數(shù)字信號處理課程設(shè)計報告

1、<p>　　現(xiàn)代信號處理課程設(shè)計報告</p><p>　　專業(yè)班級:電子信息班</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1、課程設(shè)計要求</b></p><p><b>　　2、設(shè)計過程</b></p><p&g

2、t;<b>　　（1）設(shè)計題目</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計源代碼</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計結(jié)果</b></p><p><b>　　（4）結(jié)果分析</b></p><p>　　3、設(shè)計總結(jié)與心得體會</p&g

3、t;<p><b>　　4、課程設(shè)計指導(dǎo)書</b></p><p><b>　　5、鳴謝</b></p><p><b>　　一、課程設(shè)計要求</b></p><p>　　使用MATLAB（或其它開發(fā)工具）編程實現(xiàn)上述內(nèi)容，寫出課程設(shè)計報告。</p><p>&l

4、t;b>　　二.設(shè)計過程</b></p><p><b>　　第一題:</b></p><p>　　(1).請設(shè)計實驗對采樣定理進(jìn)行驗證。</p><p>　　請畫出其傅立葉變換圖；</p><p>　　請畫出信號重建圖（可以采用不同的內(nèi)插方法）</p><p><b>

5、;　　(2).源代碼</b></p><p>　　t=(0:0.00001:1);</p><p><b>　　n=0:100;</b></p><p><b>　　f1=50;</b></p><p>　　y=sin(2*pi*f1*t);</p><p>　　

6、f=input('please f=');</p><p><b>　　T=1/f;</b></p><p>　　x=sin(2*pi*f1*n*T);</p><p><b>　　m=fft(x);</b></p><p><b>　　h=abs(m);</b>

7、;</p><p>　　figure(1);</p><p>　　subplot(321)</p><p>　　plot(t,y);</p><p>　　subplot(322)</p><p>　　stem(n,x,'.');</p><p>　　title('xuli

8、tu');</p><p>　　subplot(323)</p><p>　　plot(n,h);</p><p>　　title('fupintu');</p><p>　　subplot(324)</p><p>　　xi=interp1(n,x,t*f1,'linear')

9、;</p><p>　　plot(t,xi);</p><p>　　title('chongjiantu');</p><p><b>　?。?）結(jié)果</b></p><p><b>　?。?）分析：</b></p><p>　　采樣原理：對模擬信號進(jìn)行采樣可

10、以看作是一個模擬信號通過一個電子開關(guān)S。設(shè)電子開關(guān)每隔周期T合上一次，每次合上的時間為τ，在電子開關(guān)輸出端得到其采樣信號，一般τ很小, τ越小，采樣輸出脈沖的幅度越接近輸入信號在離散時間點上的瞬時值。</p><p><b>　　第二題</b></p><p><b>　　題目</b></p><p>　　請設(shè)計實驗對序列

11、傅立葉變換的頻移特性進(jìn)行驗證。</p><p><b>　　源代碼</b></p><p><b>　　n=0:100;</b></p><p>　　x=sin(n).*exp(j*0*n);</p><p>　　m=sin(n).*exp(j*1*n);</p><p>　

12、　figure(1);</p><p><b>　　y=fft(x);</b></p><p><b>　　z=fft(m);</b></p><p>　　figure(1);</p><p>　　subplot(211)</p><p>　　plot(n,y);</p

13、><p>　　title('0yixiangwei');</p><p>　　subplot(212)</p><p>　　plot(n,z);</p><p>　　title('yidonghou');</p><p><b>　　結(jié)果</b></p>

14、<p>　?。?）分析：當(dāng)時域附加一個相位移后,相應(yīng)的原信號在頻域的頻譜會發(fā)生相應(yīng)的頻率移位</p><p><b>　　第三題</b></p><p><b>　　題目</b></p><p>　　請設(shè)計實驗比較DFT和FFT，比較它們的計算結(jié)果和計算速度。</p><p><b&

15、gt;　　源代碼</b></p><p><b>　　N=32;</b></p><p>　　x=[ones(1,5),zeros(1,N-5)];</p><p><b>　　n=0:N-1;</b></p><p><b>　　tic;</b></p>

16、;<p>　　Xk=dft(x,N);</p><p><b>　　toc;</b></p><p><b>　　tic;</b></p><p>　　Zk=fft(x);</p><p><b>　　toc;</b></p><p>　　

17、nagX=abs(Zk);</p><p>　　magX=abs(Xk);</p><p>　　k=(0:length(magX)'-1)*N/length(magX);</p><p>　　subplot(311);</p><p>　　stem(n,x,'.');</p><p>　　sub

18、plot(312);</p><p>　　stem(k,magX,'.');</p><p>　　subplot(313);</p><p>　　stem(k,nagX,'.');</p><p>　　axis([0,32,0,5]);</p><p>　　function[Xk]=df

19、t(xn,N)</p><p>　　n=[0:1:N-1];</p><p>　　k=[0:1:N-1];</p><p>　　WN=exp(-j*2*pi/N);</p><p><b>　　nk=n'*k;</b></p><p>　　WNnk=WN.^nk;</p>&

20、lt;p>　　Xk=xn*WNnk;</p><p><b>　?。?）結(jié)果</b></p><p>　　Elapsed time is 0.756333 seconds.</p><p>　　Elapsed time is 0.000633 seconds.</p><p><b>　　(4) 分析&l

21、t;/b></p><p>　　快速傅里葉變換運(yùn)算速度要比離散傅里葉變換速度快</p><p><b>　　第四題</b></p><p><b>　　題目</b></p><p>　　濾波器設(shè)計—根據(jù)輸入的數(shù)字濾波器的技術(shù)指標(biāo)，包括通帶截止頻率,通帶最大衰減,阻帶截止頻率,阻帶最小衰減，設(shè)計

22、濾波器，生成相應(yīng)的濾波器系數(shù)，并畫出對應(yīng)的濾波器幅頻、相頻特性。</p><p>　　IIR DF設(shè)計：可選擇濾波器基型（巴特沃斯或切比雪夫型）；</p><p><b>　　源代碼</b></p><p>　　i=input('please input i(choose fuction)=');</p><

23、p>　　switch fix(i)</p><p>　　case {1}%lpdf</p><p>　　wp=input('please input wp=');</p><p>　　ws=input('please input ws=');</p><p>　　ap=input('please

24、input ap=');</p><p>　　as=input('please inout as=');</p><p><b>　　fs=1;</b></p><p><b>　　T=1/fs;</b></p><p>　　wp1=(2/T)*tan(wp/2);</

25、p><p>　　ws1=(2/T)*tan(ws/2);</p><p>　　[n,wn]=buttord(wp1,ws1,ap,as,'s');</p><p>　　[b,a]=butter(n,wn,'s');</p><p>　　[bz,az]=bilinear(b,a,fs);</p><

26、;p>　　w=linspace(0,2*pi,1000);</p><p>　　h=freqz(bz,az,w);</p><p>　　subplot(311)</p><p>　　plot(w(1:500)/pi,abs(h(1:500)));</p><p><b>　　grid;</b></p>

27、<p>　　title(['N=',num2str(n)]);</p><p>　　text(0.1,0.8,['b=',num2str(bz)]);</p><p>　　text(0.1,0.4,['a=',num2str(az)]);</p><p>　　xlabel('w/pi');y

28、label('lpdffudu(dB)');</p><p>　　subplot(312)</p><p>　　plot(w/pi,angle(h));</p><p>　　xlabel('w/pi');ylabel('dflpxiangwei');</p><p><b>　　gri

29、d;</b></p><p>　　subplot(313)</p><p>　　y=real(ifft(h));</p><p><b>　　x=0:999;</b></p><p>　　plot(x,y);</p><p>　　title('dan wei mai chong

30、 xiang ying ');</p><p><b>　　grid;</b></p><p><b>　　clear;</b></p><p>　　case{2}%hpdf</p><p>　　wp=input('please input wp=');</p>

31、<p>　　ws=input('please input ws=');</p><p>　　ap=input('please input ap=');</p><p>　　as=input('please inout as=');</p><p><b>　　fs=1;</b><

32、/p><p><b>　　T=1/fs;</b></p><p>　　wp1=(2/T)*tan(wp/2);</p><p>　　ws1=(2/T)*tan(ws/2);</p><p>　　[n,wn]=buttord(wp1,ws1,ap,as,'s');</p><p>　　[

33、b,a]=butter(n,wn,'high','s');</p><p>　　[bz,az]=bilinear(b,a,fs);</p><p>　　w=linspace(0,2*pi,1000);</p><p>　　h=freqz(bz,az,w);</p><p>　　subplot(311)</

34、p><p>　　plot(w(1:500)/pi,abs(h(1:500)));</p><p><b>　　grid;</b></p><p>　　title(['N=',num2str(n)]);</p><p>　　text(0.1,0.9,['b=',num2str(bz)]);<

35、;/p><p>　　text(0.1,0.4,['a=',num2str(az)]);</p><p>　　xlabel('w/pi');ylabel('hpdffudu(dB)');</p><p>　　subplot(312)</p><p>　　plot(w/pi,angle(h));<

36、/p><p>　　xlabel('w/pi');ylabel('hflpxiangwei');</p><p><b>　　grid;</b></p><p>　　subplot(313)</p><p>　　y=real(ifft(h));</p><p><b

37、>　　x=0:999;</b></p><p>　　plot(x,y);</p><p>　　title('dan wei mai chong xiang ying ');</p><p><b>　　grid;</b></p><p><b>　　clear;</b&g

38、t;</p><p>　　case{3}%daitong</p><p>　　wpl=input('please input wpl=');</p><p>　　wph=input('please input wph=');</p><p>　　wsl=input('please input wsl=&

39、#39;);</p><p>　　wsh=input('please input wsh=');</p><p>　　ap=input('please input ap=');</p><p>　　as=input('please inout as=');</p><p>　　wp=[wpl,w

40、ph];</p><p>　　ws=[wsl,wsh];</p><p><b>　　fs=1;</b></p><p><b>　　T=1/fs;</b></p><p>　　wp2=(2/T)*tan(wp/2);</p><p>　　ws2=(2/T)*tan(ws/2

41、);</p><p>　　[n,wn]=buttord(wp2,ws2,ap,as,'s');</p><p>　　[b,a]=butter(n,wn,'s');</p><p>　　[bz,az]=bilinear(b,a,fs);</p><p>　　w=linspace(0,2*pi,1000);<

42、/p><p>　　h=freqz(bz,az,w);</p><p>　　subplot(311)</p><p>　　plot(w(1:500)/pi,abs(h(1:500)));</p><p><b>　　grid;</b></p><p>　　title(['N=',num2

43、str(n)]);</p><p>　　text(0.1,1.2,['b=',num2str(bz)]);</p><p>　　text(0.1,0.4,['a=',num2str(az)]);</p><p>　　xlabel('w/pi');ylabel('hpdffudu(dB)');</p

44、><p>　　subplot(312)</p><p>　　plot(w/pi,angle(h));</p><p>　　xlabel('w/pi');ylabel('hflpxiangwei');</p><p><b>　　grid;</b></p><p>　　s

45、ubplot(313)</p><p>　　y=real(ifft(h));</p><p><b>　　x=0:999;</b></p><p>　　plot(x,y);</p><p>　　title('dan wei mai chong xiang ying ');</p><p

46、><b>　　grid;</b></p><p><b>　　clear;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　結(jié)果</b></p><p><b>　　低通濾波</b></p&

47、gt;<p><b>　　高通濾波</b></p><p><b>　　帶通濾波</b></p><p><b>　　分析</b></p><p>　　用雙線性變換法設(shè)計無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器（IIF DF）時，先把數(shù)字濾波器指標(biāo)轉(zhuǎn)換成模擬濾波器的指標(biāo)，然后根據(jù)模擬濾波器的指標(biāo)設(shè)計模擬濾

48、波器，再經(jīng)過線性變換把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。該系統(tǒng)要能夠設(shè)計巴特沃茲型低通、帶通、高通濾波器，并能夠輸入數(shù)字濾波器的性能指標(biāo)，顯示出濾波器的階數(shù)和系數(shù)。該系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是濾波器的設(shè)計部分，按照雙線性變換法設(shè)計濾波器的步驟進(jìn)行設(shè)計即可。</p><p>　　三、設(shè)計總結(jié)與心得體會</p><p>　　在課程設(shè)計的這段時間，我獲益匪淺。不但進(jìn)一步掌握了數(shù)字信號處理的基礎(chǔ)知識及MATLAB

49、的基本操作，還使我了解了信號的產(chǎn)生、采樣及頻譜分析的方法。我進(jìn)一步了解到凡事都需要耐心，細(xì)心仔細(xì)是成功的保證。雖然在做的過程中遇到了一些問題，但是我都通過自己的努力解決了它們，證明了自己的能力。這次課程設(shè)計對我各方面的綜合能力有了很大的提高，對我以后的工作，實踐都有很大的幫助。</p><p>　　在此次課程設(shè)計當(dāng)中，我經(jīng)常把C語言的語法知識照搬到MATALAB設(shè)計中，從而導(dǎo)致調(diào)試失敗，所以下次用此類語言做課程設(shè)

50、計時，應(yīng)事先學(xué)習(xí)下這類語言的基本語法，以免與其他語言相混淆。還有就是有些不定參數(shù)存在時，可先取定值，用于調(diào)試，這樣可以節(jié)約調(diào)試時間，從而提高效率。</p><p>　　本次課程設(shè)計不但讓我又學(xué)到了一些知識，而且也提高了我的綜合能力。使我在各個方面都得到了鍛煉，以后有這樣的機(jī)會一定會更加的很好利用，它不僅可以提高學(xué)習(xí)的針對性而且可以很好的鍛煉動手能力以及自己的邏輯設(shè)計能力和處理問題的能力，希望在以后這方面的能力會很

51、好的加強(qiáng)。</p><p><b>　　四、課程設(shè)計指導(dǎo)書</b></p><p>　　[1] 《數(shù)字信號處理(第二版)》.丁玉美等 西安電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　[2] 《數(shù)字信號處理及其MATLAB實現(xiàn)》，陳懷琛等譯，電子工業(yè)出版社；</p><p>　　[3] 《MATLAB及在電子信息課程中的應(yīng)用》