数字信号处理课程设计报告
课程名称：数字信号处理
实验名称：设计一个信号滤波演示系统 学院：信息科学与工程学院 班级：电子信息工程 姓名：vaga 学号： 指导老师：
日期：2014年10月18日
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目录
⊙课程设计目的及要求………………………………………4 1.1 目的及要求……………………………………………4 1.2 开发工具及环境………………………………………5 1.3 需求分析与功能说明…………………………………6
⊙系统设计过程………………………………………………7 2.1 信号发生器……………………………………………7 2.1.1 说明………………………………………………7 2.1.2 源代码……………………………………………7 2.1.3 结果截图…………………………………………7 2.2 频谱分析………………………………………………8 2.2.1 说明………………………………………………8 2.2.2 源代码……………………………………………8 2.2.3 结果截图…………………………………………9 2.3 滤波器设计…………………………………………9 2.3.1 说明………………………………………………9 2.3.2 源代码……………………………………………10 2.3.3 结果截图…………………………………………11 2.4 数字滤波……………………………………………12 2.4.1 说明………………………………………………12
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2.4.2 源代码……………………………………………12 2.4.3 结果截图…………………………………………14
⊙课程设计总结……………………………………………16
⊙参考资料…………………………………………………17 4.1 课程设计指导书……………………………………17 4.2 主要参考资料………………………………………17
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课程设计目的及要求
1.1 目的及要求
设计一个工作流程如图1所示的信号滤波演示系统。
1、信号发生器
根据信号选择分为两类：
（1）静态型：直接输入（或从文件读取）测试序列； （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（如式1所示）、采样频率（Hz）、采样点数，动态生成该信号的采样序列，作为测试信号。
100sin(2πf1t) +100sin(2πf2t ) +....+100sin(2πfnt ) （1）
2、频谱分析
使用 FFT 对步骤1生成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 / FIR），确定对应的滤波器（低通、高通）技
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术指标。 3、滤波器设计
根据步骤2中确定的IIR/FIR数字滤波器技术指标设计滤波器，得到相应的滤波器系数，并展示该滤波器的幅频（衰减）、相频特性。
（1）IIR DF：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：使用窗口法，可选择窗口类型，并比较分析基于不同窗口、不同阶数所设计数字滤波器的特点。 4、数字滤波
利用步骤3得到的滤波系数，对测试信号进行数字滤波。 （1）IIR DF：要求通过差分过程迭代实现滤波（未知初值置零处理）；
（2）FIR DF：要求通过快速卷积实现滤波（对于长序列，可以选择使用重叠相加或重叠保留法进行卷积运算）。 5、输出信号分析
展示经步骤4处理后所得滤波后信号的幅频、相频特性，分析是否满足滤波要求。对同一滤波要求，根据输出信号信号频谱，对比分析各类滤波器的差异。
1.2 开发工具及环境
MATLAB 7.0、wps文字、红精灵抓图精灵2010
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