課程設計報告
(2010——2023年度第1學期)
名稱：《訊號分析與處理(自)》
題目：使用matlab工具進行數字訊號處理
院系：控制與計算機學院
班級：測控0803班
學號：1081160305
學生姓名：黃婷婷
指導教師：楊錫運、肖運啟
設計週數：一周
成績：日期：2023年12月30日
《訊號分析與處理（自）》課程設計
任務書一、 目的與要求
是使學生通過上機使用matlab工具進行數字訊號處理技術的**練習，加深對《訊號分析與處理（自）》課程所學基本理論和概念的理解，培養學生應用matlab等工具進行數字訊號處理的基本技能和實踐能力，為工程應用打下良好基礎。
二、 主要內容
1．了解matlab基本使用方法，掌握matlab數字訊號處理的基本程式設計技術。掌握數碼訊號的基本概念。
1）使用matlab（生成幾種典型數碼訊號（正弦訊號、週期訊號、高斯隨機訊號等），2）程式設計計算離散訊號的特徵值（均值、方差等）。
3）進行訊號加減運算。
2．matlab程式設計實現典型離散訊號（正弦訊號、週期訊號、隨機訊號）的離散傅利葉變換，顯示時域訊號和頻譜圖形（幅值譜和相位譜）；以正弦週期訊號為例，觀察討論基本概念（混疊、洩漏、整週期擷取、頻率解析度等）。
3．設計任意數字濾波器，並對某型別訊號進行濾波，並對結果進行顯示和分析。
三、 進度計畫
四、 設計成果要求
1． 提交完成設計內容的程式
2． 提交設計報告
五、 考核方式
課程設計報告、設計內容演示和答辯相結合。
考核內容：考勤、紀律、課程設計報告、實際程式設計能力和基本概念掌握程度等。
學生姓名：黃婷婷
指導老師： 楊錫運、肖運啟
2010 年12月30日
一、 設計正文
1.了解matlab基本使用方法，掌握matlab數字訊號處理的基本程式設計技術。掌握數碼訊號的基本概念。
1)使用matlab（生成幾種典型數碼訊號（正弦訊號、週期訊號、高斯隨機訊號等））：
%生成正弦訊號sin(8π/n)
xn1=sin(pi/8*n1);
subplot(3,1,1);
stem(n1,xn1,'.');
axis([0,40,-1.5,1.5]);%規定橫座標與縱座標的範圍
xlabel('n');ylabel('xn1');title('(a)正弦訊號');
%生成週期訊號
x=[1 1 1 1 1 0 0 0];%週期為8
xn2=x'*ones(1,5);%產生5個週期長度的序列
xn2=xn2(:);
xn2=xn2';
n2=0:length(xn2)-1;
subplot(3,1,2);
stem(n2,xn2,'.');
axis([0,40,-1.5,1.5]);% 規定橫座標與縱座標的範圍
xlabel('n');ylabel('xn2');title('(b)週期訊號');
%生成高斯隨機訊號
xn3=randn(1,n3);%產生均值為0方差為1的高斯隨機序列
subplot(3,1,3);
stem(xn3);
axis([0,40,-4,4]);;%設定序列長度為40以及縱座標範圍
xlabel('n');ylabel('xn3');title('(c)高斯隨機訊號');
2）程式設計計算離散訊號的特徵值（均值、方差等）：
%生成正弦訊號sin(8π/n)
xn1=sin(pi/8*n1);
subplot(3,1,1);
stem(n1,xn1,'.');
axis([0,40,-1.5,1.5]);%規定橫座標與縱座標的範圍
xlabel('n');ylabel('xn1');title('(a)正弦訊號');
%生成週期訊號
x=[1 1 1 1 1 0 0 0];%週期為8
xn2=x'*ones(1,5);%產生5個週期長度的序列
xn2=xn2(:);
xn2=xn2';
n2=0:length(xn2)-1;
subplot(3,1,2);
stem(n2,xn2,'.');
axis([0,40,-1.5,1.5]);% 規定橫座標與縱座標的範圍
xlabel('n');ylabel('xn2');title('(b)週期訊號');
%生成高斯隨機訊號
xn3=randn(1,n3);%產生均值為0方差為1的高斯隨機序列
subplot(3,1,3);
stem(xn3);
axis([0,40,-4,4]);;%設定序列長度為40以及縱座標範圍
xlabel('n');ylabel('xn3');title('(c)高斯隨機訊號');
fprintf('正弦訊號的均值為%.4f 方差分別為%.4f\n',mean(xn1),var(xn1,1));
fprintf('週期訊號的均值為%.4f 方差分別為%.4f\n',mean(xn2),var(xn2,1));
fprintf('高斯隨機訊號的均值為%.4f 方差分別為%.4f\n',mean(xn3),var(xn3,1));
執行結果：
正弦訊號的均值為0.1226 方差分別為0.4728
週期訊號的均值為0.6250 方差分別為0.2344
高斯隨機訊號的均值為-0.0467 方差分別為1.0320
3）進行訊號加減運算：
%生成正弦訊號sin(8π/n)
ns1=0;
nf1=40;
n1=[ns1:nf1];
xn1=sin(pi/8*n1);
%生成週期訊號
x=[1 1 1 1 1 0 0 0];%週期為8
xn2=x'*ones(1,5);%產生5個週期長度的序列
xn2=xn2(:);
xn2=xn2';
ns2=0;
nf2=length(xn2)-1;
n2=0:nf2;
ny=0:max(nf1,nf2);%y的位置向量
y1=zeros(1,length(ny));y2=y1;%y1,y2序列初始化
y1(find(ny<=nf1))=xn1;
y2(find(ny<=nf2))=xn2;
ya=y1+y2;%兩序列相加
ys=y1-y2;%兩序列相減
%以下為訊號相加繪圖
subplot(4,1,1);stem(n1,xn1,'.');
xlabel('n');ylabel('xn1');title('正弦訊號');grid
subplot(4,1,2);stem(n2,xn2,'.');
xlabel('n');ylabel('xn2');title('週期訊號');grid
subplot(4,1,3);stem(ny,ya,'.');
xlabel('n');ylabel('xn1+xn2');title('序列相加');grid
subplot(4,1,4);stem(ny,ys,'.');
xlabel('n');ylabel('xn1-xn2');title('序列相減');grid
2．matlab程式設計實現典型離散訊號（正弦訊號、週期訊號、隨機訊號）的離散傅利葉變換，顯示時域訊號和頻譜圖形（幅值譜和相位譜）；以週期訊號為例，觀察討論基本概念（混疊、洩漏、整週期擷取、頻率解析度等）。
1) matlab程式設計實現典型離散訊號的離散傅利葉變換
%生成正弦訊號sin(8π/n)
ns1=0;
nf1=40;
n1=[ns1:nf1];
xn1=sin(pi/8*n1);
y=fft(xn1,64);%計算xn1的64點dft
%以下為正弦訊號的繪圖
k=0:63;wk=2*k/64;%產生64點dft對應的取樣點頻率（關於\pi歸一化值）
subplot(3,1,1);stem(n1,xn1,'.');
xlabel('n');ylabel('xn1');title('正弦訊號');grid
subplot(3,1,2);stem(wk,abs(y),'.');%繪製64點dft的幅頻特性圖
title('64點dft的幅頻特性圖');
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度');
subplot(3,1,3);stem(wk,angle(y),'.');%繪製64點dft的相頻特性圖
title('64點dft的相頻特性圖');
xlabel('\omega/\pi');ylabel('相位');
%生成週期訊號
x=[1 1 1 1 1 0 0 0];%週期為8
xn=x'*ones(1,5);%產生5個週期長度的序列
xn=xn(:);
xn=xn';
n=0:length(xn)-1;
y=fft(xn,64);%計算xn的64點dft
%以下為週期訊號的繪圖
k=0:63;wk=2*k/64;%產生64點dft對應的取樣點頻率（關於\pi歸一化值）
subplot(3,1,1);stem(n,xn,'.');
xlabel('n');ylabel('xn2');title('週期訊號');grid
subplot(3,1,2);stem(wk,abs(y),'.');%繪製64點dft的幅頻特性圖
title('64點dft的幅頻特性圖');
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度');
subplot(3,1,3);stem(wk,angle(y),'.');%繪製64點dft的相頻特性圖
title('64點dft的相頻特性圖');
xlabel('\omega/\pi');ylabel('相位');
%生成高斯隨機訊號
xn3=randn(1,40);%產生序列長度為40均值為0方差為1的高斯隨機序列
y=fft(xn3,64);%計算xn3的64點dft
%以下為高斯隨機訊號的繪圖
k=0:63;wk=2*k/64;%產生64點dft對應的取樣點頻率（關於\pi歸一化值）
訊號課程設計
1 訊號時域分析 卷和conv求響應 已知訊號為x n u n 1 u n 11 h n 0.9 n，求系統的響應y？n 1 100 x 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,zeros 1,90 h 0.9.n y conv x,h k 1 199 subplot 3,1,1 stem n,x ...
《數字訊號處理》課程設計指導
一 課程設計的性質與目的 數字訊號處理 課程是通訊專業的一門重要專業基礎課，是資訊的數位化處理 儲存和應用的基礎。通過該課程的課程設計實踐，使學生對訊號與資訊的採集 處理 傳輸 顯示 儲存 分析和應用等有乙個系統的掌握和理解 鞏固和運用在 數字訊號處理 課程中所學的理論知識和實驗技能，掌握數字訊號處...
參考 數字訊號處理課程設計參考
實驗一訊號 系統及系統響應2 實驗二應用fft對訊號進行頻譜分析6 實驗三用雙線性變換法設計iir濾波器11 實驗四用窗函式設計fir濾波器16 附錄a c語言實現數字訊號處理演算法21 附錄b matlab的訊號表示和處理32 附錄c matlab 下的數字訊號處理實現示例56 附錄d matla...