数字信号处理课程设计.docx
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数字信号处理课程设计
数字信号处理综合
课程设计
目录
设计目的………………………………………………………………………….3
设计内容…………………………………………………………………………4.
设计总结………………………………………………………………………….10
.
设计目的
Matlab软件是面向工程计算的高级语言,它集科学计算,信息处理,图像处理,自动控制于一体,使用方便,具有极高的编程效率。
今年来退出了许多工具箱,如通信、信号处理、模糊逻辑、小波等。
它的出现大大推进了科学研究。
利用Matlab这一工具来分析通信专业的许多基本问题,通过仿真实验,加深课程中理论概念的理解。
设计内容
第一章信号的时域分析
设计题目:
x(t)=[5e-t-5e-3t]u(t)
程序:
t=-1:
0.1:
5;
x1=5*exp(-1*t)-5*exp(-3*t);
x2=(t>=0);
x=x1.*x2;
plot(t,x);
第二章信号的频域分析
设计题目:
x(t)=2sin(t-3)+sin(8t)
程序:
T0=2;N=32;T=T0/N;
t=0:
T:
T0;
x=2*sin(pi*t-3)+sin(8*pi*t);
X=1/N*fft(x,N);
f=1/T/N*(-N/2:
(N/2-1));%N,f=1/T/N*(-(n-1)/2:
(N-1)/2);
subplot(2,1,1);stem(f,abs(fftshift(X)));
xlabel('F(Hz)');ylabel('magnitude');
subplot(2,1,2);stem(f,angle(fftshift(X)));
xlabel('F(Hz)');ylabel('phase');
第三章系统分析与设计
设计题目:
已知某LTI系统的微分方程2y’’(t)+y’(t)+8y(t)=x(t),用Matlab求该系统的单位冲激响应和阶跃响应,并与理论值比较。
程序1:
b=[1];a=[2,1,8];
t=0:
0.1:
10;
y=impulse(b,a,t);
plot(t,y);
xlabel('t');ylabel('h(t)');
程序2:
b=[1];a=[2,1,8];
t=0:
0.1:
10;
y=step(b,a,t);
plot(t,y);
xlabel('t');ylabel(u(t)');
第四章数字滤波器设计
设计题目:
利用窗口法设计FIR数字滤波器,指标为:
ej2w-∏/4≤w≤∏/4
H(ejw)=
0∏/4≤w≤∏
10≤n≤4
W(n)=
0其它
程序:
M=4;n=0:
M;omegac=pi/4;
hd=omegac/pi.*sinc(omegac/pi*(n-M/2));
stem([0:
M],hd);
h1=hd;
H1=fft(h1,512);
H1_db=20*log10(abs(H1));
omega=0:
pi/255:
pi;
plot(omega,H1_db(1:
256));xlabel(‘低通FIR滤波器的幅频响应曲线’)
第五章随机信号功率普估计
设计题目:
某随即信号由两余弦信号与噪声组成:
X[k]=cos(20∏k)+cos(40∏k)+s[k],s[k]为均值为0,方差为1的高斯白噪声
(1)绘出此随机信号的时域波形;
(2)试分别用周期图法,平均周期图法和Welch法分析该序列的功率谱估计
程序:
Fs=1000;N=512;Nfft=1024;n=0:
N-1;
xn=cos(20*pi*n)+cos(40*pi*n)+randn(size(n));
subplot(3,2,1);plot(n,xn);xlabel('信号波形')
Pxx=abs(fft(xn,1024)).^2/1001;
subplot(3,2,2);plot(n,xn);xlabel('随机信号');
subplot(3,2,3);plot([0:
1023]*Fs/1024,10*log(Pxx));
window=boxcar(512);
[Pxx1,F1]=periodogram(xn,window,1024,Fs);
subplot(3,2,4);plot(F1,10*log10(Pxx1));
xlabel('周期图法');
noverlap=500;
[Pxx2,F2]=psd(xn,1024,Fs,window,noverlap);
subplot(3,2,5);plot(F2,10*log10(Pxx2));
xlabel('平均周期图法');
[Pxx3,F3]=pwelch(xn,window,noverlap,1024,Fs);
subplot(3,2,6);plot(F3,10*log10(Pxx3));
xlabel('Welch法');
设计总结
为期一周的综合课程设计结束了,在完成这次课程设计的过程中,我付出了很多,但我认为和值得。
我学会了Matlab软件基础的一些操作方法,通过上网搜索和自己的领悟,掌握了一些数字信号处理用到的基础的函数的用法.这次设计我收获了很多,通过和老师的交流以及和同学的讨论,我更是获益匪浅。
但我知道掌握这些是远远不够的,通过这次的设计让我更清楚地认识了我自己,我相信通过自己的付出,一定会换来美好的未来。