长 沙 理 工 大 学 课程设计（论文）任务书
课程： _____数 字 信 号 处 理______________ 题目：__数字信号处理课程综合设计（一）
城南学院
院 ___电子信息工程___专业
班
任务起止日期：_2016__年_1_月_4_日至_2016_年 1_月_8_日
学 生 姓 名 指 导 教 师__王 创 新_ _
② 分别演示(不少于 4 个中间图示)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；要求分别演示翻转、移位、乘积、求和的过程； ③ ④ ⑤ 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； 根据实验结果分析 2 类卷积的关系。 产生时域序列 x1(n)、x2(n)，长度不小于 32，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（验证时采用 matlab 子函数） 。
三、设计思考
1．双线性变换法中 Ω 和 ω 之间的关系是非线性的，在设计中你注意到这种非线性 关系了吗？从哪几种数字滤波器的幅频特性曲线中可以观察到这种非线性关系？ 2．能否利用公式完成脉冲响应不变法的数字滤波器设计？为什么？
四、设计要求：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法。 熟悉离散信号和系统的时域特性。 掌握序列快速傅里叶变换方法。 学会 MATLAB 的使用，掌握 MATLAB 的程序设计方法。 掌握利用 MATLAB 对语音信号进行频谱分析。 掌握滤波器的网络结构。
y=wavread(file,N)，读取前 N 点的采样值放在向量 y 中。 y=wavread(file,[N1,N2])，读取从 N1 点到 N2 点的采样值放在向量 y 中。 2．语音信号的频谱分析 要求首先画出语音信号的时域波形； 然后对语音信号进行频谱分析， 在 MATLAB 中， 可以利用函数 fft 对信号进行快速付立叶变换，得到信号的频谱特性；从而加深对频谱特 性的理解。 3．设计数字滤波器和画出频率响应 根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标, 如：1）低通滤波器性能指标， fp=1000Hz，fc=1200 Hz， As=100dB，Ap=1dB；2）高通滤波器性能指标，fc=2800 Hz， fp=3000 Hz，As=100dB，Ap=1dB；3）带通滤波器性能指标，fp1=1200 Hz，fp2=3000 Hz， fc1=1000 Hz，fc2=3200 Hz，As=100dB，Ap=1dB。6.回放语音信号。 4.回放语音信号 在 Matlab 中,函数 sound 可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x,fs,bits);可以感 觉滤波前后的声音有变化。
7. 掌握 MATLAB 设计 IIR 数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。
三、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%。
课题完成后应提交的文件和图表（或设计图纸） ：
1、 课程设计的任务书 2、 课程设计报告 （1） 本课程设计目的 （2） 设计的详细原理 （3） 设计的步骤和过程 （4） 设计程序的调试和运行结果 （5） 课程设计的思考与体会 （6） 参考文献 3、 附录 MATLAB 程序代码；
同组设计者： 注：1、此任务书应由指导教师填写。 2、此任务书必须在课程设计开始前下达给学生。 学生送交成果日期 学 生 签 名
(2) 滤波设计及其应用
① ② ③ ④ ⑤ 利用 Windows 下的录音机或其他软件，进行语音信号的采集（*.wav） ； 语音信号的频谱分析，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图； 产生噪声信号并加到语音信号中，得到被污染的语音信号，并回放语音信号； 污染信号的频谱分析，画出被污染的语音信号时域波形和频谱； 根据有关的频谱特性，采用直接法设计 IIR 模拟、数字滤波器，并画出相应滤波器 的幅频、相频图（设计 2 个 IIR 滤波器） ； a. 滤波器类型：巴特沃思滤波器（低通、高通） b． 总体要求：Matlab 原程序+仿真波形+技术指标 ⑥ 根据有关的频谱特性， 采用直接法设计 FIR 数字滤波器， 并画出相应滤波器的幅频； （设计 2 个 FIR 滤波器） a.滤波器类型：布莱克曼窗（高通、带通） b．总体要求：Matlab 原程序+仿真波形+技术指标+窗函数 ⑦ 用自己设计的滤波器分别对被不同噪声污染的信号进行滤波； ⑧ 分析得到信号的频谱，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进 行对比，分析信号的变化； ⑨ 回放语音信号。 二、设计说明 1．语音信号的采集 要求利用 windows 下的录音机（开始—程序—附件—娱乐—录音机，文件—属性— 立即转换—8000KHz，8 位，单声道）或其他软件，录制一段自己的话音，时间控制在 1 秒左右。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。通过 wavread 函数的使用，要求理解采样频率、采样位数等概念。 wavread 函数调用格式： y=wavread(file)，读取 file 所规定的 wav 文件，返回采样值放在向量 y 中。 [y,fs,nbits]=wavread(file)，采样值放在向量 y 中，fs 表示采样频率（Hz） ，nbits 表示 采样位数。
主要参考文献： （由指导老师选定）
（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） 《数字信号处理试验指导书》王创新、文卉编 长沙理工大学印刷（内部使用） （3） 《数字信号处理及其 MATLAB 实现》 ，陈怀琛等译，电子工业出版社； （4） 《MATLAB 及在电子信息课程中的应用》 ，陈怀琛等，电子工业出版社。 （5）.《数字信号处理》A.V.奥本海姆，R.W.谢弗著，北京：科学出版社 （6）.《数字信号处理——理论、算法与________
课题内容及要求： 一 设计内容
（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。 例如 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}；请采用自己的学号和生日作 为设计数据。