际问题的能力，并熟练利用MATLAB软件对各种信号进行频谱分析和滤波等处理和分析。
专题1：语音信号处理
组
号
题目讨论内容三级项目内容(三选2) 备注
1 采样定理及在语音变
采样；查阅资料
分析信号
处理某一
知识点原
理，并了解
其在语音
信号采集、
频谱分析
等应用方
法，讨论
“因声辨
人”或变声
器等信号
处理过程。
a采集一段语音信号或选择已有的
语音信号进行分析，利用MATLAB
对语音信号进行重新采样分析（增
加或降低采样频率），比较重新采
样前后声音的变化，结合采样定理
给出解释；
刘洋
赵晗
谢军
陈佳美
刘月
2 频谱分析及音频信号
处理b采集多组男女生不同的声音信号
进行分析，比较男女生语音信号的
频谱；结合所学知识，实现男女音
的转换或不同年龄阶段（小孩、年
轻人、老年人）声音的转换，比较
不同声音的波形及频谱。
刘育涛
杨军
薛明
李龙川
杨哲
3 卷积过程及FIR滤波
器设计c设计两种滤波器对含噪声或加噪
声的语音信号进行分析和处理，比
较滤波前后语音信号的频谱、改变
滤波参数比较滤波性能、不同滤波
器性能比较；
杨博
刘燕妮
邱显博
魏宏达
宋旗
专题2：音乐信号处理
组
号
题目讨论内容三级项目内容(三选2) 备注
4 采样定理及音乐信号
变采样；分析信号
处理某一
知识点原
理，了解音
乐信号产
生的原理
以、音阶与
乐谱中的
信号组分
(时频域对
应关系），
讨论歌曲
数字调音
或音乐合
成的原理
及实现方
法。
a采集一段音乐信号或选择已有的
音乐信号进行分析，利用MATLAB
对信号进行重采样（增加或降低采
样频率），比较重新采样前后音乐
的变化，结合采样定理给出解释；
王婷
刘聪
刘妮
李军锋
翟园园
5 频谱分析及音乐信号
处理b采集多组不同的音阶组合信号进
行分析，比较频谱不同；结合所学
知识，对所选音阶组合或歌曲进行
数字调音处理，比较变换前后的信
号波形及频谱。
赵静雅
李硕
李晓宁
庞帅
董俊杰
6 IIR 滤波器设计
（双线性变换法）c设计滤波器对音乐信号进行处
理，比较滤波前后语音信号的频
谱、改变滤波参数比较滤波性能、
不同滤波器性能比较；
王天朔
段海峰
祁加兴
刘帅
秦情
7 FIR滤波器设计
（窗函数法）燕天娇陈晓敏李帅李洋高宇飞
专题3：心电信号处理
组
号
题目讨论内容三级项目内容(三选2) 备注
8 IIR滤波器设计及心
电信号预处理；查阅资料
分析信号
处理某一
知识点原
理，了解心
电信号时
域特征和
频谱特征，
讨论如何
利用所学
知识对心
电信号进
a采集一段心电信号或利用给定心
电信号进行分析，选取合适的滤波
方法对心电信号进行预处理（如工
频干扰消除等），比较预处理前后
心电信号的时域波形和频谱变化、
改变滤波参数比较滤波性能、不同
滤波器性能比较。
胡晓飞
刘朝阳
刘海智
李佳妮
王淑娜
9 时域波形分析及心电
指标提取b采集多组男女生的心电信号进行
分析，比较男女生心电信号的时域
特征和频谱特征异同。
张萌萌
郑晓田
马冰卿
陈庚
王文亮
10 频谱分析基本原理及
实现行预处理
并提取心
率或其他
信息，解释
其实现原
理。
c设计合适的算法从心电信号中提
取人的心率，比较男女生心率异
同。
霍康钊
许二钊
王靖远
钱俊凯
杨志福
魏猛
专题4：脑电信号处理
组
号
题目讨论内容三级项目内容(2选1) 备注
11 带通滤波器设计及脑
电信号预处理；查阅资料
分析信号
处理某一
知识点原
理，了解脑
电信号中
的脑节律
相关知识，
讨论如何
对脑电信
号进行预
处理和节
律分析，解
释实现原
理及信号
处理方法。
a对一段脑电信号进行分析，选取
合适的滤波方法对脑电信号进行
预处理（如工频干扰消除、基线漂
移消除等），观察滤波前后信号频
率组分的变化情况，对滤波性能进
行比较。
贾鑫
于雷
邱长春
李佳栋
孟凡
12 频谱分析及脑电节律
信号提取b对预处理后的脑电信号进行频谱
分析，提取不同的脑节律（通过设
计不同的带通滤波器实现）；尝试
结合应用背景，分析左右手运动想
象脑电信号，区分左手和右手运动
想象时脑节律信息表现的差异性
（如特征频带或不同脑区能量的
不同等）。
潘丽杰
韩瑞炎
孙红祥
乔攀
李振
专题5：振动信号处理
组号题目讨论内容三级项目内容(3选2) 备注
13 IIR滤波器设计及振
动信号预处理；查阅资料分析
信号处理某一
知识点原理，了
解振动信号处
理中的滤波、频
谱分析等方法，
讨论如何分析
振动信号的特
征频率及能
量），并体现设
备状态及故障，
解释实现原理
a设计不同滤波器对振动信号
进行预处理，比较滤波前后振
动信号的频谱、改变滤波参数
比较滤波性能、不同滤波器性
能比较；
王朝辉
刘江婷
付圣
边策
刘新
14 频谱分析及振动信
号特征提取b对一段振动加速度信号进行
分析，对其进行频谱分析，观
察有效特征频带的信号能量
分布。
李海涛
刘梦
韩艳
陈鹤天
张少康
15 振动信号频谱分析
及故障分类和信号处理手
段。
c结合故障诊断应用背景，对
不同状态下的轴承振动信号
进行预处理和特征频率提取，
根据特征频率区分轴承不同
运行状态，初步实现故障状态
分类和诊断。
田阔
高浩东
贾楷文
谭勇
耿碧莹
周添敏
附：
一、实践要求：
讨论课前各组分组按照给定的题目进行相关文献资料的参阅整理，针对所确定理论知识点进行深入分析，并结合给定具体应用问题的背景、应用领域、技术实现手段和理论方法等方面进行查阅论证，可进行一定的内容选择和扩展，注意以下问题：
1、注意理论和实践的结合，在论证过程中可尽量与“二、理论重点和难点知识”内容进行相应结合探讨，加深对理论知识的理解。
2、由组长负责组织小组成员分工协作，完成所规定的理论分析、背景查阅、文献汇总、主要线索归纳、PPT制作，讲演和讨论。
讨论课上采用抽签的方式选定小组一名同学进行PPT汇报（5分钟），其他同学补充和回答问题，在课上展开讨论交流。
3、打分由老师和各小组组长共同进行，根据内容详实和可靠程度、PPT制作和汇报、回答问题等方面进行考核打分，综合得出本组成绩和同学个人成绩，加权得出最后分值，每个小组按照2、
4、3、1比例给出自评顺序。
4、每组可有加分项，即若给出相关有价值的信息，如给出相关查阅技术内容等网站；信号处理有价值网站；信号处理相关有价值刊物等，或者归纳些有价值的学习方法和思维方式等，可给以加分。
5、“1、2、4、5、9、10、14”讨论题目在“第四章离散时间信号的频域分析“结束后进行，大概第3周，同时进行三级项目基础讲解；
“3、6、7、8、11、13、12、15”讨论题目在“第六章数字滤波技术“结束后进行，大概第6周；同时进行三级项目答辩安排；
实验内容结束后，进行三级项目答辩. 三级项目计划在第6、7周进行。
三级项目内容设计中及PPT讲解中注意与以上讨论内容及相关知识点的结合；实验内容设计同时进行大作业和三级项目答疑。
二、理论重点和难点（上述讨论题目注意与以下知识点相结合）
1、信号采样中的频率混叠现象，讨论产生原因及解决办法
2、线性卷积与循环卷积异同，卷积的实际物理意义？
3、栅栏效应与吉布斯效应的现象各自产生的原因及解决方法；
4、离散傅里叶变换DFT与快速傅里叶变换FFT异同，分析FFT优势(编程实现)
5、傅里叶变换几种形式间的关系
6、IIR滤波器与FIR滤波器的异同及适用范围，如何选择？滤波器类型又如何选择？
7、脉冲响应不变法产生频率混叠的原因
8、双线性变换法非线性变换关系产生的原因
9、不同窗函数对FIR滤波器性能的影响
10、时域分析和频域分析的对应关系及实例。