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2016年数字信号处理课程设计指导一、课程设计目的：课程设计是继讨论课和三级项目之后的综合性课程实践环节，要求学生综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，并利用MATLAB、DSP作为工具进行实现，从而复习巩固课堂所学理论知识，旨在提高对所学知识的综合应用能力，并从实践上初步实现对实际信号的处理。二、课程设计总体安排：1、以小组为单位，5人一组，分工协作完成相应设计内容；组号姓名题目组号姓名题目组号姓名题目组号姓名题目第1组王帅1第5组刘康波2第9组吴昊3第13组李亚静4刘朋亮张瞳陶李欣焦完楠时亚男赵凯刘振刘雪玉韩亚斐刘峰胡子琪郝博方武浩冉王沈翕支震高翔第2组赵杉杉5第6组杨跃6第10组董松7第14组刘鸿利8李玲玲李明亮李占勋孔垂毅尹永浩李想张旭黄怡王志远张亚鹏王泽辉竺俊秀张赞张贺杨志孔雪华第3组张丹枫6第7组张甫5第11组孙涛4第15组刘雷雷3黄鑫杨墨彤苏呈祥刘建军邹俊男谢正威都业龙郑立召韩德青王一丁吴泓潇霍晨希于文强柴聪邵帅王武林第4组檀改芳7第8组史静潼8第12组李若龙2第16组蒋轶轩1安玉焕韩贝贝朱庆超孙凯鹏任娜袁青青王伟李健博刘聪王哲王梦田旺刘兆军李建凯王允轩张爽2、要求提交课程设计报告(每人1份)、硬件系统或软件分析系统(含程序源代码)、答辩PPT。三、课程设计时间安排：时间任务备注第1天布置设计任务，讲解设计要求，提示设计要点第2~4天基于Matlab软件完成信号处理算法开发和验证第5~10天基于DSP完成硬件系统调试和功能实现第11天完成综合设计内容，并撰写报告第12天答辩四、课程设计题目：注：课设题目只给出了总体的基本要求，而对每个题目的具体实现方法不做限制，可以自行发挥，鼓励同学积极创新！题目1、语音合成器设计要求：(1)实现语音的采集，分析不同类型语音信号频谱分布的特点；(2)实现两种不同类型语音信号的合成，如女生读“a”，男生读“b”，合成结果是发出女生的“b”；(3)基于DSP实验箱实现语音合成器的功能。题目2、语音变声器设计要求：(1)实现语音的采集，分析不同类型语音信号频谱分布的特点；(2)实现语音的声音大小、语调高低、语速快慢等变化，并分析变化前后的原因；(3)基于DSP实验箱实现语音合成器的功能。题目3、语音消噪系统设计要求：(1)实现语音的采集，分析不同语音信号频谱分布的特点；(2)实现语音的加噪和消噪处理，并分析加噪前后频谱分布特点；(3)基于DSP实验箱实现语音消噪系统功能。题目4、语音识别控制系统设计要求：(1)实现语音的采集，分析不同语音信号频谱分布的特点；(2)实现语音信息的特征提取与识别，并基于识别信息在DSP实验箱中实现相应的控制功能；(3)基于DSP实验箱实现语音识别控制系统功能。题目5、音乐合成器设计要求：(1)基于乐曲简谱和“十二平均律”，实现不同乐音频率设计，观察分析不同乐音的频谱分布特点；(2)基于乐音频率实现完整音乐的合成和播放功能；(3)基于DSP实验箱实现音乐合成器功能。题目6、双音多频（DTMF）拨号系统设计要求：(1)实现双音多频信号的产生，并观察分析不同信号的波形和频谱分布特点；(2)实现双音多频信号的识别和检测；(3)基于DSP实验箱实现双音多频拨号系统功能。题目7、语音/音乐的调制与解调处理要求：(1)实现音乐/语音的采集，观察分析不同音乐/语音信号频谱分布的特点；(2)选取适当的调制频率对信号进行调制（高频、低频调制）并播放，观察调制后信号的波形和频谱分布特点；(3)对调制后信号进行解调处理，并对比分析解调处理后信号与原信号在波形和频谱分布上的异同；(4)基于DSP实验箱实现信号的调制与解调处理功能。题目8、语音信号的编码处理要求：(5)实现音乐/语音的采集，观察分析不同音乐/语音信号频谱分布的特点；(6)选取适当的编码方案（如G.711）对信号进行编码；(7)对编码后信号进行对比分析，比较处理后信号与原信号在波形和频谱分布上的异同；(8)基于DSP实验箱实现信号的编码处理功能。五、课程设计步骤：以语音信号处理为例，基本设计步骤如下：（其它题目参考以下步骤）1、资料查阅，明确题目要求，确定系统功能和实现方法；2、基于Matlab软件对系统功能和算法进行设计和仿真，确保设计思路的正确性；(a)语音信号的采集基于Matlab完成声音（wave）录制、播放、存储和读取功能。(b)语音信号的频谱分析画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。(c)设计数字滤波器并画出其频率响应根据语音信号的频域特性，选择合理的滤波器参数，并分析不同性能指标下滤波器的频响特性(d)用滤波器对语音信号进行滤波用设计的各种滤波器对信号进行滤波处理，比较滤波前后语音信号的波形及频谱，并实现语音的播放功能。3、基于DSP实验箱实现上述算法，完成对语音信号的处理功能(a)基于DSP实验箱的语音采集模块实现语音采集；(b)在CCS编程环境中实现采集信号的处理：滤波器的设计、滤波前后信号的波形和频谱展示(c)实现滤波前后语音信号的播放功能。六、课程设计要求1．设计说明书（约3000～4000字），包括：（1）封面；（2）目录；（3）摘要；（4）正文。①设计内容（简述本设计的任务和要求，可参照任务书和指导书）；②设计原理（简述设计过程中涉及到的基本理论知识）；③设计过程（按设计步骤详细介绍设计过程，即任务书和指导书中指定的各项任务）I．程序源代码：给出完整源程序清单；II．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）；III．结果分析：对程序结果进行分析，并与理论分析进行比较。（5）结论：包括课程设计过程中的学习体会与收获、建议等内容；（6）参考文献。2．附件：（可以将设计中得出的波形图和频谱图作为附件，在说明书中涉及相应图形时，注明相应图形在附件中位置即可；也可不要附件，所有内容全部包含在设计说明书中。所有的实验结果图形都必须有横纵坐标标注，必须有图序和图题。）3．课程设计报告提交电子版和打印版各一份。注意：鼓励互相讨论交流，但不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，抄袭者和被抄袭者成绩均为零分！！！