数字信号处理课程设计任务书.doc

安徽建筑大学 电子与信息工程学院 课程设计任务书 课程名称 数字信号处理 专 业 班 级 题 目 指导教师 年 月 日至 年 月 日共 周 教研室主任签字： 系主任签字 ： 年 月 日 一、设计目的 数字信号处理是一门理论和实践、原理与应用紧密结合的课程，以离散线性时不变系统理论和离散傅立叶为理论基础，包括数字频谱分析和数字滤波两个部分。本课程设计要求利用掌握的数字频谱分析和数字滤波两部分的理论知识去分析和处理心电图信号或音频信号，达到用所学理论来分析和解决实际问题的目的。 二、设计内容 （二选一） 本课程设计主要内容是综合运用离散线性时不变系统理论和离散傅立叶系统理论，在两设计任务中任意选择一题完成相应的要求。 题目一：针对人体心电图信号在测量过程中往往受到工业高频干扰的问题，对一实际心电图信号采样序列样本，采用低通滤波处理的方法，提取判断心脏功能有用的信息，对处理前后的心电图序列进行频谱分析比较，编制相应的软件实现上述功能，给出相应的图形； 题目二：对一段语音信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，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；回放语音信号；最后，设计一个信号处理系统界面。 三、设计任务和要求（二选一） 题目一： 设计任务：对以下心电图下列 {}={-4，-2，0，-4，-6，-4，-2，-4，-6，-6，-4，-4，-6，-6，-2，6，12，8，0，-16，-38，-60，-84，-90，-66，-32，-4，-2，-4，8，12，12，10，6，6，6，4，0，0，0，0，0，-2，-4，0，0，0，-2，-2，0，0，-2，-2，-2，-2，0} 设计巴特沃斯IIR数字低通滤波器对其进行信号处理，进行处理前后序列比较，并对处理前后序列的频谱进行分析比较。 设计要求： 低通滤波器的技术指标为：， ； 。 编制实现上述任务的相应的程序； 绘制出滤波器的幅频衰减曲线； 绘制出滤波前后的心电图信号序列的波形； 绘制出滤波前后的心电图信号序列频谱的波形； 6、撰写5000-8000字课程设计报告。 题目二： 设计任务：对一段语音信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，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；回放语音信号；最后，设计一个信号处理系统界面 设计要求： 语音信号的采集　　对一段语音信号，时间在5s内。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，要求理解掌握采样频率、采样位数等概念 语音信号的频谱分析　　要求首先画出采样后语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。 设计数字滤波器和画出其频率响应给出各滤波器的性能指标：　　(1)低通滤波器性能指标　fb＝1000 Hz，fc＝1200 Hz，As＝100 dB，Ap＝1 dB。　　(2)高通滤波器性能指标　fc＝4800 Hz，fb＝5000 Hz As＝100 dB，Ap＝1 dB。　　(3)带通滤波器性能指标　fb1＝1200 Hz，fb2＝3000 Hz，fc1＝1000 Hz，fc2＝3200 Hz，As＝100 dB，Ap＝1 dB。　　要求用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器。在Matlab中，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，可以利用函数butte，cheby1和ellip设计IIR滤波器；利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应 用滤波器对信号进行滤波　　要求用自己设计的各种滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波 比较滤波前后语音信号的波形及频谱并回放语音信号　　要求在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频