毕业设计-数字信号处理课程设计报告【很有参考价值】.docxVIP

中南大学《数字信号处理》课程设计报告课程名称数字信号处理指导教师赵亚湘学 院信息科学与工程学院专业班级通信　姓名zzz课程设计题目和要求课程设计选题二： 1、已知序列1）为了克服频谱泄露现象，试确定DFT计算所需要的信号数据长度N。2）求的N点DFT，画出信号的幅频特性。3）改变信号数据长度，使其大于或小于计算出的N值，观察此时幅频特性的变化。分析说明变化原因。2、 多采样率语音信号处理1）读取一段语音信号2）按抽取因子D=2进行抽取，降低信号采样率，使得数据量减少。3）按内插因子I=2进行内插，将采样率提高2倍4）设计模拟低通滤波器恢复出语音信号5）给出各个设计环节信号的时域波形和频域波形，指出信号频谱的变化，并理论说明。回放语音信号，比较它们之间的区别。特别是第4）步恢复出的语音信号与原信号的区别。3、 1）读入一段语音信号（或音乐信号）2）在语音信号中分别加入以下几种噪声：（1）白噪声；（2）单频噪色（正弦干扰）；（3）多频噪声（多正弦干扰）；绘出叠加噪声前后的语音信号时域和频域波形图，播放语音信号，从听觉上进行对比，分析并体会含噪语音信号频域和时域波形的改变 3）根据信号的频谱特性，设计IIR或FIR数字滤波器； 4）用所设计的滤波器对被污染的语音信号进行滤波； 5）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； 6）回放语音信号设计内容和步骤2.1信号DFT处理设计内容已知序列1）为了克服频谱泄露现象，试确定DFT计算所需要的信号数据长度N。2）求的N点DFT，画出信号的幅频特性。3）改变信号数据长度，使其大于或小于计算出的N值，观察此时幅频特性的变化。分析说明变化原因。设计思想（1）因为x(n)是一个周期序列，而x(n)可以看做长度为N的有限长序列的周期延拓序列。为克服频谱泄漏现象，必须对信号进行整数周期的截取。可以看出，x(n)是由三个不同频率的正弦信号，和相加而成的，由于 m=0,式中β为正弦序列的数字角频率，单位为rad。由上式可见，仅当为整数时，正弦序列才具有周期。当为有理数时，例如,N和M均为无公因子的整数，正弦序列仍具有周期型，但其周期为。而为使x(n)成为周期序列，需使其中三个不同频率的正弦信号都具有周期性，即对x(n)中三个信号分别计算周期： 故N取三个信号周期的最小公倍数32，作为所需信号的数据长度。（2）然后根据DFT的定义，即可求得信号x(n)的DFT。DFT，即离散傅里叶变换。它的实质是有限长序列傅里叶变换的有限点离散采样，从而实现了频域离散化。设x(n)是一个长度为M的有限长序列，则定义x(n)的N点离散傅里叶变换（DFT）为式中，，N称为DFT变换区间长度，NM。取模可绘出幅频特性曲线。设计步骤（1）根据设计思想（1），可计算得到为了克服频谱泄露现象，DFT计算所需要的信号数据长度N=32（最小周期）。（2）根据设计思想（2），利用MATLAB编程求x(n)的N点DFT，画出信号的幅频特性。利用MATLAB函数编写DFT和IDFT函数，DFT函数的MATLAB代码如下：%DFT函数function [Xk]=dft(xn,N)%Xk为0 = n = N-1间的DFT系数数组%xn=N点有限持续时间序列%N=DFT的长度n=[0:1:N-1];k=[0:1:N-1];WN=exp(-j*2*pi/N);nk=n*k;WNnk=WN.^nk;Xk=xn*WNnk;求得的N点DFT 为：X(k)={0,0,0,0,0,0,0,16,12,8,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,8,12,16,0,0,0,0,0,0}（3）编写MATLAB代码画出信号x(n)序列图：编写MATLAB代码，画出N=32的信号的幅频特性图：N=32;n=0:1:N-1;xn=cos(7/16*pi.*n)+0.5*cos(9/16*pi.*n)+0.75*cos(0.5*pi.*n);subplot(2,1,1);stem(n,xn,.);title(信号x(n) );xlabel(n);ylabel(x(n));axis([0,32,-4,4])X=dft(xn,N)magX=abs(X(1:1:(N/2+1)));k=0:1:(N/2);w=2*pi/N*k;subplot(2,1,2);stem(w/pi,magX,.);xlabel(\omega/\pi);ylabel(幅度);title(N=32点DFT幅频特性图)改变信号数据长度为30，使其小于32，画出N=30的信号的幅频特性图：改变信号数据长度为40，画出N=40的信号的幅频特性图：（4）观察幅频特性的变化，分析说明变化原因。改变信号数据长度，使其大于或小于计算出的N值