1、 课 程 设 计 报 告 课程名称课程名称 数字信号处理课程设计数字信号处理课程设计 课题名称课题名称 数字滤波器设计及在语音信号数字滤波器设计及在语音信号 分析中的应用分析中的应用 专专 业业 通信工程通信工程 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 2012 年年 9 月月 10 日日 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 课程名称课程名称 数字信号处理课程设计数字信号处理课程设计 课题名称课题名称 数字滤波器设计及在语音信号数字滤波器设计及在语音信号 分析中的应用分析中的应用 专专 业业 通信工程通信工程 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 审审 批批
2、 任务书下达日期任务书下达日期 2012 年年 9 月月 1 日日 任务完成日期任务完成日期 2012 年年 9 月月 10 日日 数字信号处理课程设计指导数字信号处理课程设计指导 一、一、 课程设计的性质与目的课程设计的性质与目的 数字信号处理课程是通信专业的一门重要专业基础课，是信息的数字化 处理、存储和应用的基础。通过该课程的课程设计实践，使学生对信号与信息的 采集、处理、传输、显示、存储、分析和应用等有一个系统的掌握和理解；巩固 和运用在数字信号处理课程中所学的理论知识和实验技能，掌握数字信号处 理的基础理论和处理方法，提高分析和解决信号与信息处理相关问题的能力，为 以后的工作和学习打
3、下基础。 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统， 通过对抽样数据进行 数学处理来达到频域滤波的目的。 根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两 类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 二、课程设计题目二、课程设计题目 课程设计题目分为 2 个方向，每班选做方向一的同学约占 2/3,选做方向二 的约占 1/3。 （填写你自己所选课题的内容，如你在所选的是第二个方向，其内容如下： ） 方向一：数字滤波器设计及在语音信号分析中的应用。 方向二：数字滤波器设计及在心电信号滤波中的应用。 步骤： 1、心电信号采集 心电信号作为心脏电活动在人体体表的表现，信号一般比较微
4、弱，幅度在 10V5mV，频率为 0.05100Hz。在心电信号的采集、放大、检测及记录过程中， 有来自外界的各种干扰。记录一段时间内的人体心电信号波形，要求长度不小于 10 秒，并对记录的信号进行数字化，保存为数据文件；这里，请同学们使用美 国的 MIT/BIH 心电原始数据，由实验老师给出一定长度的的心电原始数据，数据 保存在文件“a01.txta10.txt”中，在 MATLAB 中通过如下语句读取： %从当前路径下的 a01.txt 文件读取心电原始数据到变量 a01 中，a01 为二 维数据，第一列%为心电信号时间，第二列为心电信号幅度。 2、心电信号分析 使用 MATLAB 绘出数
5、字化后的心电信号的时域波形和频谱图。根据频谱图求 出其带宽，并说明心电信号的基本特征。 3、含噪心电信号合成 在 MATLAB 软件平台下，给原始的心电信号叠加上噪声或干扰，干扰类型分 为如下几种： （1）白噪声； （2）工频干扰（50Hz） ； （3）谐波干扰（二次、三次 谐波为主，分别为 100Hz、150Hz） ； （4）其它干扰，可设置为低频、高频、带限 噪声，或冲激干扰。绘出叠加噪声后的心电信号时域和频谱图，在视觉上与原始 心电信号图形对比，绘出其时域波形差，分析频域基本特征变化。 4、数字滤波器设计及滤波,完成以下题目中的一个 给定滤波器的规一化性能指标（参考指标,实际中依据每个同学所叠加噪声 情况而定）例如：通带截止频率 wp=0.25*pi, 阻通带截止频率 ws=0.3*pi; 通带 最大衰减 Rp=1 dB; 阻带最小衰减 Rs=15 dB，每个题目至少设计出 5 个用不同方 法的不同类型滤波器。 题目 （1） ： 采用窗函数法与等波纹法分别设计各型 FIR 滤波器（低通、 高通、 带通、带阻中的至少 3 种类型）来对叠加干扰前后的心电信号进行滤波处理，绘 出滤波器的频域响应，绘出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号 进行对比，分析信号的变化；在相同的性能指标下比较各方法的滤波效果，并从 理论上进行分析（或解释） 。
