对给定信号进行频域滤波

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1、科技学院课程设计课题任务表自动化系09级学生相关课程数字信号分析的课程设计指导教师聂文滨学生人数2课题名称对给定信号进行频域滤波设计地点自选课题工作内容课程设计目的：1）学会使用MATLAB，掌握MATLAB的程序设计方法2）掌握在WINDOWS环境下的语音信号采集方法3）综合运用数字信号处理的基本理论，基本概念，基本方法进行频谱分析和滤波器设计，学会用MATLAB设计数字滤波器，学会用MATLAB分析和处理信号。课程设计任务：功能：对给定的数据进行频谱分析，要求设计有数据导入界面，各种参数有软件界面可以输入，在频谱分析的基础上，滤除噪声分

2、量。对滤波前后的数据分别绘制波形曲线。设计步骤：1)初步完成总体设计，搭好框架，设计各功能函数；2)设计人机对话界面，确定控制参数的输入方法；3)编写频谱分析的相应程序（FFT）；4)对FFT系数进行处理；5)编写IFFT程序。6)编写波形输出程序；设计要求：1)用结构化设计方法。一个程序划分成若干模块，每一个模块的函数功能要划分好，总体设计应画出流程图；2)输入输出界面要友好；课程设计报告的内容包括：1)程序的设计思想，包括功能描述，函数接口的确定；2)流程图；3)源程序代码；承担本课设学生签名舒适(098202227)，张锦威(0982

3、02238)学生分工说明南昌航空大学科技学院课程设计报告目录一.课程设计任务11、掌握MATLAB及其在数字信号处理中的应用12、课程设计题目：对给定信号进行频域滤波1二.课程设计原理及设计方案21、滤波器设计原理21.1滤波器概述21.2FIR数字滤波器设计原理21.3FIR数字滤波器的特性22、设计方案5三.课程设计的步骤和结果61、读取声音信号并对其进行频谱分析62、设计滤波器对信号进行滤波73、GUI界面设计113.1BUTTON1声音信号提取113.2BUTTON2退出系统123.3BUTTON3运行123.4文本编辑框153.5

4、GUI整体界面15四.课程设计总结16五.设计体会17六.参考文献18南昌航空大学科技学院课程设计报告一.课程设计任务1、掌握MATLAB及其在数字信号处理中的应用MATLAB计算软件是一套进行科学计算的高性能软件，可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。Matlab语言可以很容易实现Fourier变换和数字滤器的设计，广泛应用于数字信号处理中，给我们对数字信号的研究工作带来很大方便，同时具有功能全面的GU

5、I程序设计，使所设计的应用程序具有图形用户界面，方便用户操作。2、课程设计题目：对给定信号进行频域滤波要求如下：1）可记录病人的姓名、年龄、性别、病史、不同疾病部位等状况；2）对病人的气管、肺部等区域的声音进行采集、分析、存储（前端听诊部分不用考虑，只考虑数据采集部分）。3）可分析不同声音分量的大小，给出频谱图，以及主要频率的幅度，便于大夫分析和验证；4）由于采集到的信号经常存在某些干扰信号，比如心脏的震动，请设计低通、带通、带阻滤波器对信号处理，滤波器参数在用户界面中可以进行设置，方便医生进行使用；5）编制GUI用户界面。南昌航空大学科技

6、学院课程设计报告一.课程设计原理及设计方案1、滤波器设计原理1.1滤波器概述随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。数字信号处理在通信、语音、图像,自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理中,数字滤波器占有极其重要的地位。现代数字滤波器可以用软件或设计专用的数字处理硬件两种方式来实现,用软件来实现数字滤波器优点是随着滤波器参数的改变,很容易改变滤波器的性能。根据数字滤波器单脉冲响应的时域特性可将数字滤波器分为两种,即IIR（InfiniteImpuls

7、eResponse）无限长脉冲响应数字滤波器和FIR(FiniteImpulseResponse)有限长脉冲响应数字滤波器。从功能上分类,可分为低通、高通、带通、带阻滤波器。1.2FIR数字滤波器设计原理FIR具有突出的优点:系统总是稳定的、易于实现线性相位、允许设计多通带(或多阻带)滤波器。但与IIR相比,在满足同样的阻带衰减的情况下需要较高的阶数。FIR的冲激响应h(k)是有限长的M阶FIR系统函数可表示为滤波器的输出:它的设计问题实质上是确定能满足所要求的转移序列或脉冲响应的常数问题,给出的设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等波纹最

8、佳逼近法等。在这里我们利用窗函数法设计FIR滤波器。给定所要求的滤波器的频率响应Hd(ejw),要求设计一个FIR滤波器的频率响应H(ejw)来逼近Hd(ejw).设计是在时域进