内容发布更新时间 : 2024/12/23 22:36:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
数字信号处理
—课程设计指导
杨亚东
工程技术系
2013.5
一、 数字信号处理课程设计内容、基本要求及评分标准
1、课程设计内容:
(一) 从以下二十一个题目中任选其中一个题目(单人单题),根据题目要
求完成程序的编制、调试和仿真。具体题目见下页。
(二) 按照题目要求撰写课程设计报告,回答题目设定问题。 2、基本要求:
(一) 课程设计要独立完成,不能出现多人设计报告雷同情况,一旦发现
这种情况发生,雷同报告全部按不合格处理。
(二) 设计报告一律按照规定的格式,使用A4纸打印,格式、封面统一。 (三) 课程设计报告应包括以下内容
(1)课题名称;
(2)学生姓名、班级与学号; (3)设计内容及要求; (4)按照题目要求回答问题;
(5)列出仿真结果(信号波形、频谱等); (6)分析、解释仿真结果;
(7)画出软件流程图,列出程序清单; (8)列出参考文献;
(9)写出本次课程设计的收获、体会。 注:请按照课程设计报告模版撰写课程设计报告。 3、评分标准:
课程设计的考核依据学生的学习态度、方案合理性、资料完备性、创造性、报告撰写规范性和书面表达能力等为考核点,对学生进行综合考核。成绩评定采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分制。评定细则如下:
(1)遵守纪律(10%):根据设计出勤情况、遵守纪律情况及设计态度等因素评定;
(2)设计报告(80%):根据课程设计报告书内容要求和实际完成情况评定; (3)设计效果(10%):根据设计实际完成的质量及设计中的创造性评定。 对设计任务理解透彻,能够全面、正确、独立地完成设计内容所规定的任务,得出正确的设计结果,并按时提交完整、规范的设计报告,可评为优秀;按照设计任务要求能够顺利地完成任务,得出结果,按时提交较完整的、符合要求的设计报告,可评定为良好;基本完成设计目标,但不够完善,存在缺陷,在帮助指导下能够完成任务要求,提交设计报告,可评为及格;不能完成规定的任务和要求,未提交设计报告的,或抄袭他人设计报告的评为不及格。
二、 数字信号处理课程设计题目及设计内容 题目一:离散信号与系统的时域分析Ⅰ
1、设计目的:
(1) 掌握求解系统响应的方法。 (2) 掌握时域离散系统的时域特性。 (3) 分析、观察及检验系统的稳定性。 2、设计内容:
编制Matlab程序,完成以下功能,产生系统输入信号;根据系统差分方程求解单位脉冲响应序列;根据输入信号求解输出响应;用实验方法检查系统是否稳定;绘制相关信号的波形。具体要求如下: (1) 给定一个低通滤波器的差分方程为
y(n)?0.05x(n)?0.05x(n?1)?0.9y(n?1)
输入信号分别为
x1(n)?R8(n),x2(n)?u(n)
① 分别求出x1(n)=R8(n)和x2(n)=u(n)的系统响应,并画出其波形。
② 求出系统的单位脉冲响应,画出其波形。
(2) 给定系统的单位脉冲响应为
h1(n)?R10(n)
h2(n)??(n)?2.5?(n?1)?2.5?(n?2)??(n?3)
用线性卷积法求x1(n)=R8(n)分别对系统h1(n)和h2(n)的输出响应,并画出波形。 (3) 给定一谐振器的差分方程为
y(n)?1.8237y(n?1)?0.9801y(n?2)?b0x(n)?b0x(n?2) 令b0=1/100.49,谐振器的谐振频率为0.4 rad。
① 用实验方法检查系统是否稳定。输入信号为u(n)时,画出系统输出波形。 ② 给定输入信号为 x(n)?sin(0.014n)?sin(0.4n) 求出系统的输出响应,并画出其波形。 3、设计报告要求:
(1)简述离散系统时域分析方法;
(2)简述通过实验判断系统稳定性的方法; (3)完成以上设计实验,并对结果进行分析和解释; (4)打印程序清单和要求画出的信号波形; (5)写出本次课程设计的收获和体会。
题目二:离散信号与系统的时域分析Ⅱ
1、设计目的:
(1) 掌握求解系统响应的方法。 (2) 掌握时域离散系统的时域特性。 (3) 分析、观察及检验系统的稳定性。 2、设计内容:
编制Matlab程序,完成以下功能,根据系统差分方程求解单位脉冲响应和单位阶跃序列;根据输入信号求解输出响应;用实验方法检查系统是否稳定;绘制相关信号的波形。具体要求如下: (1) 给定两个系统的差分方程为
1)y(n)?0.6y(n?1)?0.08y(n?2)?x(n) 2)y(n)?0.7y(n?1)?0.1y(n?2)?2x(n)?x(n?2) 分别求出所描述系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。 (2) 给定系统的单位脉冲响应为
h1(n)?R8(n)
h2(n)?2?(n)?3?(n?1)?3?(n?2)??(n?3)
用线性卷积法求x1(n)=R9(n)分别对系统h1(n)和h2(n)的输出响应,并画出波形。 (3) 给定一谐振器的差分方程为
y(n)?1.8237y(n?1)?0.9801y(n?2)?b0x(n)?b0x(n?2) 令b0=1/100.49,谐振器的谐振频率为0.4 rad。
① 用实验方法检查系统是否稳定。输入信号为u(n)时,画出系统输出波形。 ② 给定输入信号为 x(n)?sin(0.014n)?sin(0.4n) 求出系统的输出响应,并画出其波形。 3、设计报告要求:
(1)简述离散系统时域分析方法; (2)简述通过实验判断系统稳定性的方法; (3)完成以上设计实验,并对结果进行分析和解释; (4)打印程序清单和要求画出的信号波形; (5)写出本次课程设计的收获和体会。
题目三:离散系统的频域分析与零极点分布Ⅰ
1、设计目的:
(1) 掌握通过系统函数求解系统单位脉冲响应的方法; (2) 掌握系统函数零极点分布对频率特性的影响; (3) 通过系统函数零极点发布判断系统的稳定性。 2、设计内容:
编制Matlab程序,完成以下功能,根据系统函数求出系统的零极点分布图,并求解系统的单位脉冲响应;根据零极点分布图判断系统的稳定性;比较不同零极点发布对系统频率响应特性的影响;绘制相关信号的波形。具体要求如下: 下面四种二阶网络的系统函数具有相同的极点分布:
1H1(z)?
1?1.6z?1?0.9425z?2
1?0.3z?1H2(z)?
1?1.6z?1?0.9425z?21?0.8z?1H3(z)? ?1?21?1.6z?0.9425z1?1.6z?1?0.8z?2H4(z)?
1?1.6z?1?0.9425z?2
(1)分别画出各系统的零极点分布图,并判断系统的稳定性; (2)分别画出系统的幅频特性和相频特性曲线; (3)分别求出系统的单位脉冲响应,并画出其波形。 3、设计报告要求:
(1)简述通过系统函数零极点分布判断系统因果稳定性的方法;