綜合仿真課程設(shè)計(jì)任務(wù)書-系統(tǒng)的頻域分析.doc

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書系 部： 計(jì)算機(jī)工程系 專 業(yè)： 課程名稱： 綜合仿真 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)題目： 系統(tǒng)的頻域分析及FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 起迄日期: 2014年12 月22日 2014年1月2日 設(shè)計(jì)地點(diǎn): 7-A-105 指 導(dǎo) 教 師: 王小妮 教 研 室 負(fù) 責(zé) 人： 江連海 發(fā)任務(wù)書日期: 2014 年 12 月 19日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1本設(shè)計(jì)課題的目的和要求：1、目的：該課程設(shè)計(jì)將采用Matlab軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)其在信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理兩門課程中的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。通過(guò)Matlab軟件的學(xué)習(xí)及使用，可以加強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)際的聯(lián)系，使學(xué)生達(dá)到能獨(dú)立利用計(jì)算機(jī)仿真工具去解決實(shí)際問(wèn)題的目的。本課程設(shè)計(jì)既可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，又可以把所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)、高效的貫穿到實(shí)踐中來(lái)，避免理論與實(shí)踐的脫離。同時(shí)提高獨(dú)立編程水平，并在實(shí)踐中不斷完善理論基礎(chǔ)，有助于培養(yǎng)綜合能力，并為今后的工作打下基礎(chǔ)。2、要求：1）鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際及上機(jī)實(shí)踐能力。2）掌握Matlab軟件在信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理兩門課中的應(yīng)用。3）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成工程項(xiàng)目的能力以及小組合作能力。4）各種設(shè)計(jì)文檔用A4紙存儲(chǔ)、打印。2本設(shè)計(jì)課題的技術(shù)要求與數(shù)據(jù)：一、要求1、用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)其在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用。用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的頻域分析（可自選內(nèi)容）。2、Matlab軟件實(shí)現(xiàn)其在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用。用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)能夠處理實(shí)際語(yǔ)音信號(hào)的FIR數(shù)字濾波器?；疽螅海?） 掌握與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的理論知識(shí)。（2） 能夠用Matlab編程實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。二、具體數(shù)據(jù)及要求（一）用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)其在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用系統(tǒng)的頻域分析。本部分共2個(gè)題目，要求同學(xué)們選擇一個(gè)完成。題目1：幅度調(diào)制和連續(xù)信號(hào)的Fourier變換本題研究莫爾斯碼的幅度調(diào)制與解調(diào)。本題中信號(hào)的形式為其中信號(hào)x(t)由文件ctftmod.mat定義，可用命令Load ctftmod 將文件ctftmod.mat定義的變量裝入系統(tǒng)內(nèi)存。運(yùn)行命令Load ctftmod后，裝入系統(tǒng)的變量有af bf dash dot f1 f2 t x其中bf af： 定義了一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)H(s)的分子多項(xiàng)式和分母多項(xiàng)式?？衫胒reqs(bf,af,w)求出該系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，也可用sys=tf(bf,af)得到系統(tǒng)的模型，從而用lsim求出信號(hào)通過(guò)該系統(tǒng)的響應(yīng)。dash dot： 給出了莫爾斯碼中的基本信號(hào)dash和dot的波形f1 f2： 載波頻率t: 信號(hào)x(t)的抽樣點(diǎn)x: 信號(hào)x(t)的在抽樣點(diǎn)上的值信號(hào)x(t)含有一段簡(jiǎn)單的消息。Agend 007的最后一句話是The future of technology lies in 還未說(shuō)出最后一個(gè)字，Agend 007就昏倒了。你(Agend 008)目前的任務(wù)就是要破解Agend 007的最后一個(gè)字。該字的信息包含在信號(hào)x(t)中。信號(hào)x(t)具有式0的形式。式中的調(diào)制頻率分別由變量f1和f2給出，信號(hào)m1(t)，m2(t)和m3(t)對(duì)應(yīng)于字母表中的單個(gè)字母，這個(gè)字母表已用國(guó)際莫爾斯碼進(jìn)行編碼，如下表所示：A - H O - - -V -B - I P -W -C -J - - -Q - -X -D -K -R -Y -E L -S Z -F -M - -T -G - -N -U -1） 字母B可用莫爾斯碼表示為b=dash dot dot dot，畫出字母B莫爾斯碼波形；2）用freqs(bf,af,w)畫出系統(tǒng)的幅度響應(yīng)；3）利用lsim求出信號(hào)dash通過(guò)由sys=tf(bf,af)定義的系統(tǒng)響應(yīng)，解釋你所獲得的結(jié)果；4）用解析法推導(dǎo)出下列信號(hào)的Fourier變換5）利用4)中的結(jié)果，設(shè)計(jì)一個(gè)從x(t)中提取信號(hào)m1(t)的方案，畫出m1(t)的波形并確定其所代表的字母；6）對(duì)信號(hào)m2(t)和m3(t)重復(fù)5)。請(qǐng)問(wèn)Agent 008The future of technology lies in 題目2：分析實(shí)際物理系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。（二）用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)其在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用。本部分內(nèi)容要求同學(xué)們自己錄制一段語(yǔ)音，并用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)夾雜噪聲的語(yǔ)音信號(hào)的分析與仿真，并設(shè)計(jì)出合適的FIR數(shù)字濾波器。具體要求如下：1、錄制一段自己的語(yǔ)音信號(hào)，并對(duì)錄制的信號(hào)進(jìn)行采樣；2、畫出采樣后語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖；3、根據(jù)所選濾波器的技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)一濾波器將夾雜在語(yǔ)音信號(hào)中的噪聲濾除，畫出濾除噪聲后的信號(hào)時(shí)域圖及其頻譜圖。并對(duì)濾波前后的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，分析信號(hào)的變化； 4、回放語(yǔ)音信號(hào),預(yù)期結(jié)果是可以感覺(jué)濾波前后的聲音有變化；5、并嘗試用 MATLAB 設(shè)計(jì)一信號(hào)處理系統(tǒng)界面,可以選擇濾波器的類型,輸入濾波器的參數(shù),顯示濾波器的頻率響應(yīng),選擇信號(hào)等。課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書3對(duì)本設(shè)計(jì)課題成果的要求包括圖紙、論文、圖表、實(shí)物等：（1）課程設(shè)計(jì)必需文檔部分，包括：課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書、設(shè)計(jì)報(bào)告；（2）要求能夠?qū)︻}目深入分析，寫出仿真程序并繪出仿真結(jié)果。（3）圖表要求居中且下方有注釋。4主要參考文獻(xiàn)資料：1、甘俊英，胡異丁.基于MATLAB的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).北京：清華大學(xué)出版社，20072、周楊.MATLAB基礎(chǔ)及在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用.人民出版社，20113、陳懷琛.吳大正.高西全.MATLAB及在電子信息課程中的應(yīng)用電子工業(yè)出版社，20094、劉舒帆.費(fèi)諾.陸輝.數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)(MATLAB版).西安電子科技大學(xué)出版社，2008課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書5本設(shè)計(jì)課題工作進(jìn)度計(jì)劃：起 迄 日 期工 作 內(nèi) 容2014.12.22發(fā)放設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，明確任務(wù)；學(xué)生根據(jù)Matlab軟件在信號(hào)與系統(tǒng)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，搜集資料，完成知識(shí)儲(chǔ)備。2014.12.23用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的頻域分析，根據(jù)自己所選內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案，步驟及相應(yīng)的理論。2014.12.24用Matlab軟件編程實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)出圖形用戶界面并實(shí)現(xiàn)仿真。2014.12.25Matlab軟件在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)答辯，接受老師的驗(yàn)收。2014.12.26學(xué)生Matlab軟件在數(shù)字信號(hào)處理中應(yīng)用的設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，搜集資料，完成知識(shí)儲(chǔ)備。2014.12.29-2014.12.30用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)能夠處理實(shí)際語(yǔ)音信號(hào)的FIR數(shù)字濾波器，