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数字信号处理课设

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信息科学与工程学院

数字信号处理课程设计实验报告

课题名称:简单信号滤波演示系统

学生姓名:

学号:

专业班级:

指导老师:

实验时间: 2014.10.8

目录

第一章概述 (3)

1.1 FIR、IIR概述 (3)

1.2题目要求 (3)

第二章设计分析 (5)

2.1算法分析 (5)

2.2 在matlab中实现的分析 (6)

第三章 MATLAB程序实现 (8)

3.1 程序主体介绍 (8)

3.2 子程序 (9)

3.3 程序调试及运行结果 (9)

3.4 结果分析及问题分析 (16)

第四章心得体会 (17)

第五章参考文献 (18)

第六章源代码 (19)

第一章概述

1.1 FIR、IIR概述

数字滤波器是指输入输出均为数字信号,通过一定的运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分的器件。数字滤波器与模拟滤波器相比数字滤波器具有精度高、稳定、体积小、重量小、灵活等特点。主要分为两种:有限脉冲响应FIR和无限脉冲响应IIR。设计滤波器的主要要求有两种,一是幅频特性,一是相频特性。一般的滤波器主要是对幅频特性作出要求,如果对输出相频特性也有要求,就需要用到线性相位滤波器。IIR滤波器的设计主要有两类,一是借助于模拟滤波器设计进行,二是直接在频域或时域中进行设计。FIR滤波器的设计不能借助于模拟滤波器,也有两类设计方法,一是窗函数法,二是频率采样法。还有一种比较有效的方法是切比雪夫等波纹逼近法,需通过计算机辅助进行。

1.2题目要求

设计一个工作流程如图所示的信号滤波演示系统:

图2 滤波演示图

⑴信号发生器—根据信号选择分为两大类:

①静态型:直接输入(或从文件读取)测试信号序列;

②动态型:输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式

t)100sin(2... t)100sin(2 t)100sin(221n f f f πππ+++采样频率(Hz )以及采样点数,动态生成该信号的采样序列,作为测试信号。

⑵ 频谱分析—使用F FT 对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频、相频特 性,指定需要滤除或保留的频带,通过选择滤波器类型(IIR/FIR ),确定对 应的滤波器(低通、高通、带通、带阻)技术指标。

⑶ 滤波器设计—根据IIR/FIR 数字滤波器技术指标设计滤波器,生成相应的滤 波器系数,并展示对应的滤波器幅频(衰减)、相频特性。

① IIR DF 设计:使用双线性变换法,可选择滤波器基型(巴特沃斯或切比雪夫型);

② FIR DF 设计:使用窗口法,可选择窗口类型。

⑷ 数字滤波—根据设计的滤波器系数,对测试信号进行滤波。

① IIR DF :要求通过差分方程迭代实现滤波,未知初值置零处理; ② FIR DF :要求通过快速卷积实现滤波。可以选择使用重叠相加或重叠保留法进行卷积运算,并动态展示卷积运算的详细过程。

⑸ 输出信号分析—展示滤波后信号的幅频与相频特性,分析是否满足滤波要求。 对同一滤波要求,根据输出信号频谱,对比分析各类滤波器的差异。 选做部分

将一段语音作为测试信号,通过频谱展示和语音播放,对比分析滤波前后语音信号的变化,进一步加深对数字信号处理的理解。

第二章设计分析

2.1算法分析

此题目的实现可分为三个某块的设计实现:输入信号模块,设计滤波器模块,

滤波模块。

首先明确各模块间的数据依赖关系:在输入信号模块得到信号后,对信号进行频域分析,从而确定滤波器的相关技术指标,根据滤波器的技术指标与类型,在滤波器设计模块完成滤波器的设计,然后将滤波器的设计结果传递给滤波模块,滤波模块同时接收输入信号,从而通过运算,实现信号的滤波处理。从数据传递关系上分析,滤波模块的实现依赖于其他模块的数据输出,因此放在最后设计。先设计输入模块。

因为此设计相对复杂,分模块设计,通过参数传递和接口实现分模块设计即检验,提高程序的稳定性与健壮性。

输入的实现可以有两种方式:静态输入和动态输入。静态输入选择从文本输入数据,将信号取样值以矩阵的形式存放在文本中。采用文件的读取就可以实现,比较容易。动态输入,即输入由一系列频率的正弦信号相加的组成的信号,需要经过采样的,注意在设置采样频率时一定要符合奈奎斯特准则,提高采样点数,增加频谱分辨率。最后输出一采样信号向量,传递给其余两模块。

滤波器的设计,通过输入信号的频谱分析,设置滤波器的参数,然后才可以设计滤波器。第一步需要总结设计滤波器需要哪些参数,通过学习可以总结,所有滤波器的参数有四个:通带截止频率、阻带截止频率、通带最大衰减、阻带最小衰减。

对滤波器的设计分两类:FIR和IIR,二则所需的函数及设计方法不同。IIR 采用借助于模拟滤波器的方式,包括巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器两种类型。FIR采用窗函数方式,有矩形窗、三角窗、汉明窗、汉宁窗、布莱克曼和凯塞窗。通过调用不同的函数来实现滤波器的设计。特别在实现窗函数滤波器时,各个函数的主要区别是不同的频率采样,可以通过选择结构实现,简化程序。通过滤波器的设计最后可以得到滤波器的系统函数H(z)的系数。分析滤波器的幅频特性和相频特性,如果不符合要求重新设定滤波器参数或者换成其他滤波器类型。如果性能符合要求,则将系数传递给滤波模块。

滤波模块不调用滤波函数,实现滤波功能根据滤波器类型的不同,有两种方式可以选择,一种是通过差分方程运算,一种是通过线性卷积运算。前者适合对IIR滤波器进行滤波,后者适合对FIR滤波器进行滤波。且线性卷积为实现对长序列的卷积运算,采用重叠相加法,采用动态变化展示运算过程。

2.2 在matlab中实现的分析

输入模块通过读取文件和直接输入数据运算可以很容易实现。在输入信号确定后,要对其进行频谱分析,从而确定滤波器的参数和类型(低通、高通、带通、带阻),此模块作用也就完成,将数据分别用全局变量传递给下面的模块。

设置模拟信号:

我采用的测试信号是两个正弦信号叠加而成的信号,信号为

y=sin(2*pi*f1*n*Ts)+sin(2*pi*f2*n*Ts)

其中频率f1=30;频率f2=50;频率f3=200;采样频率fs=3000;采样间隔

Ts=1/fs; 采样点数

N=1024;n=1:N

采集模拟信号的程序代码:

f1=30; % 频率1

f2=50; % 频率2

f3=200; % 频率3

fs=3000; % 采样频率

Ts=1/fs; % 采样间隔

N=1024; % 采样点数

n=1:N;

y=sin(2*pi*f1*n*Ts)+sin(2*pi*f2*n*Ts)+sin(2*pi*f1*n*Ts); % 正弦波混合

频谱分析:

使用FFT对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性,指定需要滤除的频带,通过选择滤波器类型IIR,确定对应的滤波器(低通、高通)技术指标Fp、Fc、Rp、Rs。

滤波器的设计:

根据以上技术指标(通带截止频率、通带最大衰减、阻带截止频率、阻带最小衰减),设计数字滤波器,生成相应的滤波器系数,并画出对应的滤波器幅频特性与相频特性。分别设计巴特沃斯滤波器、切比雪夫I型滤波器、切比雪夫II型滤波器、椭圆滤波器、yulewalk滤波器。

巴特沃斯和切比雪夫的滤波函数调用为:

[N,Wc]=buttord(wp,ws,rp,rs); [N,Wc]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs);

[B,A]=butter(N,Wc,’property’);

[B,A]=cheby1(N,rp,Wc,’property’);

property对于低通和高通为’’,带通’high’,带阻’stop’;

窗函数滤波器设计的调用函数:

求窗函数的阶数:

N=ceil((h*pi)/wdel);%wdel为窗函数的过渡带宽,h对应不同窗函数的值

wn=boxcar(N+1); wn=triang(N+1); wn=hanning(N+1);

wn=hamming(N+1); wn=blackman(N+1);

wn=kaiser(N+1,beta);%bata为kaiser的a参数

B=fir1(N,ws,'property',wn);

property对于低通和高通为’’,带通’high’,带阻’stop’;

数字滤波:

根据设计的滤波器系数,对测试信号通过差分方程迭代实现滤波数字滤

波,展示滤波后信号的幅频特性与相频特性,分析是否满足滤波要求(对同一滤波要求,对比分析各类滤波器的差异)。

需要注意的是,窗函数对滤波参数的使用,需要通过运算得到一窗函数阶数,对通带最大衰减无使用。需要注意FIR和IIR对参数的不同利用。

滤波模块:运用差分方程运算的滤波函数,可以用循环调用简单实现。动态展示线性卷积的重叠相加法可以用流程图来说明:

第三章MATLAB程序实现

3.1 程序主体介绍

此程序界面也是采用GUI,不过是采用图形用户界面开发环境。和第一个对比,布局更加容易,很容易调整界面。但是在一些函数操作行会受一些限制,比如函数参数的传递,目前来说还是采用全局变量才能完成。

pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

%获得输入信号

uipanel11_SelectionChangeFcn(hObject, eventdata, handles)

%获取滤波器的设计参数

uipanel15_SelectionChangeFcn(hObject, eventdata, handles)

%设计滤波器

pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)

%进行滤波

以上是一些功能控件,需要注意的是他们的view ballcak属性,对于groupbutton一组按钮,需要选用SelectionChangeFcn,其余选择callback属性即可。另外,handles函数作用为传递的句柄,是一结构体,调用时注意此处。其余和直接用函数创建GUI界面无太大区别。

3.2 子程序

3.2.1 IIR滤波器

巴特沃斯滤波器

3.2.2 FIR滤波器

矩形窗

三角窗

汉宁窗

哈明窗

3.3 程序调试及运行结果

原始信号幅频特性及相频特性

巴特沃斯的幅频特性及相频特性

信号滤波后的幅频特性及相频特性

矩形窗的幅频特性及相频特性

信号滤波后的幅频特性及相频特性

三角窗的幅频特性及相频特性

信号滤波后的幅频特性及相频特性

汉宁窗的幅频特性及相频特性

信号滤波后的幅频特性及相频特性

哈明窗的幅频特性及相频特性

信号滤波后的幅频特性及相频特性

3.4 结果分析及问题分析

用双线性变换法设计无限脉冲响应数字滤波器(IIF DF)时,先把数字滤波器指标转换成模拟滤波器的指标,然后根据模拟滤波器的指标设计模拟滤波器,再经过线性变换把模拟滤波器转换成数字滤波器。该系统要能够设计巴特沃兹型低通、带通、高通滤波器,并能够输入数字滤波器的性能指标,显示出滤波器的阶数和系数。该系统的关键部分是滤波器的设计部分,按照双线性变换法设计滤波器的步骤进行设计即可。

第四章心得体会

本次课程设计可以称为matlab和数字信号处理的综合设计,因为这次有一半的时间在研究matlab,有一半的时间在思考数字信号问题的解决。几天下来收获是很多的,对数字信号处理有了一次全面的回顾,而且也看到了matlab的神秘面容。只要是自己真正的努力去做了,就绝对不会后悔在课程设计上花费的时间。现在发现自己确实会的太少,而这次又学了太多,对自己以后的学习还是有鞭策意义的。

这次课程设计也使我认识到了matlab的强大,或者进一步说工具软件有着你意想不到的功效,能节省你的时间,同时又能够让你从实践上更深层次的认识到所学知识的奇妙,而且可以同时明白了学习与实践的相辅相成。对课程设计也是一直保持很高兴趣的,虽然有时为它焦头烂额,但是也会因此有柳暗花明的喜悦,任何事情都折射着一个普通的道理——付出才有回报。浅显的道理,却是需要我们用毅力来坚持见证的。

具体来说,通过本次课程设计,我掌握了MATLAB的基本运用,尤其是其中GUI可视化图形用户界面的设计,包括函数调用与在图形用户界面开发环境下的调用。函数的调用与参数的传递是两个简单却很容易出错的地方,自由细心才可以保证程序的健壮性。

对数字信号本身内容的理解来说,全书的内容确实是可以融合在这两个课程设计题目中的,一个是DFT运用,另一个是滤波器的设计和利用。对全书的内容可以做出最好的概括。其中滤波器的设计中,调用了许多滤波函数,这是本次实验有点欠缺的地方,但是仍然从整体上把握了整个滤波器的设计过程。

对于课程设计中出现的问题,解决的方式有两种,一是自己解决。可以上网,查阅图书和matlab的本身的帮助文件,不断尝试,自己修改错误,可以更好的反省。二是与同学相商。一加一不是等于二那么简单的,相互交流才是进步的最好方式。其中解决问题最重要的应该是坚持不懈,在遇到问题时,不放弃才有可能称为最后的胜利者。

每次课程设计都收获颇多,而且每次都对自己的学习态度做一次调整,这个的作用确实是很大的,希望以后更加珍惜的课程设计的时间。

第五章参考文献

[1] 丁玉美等.数字信号处理 [M].西安:西安电子科技大学出版社,2002

[2] 程佩青.数字信号处理教程,第二版[M].北京:清华大学出版社,2001

[3] 赵树杰等.数字信号处理[M].西安:西安电子科技大学出版社,1997

[4] 陈怀琛等.MATLAB 及在电子信息课程中的应用[M],北京:电子工业出版社出

版,2002

[5] 余成波.数字信号处理及MATLAB实现,第一版[M].北京:清华大学出版社, 2008

[6] S.K.Mitra.Digital Signal Processing: A Computer Based Approach,

3rdEdition[M],New York, USA:McGraw-Hill,2000

[7] R.G.Lyons.Understanding Digital Signal Processing,2nd

Edition[M].New Jersey, USA:Prentice Hall,2005

第六章源代码

function varargout = df(varargin)

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...

'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @df_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @df_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [] , ...

'gui_Callback', []);

if nargin && ischar(varargin{1})

gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

function df_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;

guidata(hObject, handles);

function varargout = df_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output;

function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)

function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc

set(hObject,'BackgroundColor','white');

else

set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor' ));

end

function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)

function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc

set(hObject,'BackgroundColor','white');

else

set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor' ));

end

function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)

function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc

set(hObject,'BackgroundColor','white');

else

set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor' ));

end

function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles)

function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc

set(hObject,'BackgroundColor','white');

else

set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor' ));

end

function edit5_Callback(hObject, eventdata, handles)

function edit5_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc

set(hObject,'BackgroundColor','white');

else

set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor' ));

end

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

f=zeros(1,4);

f(1)=str2num(get(handles.edit2,'String'));

f(2)=str2num(get(handles.edit1,'String'));

f(3)=str2num(get(handles.edit3,'String'));

f(4)=str2num(get(handles.edit4,'String'));

T=str2num(get(handles.edit12,'String'));%采样周期%

fre=str2num(get(handles.edit5,'String'));%采样频率%

t=0:1/fre:T;

xn=10*sin(2*pi*t*f(1))+10*sin(2*pi*t*f(2))+10*sin(2*pi*t*f(3))+10*sin (2*pi*t*f(4));

set(handles.axes15,'userdata',xn);%将Xn放在用户数据userdata%

yn3=abs(fft(xn));%快速傅立叶变换(符频特性)%

n1=[0:length(yn3)-1]/length(yn3)*fre;%横坐标%

axes(handles.axes12);%坐标系编号%

stem(n1,yn3,'.');

axis([0,fre/2,0,max(yn3)]);%坐标轴单位控制%

title('信号的幅频特性');

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('|X(ejw)|');

yn4=angle(fft(xn));%相频特性%

n4=[0:length(yn4)-1]/length(yn4)*fre;

数字信号处理课设题目详细分解步骤

数字信号处理课程详细步骤分解 语音(音乐)信号滤波去噪的选题 课题具体内容 1.1、语音(音乐)信号的采集 要求学生利用Windows下的录音机,录制语音信号“大家好,我是***”,时间在2-3 s左右。或者网上下载一段格式为.wav的音乐。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,学生很快理解了采样频率、采样位数等概念。采集完成后在信号中加入一个单频噪声,设计的任务即为从含噪信号中滤除单频噪声,还原原始信号。 参考调用格式: [x,fs,bits]=wavread('e:\yuyin.wav'); % 输入参数为文件的全路径和文件名,输出的第一个参数是每个样本的值,fs是生成该波形文件时的采样率,bits是波形文件每样本的编码位数。 sound(x,fs,bits); % 按指定的采样率和每样本编码位数回放 N=length(x); % 计算信号x的长度 fn=2100; % 单频噪声频率,此参数可改 t=0:1/fs:(N-1)/fs; % 计算时间范围,样本数除以采样频率 x=x'; y=x+0.1*sin(fn*2*pi*t); sound(y,fs,bits); % 应该可以明显听出有尖锐的单频啸叫声 1.2、语音信号的频谱分析 要求学生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,从而加深学生对频谱特性的理解。 参考调用格式: X=abs(fft(x)); Y=abs(fft(y)); % 对原始信号和加噪信号进行fft变换,取幅度谱 X=X(1:N/2); Y=Y(1:N/2); % 截取前半部分 deltaf=fs/2/N; % 计算频谱的谱线间隔 f=0:deltaf:fs/2-deltaf; % 计算频谱频率范围 用绘图命令分别画出加噪前后信号的时域和频域波形,注意:布局为2*2的子图,每个子图都分别加上横纵坐标,网格和标题。

数字信号处理填空题库

填空题(每空2分,共20分) 信号与系统的时域分析与处理 1.序列x(n)的能量定义为__________。 2.线性移不变系统是因果系统的充分必要条件是__________。 3.设两个有限长序列的长度分别为N 和M ,则它们线性卷积的结果序列长度为__________。 4.线性系统同时满足_____和_____两个性质。 5.某线性移不变系统当输入x(n) =δ(n-1)时输出y(n) =δ(n -2) + δ(n -3),则该系统的单位冲激响应h(n) =__________。 6.序列x(n) = cos (3πn)的周期等于__________。 7.线性移不变系统的性质有______、______和分配律。 8. 已知系统的单位抽样响应为h(n),则系统稳定的充要条件是__________。 9.线性移不变系统是因果系统的充分必要条件是________。 10.序列x(n) = nR 4(n -1),则其能量等于 _______ 。 11.两序列间的卷积运算满足_______,_______与分配率。 12信号处理有两种形式;其中一种是(ASP 模拟信号处理);另一种是(DSP :数字信号处理)。 13数字信号处理可以分为两类:信号(分析)和信号 (过滤) . 14数字信号是指 (时间) 和 (幅度)都离散的信号. 15.一个离散LTI 系统稳定的充要条件是系统的脉冲响应 h(n)满足关系式: ( ()h n ∞-∞<∞∑).LTI 离散系 统因果的充要条件是当且仅当 (h(n)=0,n<0). 16.互相关 ryx(l) 可以用卷积运算表示为(ryx(l)=y(l)*x(-l)), 自相关 rxx(l)可写为 (rxx(l)=x(l)*x(-l) ) 17.若 LTI 系统的脉冲响应是有限长的,则该系统可称为(FIR:有限长脉冲响应) 滤波器, 否则称为 (IIR :无 限长脉冲响应) 滤波器. 18.2n u(n)*δ(n-1)=( ). 0.8 n u(n)* 0.8 n u(n)=( ) 离散时间傅里叶变换(DTFT ) 1. 输入x(n)=cos(ω0n)中仅包含频率为ω0的信号,输出y(n)=x(n)cos(4 πn)中包含的频率为__________。 2.输入x(n)=cos(ω0n)中仅包含频率为ω0的信号,输出y(n)=x 2(n)中包含的频率为__________。 3.系统差分方程为y(n)=x(n)-x(n-1) 的系统被称为 (数字微分器). 4.实序列的DTFT 有两个重要属性:(周期性)和 (对称性), 根据这两个性质,我们只需要考虑[0,π]频率范围上的X(ejw) . 5.若DTFT[x(n)]= X(ejw), 则 DTFT[x*(n)]=(X*(e-jw)), DTFT[x(-n)]=( X(e-jw)); DTFT[x(n-k)]=( X(ejw) e-jwk). 6.DTFT[ (0.5)n u(n)]=(1 10.5jw e --); 7.x(n)={ 1,2,3,4},DTFT[x(n)]=(1+2 e-jw+3 e-j2w+4 e-j3w ) .

DSP课程设计 (3)

深圳大学考试答题纸 (以论文、报告等形式考核专用) 二○一四~二○一五学年度第1 学期 课程编号 课程 名称 单片机/ARM /DSP技术实践 主讲 教师 评 分 学号姓名 专业年级 题 目: 基于DSP2812的课程设计

一、实验要求 由外接的信号发生器产生一正弦信号(电压范围:0~3V),通过DSP的AD功能对此正弦信号进行采集,通过DSP的SCI功能与PC机之间进行通信,把所采集的AD信号发送至PC机端,在超级终端上进行实时显示。 二、实验原理 2.1 ADC概述 ADC,即模/数转换器,将模拟量转换成数字量,提供给控制器使用。TMS320F2812片上有一个12位分辨率、具有流水线结构的模/数转换器,其机构框图如图1所示。其前端为2个8选1多路切换器和2路同时采样/保持器,构成16个模拟输入通道,模拟通道的切换由硬件自动控制,并将各模拟通道的转换结果顺序存入16个结果寄存器中。 图1 ADC机构框图 2.2 ADC模块特点 (1)带2个8选1多路切换器和双采样/保持器的12位的ADC,共有16个模拟输入通道; (2)模拟量输入范围:0.0V-3.0V;

(3)转换率:在25MHZ的ADC时钟下为80ns; (4)转换结果存储在16个结果存储器中; (5)转换结果=4095*(输入的模拟信号-ADCLO)/3; (6)多种A/D触发方式:软件启动、EVA和EVB; (7)灵活中断方式:可以在每次转换结束或每隔一次转换结束触发中断; 3.AD C转换步骤 (1)初始化DSP系统; (2)设置PIE中断矢量表; (3)初始化ADC模块; (4)将ADC中断的入口地址装入PIE中断矢量表中,开中断; (5)软件启动ADC转换; (6)等待ADC中断; (7)在ADC中断中读取ADC转换结果,软件启动下一次ADC中断。 三、实验实现 3.1硬件方案设计 本实验以TMS320F2812为核心控制部件,利用软件编程,通过ADC模块对试验箱上的信号发生器发出的正弦信号进行采集,由于试验箱上的信号发生器只能调节到2V,所以此次实验只针对2V的正弦信号,再通过串口线与PC机连接,将采集转换的数字信号传送到PC机端的串口助手,并还原成采集时的电压值。硬件框架图如图2所示。本次ADC采用SEED-DEC2812的AD接口的ADCINA6通道。 图2 硬件框架图

数字信号处理课设共18页文档

数字信号处理课程设计 姓名:刘倩 学号:201014407 专业:信息与计算科学 实验一:常见离散信号产生和实现 一、实验目的: 1、加深对常用离散信号的理解; 2、掌握matlab 中一些基本函数的建立方法。 二、实验原理: 1.单位抽样序列 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位,得到)(k n -δ即: 2.单位阶越序列 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。 3.正弦序列 在MATLAB 中 4.复指数序列 在MATLAB 中 5.指数序列 在MATLAB 中

实验内容:由周期为10的正弦函数生成周期为20的余弦函数。 实验代码: n=0:30; y=sin(0.2*pi*n+pi/2); y1=sin(0.1*pi*n+pi/2); subplot(121) stem(n,y); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('正弦函数序列y=sin(0.2*pi*n+pi/2)'); subplot(122) stem(n,y1); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅'); title('正弦函数序列y=sin(0.2*pi*n+pi/2)'); 实验结果: 实验二:离散系统的时域分析 实验目的:加深对离散系统的差分方程、冲激响应和卷积分析方法的理解。实验原理:离散系统 其输入、输出关系可用以下差分方程描述: 输入信号分解为冲激信号, 记系统单位冲激响应 则系统响应为如下的卷积计算式:

当N k d k ,...2,1,0==时,h[n]是有限长度的(n :[0,M]),称系统为FIR 系统;反之,称系统为IIR 系统。 在MATLAB 中,可以用函数y=filter(p,d,x)实现差分方程的仿真,也可以用函数 y=conv(x,h)计算卷积,用y=impz(p,d,N)求系统的冲激响应。 实验内容:用MATLAB 计算全解 当n>=0时,求用系数差分方程y[n]+y[n-1]-6y[n-2]=x[n]描述的一个离散时间系统对阶跃输入x[n]=8μ[n]的全解。 实验代码: n=0:7; >> [y,sf]=filter(1,[1 1 -6],8*ones(1,8),[-7 6]); >> y1(n+1)=-1.8*(-3).^n+4.8*(2).^n-2; >> subplot(121) >> stem(n,y); >> title('由fliter 函数计算结果'); >> subplot(122) >> stem(n,y1); >> title('准确结果'); 实验结果: 结果分析:有图可得由fliter 函数得出的结果与计算出的准确结果完全一致。 实验三FFT 算法的应用

数字信号处理完整试题库

1. 有一个线性移不变的系统,其系统函数为: 2z 2 1 )21)(2 11(2 3)(11 1<<-- - = ---z z z z H 1)用直接型结构实现该系统 2)讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h 4.试用冲激响应不变法与双线性变换法将以下模拟滤波器系统函数变换为数字滤波器系统函数: H(s)= 3) 1)(s (s 2 ++其中抽样周期T=1s 。 三、有一个线性移不变的因果系统,其系统函数为: ) 21)(2 1 1(2 3)(111------= z z z z H 1用直接型结构实现该系统 2)讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h 七、用双线性变换设计一个三阶巴特沃思数字低通虑波器,采样频率为kHz f s 4=(即采样周期为s T μ250=),其3dB 截止频率为kHz f c 1=。三阶模拟巴特沃思滤波器为: 3 2 ) ()(2)(211)(c c c a s s s s H Ω+Ω+Ω+= 解1)2 111112 5 12 3) 21)(2 1 1(2 3)(------+-- = --- = z z z z z z z H …………………………….. 2分 当2 1 2> >z 时: 收敛域包括单位圆……………………………6分 系统稳定系统。……………………………….10分 1111 1211 2 111)21)(2 11(2 3)(------- -= -- - = z z z z z z H ………………………………..12分 )1(2)()2 1 ()(--+=n u n u n h n n ………………………………….15分 4.(10分)解: 3 1 11)3)(1(1)(+- +=++= s s s s s H ………………1分 1 311)(------ -= Z e s T Z e T z H T T ……………………3分

dsp时钟日历课程设计

课程设计说明书(本科) 题目: 时钟日历 姓名: 专业: 电子信息工程 班级: 09级一班 2012年 6 月

目录 摘要 (1) 一、硬件设计 (1) 1、硬件方案设计 (1) 2、单元电路设计 (2) 3、电路原理图 (5) 4、硬件调试 (6) 二、软件设计 (6) 1、系统分析 (6) 2、软件系统设计 (7) 3、软件代码实现 (9) 4、软件调试 (24) 四、课程设计体会总结 (24) 五、参考文献 (24)

时钟日历 摘要:课程设计的主要目的是用tms320f2812芯片为核心控制部件,设计一个能用LCD液 晶显示屏显示当前年,月,日,时,分,秒以及星期的具有电子时钟功能的万年历。 ⑴学习并了解ICETEK-F2812-A板及教学实验箱的使用; ⑵学习DSP芯片的I/O端口的控制方法; ⑶熟悉字模的简单构建和使用; ⑷熟悉Emulator方式下的程序调试规程,并最终能够熟练掌握在DSP软硬件环境下 的程序开发流程;能够对现有器件进行简单地编程,实现各种简单地显示控制。 关键词:dsp 时钟日历 一、硬件设计 1、硬件方案设计 本系统以TMS2812为核心控制部件,利用软件编程,通过DS1302进行时钟控制,使用12864 LCD液晶显示器进行时钟显示,能实现题目的基本要求,尽量做到硬件电路简单稳定,减小电磁干扰和其他环境干扰,充分发挥软件编程的优点,减小因元器件精度不够引起的误差。由于时间有限和本身知识水平的发挥,我们认为本系统还有需要改进和提高的地方,例如选用更高精度的元器件,硬件电路更加精确稳定,软件测量算法进一步的改进与完善等。总体框图如图1所示。 GND +5V ADD PWM4 PWM3 VSS PWM2 V0 IOPA7 IOPA6 IOPA5 REST IOPA4 IOPA3 OSCBYP TXAL1 TXAL2 IOPB0- IOPB7 E CS1 CS2 R/W RS DB0-DB7 RST I/O SCLK VCC1/VCC2 X1/X2 GND 复位电路 OSCBYP为高电平。采 用内部振荡 双电源 32768hz 10K DS1302

数字信号处理经典例题解析

1:周期序列()()n n x 0cos ~ ω=, 0ω6 π =,()n x ~是由)(~ t x a ()t 0cos Ω=理想抽样而得。试求(1)()n x ~的周期; (2)()()[]n x F e X j ~ =ω (3) ()t x a ~=∑∞ -∞ =n nt j n 0 e Ωα;求n α (4) ()()[]t x F X a ~ =Ω 解:(1) 对于周期性序列()()n n x 0cos ~ ω= 因为 2ωπ = 6/2ππ =112=K N 所以序列周期12=N (2):由题意知()n x ~是由()t x a ~ 理想抽样所得,设抽样间隔为s T ,抽样输出为()t x a ?; 易得()()[]t x F X a ~ =Ω()[]t F 0cos Ω= ]2 [00t j t j e e F Ω-Ω+= =π()0Ω+Ωδ+π()0Ω-Ωδ 由采样序列()n x ~=()nt x a ?,由采样定理知: () ()[]n x F e X j ~=ω=()s T a X /?ω=ΩΩ =∑∞ ∞ --k s s s T k T X T )2( 1πω = ∑∞ ∞ --k s s T k X T )2(1 πω

=)]26()26([1s k s s T k T k T π πωπδππωπδ-++--∑∞∞- =)]26()26([ππ ωπδππωπδk k k -++--∑∞ ∞ - (3) 由)(~t x a ()t 0cos Ω== 2 00t j t j e e Ω-Ω+=∑∞ -∞ =n nt j n 0 e Ωα得: ?????=±==其他 n n n 0121 α (4)由(2)得:()ΩX =π()0Ω+Ωδ+π()0Ω-Ωδ 2:有限长序列()?? ? ??=n n x 6cos π ()n R 12求: (1))]([)(n R F e R n j n =ω (2) ()()[]n x F e X j =ω,用)(ωj N e R 表示; (3)求(2)中() ωj e X 的采样值??? ? ??k j e X 122 π 110≤≤k ; (4)()()[]n x DFT k X =; (5):求第(3)问中??? ? ??k j e X 122 π 的IDFT 变换; (6):求() ()????????? ??=n R n F e X j 2416cos πω 的采样值??? ? ??k j e X 2421π 230≤≤k ; (7):求第(6)问中的采样序列()n x 1; (8):第(2)问中() ωj e X 的采样值??? ? ??k j e X 242 π 对应的采样序列。 .解:(1))]([)(n R F e R n j n =ω =∑-=1 )(N n n j N e n R ω

数字信号处理》试题库答案

1、一线性时不变系统,输入为x (n)时,输出为y (n);则输入为2x (n)时,输出为2y(n) ;输入为x (n-3)时,输出为y(n-3) ________________________________ 。 2、从奈奎斯特采样定理得出,要使实信号采样后能够不失真还原,采样频率fs与信号最咼频率f max关系为:fS> = 2f max 。 3、已知一个长度为N的序列x(n),它的离散时间傅立叶变换为X(e jw),它的N点 离散傅立叶变换X ( K是关于X (e jw)的_N ________ 点等间隔采样。 4、有限长序列x(n)的8点DFT为X ( K),则X (K) = _________ 。 5、用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计,它的主要缺点是频谱的交叠 所产生的混叠_________ 现象。 6、若数字滤波器的单位脉冲响应h(n)是奇对称的,长度为N,贝陀的对称中心是(N-1)/2_______ 。 7、用窗函数法设计FIR数字滤波器时,加矩形窗比加三角窗时,所设计出的滤波 器的过渡带比较窄,阻带衰减比较小。 8、无限长单位冲激响应(IIR )滤波器的结构上有反馈环路,因此是递归型结构。 9、若正弦序列x(n)=sin(30n n /120)是周期的,则周期是N二8 。 10、用窗函数法设计FIR数字滤波器时,过渡带的宽度不但与窗的类型有关,还与窗的采样点数有关 11、DFT与DFS有密切关系,因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间截断,而周期序列可以看成有限长序列的周期延拓。 12、对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用Xn(n)表示,其数学表达式为x m(n)= x((n-m)) N R(n)。 13、对按时间抽取的基2-FFT流图进行转置,并将输入变输出,输出变输入即可得到按频率抽取的基 2-FFT流图。 14、线性移不变系统的性质有交换率、结合率和分配律。

DSP课设报告

基于CCS和ICETEK5509实验箱FFT算法的C语言实现与验证 学院: 姓名: 学号: 班级:指导老师:完成报告日期:

设计目的 1.本课程设计与理论课、实验课一起构成《DSP芯片原理与应用》完整课程体 系; 2.针对理论课、实验课中无时间和不方便提及内容和需强调重点进行补充与完 善; 3.以原理算法的实现与验证体会 DSP技术的系统性,并加深基本原理的体会。 二、设计任务 1.设计一个以ICETEK550为硬件主体,FFT为核心算法的频谱分析系统方案; 2.用C语言编写系统软件的核心部分,熟悉CCS调试环境的使用方法,在CCS IDE 中仿真实现方案功能; 3.在实验箱上由硬件实现频谱分析。 三、设计内容 1. 设计方案原理 1)FFT工作原理及工作方式 工作原理: 快速傅里叶变换是离散傅里叶变换的快速算法,它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅里叶变换的算法进行改进获得的。它对傅氏变换的理论并没有新的新的发现,但是对于在计算机系统或者说数字系统中应用离散傅里叶变换,可以说是进了一大步。设x(n)为N项的复 数序列,由DFT变换,任一 X(n)的计算都需要NT次复数乘法和N(N-1)次复数加 法,而一次复数乘法等于四次实数乘法和两次实数加法,一次复数加法等于两次实数加法。所以作一次离散傅里叶变换需要作 4NT次实数乘法及N(4N-2)次实数加法。 而在FFT中,利用 Wn的周期性和对称性,把一个 N项序列分为两个 N/2项的子序列,每个N/2点DFT变换需要(N/2) 2次运算,再用N次运算把两个N/2点的DFT 变换组合成一个N点的DFT而如果我们将这种“一分为二”的思想不断进行下去,直到分成两两一组的 DFT运算单元,那么 N点的DFT就只需要作(N/2)(log2N)次复数乘法和N (log2N)次复数加法。 这样,运算量的节约就很大,这就是 FFT的优越性。 工作方式:

数字信号处理课程设计

数字信号处理 课 程 设 计 院系:电子信息与电气工程学院 专业:电子信息工程专业 班级:电信班 姓名: 学号: 组员:

摘要 滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位,FIR数字滤波器和IIR 滤波器是滤波器设计的重要组成部分。利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器。课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现,综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论,再利用 MATLAB 作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中,使用窗函数法来设计FIR数字滤波器,用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计IIR数字滤波器,并利用MATLAB 作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。通过对对所设计滤波器的仿真和频率特性分析,可知利用MATLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计FIR和IIR数字滤波器,过程简单方便,结果的各项性能指标均达到指定要求。 关键词数字滤波器 MATLAB 窗函数法巴特沃斯

目录 摘要 (1) 1 引言 (1) 1.1课程设计目的 (1) 1.2 课程设计内容及要求 (1) 1.3课程设计设备及平台 (1) 1.3.1 数字滤波器的简介及发展 (1) 1.3.2 MATLAB软件简介 (2) 2 课程设计原理及流程 (4) 3.课程设计原理过程 (4) 3.1 语音信号的采集 (4) 3.2 语音信号的时频分析 (5) 3.3合成后语音加噪声处理 (7) 3.3.1 噪声信号的时频分析 (7) 3.3.2 混合信号的时频分析 (8) 3.4滤波器设计及消噪处理 (10) 3.4.1 设计IIR和FIR数字滤波器 (10) 3.4.2 合成后语音信号的消噪处理 (13) 3.4.3 比较滤波前后语音信号的波形及频谱 (13) 3.4.4回放语音信号 (15) 3.5结果分析 (15) 4 结束语 (15) 5 参考文献 (16)

数字信号处理习题库选择题附加答案

第1章选择题 1.信号通常是时间的函数,数字信号的主要特征是:信号幅度取 ;时间取 B 。 A.离散值;连续值 B.离散值;离散值 C.连续值;离散值 D.连续值;连续值 2.数字信号的特征是( B ) A .时间离散、幅值连续 B .时间离散、幅值量化 C .时间连续、幅值量化 D .时间连续、幅值连续 3.下列序列中属周期序列的为( D ) A .x(n) = δ(n) B .x(n) = u(n) C .x(n) = R 4(n) D .x(n) = 1 4.序列x(n)=sin ??? ??n 311的周期为( D ) A .3 B .6 C .11 D .∞ 5. 离散时间序列x (n )=cos(n 73π-8π )的周期是 ( C ) A. 7 B. 14/3 C. 14 D. 非周期 6.以下序列中( D )的周期为5。 A .)853cos( )(ππ+=n n x B. )853sin()(ππ+=n n x C. )852()(π+=n j e n x D. )852()(ππ+=n j e n x 7.下列四个离散信号中,是周期信号的是( C )。 A .sin100n B. n j e 2 C. n n ππ30sin cos + D. n j n j e e 5431 π - 8.以下序列中 D 的周期为5。 A.)853cos( )(π+=n n x B.)853sin()(π+=n n x C.)852 ()(π +=n j e n x D.)852 ()(ππ+ =n j e n x 9.离散时间序列x (n )=cos ??? ??+353ππ n 的周期是( C ) A.5 B.10/3 C.10 D.非周期 10.离散时间序列x(n)=sin ( 5n 31π+)的周期是( D ) A.3 B.6 C.6π D.非周期 11.序列x (n )=cos ? ?? ??n 5π3的周期为( C ) A.3 B.5 C.10 D.∞ 12.下列关系正确的为( C ) A .u(n)=∑=n k 0 δ (n) B .u(n)=∑∞=0k δ (n) C .u(n)=∑-∞=n k δ (n) D .u(n)=∞-∞=k δ (n)

DSP课程设计报告讲解

JIU JIANG UNIVERSITY DSP应用课程设计报告 题目利用按键任意输入一个数值控制的转动角度 院系电子工程学院 专业电子信息工程 姓名 班级 1211 学号 35 日期 2015.5.22 - I -

内容提要 步进电机作为一种电脉冲—角位移的转换元件,由于具有价格低廉、易于控制、无积累误差和计算机接口方便等优点,在机械、仪表、工业控制等领域中获得了广泛的应用。通过DSP 对步进电机的控制可以实现系统实时、精确、高效、安全的设计要求,从而实现了自动化生产过程。作为重要部件的DSP是否实现控制要求是应用系统能否可靠工作的关键。 许多研究机构和电机生产厂家对于用单片机和用功率器件来设计步进电机驱动系统作了大量的研究,如把MCS-51系列的8031单片机、美国Microchip公司的PIC系列的PIC16C5X、各类PLC和VMOS管等功率器件作为控制系统都是比较成熟的。这些方面的资料和经验对于将更高速的DSP器件用在驱动系统上都是很有帮助的。现在流行的方法是将一系列外围设备如数模转换器(A/D)、脉宽调制发生器(PWM)和数字信号处理器(DSP)内核集成在一起,就获得一个强大又非常经济的电机控制专用的的DSP。许多厂家开发出了电机专用的DSP器件和支持各种通用算法的模拟软件。不仅芯片的运算速度越来越快,且软件中集成和固化在硬件中的算法模块越来越多,使得实现各种功能和进行电机性能研究变得现实和容易,能够实现更加理想的控制要求,随着对步进电机的研究更加深入与芯片价格的降低和功能的增加以及随着半导体工艺,尤其是高密度CMOS工艺的发展和进步,芯片的价格日益下降,而性能却不断提高,软件和开发工具越来越多,越来越好,应用范围日益广泛。DSP作为一种高速处理器件在驱动系统中的应用也会更加广泛和普及,研究DSP在控制领域中的应用也有着重大现实意义。

数字信号处理习题及答案

==============================绪论============================== 1. A/D 8bit 5V 00000000 0V 00000001 20mV 00000010 40mV 00011101 29mV ==================第一章 时域离散时间信号与系统================== 1. ①写出图示序列的表达式 答:3)1.5δ(n 2)2δ(n 1)δ(n 2δ(n)1)δ(n x(n)-+---+++= ②用δ(n) 表示y (n )={2,7,19,28,29,15} 2. ①求下列周期 ②判断下面的序列是否是周期的; 若是周期的, 确定其周期。 (1)A是常数 8ππn 73Acos x(n)??? ? ??-= (2))8 1 (j e )(π-=n n x 解: (1) 因为ω= 73π, 所以314 π2=ω, 这是有理数, 因此是周期序列, 周期T =14。 (2) 因为ω= 81, 所以ω π2=16π, 这是无理数, 因此是非周期序列。 ③序列)Acos(nw x(n)0?+=是周期序列的条件是是有理数2π/w 0。 3.加法 乘法 序列{2,3,2,1}与序列{2,3,5,2,1}相加为__{4,6,7,3,1}__,相乘为___{4,9,10,2} 。 移位 翻转:①已知x(n)波形,画出x(-n)的波形图。 ② 尺度变换:已知x(n)波形,画出x(2n)及x(n/2)波形图。 卷积和:①h(n)*求x(n),其他0 2 n 0n 3,h(n)其他03n 0n/2设x(n) 例、???≤≤-=???≤≤= ②已知x (n )={1,2,4,3},h (n )={2,3,5}, 求y (n )=x (n )*h (n ) x (m )={1,2,4,3},h (m )={2,3,5},则h (-m )={5,3,2}(Step1:翻转)

《DSP课程设计》教学大纲【模板】

《DSP课程设计》教学大纲 大纲执笔人:XXX 大纲审核人:XXX 课程编号:********* 环节类别:(指实习、课程设计或学年论文) 英文名称:Course Exercise on DSP 学分:2 总周数:2 适用专业: 电子信息工程专业三年级或四年级本科学生。 先修课程:数字电子技术、单片机原理及其接口技术、信号与系统、微机原理及应用。 一、目的 本课程设计旨在进一步加深DSP原理及应用课程的所学知识,锻炼学生的DSP硬件设计和软件编程能力,要求学生在独立完成任务书中指定的工作后,达到下面预期教学效果。 1.了解并掌握DSP(Digital Signal Processor)的硬件结构,存储器配置,寻址方式,指令系统,通信模式。 2.初步掌握DSP程序的编写,开发环境及仿真技术,DSP在数字信号处理中的应用。 3.提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。 二、基本要求 本课程设计课题由指导老师给定,也可由学生根据自己感兴趣的方向选择适合自己的课题,然后在老师的指导下完成设计,老师在课内外给予及时指导和答疑。基本要求如下: 1、掌握以实现系统要求为目标的自上而下的DSP系统设计方法,并掌握系统指标 分配,器件选择的原则以及DSP系统的抗干扰设计。

2、掌握DSP仿真开发系统得结构。掌握仿真器的连接和安装,熟悉开发软件CCS 的界面和基本操作。 3、掌握DSP芯片的硬件结构,了解CPU、寄存器和存储器各数据的含义。了解DSP 芯片外部设备的工作原理,熟悉数据的处理过程和中断,了解DSP芯片的指令 系统,熟悉各种指令和基本算法。 4、独立完成DSP系统的软硬件设计,程序的编写和调试。 三、实践内容与时间分配 见表1。 四、实践条件与地点建议 1. 实践基本条件要求 实训专用机机房、通风设备好,CCS开发平台、EL-DSP-EXP-IV+仿真/教学实验系统。 2. 实践地点建议 实验中心。 五、能力培养与素质提升 1. 能力培养

设计数字信号处理课程设计

语音信号滤波去噪报告书 课程:数字信号处理 指导老师: 完成组员: 完成日期: 2013.01.05

摘要本课程设计主要是下载一段语音信号,绘制其波形并观察其频谱。然后在该语言信号中加一个噪音,利用布莱克曼和矩形窗窗设计一个FIR滤波器,对该语音信号进行虑噪处理,然后比较滤波前后的波形与频谱。在本课程设计中,是用MATLAB的集成环境完成一系列的设计。首先对加噪的语音信号进行虑波去噪处理,再比较滤波前后的频率响应曲线,若一样则满足所设计指标,否则不满足。也可以调用函数sound听滤波前后其语音信号是否带有噪声。若无噪声也说明该滤波器的设置也是成功的。 关键词语音信号;MATLAB; FIR滤波器;滤波去噪; 1 引言 人们在语音通信的过程中将不可避免的会受到来自周围环境的干扰,例如传输媒介引入的噪声,通信设备内部的电噪声,乃至其他讲话者的话音等。正因为有这些干扰噪声的存在,接受者接受到的语音已不是原始的纯净语音信号,而是受噪声干扰污染的带噪声语音信号。而本课程设计就是利用MATLAB集成环境用布莱克曼窗的方法设计一个FIR滤波器,对语音信号进行滤波去噪处理,并将虑噪前后的频谱图进行对比。 1.1 课程设计目的 数字信号处理课程设计是数字信号处理课程的重要实践性环节,是学生在校期间一次较全面的工程师能力训练,在实现学生总体培养目标中占有重要地位。综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设计,通过理论推导得出相应结论,并利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现,从而复习巩固了课堂所学的理论知识,提高了对所学知识的综合应用能力,并从实践上初步实现了对数字信号的处理。本课程设计能使学生对通信工程领域各种技术的DSP实现的设计有较熟练的掌握。且通过自身的实践,对DSP的设计程序、内容和方法有更深入的掌握,提高实际运用的能力。并可综合运用这些知识解决一定

(完整word版)数字信号处理题库(附答案)

数字信号处理复习题 一、选择题 1、某系统)(),()()(n g n x n g n y =有界,则该系统( A )。 A.因果稳定 B.非因果稳定 C.因果不稳定 D. 非因果不稳定 2、一个离散系统( D )。 A.若因果必稳定 B.若稳定必因果 C.因果与稳定有关 D.因果与稳定无关 3、某系统),()(n nx n y =则该系统( A )。 A.线性时变 B. 线性非时变 C. 非线性非时变 D. 非线性时变 4.因果稳定系统的系统函数)(z H 的收敛域是( D )。 A.9.0z D. 9.0>z 5.)5.0sin(3)(1n n x π=的周期( A )。 A.4 B.3 C.2 D.1 6.某系统的单位脉冲响应),()21()(n u n h n =则该系统( C )。 A.因果不稳定 B.非因果稳定 C.因果稳定 D.非因果不稳定 7.某系统5)()(+=n x n y ,则该系统( B )。 A.因果稳定 B.非因果稳定 C.因果不稳定 D.非因果不稳定 8.序列),1()(---=n u a n x n 在)(z X 的收敛域为( A )。 A.a z < B. a z ≤ C. a z > D. a z ≥ 9.序列),1()21()()31()(---=n u n u n x n n 则)(z X 的收敛域为( D )。 A.21z C. 21>z D. 2 131<

DSP课设论文

课程设计说明书(2011/2012学年第一学期) 课程名称:DSP控制器及其应用 题目:分频发生器 专业班级:通信工程 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计周数:2周 设计成绩: 2012年1月5日

一、课程设计目的 通过本次的课程设计使学生增进对DSP的认识,加深对单DSP理论方面的理解, 使学生掌握DSP在实际生活中的应用。使学生了解和掌握用DSP实现分频发生器的设计方法、过程,为以后更多的设计打下良好基础,并且通过这次设计使我们对DSP应用的基本操作方法有了一定的了解,对于以后的发展打下了基础,所以本次课程设计对于学生的动手能力的提高有着很大的帮助并达到以下目的: (1)使学生增进对DSP F2812电路的感性认识,加深对理论方面的理解。 (2)使学生掌握软硬件的有关知识等。 (3)让同学们认识分频器器的工作原理和方法 (4)使学生了解和掌握软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现应用系统打下良好基础。 (5)通过简单课题的设计练习,可使学生了解必须提交的各项工程文件,也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 二、课程设计正文 2.1系统分析 2.1.1设计任务 本次设计名为分频发生器,也可以称为键盘输入分频输出装置,要求用9个按键,组成3行3列键盘,采用扫描按键的方法控制蜂鸣器发出对应的声音从而实现按键控制蜂鸣器发出不同频率的声音。 2.1.2性能指标 硬件部分: 1、按照系统设计要求绘制(3行3列按键及分明器)电路图。 2、按照电路图统筹安排各元器件在电路板上的分布,并焊接电路板。 3、了解各引脚功能,将电路板与TMS320F2812相关引脚相连接。 软件部分: 1、搞清楚各个引脚功能,调入引脚头文件。 2、了解了各引脚控制的行列后,编写键盘扫描程序。 3、编写延时程序,实现按键去抖。 最终实现键盘输入分频输出,并由蜂鸣器发出不同频率的响声。 2.2系统整体设计 2.2.1硬件设计组成框图

数字信号处理课程设计

山东工商学院 课程设计报告 课程名称:数字信号处理A 班级:XXXXX 姓名: XXXX 学号:XXXXX 指导教师:XXXX 时间:2016年1月1日

一、课程设计题目 题目1: (1)、已知Xa(t)=e^-1000|t|,求其傅立叶变换Xa(j Ω) ,画出模拟信号及其连续时间傅里叶变换的曲线图。 (2)、以Xa(t)为例,说明采样频率对频率响应的影响,分别采用fs=1000Hz 和fs=5000Hz ,绘出X(e^jw)曲线。 (1) 代码: close all clear;clc; W=10;f=1000;n=-10:W-1;t=n/f; X=exp(-1000*abs(t)); subplot(1,2,1);plot(t,X); %画模拟信号曲线 xlabel('t/s');ylabel('xa(n)'); title('模拟信号'); %标题模拟信号 tf=10;N=100;dt=10/N;t=(1:N)*dt; wf=25;Nf=50; w1=linspace(0,wf,Nf); %0-25之间分成50点 dw=wf/(Nf-1); W1=-50:50; Xat=exp(-1000*abs(t)); %表达式 F1=Xat*exp(-1i*t'*w1)*dt; %傅立叶变换 w=[-fliplr(w1),w1(2:Nf)]; %负频率的频谱 Y1=(exp(2)-1)./(exp(2)-exp(1-1i*W1)-exp(1+1i*W1)+1); F=[fliplr(F1),F1(2:Nf)];t=[-fliplr(t),t]; subplot(1,2,2); plot(w,F,'linewidth',1); %画傅立叶变换曲线 xlabel('w/pi');ylabel('Xa(j Ω)'); title('傅里叶变换'); %标题傅立叶变换 结果: -0.01-0.005 00.005 0.01 0.2 0.4 0.6 0.8 1 t/s x a (n ) 模拟信号 -40 -20 02040 -3-2 -1 0123 4 -45 w/pi X a (j Ω) 傅里叶变换

dsp课程设计报告(2)分析

华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power DSP课程设计 题目: FIR数字低通滤波器 学院信息工程学院 专业电子信息工程 姓名 学号 指导教师

摘要 (1) 一. 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计方法分析 (1) 二.FIR滤波器设计过程 (2) 2.1 FIR滤波器原理 (2) 2.2 FIR滤波器的实现方法 (3) 2.3 FIR滤波器的MATLAB实现 (4) 2.4 设计流程图 (6) 三.MATLAB和 CCS操作步骤及仿真结果 (7) 3.1 matlab中的.M文件的编写 (7) 3.2 工程文件的建立 (12) 3.3 仿真结果及分析 (12) 四.心得与总结 (12)

摘要 当前,数字信号处理技术受到了人们的广泛关注,其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的发展得到了飞速地发展,并被广泛应用于语音和图象处理、数字通信、谱分析、模式识别和自动控制等领域。数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一,几乎出现在所有的数字信号处理系统中。设计中通过MATLAB环境中图形化的方式建立数字信号处理的模型进行DSP的设计和仿真验证,将设计的图形文件.mdl直接转换成C语言程序在CCS中运行。利用MATLAB 软件开发产品加速了开发周期,比直接在CCs中编程方便快捷了很多,对于任何复杂功能的DSP系统,只需要进行少量的添加和修改就能完成功能正确的C语言程序设计。 一. 绪论 1.1设计背景 一个实际的应用系统中,由于设备或者是外界环境的原因,总存在各种干扰,使信号中混入噪声,譬如音频信号中高频成分的噪声使得音乐听起来刺耳,失去了原有悦耳的音质。为了提高信号质量,可以对信号进行滤波,从噪声中提取信号,即对一个具有噪声和信号的混合源进行采样,然后经过一个数字滤波器,滤除噪声,提取有用信号。DSP(数字信号处理器)与一般的微处理器相比有很大的区别,它所特有的系统结构、指令集合、数据流程方式为解决复杂的数字信号处理问题提供了便利,本文选用TMS320C54X作为DSP处理芯片,通过对其编程来实现FIR滤波器。对数字滤波器而言,从实现方法上,有FIR滤波器和无限冲激响应(IIR)滤波器之分。由于FIR滤波器只有零点,因此这一类系统不像IIR系统那样易取得比较好的通带与阻带衰减特性。但是FIR系统有自己突出的优点:①系统总是稳定的;②易实现线性相位;③允许设计多通带(阻带)滤波器。其中后两项是IIR系统不易实现的。 1.2设计方法分析 FIR滤波器的设计方法分析 数字滤波器依据冲激响应的宽度划分为有限冲激响应(FIR)滤波器和无限冲激响应滤波(IIR)。FIR 滤波器是有限长单位冲激响应滤波器,在结构上是非递归型的,有限冲激响应滤波器(FIR),具有以下的优点:(1)可以在幅度特性随意设计的同时,保证精确、严格的线性相位;(2)由于FIR滤波器的单位脉冲响应h(n)是有限长序列,因此F I R 滤波器没有不稳定的问题;(3)由于FIR 滤

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