数字信号处理课设 11电子1 陈志 1115101013
《数字信号处理》课件
数字信号处理具有精度高、稳定性好、灵活性大、易于实现和可重复性好等优 点。它克服了模拟信号处理系统中的一些限制，如噪声、漂移和温度变化等。
数字信号处理的重要性
数字信号处理是现代通信、雷达、声 呐、语音、图像、控制、生物医学工 程等领域中不可或缺的关键技术之一 。
随着数字技术的不断发展，数字信号 处理的应用范围越来越广泛，已经成 为现代信息处理技术的重要支柱之一 。
04 数字信号变换技术
CHAPTER
离散余弦变换
总结词
离散余弦变换（DCT）是一种将离散信号变换到余弦函数基 的线性变换。
详细描述
DCT被广泛应用于图像和视频压缩标准，如JPEG和MPEG， 因为它能够有效地去除信号中的冗余，从而减小数据量。 DCT通过将信号分解为一系列余弦函数的和来工作，这些余 弦函数具有不同的大小和频率。
雷达信号处理
雷达目标检测
利用数字信号处理技术对雷达回 波数据进行处理和分析，实现雷 达目标检测和跟踪。
雷达测距和测速
通过数字信号处理技术，对雷达 回波数据进行处理和分析，实现 雷达测距和测速。
雷达干扰抑制
利用数字信号处理技术对雷达接 收到的干扰信号进行抑制和滤除 ，提高雷达的抗干扰能力。
谢谢
THANKS
《数字信号处理经典》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 数字信号处理概述 • 数字信号处理基础知识 • 数字滤波器设计 • 数字信号变换技术 • 数字信号处理的应用实例
01 数字信号处理概述
CHAPTER
定义与特点
定义
数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一门涉及信号的获 取、表示、变换、分析和综合的理论和技术。它以数字计算为基础，利用数字 计算机或其他数字硬件来实现信号处理的方法。
《数字信号处理》课程教学大纲
《数字信号处理》课程教学大纲（10级）编号：40023600英文名称：Digital Signal Processing适用专业：通信工程；电子信息工程责任教学单位：电子工程系通信工程教研室总学时：56学分：3.5考核形式：考试课程类别：专业基础课修读方式：必修教学目的：数字信号处理是通信工程、电子信息工程专业的一门专业基础课，通过本课程的学习使学生建立数字信号处理的基本概念、掌握数字信号处理的基本理论、基本分析方法和数字滤波器的基本设计方法，具有初步的算法分析和运用MATLAB编程的能力，了解数字信号处理的新方法和新技术。
为学习后续专业课程和从事数字信号处理方面的研究工作打下基础。
主要教学内容及要求：1．绪论了解数字信号处理的特点，应用领域，发展概况和发展局势。
2．时域离散信号和时域离散系统了解连续信号、时域离散信号和数字信号的定义和相互关系；掌握序列的表示、典型序列、序列的基本运算；掌握时域离散系统及其性质，掌握时域离散系统的时域分析,掌握采样定理、连续信号与离散信号的频谱关系。
3.时域离散信号和系统的频域分析掌握序列的傅里叶变换(FT)及其性质；掌握序列的Z变换(ZT) 、Z变换的主要性质；掌握离散系统的频域分析；了解梳状滤波器，最小相位系统。
4.离散傅里叶变换（DFT）掌握离散傅里叶变换(DFT)的定义，掌握DFT、ZT、FT、DFS之间的关系；掌握DFT的性质；掌握频域采样；掌握DFT的应用、用DFT计算线性卷积、用DFT分析信号频谱。
5.快速傅里叶变换（FFT）熟悉DFT的计算问题及改进途经；掌握DIT-FFT算法及其编程思想；掌握IDFT的高效算法。
6.数字滤波网络了解滤波器结构的基本概念与分类；掌握IIR-DF网络结构（直接型，级联型，并联型）；掌握FIR-DF网络结构（直接型，线性相位型，级联型，频率采样型，快速卷积型）。
7.无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计熟悉滤波的概念、滤波器的分类及模拟和数字滤波器的技术指标；熟悉模拟滤波器的设计；掌握用冲激响应不变法设计IIR数字滤波器；掌握用双线性变换法设计IIR数字滤波器。
数字信号处理课程设计
数字信号处理课程设计2022年12月24日目录一、设计任务与要求............................................................. ...........31.1设计任务............................................................. ...................31.2设计要求............................................................. ..................3二、设计原理及过程............................................................. ...........42.1设计原理............................................................. ..................42.2三种典型序列的表达式及程序...........................................52.3时移、频移与傅里叶变换原理...........................................5三、设计内容及结果............................................................. ...........63.1时域波形............................................................. ..................63.2幅度谱及相位谱............................................................. ......83.3时移、频移及特性实现.....................................................113.4自行设计一个序列—单位冲击序列 (16)四、心得与体会............................................................. .................18参考文献.. (18)一、设计任务与要求1.1设计任务1.1.1对于三种典型序列------单位采样序列、实指数序列、矩形序列，要求：1.画出以上序列的时域波形图；2.求出以上序列的傅里叶变换；3.画出以上序列的幅度谱及相位谱，并对相关结果予以理论分析；4.对以上序列分别进行时移，画出时移后序列的频谱图，验证傅里叶变换的时移性质；5.对以上序列的频谱分别进行频移，求出频移后频谱所对应的序列，并画出序列的时域波形图，验证傅里叶变换的频移性质。
数字信号处理数字信号处理11
模拟
滤波器 指标
模拟频 Hd(s) 模拟/数字
率变换
变换
模拟 原型
Ha(s)
低通
数字原 Hl(z) 数字/数字
型低通
坐标变换
Hd(z)
非低通型 基本数字 滤波器
说明：
*具体的变换方法有两种：模拟变换与数字变换；
*两种变换都是先利用模拟低通滤波器的设计方法得到模拟原型低通函数 Ha(s)；
*模拟变换方法是把模拟原型低通函数Ha(s)变换成模拟非低通实际滤波器 Hd (s)，再经过S→Z映射变换得到非低通基本数字滤波器Hd (z)。
*数字变换方法是先把模拟原型低通函数Ha(s)经过S→Z映射变换得到数字原
型低通Hl (z)，再经过数字/数字坐标变换得到非低通实际数字滤波器Hd (z)。
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课件
2
6.7.1 模拟变换方法 1、由低通原型滤波器到其他基本类型滤波器的变换式：
变换式所用符号：
——原型低通滤波器角频率变量
red / sec
3
tg(3
2
)
tg( 2 60)
2 200
tg(0.3
)
1.3764
red / sec
4
tg(4
2
)
tg( 2 10)
2 200
tg(0.05 )
0.1584
red / sec
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[2] 根据频率坐标变换关系，计算原型低通模拟滤波器设计指标：
c 1 2 0.7265 0.3249 0.4016 ，
波器时，N=2。
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2、数字变换公式
数字信号处理课程设计说明书
长沙学院《数字信号处理课程设计》课程设计说明书系 (部) 电子与通信工程系专业(班级) 08通信1班姓名于升升学号 2008043103指导教师王路露、刘光灿、黄飞江、陈威兵、冯璐、张刚林起止日期 2011.4.18—2010.4.29目录一、任务与要求 (1)二、程序设计与实验仿真结果图 (3)1．语音信号的采集 (3)2.程序设计与实验仿真结果 (3)2.1原始信号和加噪信号时域跟频率分析 (3)2.2用双线性变化法设计滤波器： (4)三、工作原理与仿真结果分析 (7)四、结论与心得 (9)五、参考文献 (10)摘要本次DSP课程设计通过利用Matlab软件对信号进行分析和处理。
MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。
本次DSP课程设计的主要内容是通过对语音信号的采集，熟悉数字信号滤波器的工作原理，然后对语音信号分别进行低通、高通、带通数字滤波器的设计，并画出了各个滤波器频率响应幅度；然后对所得的不同的频谱图进行总结，分析得到这样结果的不同原因！通过本次课程设计又熟悉了利用双线性法设计各种滤波器。
关键字：MATLAB、滤波器、语音信号、双线性法一、任务与要求数字信号处理课程设计任务书系(部):电信系专业: 08通信指导教师: 王路露、刘光灿、黄飞江、陈威兵、冯璐、张刚林2011-4长沙学院课程设计鉴定表原始语音时域信号时间 n音量 n加噪声之后时域语音信号时间 n音量 n50010001500原始信号傅里叶变换后波形050010001500加噪声信号傅里叶变换波形二、程序设计与实验仿真结果图1．语音信号的采集在windows 下录制一段语音，并保存为8000KHz ，8位，单声道 wav 格式，时间控制在3秒左右。
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。
《数字信号处理》课程教学大纲
数字信号处理Digital signal processing物联网工程复变函数、线性代数、信号与系统2484816《数字信号处理》是物联网工程专业基础必修课。
主要研究如何分析和处理离散时间信号的基本理论和方法，主要培养学生在面对复杂工程问题时的分析、综合与优化能力，是一门既有系统理论又有较强实践性的专业基础课。
课程的目的在于使学生能正确理解和掌握本课程所涉及的信号处理的基本概念、基本理论和基本分析方法，来解决物联网系统中的信号分析问题。
培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
它既是学习相关专业课程设计及毕业设计必不可少的基础，同时也是毕业后做技术工作的基础。
运用时间离散系统的基本原理、离散时间傅里叶变换、 Z 变换、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、时域采样定理和频域采样定理等工程基础知识，分析物联网领域的复杂工程问题。
培养探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
说明利用DFT 对摹拟信号进行谱分析的过程和误差分析、区分各类网络的结构特点；借助文献研究运用窗函数法设计具有线性相位的FIR 数字滤波器，分析物联网领域复杂工程问题解决过程中的影响因素，从而获得有效结论的能力。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
第一章 时域离散信号与系统(1)时域离散信号表示； (2)时域离散系统；(3)时域离散系统的输入输出描述法； * (4)摹拟信号数字处理方法；：数字信号处理中的基本运算方法，时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性。
时域采样定理。
培养探索未知、 追求真理、 勇攀科学高峰的责任感和使命感。
：时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性、时域采样定理。
数字信号处理的课程设计报告
目录1.绪论 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计的要求 (3)1.3 设计内容 (3)1.3.1 预习题部分 (3)1.3.2 设计题部分 (4)2.设计方案与设计原理 (5)2.1 设计思路 (5)2.2设计原理 (6)3.设计步骤与仿真结果 (9)3.1 语音信号的获取 (9)3.1.1 语音信号的采集 (9)3.1.2 干扰信号的加载 (10)3.2 IIR数字滤波器的设计 (12)3.2.1 巴特沃斯带通滤波器的设计 (12)3.2.2 巴特沃斯低通滤波器的设计 (13)3.2.3 巴特沃斯高通滤波器的设计 (13)3.3 FIR数字滤波器的设计 (14)3.3.1 Hanning窗带通滤波器的设计 (14)3.3 .2 Hanning窗带通滤波器的设计 (15)3.3.3 Hanning窗带通滤波器的设计 (16)4.预习题部分 (17)5.收获和体会 (26)6主要参考文献 (28)7.附录 (29)附录1巴特沃斯带通滤波器的仿真程序 (29)附录2 巴特沃斯低通滤波器的仿真程序 (30)附录3 巴特沃斯高通滤波器的仿真程序 (31)附录4 Hanning窗带通滤波器仿真程序 (32)附录5 Hanning窗低通滤波器仿真程序 (33)附录6 Hanning窗高通滤波器仿真程序 (34)1 绪论1.1设计目的通过本次课程设计，综合运用数字信号处理技术课程和其他有关先修课程的理论和生产实际知识去分析和解决具体问题，并使所学知识得到进一步巩固、深化和发展。
初步培养学生对工程设计的独立工作能力，学习设计的一般方法。
通过课程设计树立正确的设计思想，提高学生分析问题、解决问题的能力。
进行设计基本技能的训练，如查阅设计资料和手册、程序的设计、调试等。
1.2 设计要求(1) 熟悉离散信号和系统的时域特性。
(2) 掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法。
（3) 掌握序列快速傅里叶变换方法。
(完整word版)数字信号处理课程设计
目录第1章需求分析----------------------------------------------------- 3 1.1设计题目------------------------------------------------------------------ 31.2设计要求------------------------------------------------------------------ 31.3系统功能分析-------------------------------------------------------------- 3第2章原理分析和设计-------------------------------------------- 4 2.1理论分析和计算------------------------------------------------------------ 4第3章详细设计----------------------------------------------------- 5 3.1算法设计思路-------------------------------------------------------------- 53.2对应的详细程序清单及程序注释说明------------------------------------------ 6第4章调试分析过程描述---------------------------------------- 104.1测试数据、测试输出结果--------------------------------------------------- 104.2程序调试过程中存在的问题以及对问题的思考--------------------------------- 13第5章总结-------------------------------------------------------- 15第1章需求分析1.1设计题目在Matlab 环境中，利用编程方法对FDMA通信模型进行仿真研究1.2设计要求1.2.1 Matlab支持麦克风，可直接进行声音的录制，要求至少获取3路语音信号。
数字信号处理教案(22讲) (1)精选全文完整版
进一步深入理解连续傅立叶变换、序列的傅立叶变换、离散傅立叶级数、离散傅立叶变换之间的关系；
进一步深入理解傅立叶变换、拉普拉斯变换、Z变换之间的关系。
授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□
教学方式（请打√）：讲授√ 讨论□ 指导□ 其他□
教学资源（请打√）：多媒体√ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□
作业布置（讨论、思考题、书面作业）：
习题一（P26）：5（4、5、6）、6（2）、8（2、3）、12
参考资料（含参考书、文献等）：
熟悉序列的概念和表示方法；掌握序列的基本运算；掌握常用的时域离散信号；
理解序列的基本性质。
教学内容（包括基本内容、重点内容和难点）：
基本内容：数字信号处理的概念、特点和应用；该课程的学习任务和学习方法；
序列的基本概念；序列的基本运算；典型序列；序列的基本性质；
重点：数字信号处理的特点和应用；
序列的基本运算和基本性质。
分析并推导序列的傅立叶变换的计算公式。
分析序列傅立叶变换的基本性质，为学习离散傅立叶变换打基础。
其中：复习10分钟，授新课83分钟，安排讨论5分钟，布置作业2分钟
授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课□ 实验课□ 练习课□ 其他□
教学方式（请打√）：讲授√ 讨论□ 指导□ 其他□
教学资源（请打√）：多媒体√ 模型□ 实物□ 挂图□ 音像□ 其他□
作业布置（讨论、思考题、书面作业）：
习题二（P63）：1（2、3、6、7）、2、4
参考资料（含参考书、文献等）：
[1]Signals & Systems (Second Edition)PDF格式
《数字信号处理》课程教学大纲（可编辑修改word版）
《数字信号处理》课程教学大纲（可编辑修改word版）课程编号15102308《数字信号处理》教学大纲Digital Signal Processing一、课程基本信息二、本课程的性质、目的和任务《数字信号处理》课程是信息工程本科专业必修课，它是在学生学完了高等数学、概率论、线性代数、复变函数、信号与系统等课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。
本课程将通过讲课、练习使学生建立“数字信号处理”的基本概念，掌握数字信号处理基本分析方法和分析工具，为从事通信、信息或信号处理等方面的研究工作打下基础。
三、教学基本要求1、通过对本课程的教学，使学生系统地掌握数字信号处理的基本原理和基本分析方法，能建立基本的数字信号处理模型。
2、要求学生学会运用数字信号处理的两个主要工具：快速傅立叶变换（FFT）与数字滤波器，为后续数字技术方面课程的学习打下理论基础。
3、学生应具有初步的算法分析和运用MATLAB 编程的能力。
四、本课程与其他课程的联系与分工本课程的基础课程为《高等数学》、《概率论》、《线性代数》、《复变函数》、《信号与系统》等课程，同时又为《图像处理与模式识别》等课程的学习打下基础。
五、教学方法与手段教师讲授和学生自学相结合，讲练结合，采用多媒体教学手段为主，重点难点辅以板书。
六、考核方式与成绩评定办法本课程采用平时作业、期末考试综合评定的方法。
其中平时作业成绩占40%，期末考试成绩占60%。
七、使用教材及参考书目【使用教材】吴镇扬编，《数字信号处理》，高等教育出版社，2004 年 9 月第一版。
【参考书目】1、姚天任,江太辉编，《数字信号处理》（第二版），华中科技大学出版社，2000 年版。
2、程佩青著，《数字信号处理教程》（第二版），清华大学出版社出版，2001 年版。
3、丁玉美,高西全编著，《数字信号处理》，西安电子科技大学出版社，2001 年版。
4、胡广书编，《数字信号处理——理论、算法与实现》，清华大学出版社，2004 年版。
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I
目
录
基于谱减法的语音增强去噪 ....................................................................................................................................................... I 第一章 绪论 ....................................................................................................................................................................................1 1.1 选题背景 ................................................................................................................................................................................1 1.2 语音去噪的算法研究现状 .................................................................................................................................................1 1.3 本文各章节主要内容 .........................................................................................................................................................3 第二章 语音去噪的理论基础 .....................................................................................................................................................4 2.1 语音信号的特性 ...................................................................................................................................................................4 2.2 噪声信号的特性 ...................................................................................................................................................................4 2.2.1 噪声的分类 ...................................................................................................................................................................4 2.2.2.噪声的度量 ...................................................................................................................................................................5 2.2.3.噪声表示 ........................................................................................................................................................................6 2.2.4 带噪语音模型 ...............................................................................................................................................................7 第三章 应用谱减法进行语音去噪 ............................................................................................................................................8 3.1 谱减法 ....................................................................................................................................................................................8 3.2 谱减法的实现流程图 ........................................................................................................................................................10 3.3 谱减法的实现 ....................................................................................................................................................................10 3.3.1 读取语音文件添加噪声 ...........................................................................................................................................10 3.3.2 分帧加窗 .....................................................................................................................................................................10 3.3.3 加噪信号傅里叶变换 ................................................................................................................................................ 11 3.3.4 逆傅里叶变换 ............................................................................................................................................................. 11 3.3.5 去除汉明窗引起的增益 ...........................................................................................................................................12 第四章 仿真结果..........................................................................................................................................................................12 第五章 .总结 .................................................................................................................................................................................13 参考文献 .........................................................................................................................................................................................13 附录 ..................................................................................................................................................................................................14