《数字信号处理》课程设计指导13..doc

《数字信号处理》课程设计指导 课程设计的性质与目的 《数字信号处理》课程是通信专业的一门重要专业基础课，是信息的数字化处理、存储和应用的基础。通过该课程的课程设计实践，使学生对信号与信息的采集、处理、传输、显示、存储、分析和应用等有一个系统的掌握和理解；巩固和运用在《数字信号处理》课程中所学的理论知识和实验技能，掌握数字信号处理的基础理论和处理方法，提高分析和解决信号与信息处理相关问题的能力，为以后的工作和学习打下基础。 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。二、课程设计题目 题目1：数字滤波器设计及在语音信号分析中的应用。 设计步骤： （1）语音信号采集 录制一段的语音信号，并对录制的信号进行采样；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。出采样后的语音信号的时域波形和频谱图MATLAB软件平台下，给原始的语音信号叠加上噪声，噪声类型分为如下几种：①白噪声；②单频噪色（正弦干扰）；③多频噪声（多正弦干扰）；④其它干扰，可设置为低频、高频、带限噪声，或Chirp干扰、冲激干扰。绘出加噪后的语音信号时域和频谱图，原始信号对比，）给定滤波器的性能指标wp=0.25*pi, 阻通带截止频率ws=0.3*pi; 通带最大衰减Rp=1 dB; 阻带最小衰减Rs=15 dB，每个题目至少设计出5个用不同方法的不同类型滤波器。 ①：采用窗函数法出滤波器的频域响应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；双线性变换法出滤波器的频域响应；回放语音信号设计一个信号处理系统界面题目2：基于MATLAB数字音效处理器 应用背景 利用所学习的数字信号处理知识，自己动手制作一个有趣的音效处理系统，看看能不能完成声音的逐渐放大和逐渐衰减、看看能不能让自己的声音发生一些改变（变得尖声尖气或粗声粗气）、看看改变声音播放速度有什么方法等等，你还可以自己想想还有什么有趣的变化，可以通过我们已有的知识让它实现。 作为课程设计，以下要求分为基本必做部分和提高必做部分，在提高部分你可以选择全部内容和部分内容。 基本要求描述 语音信号的采集要求利用Windows的录音机录制一段自己的话音时间在s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。 语音信号的频谱分析要求首先画出语音信号的时域波形;然后对语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性 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： 低通滤波器性能指标fb＝1000Hzfc＝1200HzAs＝ dB，Ap＝1dB。高通滤波器性能指标fc＝4800Hzfb＝5000HzAs＝dB，Ap＝1dB。带通滤波器性能指标　fb1＝1200 Hzfb2＝3000 Hzfc1＝1000 Hzfc2＝3200 HzAs＝ dB，Ap＝1 dB。 用滤波器对信号进行滤波要求学生用自己设计的各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要求在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。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。 设计系统界面为了使编制的程序操作方便,要求有能力的学生,设计处理系统的用户界面。 y[n]=x[n]+αx[n-R] |α|1 传输函数为： H(z)=1+αz-R 传递函数的幅频响应形状象梳子，这种滤波器又叫梳状滤波器。 多重回声滤波器 为了产生以间隔R个抽样周期分开的具有指数衰减振幅的多重回声，可用一个以下形式传输函数的FIR滤波器： 无限个振幅以指数衰减间隔为R个抽样周期的多重回声可用以下形式传输函数的IIR滤波器生成： IIR多重回声滤波器的基本频率FR=Fs/R，通常锁定在伴音设备的基频上，比如基鼓拍子。 混响 声音在一个封闭的空间中到达听众时，包含几个部分：直达声、早期的反射和混响。早期的反射由几个空间上邻近的直达声的基本延迟和衰减组成，而混响则由密集的回声组成。上述多重回声滤波器不能提供自然声音混响。由其幅频特性可知，其幅度响应对于所有频率不是常数，收听效果不能令人满意。其次每秒回声数量太少会引起合成声的颤动，需要每秒约1000个回音才能生成没有颤动的反射声。为了生成更真实的混响，提出一种有全通结构的混响器，传输函数为： 自然声音混响可由全通混响器和多重回响