FFT分析仪：声卡信号处理与GUI设计实操

本篇文档是关于数字信号处理课程设计的详细报告，主要针对FFT分析仪的开发与实现。设计者在信息科学与工程学院电子与信息工程专业0802502班完成此项目，目标是设计一个20Hz~20KHz范围内的频谱分析仪，使用计算机声卡进行实时信号采集。 课程设计的关键组成部分包括： 1. 实时显示：设计者采用循环采样和缓存技术，将音频信号分割成多个小段，每个小段采样N点，通过线性绘制（而非plot命令）实现实时显示时域波形，以减少绘制时间对实时性的干扰。 2. 信号放大与缩小：通过调整可变参数，实现对采集信号的动态放大或缩小，以便观察不同动态范围下的信号特性。 3. 信号存储：利用MATLAB内置函数将采集的语音信号保存到计算机磁盘，方便后续处理和分析。 4. 信号的频谱分辨率：利用快速傅里叶变换（FFT）技术，对信号进行频谱分析，同时支持设置不同的频谱分辨率，以获得更精细的频谱信息。 5. 滤波器设计：设计了FIR和IIR两种类型的滤波器，包括低通、高通、带通和带阻滤波器，滤波器的阶数和带宽均可调节，以观察滤波效果对信号频谱的影响。 6. GUI界面：设计了一个图形用户界面（GUI），用户可以通过界面直观地操作，如选择不同的滤波器类型、调整参数以及查看处理后的信号波形和频谱。界面包括信号处理功能的展示和控制。 整个设计过程包含了语音信号的采集、预处理、滤波以及可视化展示，既锻炼了学生的编程技巧，也深入理解了数字信号处理的基本原理。通过这次课程设计，学生不仅掌握了基本的信号处理技术，还提升了软件开发和用户体验设计的能力。