MATLAB实践：数字信号处理课程设计与语音信号滤波实验

本次课程设计是针对电信系07通信专业学生的一次深入实践，主要围绕数字信号处理展开，目的是将理论知识应用到实际问题解决中。课程设计涵盖了信号的表示、变换和滤波等多个核心内容，尤其强调了MATLAB在数字信号处理中的关键作用。 首先，课程设计从基础信号入手，让学生通过MATLAB编程实现对单位冲激序列、单位阶跃序列、矩形序列等基本信号的波形绘制，以此熟悉信号表示的基本操作。学生需要理解和掌握如何使用MATLAB的绘图功能来直观展示信号特征。 接着，设计包含了对给定信号波形的绘制，这有助于训练学生的信号识别和分析能力。通过这些实例，学生能够理解不同信号形式的表示和特性，如正弦波、单位脉冲和阶跃函数。 进一步，设计任务引入了线性时不变(LTI)系统的工作，要求学生计算特定激励下的系统响应，如单位冲激响应和零状态响应，以及利用conv命令处理信号卷积问题。这些环节旨在深化对系统函数和动态响应的理解。 然后，课程设计涉及离散傅立叶变换(DFT)的应用，要求学生对一个16点序列进行DFT计算并绘制结果图，这不仅锻炼了数字信号的频域分析技能，还让学员熟悉如何使用MATLAB的数学工具进行频谱分析。 此外，设计还涉及Z变换和其反变换的求解，这对于信号的离散时间系统分析至关重要，通过这些练习，学生可以掌握信号在z域的表示及其与时间域的关系。 最后，课程设计的核心部分是数字滤波器的设计，包括使用FIR滤波器，通过双线性变换法设计滤波器，并分析其实现原理。学生需要了解不同类型的滤波器，如低通、高通和带通滤波器，以及如何选择合适的窗函数来优化滤波效果。 整个设计过程结合了理论学习和实践操作，旨在帮助学生深化对数字信号处理的理解，提升编程技能，同时培养独立思考和解决问题的能力。通过完成这个课程设计，学生将对数字信号处理有更全面和深入的认识，并能在未来的职业生涯中有效应用所学知识。