现代信号处理课设报告现代信号处理课设报告.doc

中南大学 课程设计报告 题 目 现代信号处理课程设计 学生姓名 万义武 指导教师 周扬、支国明 学 院 信息科学与工程学院 学 号 0909118219 专业班级 电子信息专业1102班 一、课程设计题目 1、信号发生器 用户根据测试需要，可任选以下两种方式之一生成测试信号： （1）直接输入（或从文件读取）测试序列； （2） 输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式 （如式 1-1 所示） 、 采样频率（Hz） 、采样点数，动态生成该信号的采样序列，作为测试信号。 12 100sin(2 ) 100sin(2 ) 100sin(2 ) n f t f t f t ? ? ? ? ? ? （1-1） 2、频谱分析 使用 FFT 对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性，指定需要滤除 的频带，通过选择滤波器类型（IIR / FIR），确定对应的滤波器（低通、高通）技术指标。 3、滤波器设计 根据以上技术指标（通带截止频率、通带最大衰减、阻带截止频率、阻带最小衰减） ，设 计数字滤波器，生成相应的滤波器系数，并画出对应的滤波器幅频特性与相频特性。 （1）IIR DF 设计：可选择滤波器基型（巴特沃斯或切比雪夫型）； （2）FIR DF 设计：使用窗口法（可选择窗口类型，并比较分析基于不同窗口、不同阶数 所设计数字滤波器的特点） 。 4、数字滤波 根据设计的滤波器系数， 对测试信号进行数字滤波， 展示滤波后信号的幅频特性与相频特 性，分析是否满足滤波要求（对同一滤波要求，对比分析各类滤波器的差异） 。 （1）IIR DF：要求通过差分方程迭代实现滤波（未知初值置零处理） ； （2）FIR DF：要求通过快速卷积实现滤波（对于长序列，可以选择使用重叠相加或重叠 保留法进行卷积运算） 。 5、选做内容 将一段语音作为测试信号， 通过频谱展示和语音播放，对比分析滤波前后语音信号的变化， 进一步加深对数字信号处理的理解。 二、设计过程 《1》、第一、二题: (1).信号发生器。 直接输入（或从文件读取）测试序列； 输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式。 使用FFT对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性。 (2).源代码 t=(0:0.00001:1); n=0:100; f1=50; y=sin(2*pi*f1*t); f=input(please f=); T=1/f; x=sin(2*pi*f1*n*T); m=fft(x); h=abs(m); figure(1); subplot(321) plot(t,y); subplot(322) stem(n,x,.); title(xulitu); subplot(323) plot(n,h); title(fupintu); subplot(324) xi=interp1(n,x,t*f1,linear); plot(t,xi); title(chongjiantu); （3）结果 （4）分析： 采样原理：对模拟信号进行采样可以看作是一个模拟信号通过一个电子开关S。设电子开关每隔周期T合上一次，每次合上的时间为τ，在电子开关输出端得到其采样信号，一般τ很小, τ越小，采样输出脉冲的幅度越接近输入信号在离散时间点上的瞬时值。 《2》、第三、四题 题目（滤波器设计与数字滤波） 滤波器设计—根据输入的数字滤波器的技术指标，包括通带截止频率,通带最大衰减,阻带截止频率,阻带最小衰减，设计滤波器，生成相应的滤波器系数，并画出对应的滤波器幅频、相频特性。 IIR DF设计：可选择滤波器基型（巴特沃斯或切比雪夫型）； 源代码 i=input(please input i(choose fuction)=); switch fix(i) case {1}%低通滤波 wp=input(please input wp=); ws=input(please input ws=); ap=input(please input ap=); as=input(please inout as=); fs=1; T=1/fs; wp1=(2/T)*tan(wp/2); ws1=(2/T)*tan(ws/2); [n,wn]=buttord(wp1,ws1,a