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。

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。

2.用MATLAB 语言编程来实现，在做课程设计前，必须充分预习课本DTFT 、DFT 及补零DFT 的有关概念，熟悉MA TLAB 语言，独立编写程序。

三、设计内容

1. 用MATLAB 语言编写计算序列x(n)的N 点DFT 的m 函数文件dft.m 。并与MA TLAB 中的内部函数文件fft.m 作比较。

2. 对离散确定信号 ()cos(0.48)cos(0.52)x n n n ππ=+ 作如下谱分析：

(1) 截取()x n 使()x n 成为有限长序列N(0≤≤n N -1)，(长度N 自己选)写程序计 算出()x n 的N 点DFT ()X k ,画出时域序列图xn ～n 和相应的幅频图()~X k k 。

(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。

(3)利用补零DFT 计算 (1)中N 点有限长序列()x n 频谱()j X e ω并画出相应的幅频图()~j X e ωω。

3. 研究高密度谱与高分辨率频谱。

对连续确定信号333()cos(2 6.510)cos(2710)cos(2910)a x t t t t πππ=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯

以采样频率fs=32kHz 对信号()a x t 采样得离散信号()x n ，分析下列三种情况的幅频特性。

(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DFT ()X k ,并画出相应的幅频图()~X k k

(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

1()j

X eω并画出相应的幅频图

1()~

j

X eωω。

(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

2()j

X eω并画出相应的幅频图

2()~

j

X eωω。

四、设计报告要求

1. 简述设计目的及原理。

2. 完成设计中要求的各种理论推导和计算,并列出相应的MATLAB程序。

3. 绘出设计中要求的各种曲线,并作出说明。

4.结合设计过程，归纳得出结论，并分析设计中遇到的问题及解决思路和方法。

5. 写出设计体会。

6. 简要回答如下思考题：

（1）对比设计内容2中(1)(2) (3)的图，说明补零DFT的作用。

（2）解释设计内容3中

1()~

j

X eωω图和

2()~

j

X eωω图有什么区别？补零DFT能否提高信号的频谱分辨率，说明提高频谱密度、频谱分辨率的措施各是什么？

设计八用窗函数法设计FIR数字低通滤波器

一、设计目的

1. 熟悉设计线性相位数字滤波器的一般步骤。

2. 掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。

3. 熟悉各种窗函数的作用以及各种窗函数对滤波特性的影响。

4. 学会根据指标要求选取合适的窗函数。

二、设计任务与要求

1. 学会计算滤波器各项性能指标及如何来满足给定的指标要求。

2. 用MATLAB语言编程实现给定指标要求的滤波器的设计。

3. 熟悉MA TLAB语言，独立编写程序。

4. 设计低通FIR滤波器的指标：

通带最大波动

0.25,

p

R dB

=

，

0.2

p

ωπ

=

阻带最小衰减

50,

s

A dB

=

，

0.3

s

ωπ

=

三、设计内容

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）所看到的

窗函数图。

2.编写计算理想低通滤波器单位抽样响应hd(n)的m函数文件ideal．m。