课程设计(综合实验)报告
(20--20年度第学期)
名称：课程或实验名称
题目：
院系：
班级：
学号：
学生姓名：
指导教师：
设计周数：
成绩：
日期：年月日
课程课程设计（综合实验）报告
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《信号分析与处理（自）》课程设计
任务书
一、目的与要求
是使学生通过上机使用Matlab工具进行数字信号处理技术的仿真练习，加深对《信号分析与处理（自）》课程所学基本理论和概念的理解，培养学生应用Matlab等工具进行数字信号处理的基本技能和实践能力，为工程应用打下良好基础。
二、主要内容
1．了解Matlab基本使用方法，掌握Matlab数字信号处理的基本编程技术。掌握数字信号的基本概念。
1）使用Matlab（生成几种典型数字信号（正弦信号、周期信号、高斯随机信号等），2）编程计算离散信号的特征值（均值、方差等）。
3）进行信号加减运算。
2．Matlab编程实现典型离散信号（正弦信号、周期信号）的离散傅立叶变换，显示时域信号和频谱图形（幅值谱和相位谱）；以正弦周期信号为例，观察讨论基本概念（混叠、泄漏、整周期截取、频率分辨率等）。
3．对某一个需要滤波的信号，设计任意数字滤波器(分别采用IIR和FIR方法，注意这两种方法是对同一个信号进行滤波)，进行滤波，并对结果进行显示和分析。
三、进度计划
序号
设计(实验)内容
完成时间
备注
1
布置课程设计任务、示范讲解Matlab程序使用方法
0.5天
2
上机进行课程设计
3天
3
整理课程设计报告
1天
4
演示课程设计内容并答辩
0.5天
四、设计成果要求
提交完成设计内容的程序
提交设计报告
五、考核方式
课程设计报告、设计内容演示和答辩相结合。
考核内容：考勤、纪律、课程设计报告、实际编程能力和基本概念掌握程度等。
学生姓名：
指导教师：
年月日
课程设计(综合实验)的目的与要求
是使学生通过上机使用Matlab工具进行数字信号处理技术的仿真练习，加深对《信号分析与处理（自）》课程所学基本理论和概念的理解，培养学生应用Matlab等工具进行数字信号处理的基本技能和实践能力，为工程应用打下良好基础。
设计（实验）正文
1使用Matlab（生成几种典型数字信号（正弦信号、周期信号、高斯随机信号等）
生成正弦信号
生成周期信号
生成高斯随机信号
1.2编程计算离散信号的特征值（均值、方差等）。
1.3进行信号加减运算。
相加：
相减：
2．Matlab编程实现典型离散信号（正弦信号、周期信号）的离散傅立叶变换，显示时域信号和频谱图形（幅值谱和相位谱）；以正弦周期信号为例，观察讨论基本概念（混叠、泄漏、整周期截取、频率分辨率等）。
正弦信号：
周期信号：
正弦周期信号,观察讨论基本概念:
混叠:
由上得知，连续正弦信号经等间隔T采样得到的离散信号xk的频谱是周期函数，即：
为避免发生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的2倍。
由频域采样定理，当频域采样点数NM,M是序列长度，可以复原，否则发生频谱混叠。
其中采用序列长度为17*5=85，所以当采样点数大于85是，可以复原，否则发生频谱混叠。
如下：
如下：
如下：
如下：
泄露：
周期信号无限长，运用DFT必须用矩形窗截断信号向两边展宽。矩形窗的长度越长，展宽越窄。
如下：
此为矩形窗5个周期长度截取。
以下是矩形窗16个周期长度截取。
如下：
整周期截取：
采样点数必须等于信号周期的整数倍，才不受栅栏效应影响，即不会看不到连续频谱的全部频谱特性。
以上非整周期截取取45
原正弦周期函数128点DFT幅频特性：
非整周期截取正弦周期信号的128点DFT幅频特性：
因此非整周期截取会看不到连续频谱的全部频谱特性，误差太大。
频率分辨率：
频率分辨率指能分辨两个频率分量最小间隔。
得：
可以看到，观察时间N=16和N=64，对他们做64点DFT频谱特性图，谱发现线间隔变小，意味着频率分辨率提高。
对N=16信号分别做64点DFT频