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2011级数字信号处理选做实验项目

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2011级数字信号处理选做实验项目

题目:语音数字滤波系统的设计

指导教师: 李 敏

一、选题目的

通过实验,学生能够体会到数字信号处理技术在语音信号去噪声方面的应用。在实用过程中比较去噪声前后的语音回放效果,学生能亲切地、身临其境地体会到实验的效果,具有趣味性。同时激发学生的学习兴趣和创新意识。

选题能提高学生的软件编程能力和硬件设计能力。语音数字滤波系统的实现,可以用Matlab进行系统仿真,鼓励学生在有条件的情况下,在仿真的基础上用硬件实现。硬件可以采用专用芯片实现,例如MAX262芯片。

二、设计内容

1、对于任意的语音信号进行采样,对采样后的语音信号进行频谱分析。

2、对噪声信号进行频谱分析,通过频谱分析计算滤波器的性能指标,设计相应的数字自适应滤波系统,得出滤波器的频率响应。

3、利用设计的滤波器对采集的信号进行滤波,得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。

4、回放语音信号,对滤波前后的声音进行比较。

三、设计要求

1、采集语音信号及信号采样,采样手段由学生自主选择。

2、构造受噪声干扰信号及分别对原始信号的频谱、受噪声干扰信号的频谱进行频谱分析。

3、设计数字滤波器。其中采用何种类型的数字滤波器由学生自主设计。

4、用滤波器对受噪声干扰语音信号进行滤波,对滤波后的信号进行频谱分析。

5、对整个系统采用软件仿真实现,并尽可能使用硬件实现数字滤波器。

6、实验报告要求:内容包括实验原理、实验方案、硬件和程序设计、实验测试方法及结果、实验结果分析。

2011级数字信号处理选做实验项目

题目:心电信号数字滤波系统设计

指导教师: 李 敏

一、选题目的

本实验项目主要研究数字心电信号的初步分析及滤波器的应用。通过完成本实验的设计,主要达到以下几个目的:

1、了解MATLAB软件的特点和使用方法,熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程。

2、了解人体心电信号的时域特征和频谱特征。

3、进一步了解数字信号的分析方法。

4、通过应用具体的滤波器进一步加深对滤波器理解。

5、通过本课题的设计,培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

二、设计内容及设计要求

设计一个简单的心电信号分析系统。对输入的原始心电信号,进行一定的数字信号处理,进行频谱分析。采用MATLAB语言编程态仿真方式、根据具体设计要求完成系统的程序编写、调试及功能测试。

1、对原始数字心电信号进行读取,由数字信号数据绘制出其时域波形。

2、对数字信号数据做一次线性插值,使其成为均匀数字信号,以便后面的信号分析。

3、根据心电信号的频域特征,设计相应的低通和高通滤波器。

4、编程绘制实现信号处理前后的频谱,做频谱分析,得出相关结论。

5、对系统进行综合测试,整理数据,撰写设计报告。

三、设计提示

1、原始心电信号读取

美国麻省理工学院提供的MIT-BIH数据库是一个权威性的国际心电图检测标准库,采用其txt格式的数据文件作为原心电信号数据。利用Matlab提供的文件textread或textscan函数,读取txt数据文件中的信号,并且还原实际波形。

2、模拟产生工频噪声,设计不同类型的滤波器,对混入噪声的心电信号进行滤波,还原信号!