二○一二～二○一三学年第二学期。
电子信息工程系。
课程设计计划书。
班级： 电技电信2011级班
课程名称： 信号与系统课程设计
学时学分1周 1学分。
指导教师陈华丽。
二○一三年五月三十日。
1、课程设计目的：
综合运用本课程的理论知识进行语音信号的频谱分析，通过理论推导得出相应结论，并利用matlab作为编程工具进行计算机实现，从而复习巩固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力，并从实践上初步实现对数字信号的处理。
2、课程设计时间安排：
第一天：教师布置设计任务，讲解设计要求，提示设计要点。
第二天：查阅资料（在图书馆或上网），弄清题目要求，提出解决方案。
第三～五天：根据题目要求，将理论推导与编程实现相结合，写出设计报告。
第六天：验收。
3、课程设计内容及要求：
题目一：设有直流信号，现对它进行均匀取样，形成序列。试讨论若对该序列分别作加窗、补零和插零处理，信号频谱结构有何变化。
（提示：可先做理论推导，然后将理论推导和编程得到的结果结合起来分析）
题目二：在matlab 环境中，利用编程方法对语音信号进行采集和谱分析。
1）通过至少两种方法实现对语音信号的采集，做出时域波形图。
2）对语音信号进行谱分析，做出频谱图，总结出语音信号的特点。
4、课程设计考核方式。
提交课程设计报告。
设计报告内容包括设计任务，设计要求，详细程序清单，运行结果或性能指标分析等内容。
设计报告及书写内容要求：
课程设计任务完成后，每位同学必须独立书写一份课程设计报告。课程设计报告的内容应包括以下五个部分：
需求分析：包括设计题目、设计要求以及系统功能分析；
原理分析和设计：包括理论分析和计算；
详细设计：包括算法设计思路以及对应的详细程序清单，并对程序有注释说明；
调试分析过程描述：包括测试数据、测试输出结果，以及对程序调试过程中存在问题的思考（列出主要问题的出错现象、出错原因、解决方法及效果等）；
总结：包括课程设计过程中的学习体会与收获、对本次课程设计的认识等内容。
指导老师负责验收程序的运行结果，并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评，并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。
二○一一～二○一二学年第二学期。
信息科学与工程学院。
课程设计报告书。
课程名称： 信号与系统课程设计
班级。学号。
姓名。指导教师。
二○一三年六月
1、需求分析：
1）设计题目与设计要求：
题目一：设有直流信号，现对它进行均匀取样，形成序列。试讨论若对该序列分别作加窗、补零和插零处理，信号频谱结构有何变化。
（提示：可先做理论推导，然后将理论推导和编程得到的结果结合起来分析）
题目二：在matlab 环境中，利用编程方法对语音信号进行采集和谱分析。
1）通过至少两种方法实现对语音信号的采集，做出时域波形图。
2）对语音信号进行谱分析，做出频谱图，总结出语音信号的特点。
2）系统功能分析及设计方法。
题目一：通过加窗对信号截断(加不同的窗可以改善信号fft运算的频谱泄漏和谱间干扰)，。
题目二：语音信号的采集：
用计算机的声音编辑工具录制一段语音信号，生成。w**文件。录制的语音信号可以由话筒输入，也可以由cd输入。
计算机声音编辑工具的使用方法是：在windows操作系统下点击【开始】→【程序】→【附件】→【娱乐】→【录音机】，在对文件保存时，利用的计算机的a/d和d/a转换器分别在保存和放音时进行模拟量和数字量之间的转化。在matlab中通过函数w**read(‘文件目录’)读取此。
w**文件。
将声卡作为对象处理采集语音信号，matlab程序如下：
a=analoginput(‘winsound’);为声卡建立一个模拟输入设备对象。
addchannel(a，1)；%设置声**道，1为单声道，2为双声道。
fs=8000 %采样频率设置为8000hz
%设置采样频率 t=3 %设置采样时间。
start(a); 启动并触发声卡设备采集数据。
y=get(a,t*fs); 提取采样数据。
stop(a)；%停止采集。
2、原理分析和设计：
3、详细设计--算法设计思路及详细设计清单：
题目一：1. 通过ones()函数产生序列g(n)；
2. 对原始g(n)信号做n点的fft，并绘出原始信号和fft信号的频谱图；
3. 在采样的点数中间加m个0，再进行n点的fft，并绘出频谱图；
4. 对采样信号每间隔k+1插入一个零，再进行n点的fft，并绘出频谱图。
源程序如下：
clear;clc;clf;
w=input('输入窗的长度');
figure(1);
xn=[0:w-1];
yn=ones(1,w);
yn_fft=fft(yn,w);
subplot(2,1,1),stem(yn);
title('原始g(n)信号');
subplot(2,1,2),stem(xn,abs(yn_fft));
title('g(n)的50点采样fft信号频谱');
figure(2);
在后面补0b=input('输入在后面补0的个数');
xn=[0:w+b-1];
yn(w:w+b-1)=0;
subplot(3,1,1),stem(yn);
title('补0后的g(n)信号')
yn_fft=fft(yn,w+b);
subplot(3,1,2),stem(xn,abs(yn_fft));
title('补0后的n点采样fft信号频谱');
yn_ifft=ifft(yn_fft);
subplot(3,1,3),stem(yn_ifft)
title('补0后的ifft信号')
figure(3);
在中间插0m=input('输入插0的个数');
k=(w+m)/m; %插零的间隔。
yn=ones(1,w+m);
for n=1:m
a=k*n;
yn(a)=0;
endsubplot(3,1,1),stem(yn);
title('插0后的g(n)信号')
yn_fft=fft(yn,w+m);
subplot(3,1,2),stem(xn,abs(yn_fft));
title ('插0后的50点采样fft信号频谱');
yn_ifft=ifft(yn_fft);
subplot(3,1,3),stem(yn_ifft)
title('插0后的ifft信号')
4、调试分析过程：
运行后，假设填入一下内容则得到的结果图如下：
输入窗的长度20
输入在后面补0的个数4
输入插0的个数4
figure 1
figure 2
figure 3
实验分析：该程序的figure(1)中，我取了20点的g(n)然后对其进行20点的离散傅里叶变换，做出了相应的频谱图；figure(2)中，我在先对24点的g(n)进行20点的截断，然后补20到23点，再对其分别进行24点的离散傅里叶变换和24点的离散傅里叶反变换，并画出了相应的频谱图，由图figure(1) 与figure(2)可以看出：补零后，对原信号的频谱分辨率并没有提高，只是使采样点间距更近，从而对采样信号的部分更细化；figure(3)中，我每3个采样点间插了一个零，使时域长度有所增加，从而提高了频谱的分辨率。
题目二：1.运用第一种方法，从桌面读取c:\users\pad\desktop\
文件，用sound()函数将其**出来，并对该信号做1024点的dft；
2.做出该采样信号的时域图形；
3.将采样信号fft后的信号进行ifft，并做出其频谱图，**其声音。
源程序如下：
clc;clf;clear;
clc;clf;clear;
fs=22050; %语音信号采样频率为22050
fname,pname]=uigetfile(' c:\users\apple\documents\matlab \'
file=[pname,fname];
x1,fs,bits]=w**read(file); 读入声音文件（*.w**）
y=fft(x1,4096); 对信号做4096点fft变换。
figure(1);
subplot(211);plot(x1);title('原始信号波形');
subplot(212);plot(abs(y));title('原始信号频谱');第一种方法采集语音信号。
fs = 22050;
x1 = w**read('c:\users\lyx\desktop\')
sound(x1,8000);%**语音信号。
y1 = fft(x1,2048);%对信号做1024点fft变换第二种方法采集语音信号。
f = fs*(0:1023)/2048;%将0到1023，figure(2步长为1的序列值与fs相乘除以2048幅值给f
subplot(311
plot(x1);%绘制原始语音信号的时域图形。
title('原始语音信号2');
xlabel('time n');
ylabel('幅值 n');
subplot(312)
plot(abs(y1(1:1023)),r');做出原始语音信号的fft频谱图。
title('原始语音信号的频谱');
xlabel('hz');
ylabel('幅值');
axis tight;
subplot(313)
yt=y1(1:2048);
y0=ifft(yt);
信号与系统课程设计大纲
课程设计题目一 matlab中有关信号类的研究 在已学课程 matlab程序设计及应用 和面向对象编程的基础之上，对matlab中类的定义，创建，运用，特点进行研究，以进一步熟练掌握matlab。1.matlab中类的定义 2.对象的创建及应用 3.封装性，继承性，多态性在matlab信号类中的体现...
物流系统规划与设计课程设计
一 课程的基本信息。二 目的与要求。本课程设计是课程 物流系统规划与设计 的重要组成部分，是培养学生应用物流系统规划与设计的思想 意识和能力以及团队合作精神，掌握物流系统规划与设计在企业竞争中的重要作用 培养学生分析 设计一个具体的物流系统规划与设计系统的能力。通过小型企业物流系统规划与设计系统的分...
物流系统规划与设计课程设计
物流系统规划与设计 课程设计。编写 李志勇。审核 邱春龙。漳州职业技术学院经济管理系。物流系统规划与设计 课程整体设计。课程名称 物流系统规划与设计。适用专业 物流管理。一 课程性质和任务。物流系统规划与设计 是以现代物流分析技术和规划方法对企业物流营运系统 作业设施系统 物流信息系统进行资源整合和...