数字信号处理课程设计（含基于matlab的程序）.doc

1. 课程设计内容要求
一、课程设计指导书
（1）《数字信号处理（第二版）》，丁玉美等，西安电子科技大学出版社；
（2）《数字信号处理及其MATLAB实现》，陈怀琛等译，电子工业出版社；
（3）《MATLAB及在电子信息课程中的应用》，陈怀琛等，电子工业出版社。
二、课程设计题目
（1）设计一卷积演示程序：
①可输入任意2待卷积序列x1(n)、x2(n)，长度不做限定。测试数据为：
x1(n)={1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0}，x2(n)={0,1,2,1,0,0,0,1,2,1,0,0}；
②分别动态演示2序列进行线性卷积x1(n)﹡x2(n)和圆周卷积x1(n)⊙x2 (n)的
过程；要求分别动态演示翻转、移位、乘积、求和的过程；
③圆周卷积默认使用2序列中的最大长度，但卷积前可以指定卷积长度N
用以进行混叠分析；
④根据实验结果分析2类卷积的关系。
⑤假定时域序列x1(n)、x2(n)的长度不小于10000，序列内容自定义。利用
FFT实现快速卷积，验证时域卷积定理，并与直接卷积进行效率对比。
（2）演示采样定理（时域采样、频谱周期延拓），同时演示采样频率小于2fc时，
产生的混叠效应：
①假设频域归一化三角波的频带宽度fc= 100 Hz，对应的时域信号为：
y(t)=fc[sinc(fct/4)]2/2
②要求输入采样频率fs（根据程序处理需要指定范围）后，在时域演示信号
波形、采样脉冲及采样后信号；在频域演示对应的信号频谱、采样脉冲及
频域周期拓延。
注：sinc(x)=sin(πx)/(πx)。
（3）模拟滤波器设计演示—从模拟低通滤波器到模拟高通、带通、带阻的幅度
特性对比演示。
①设计过程详见教材相关内容；
②使用巴特沃斯滤波器，其阶数N应该根据实际参数计算（计算公式和方法
如教材所述），为方便作图，这里指定阶数为N=5，并假定通带截止频率ωp=1
rad，阻带截止频率ωs=2 rad，；
③分别用不同颜色曲线绘制通带、过渡带和阻带。要求根据变换关系动态
演示低通滤波器和目标滤波器的幅度特性。
（4）设计切比雪夫I型低通滤波器，各参数要求如下：
fp=100 Hz，αp=2 dB，fs=120 Hz，αs=60 dB
给出所设计滤波器的幅度及幅度衰减特性并分析是否满足设计需要。
（5）使用双线性变换法设计巴特沃斯低通数字滤波器，各设计指标如下：
ωs=0.4π，ωp=0.6π，αp=0.5 dB，αs=50 dB
令T=2，给出所设计滤波器的幅度衰减特性及其冲激响应。
（6）利用凯塞窗设计高通滤波器，设计指标如下：
ωs=0.5π，ωp=0.6π，αp=0.5 dB，αs=50 dB
给出窗函数及所设计滤波器的幅度特性，并对比理想冲激响应和实际冲击
响应。
三、课程设计要求
（1）使用MATLAB编程实现上述各题，写出课程设计报告。
滤波器设计题目应尽量避免使用现成的工具箱函数，否则影响成绩。
（2）课程设计报告的内容包括：
①课程设计题目和题目设计要求；
②设计思想和系统功能结构及功能说明；
③设计中关键部分的详细描述和介绍，采用流程图描述关键模块的设计思
路；
④总结，包括设计过程中遇到的问题和解决方法，心得体会等；
⑤参考文献；
⑥程序源代码清单；
四、考核方式
课程考核分三部分，一部分是上机率，占20%；第二部分是检查成绩，最
后两次上机为检查时间，占50%；第三部分为课程设计报告，占30%。