数字信号处理课程设计任务书.docx
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数字信号处理课程设计任务书
数字信号处课程设计要求
1、考核（时间1周）
（1）设计过程中的态度、完成任务情况
（2）演示、答辩（5分钟/生）
（3）课程设计报告
考核由以上三方面综合评定，等级分为优、良、中、及格、不及格。
2、课程设计报告要求
（1）装订顺序：
任务书，目录，正文，参考文献，附录（代码）
（2）正文包括：
主要内容（类似摘要）、基本原理、设计的实现步骤、各步骤中的结果
结果分析、结论、心得体会
（3）正文格式
一级标题黑体3号，二级标题黑体四号，其他宋体小四，行距1.25倍；
正文字数：
5000以上
3、时间安排（2周，10个工作日）
（1）选题目，查资料，1天（18周周一）
（2）确定设计方案，画出流程图，初步编程，1天（18周州二）
（3）编程，上机调试，1天（17周周三）
（4）整理结果，进行分析，书写设计报告，1天（17周周四）
（5）答辩，1天（18周周五）
4、分组
每题目不超过4人，可随机分配、抓阄、自由组合均可。
分组结束后，负责人负责把分组情况上报。
5、地点
机电楼C228，C218
1
树形结构滤波器组设计
2
平行结构滤波器组设计
3
语音信号功率谱分析
4
自适应陷波器设计
5
简单语音处理系统设计
6
有噪语音信号处理设计
7
频分复用系统设计
8
时分复用系统设计
9
多带滤波器设计
10
简单ECG信号分析与处理系统
11
基于小波变换的ECG信号去噪系统设计
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目树形结构滤波器组设计
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容：
滤波器组在语音、图像的子带编码和压缩中都有着广泛的应用，非均匀滤波器组还构成了Mallat多分辨分析的算法基础，在小波变换中占有重要的地位。
本设计主要内容是研究树形滤波器组的原理，并设计一个树形滤波器组，实现语音信号的分解与重构。
基本要求：
（1）滤波器组的基本原理；
（2）树形结构滤波器组的原理及设计方法；（3）设计一个4通道的树形结构滤波器组：
均匀滤波器组和非均匀滤波器组；给出设计思路及结果；（4）用设计的滤波器组对某信号进行多通道分解，验证滤波器组的性能，对结果进行分析；（5）提交课程设计报告。
主要参考资料：
1.胡广书.现代信号处理教程，数字信号处理.清华大学出版社.2005.06
2.高西全.数字信号处理.西安电子科技大学出版社.2009.01
3.matlab信号处理相关书籍，多采样率信号处理的书籍、资料。
4.相关网络资源
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目平行结构滤波器组设计
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容：
滤波器组在语音、图像的子带编码和压缩中都有着广泛的应用，非均匀滤波器组还构成了Mallat多分辨分析的算法基础，在小波变换中占有重要的地位。
本设计主要内容是研究平行滤波器组的原理，并设计一个平行滤波器组。
基本要求：
（1）滤波器组的基本原理；
（2）平行结构滤波器组的原理及设计方法；（3）设计一个4通道的平行结构滤波器组：
均匀滤波器组和非均匀滤波器组；给出设计思路及结果；（4）用设计的滤波器组对某信号进行多通道分解，验证滤波器组的性能，对结果进行分析；（5）提交课程设计报告。
主要参考资料：
1.胡广书.现代信号处理教程，数字信号处理.清华大学出版社.2005.06
2.高西全.数字信号处理.西安电子科技大学出版社.2009.01
3.matlab信号处理相关书籍，多采样率信号处理的书籍、资料。
4.相关网络资源
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目语音信号功率谱分析
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容：
信号的谱分析是信号处理的重要内容之一，语音信号的谱分析在语音信号处理中占据重要地位。
语音信号是非平稳随机过程，不能直接用DFT来求信号的谱，可以认为语音信号是短时平稳的，可用短时功率谱密度来描述语音信号的频域特征。
本设计的主要内容是研究功率谱估计方法，实现对语音信号功率谱的估计。
基本要求：
（1）功率谱的定义、谱估计的方法分析、语谱图的定义；
（2）采集语音信号，显示时域波形，并用经典谱估计方法对语音信号进行谱估计；显示功率谱；（3）用现代谱估计方法估计语音信号的功率谱；（4）对结果进行分析；比较不同方法的谱分辨率；（5）提交课程设计报告。
主要参考资料：
1.胡广书.信号处理教程.清华大学出版社.2005.06
2.高西全.数字信号处理.西安电子科技大学出版社.2009.01
3.语音信号处理
4.matlab信号处理相关书籍
5.相关网络资源
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目自适应陷波器设计
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容：
在通信系统和电子系统中，经常会受到诸如50Hz工作频率等单频或窄带干扰的影响。
这种干扰的存在，严重影响了信号接收或检测的可靠性和正确性，需要采用自适应信号陷波器消除此干扰。
当自适应噪声抵消系统的参考输入为单一频率正弦信号时，则系统可以构成自适应信号陷波器。
本设计主要内容是在掌握自适应滤波器原理的基础上，设计一个陷波器，从宽带滤去单一音频信号干扰。
基本要求：
（1）自适应滤波的原理，LMS算法的原理；
（2）设计一个50Hz的陷波器；给出原理框图；用多频信号（含有50Hz干扰）作为输入，50Hz正弦波和与余弦波作为参考输入；输出为滤去50Hz单品干扰之后的信号；（3）根据误差分析陷波器的性能，对结果进行分析；（5）提交课程设计报告。
主要参考资料：
1.胡广书.现代信号处理教程.清华大学出版社.2005.06
2.高西全.数字信号处理.西安电子科技大学出版社.2009.01
3.matlab信号处理相关书籍
4.相关网络资源
5.
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目简单语音处理系统设计
主要内容：
在一个正常的听觉过程中，声波从外耳经由中耳到达耳蜗，在那里声信号被转换成电脉冲并传向大脑。
大多数的严重听力损伤病例都有耳蜗声电转换功能损坏这一问题存在。
人工耳蜗起到了模拟和替代从外耳到内耳的整体听觉功能的作用。
语音信号处理器就是人工耳蜗的大脑。
了解人工耳蜗中语音信号处理的原理，综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，模拟人工耳蜗中语音信号处理的过程对语音信号进行处理，从而加深对所学知识的理解，建立概念。
录制一段语音信号，确定采样频率；画出采样得到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、双线性变换法或其他设计方法设计一组滤波器，画出滤波器的频率响应；然后用设计的一组滤波器对采集的信号进行滤波，放大，检测各路信号时域包络；然后将各路信号通过一定的方式叠加在一起，合成原信号，绘制时域波形，频谱，并进行回放。
基本要求
（1）掌握数字信号处理的基本概念、基本原理和基本方法；掌握DFT对模拟信号进行频谱分析的方法；确定系统的采样频率；掌握windows环境下进行语音信号采集数据的方法；
（2）掌握设计FIR和IIR数字滤波器的方法；FDATool工具的应用；（3）设计出系统模块图，记录仿真结果；（4）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]语音信号处理方面、人工耳蜗方面的参考资料
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目有噪语音信号处理设计
主要内容：
综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，在利用matlab作为开发工具进行计算机实习，从而加深对所学知识的理解，建立概念。
录制一段语音信号，确定采样频率；画出采样得到信号的时域波形和频谱图；对语音进行加噪声处理（随机噪声、周期型噪声等），采用窗函数法（或等波纹最佳逼近法）和双线性变换法设计滤波器，画出滤波器的频率响应；然后用设计的滤波器对采集的信号进行滤波去噪处理，画出去噪后的信号波形及其频谱；并进行回放。
基本要求
（1）掌握数字信号处理的基本概念、基本原理和基本方法；掌握DFT对模拟信号进行频谱分析的方法；确定系统的采样频率；掌握windows环境下进行语音信号采集数据的方法；
（2）掌握设计FIR和IIR数字滤波器的方法；
（3）设计出系统模块图，记录仿真结果；
（4）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]matlab数字信号处理的相关资料
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目频分复用系统设计
主要内容：
综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，从而加深对所学知识的理解，建立概念，加深理解滤波、FDM等的综合应用。
设计5~8路基带信号（带宽相同）进行FDM传输的一个系统，调制方式可以选择DSB、SSB、AM或VSB，也可以采用多采样率系统实现；在接收端进行解复用和解调，恢复出原始的各路基带信号。
基本要求
（1）掌握数字信号处理的基本概念、基本原理和基本方法；掌握DFT对模拟信号进行频谱分析的方法；掌握设计FIR和IIR数字滤波器的方法；
（2）掌握FDM系统的原理及简单实现方法
（3）设计出系统模块图，记录仿真结果；
（4）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]matlab数字信号处理的相关资料
[5]樊昌信.通信原理.国防工业出版社.2008
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目时分复用系统设计
主要内容：
综合运用数字信号处理的理论知识进行信号的多路复用和解复用，从而加深对所学知识的理解，建立概念，加深理解抽取、插值、TDM等的综合应用。
设计5~8路基带信号（带宽相同）进行TDM传输的一个系统，在接收端进行解复用，恢复出原始的各路基带信号。
基本要求
（1）掌握多采样率数字信号处理的基本概念、基本原理和基本方法；掌握时分复用的原理及实现方法；掌握设计FIR和IIR数字滤波器的方法；
（2）掌握TDM系统的原理及简单实现方法
（3）设计出系统模块图，记录仿真结果；
（4）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.现代信号处理教程.清华大学出版社.
[4]matlab数字信号处理的相关资料
[5]樊昌信.通信原理.国防工业出版社.2008
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目多带滤波器设计
主要内容：
综合运用数字信号处理的理论知识进行多通带滤波器的设计，从而加深对所学知识的理解，建立概念，加深理解IIR、FIR滤波器的设计原理方法和步骤。
本设计的主要内容是设计一个多通带或多阻带滤波器，实现多频信号的多带滤波。
基本要求
（1）掌握数字滤波器的基本概念、IIR和FIR滤波器设计的基本原理和基本方法；
（2）掌握多通带滤波器的原理及简单实现方法；选择设计方法：
窗函数发、频域采样法，或其他方法。
分别设计一个具有4个通带和4个阻带的多带滤波器；
（3）画出系统模块图，编程或搭建模型实现滤波器的设计，画出滤波器的频率响应；实现一个多频信号的多带滤波，观察滤波前后信号的波形与频谱；记录仿真结果；
（4）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]matlab数字信号处理的相关资料
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目基于小波变换的ECG信号去噪系统设计
主要内容：
在信号采集时，身体的任一微小运动都会产生“基线漂移”，这是一种低频干扰，同时，由于肌电的存在又产生了高频的肌电噪声，由于空间电磁场的存在又使心电信号中混有50Hz的工频干扰。
这些噪声不去除，就会影响下一步的信号处理。
综合运用数字信号处理的理论知识进行生物医学信号增强系统设计，实现ECG信号的去噪，从而加深对小波变换及其应用的理解，建立多分辨分析的概念，加深理解信号增强的原理、方法和步骤。
本设计的主要内容是设计一个基于小波变换的ECG信号去噪系统，实现ECG信号的去噪。
基本要求
（1）掌握小波变换的基本原理和实现方法；
（2）掌握信号小波分解与重构的方法步骤，分析并理解分解系数的特点；（3）实现用matlab构建ECG信号；（4）设计系统，画出框图，编写程序实现基于小波的ECG信号去噪，进行仿真，记录仿真结果；（5）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]陈后金.数字信号处理.高等教育出版社.2005
[5]周伟.基于matlab的小波分析应用.西安电子科技大学出版社.2010
[6]matlab数字信号处理的相关资料
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目简单ECG信号分析与处理系统设计
主要内容：
在信号采集时，身体的任一微小运动都会产生“基线漂移”，这是一种低频干扰，同时，由于肌电的存在又产生了高频的肌电噪声，由于空间电磁场的存在又使心电信号中混有50Hz的工频干扰。
这些噪声不去除，就会影响下一步的信号处理。
综合运用数字信号处理的理论知识进行生物医学信号分析与处理，实现ECG信号的频谱分析，基线漂移检测等，设计滤波器实现心电信号的滤波，滤去高频和低频干扰，加深理解信号预处理的原理、方法和步骤。
本设计的主要内容是设计一个ECG信号频谱分析与处理系统，实现ECG信号的增强，得到相对纯净的ECG信号。
基本要求
（1）掌握用DFT和STFT进行频谱分析的基本原理和实现方法；
（2）掌握滤波器设计、信号滤波的方法步骤；（3）实现用matlab构建ECG信号；（4）设计系统，画出框图，编写程序实现ECG信号的频谱分析与增强，进行仿真，记录仿真结果；（5）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]陈后金.数字信号处理.高等教育出版社.2005
[5]周伟.基于matlab的小波分析应用.西安电子科技大学出版社.2010
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目ECG信号的自动检测与计数系统设计
主要内容：
综合运用数字信号处理的理论知识进行生物医学信号检测与心跳计数的系统设计，实现ECG信号的自动计数，从而加深对相关运算、快速实现及其应用的理解，建立相关检测的概念，加深理解信号检测的原理、方法和步骤。
本设计的主要内容是设计一个基于相关运算的ECG信号检测与心跳计数系统，实现ECG信号的自动计数。
基本要求
（1）掌握相关运算的基本原理和实现方法；
（2）掌握相关运算用于信号检测的原理和方法；（3）实现用matlab构建ECG信号（或下载MIT-HIT的ECG数据）；（4）设计基于相关运算的检测系统，画出框图，编写程序实现ECG信号的自动计数，进行仿真，记录仿真结果；（5）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]陈后金.数字信号处理.高等教育出版社.2005
[5]周伟.基于matlab的小波分析应用.西安电子科技大学出版社.2010
[6]matlab数字信号处理的相关资料
[7]心电监护仪的资料
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
齐鲁工业大学
课程设计任务书
学院电气工程与自动化学院专业通信工程
姓名班级学号
题目基于最小二乘法的数字滤波器设计
主要内容：
综合运用数字信号处理的理论知识进行多通带滤波器的设计，从而加深对所学知识的理解，建立概念，加深理解IIR、FIR滤波器的设计原理方法和步骤。
本设计的主要内容是在最小二乘准则下设计一个满足技术指标要求的数字滤波器
基本要求
（1）掌握数字滤波器的基本概念、IIR和FIR滤波器设计的基本原理和基本方法；
（2）掌握最小二乘滤波器的原理的原理及实现方法；
（3）设计出系统模块图，编写程序实现滤波器，进行仿真，记录仿真结果；画出滤波器的单位脉冲响应及频率响应。
（4）对结果进行分析，写出设计报告。
主要参考资料
[1]高西全，丁玉美.数字信号处理（第三版）.西安电子科技大学出版社.2009.01
[2]A.V.奥本海姆，R.W.谢弗.离散时间数字信号处理.（第二版）.西安交通大学出版社.2004.09
[3]胡广书.数字信号处理.清华大学出版社.
[4]陈后金.数字信号处理.高等教育出版社.2005
[5]matlab数字信号处理的相关资料
完成期限：
自2016年6月25日至2016年7月1日
指导教师：
张凯丽教研室主任：
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