【正文】 語言進行編程實現(xiàn)。二、課程設(shè)計題目：（一）：1）生成信號發(fā)生器：能產(chǎn)生頻率（或基頻）為10Hz的周期性正弦波、三角波和方波信號。繪出它們的時域波形2）為避免頻譜混疊，試確定各信號的采樣頻率。說明選擇理由。3）對周期信號進行離散傅立葉變換，為了克服頻譜泄露現(xiàn)象，試確定截取數(shù)據(jù)的長度，即信號長度。分析說明選擇理由。4）繪出各信號頻域的幅頻特性和相頻特性5）以正弦周期信號為例，觀察討論基本概念（頻譜混疊、頻譜泄漏、整周期截取等）。（二）：已知三個信號aip(n)，經(jīng)調(diào)制產(chǎn)生信號s(n)=229。aip(n)cos(ipn/4)，其中ai為i=1常數(shù)，p(n)為具有窄帶特性的Hanning信號。將此已調(diào)信號通過信道傳輸，描述該信道的差分方程為y(n)(n1)+(n2)(n3)+(n4)=(n)(n1)+(n2)(n3)+x(n4)得到接收信號y(n)=s(n)*h(n)1）分析Hanning信號p(n)的時域與頻域特性 2）分析已調(diào)信號s(n)的時域與頻域特性 3）分析系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n)4）分析接收信號y(n)的頻譜5）設(shè)計帶通濾波器從接收信號y(n)中還原出三個已調(diào)信號。3（三）：圖像信號相關(guān)處理1）讀入一幅彩色圖像2）將彩色圖像進行三原色分解，分解出R、G、B分量，并用圖像顯示出來3）將彩色圖像灰度化，轉(zhuǎn)換為灰度圖像并顯示4）對灰度圖像用幾種典型的邊緣檢測算子進行邊緣檢測，顯示檢測出的邊緣。三、調(diào)試及結(jié)果分析（截圖）：（一）：1）頻率為10Hz的周期性正弦波：頻率為10Hz的周期性三角波：頻率為10Hz的周期性方波：2）采樣頻率不能過低，必須fs=2fm，即采樣頻率必須大于或等于最高截止頻率的二倍（對采樣頻率的要求，即采樣頻率要足夠大，采樣的值要足夠多，才能不失真的恢復(fù)原信號）。題目中信號頻率為10Hz，則采樣頻率應(yīng)該大于或等于20Hz，這樣的話采樣離散信號才能夠無失真的恢復(fù)到原來的連續(xù)信號。3）截取數(shù)據(jù)長度（即信號長度）N=T*fs=2 4）頻率為10Hz的周期性正弦波的幅頻特性和相頻特性：頻率為10Hz的周期性三角波的幅頻特性和相頻特性：頻率為10Hz的周期性方波的幅頻特性和相頻特性：5）頻譜混疊：一個信號的最高頻率比如是fmax,那它的頻譜就是在fmax~fmax之間有值。對這個信號進行時域采樣(就是取離散的點)，設(shè)采樣率為fs。有一個定理：對信號進行時域fs的采樣，信號的頻譜就會在頻域以fs為周期重復(fù)。那么如果fs=2fmax,可想而知，頻域?qū)挾葹閒s的頻帶內(nèi)，是可以放得下一整個完整的頻譜的，所以不會混疊。如果fs頻譜泄露：對于頻率為fs的正弦序列，它的頻譜應(yīng)該只是在fs處有離散譜。但是，在利用DFT求它的頻譜做了截短，結(jié)果使信號的頻譜不只是在fs處有離散譜，而是在以fs為中心的頻帶范圍內(nèi)都有譜線出現(xiàn)，它們可以理解為是從fs頻率上“泄露”出去的，這種現(xiàn)象稱 為頻譜“泄露”。整周泣截取：與周期函數(shù)一樣，周期信號是每隔時間T以后，信號重復(fù)出現(xiàn)。T就稱為信號的周期。N取100時：N取200時：（二）：1）Hanning信號p(n)的時域與頻域特性：2）已調(diào)信號s(n)的時域與頻域特性：3）系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n)：4）接收信號y(n)的頻譜：5）（設(shè)計帶通濾波器）從接收信號y(n)中還原出三個已調(diào)信號：（三）：1）讀入一幅彩色圖像：2）將彩色圖像進行三原色分解，分解出R、G、B分量，并用圖像顯示出來：3）將彩色圖像灰度化，轉(zhuǎn)換為灰度圖像并顯示：4）對灰度圖像用幾種典型的邊緣檢測算子進行邊緣檢測，顯示檢測出的邊緣：四、源程序：（一）： 1）：周期性正弦波： fs=10。w=2*pi*fs。t=0::2。y=sin(w*t)。plot(t,y)。grid on。axis([0 22 2])。title(39。正弦信號39。)。周期性三角波： t=::。y=sawtooth(10*pi*t,)。plot(t,y)。grid on。axis([ ])。title(39。三角波信號39。)周期性方波： t=0::。y=square(2*pi*10*t,50)。plot(t,y)。grid on。axis([0 ])。title(39。周期方波信號39。)4）：周期性正弦波： t=0::。subplot(311)a=sin(20*pi*t)。plot(t,a)。grid on。title(39。sin20pi*t39。)。xlabel(39。T39。)。b=fft(a)。subplot(312)。stem(t*1000,abs(b)/1000,39。fill39。)。xlabel(39。Hz39。)。axis([10 50 0 ])。grid on。title(39。幅頻特性39。)subplot(313)stem(t*1000,angle(b)/1000,39。fill39。)。xlabel(39。Hz39。)。axis([0 ])grid on。title(39。相頻特性39。)周期性三角波： t=::。a=sawtooth(10*pi*t,)。subplot(311)plot(t,a)。grid on。axis([ ])。title(39。三角波信號39。)b=fft(a)。subplot(312)stem(t*100,abs(b)/100,39。fill39。)。axis([0 50 0 ])。grid on。title(39。幅頻特性39。)subplot(313)stem(t*100,angle(b)/100,39。fill39。)。axis([0 ])。grid on。title(39。相頻特性39。)周期性方波： t=0::。a=square(2*pi*10*t,50)。subplot(311)plot(t,a)。grid on。axis([0 ])。title(39。周期方波信號39。)b=fft(a)。subplot(312)stem(t*100,abs(b)/100,39。fill39。)。axis([0 50 0 4])。grid on。title(39。幅頻特性39。)subplot(313)stem(t*100,angle(b)/100,39。fill39。)。axis([0 ])。grid on。title(39。相頻特性39。)5）：N=100（或：N=200）。T=1。t=linspace(0,T,N)。x=sin(2*pi*10*t)。dt=t(2)t(1)。f=1/dt。X=fft(x)。F=X(1:N/2+1)。f=f*(0:N/2)/N。subplot(2,1,1)plot(t,x)title(39。x=sin(2*pi*50*t)39。)xlabel(39。t39。)ylabel(39。Amplitude39。)axis([0,1,1,1])。subplot(2,1,2)plot(f,abs(F))xlabel(39。Frequency39。)。ylabel(39。|X(e^{jw})|39。)（二）： 1）： N=100。n=0:99。Rn=[ones(1,N1)zeros(1, 101N)]。pn=*[1cos((2*pi*n)/(N1))].*Rn。subplot(211)。stem(n,pn)。title(39。漢寧信號39。)。[H,w]=freqz(pn,1,200)。magH=abs(H)。length(w)。length(H)。magHdB=20*log10(magH)。subplot(212)。plot(w/pi,magHdB)。2）：N=100。n=0:99。Rn=[ones(1,N1)zeros(1,101N)]。pn=*[1cos((2*pi*n)/(N1))].*Rn。sn=2*pn.*(cos(pi*n/4)+4*pn.*cos(pi*n/2)+6*pn.*cos(3*pi*n/4))。subplot(211)。stem(n,sn)。title(39。已調(diào)信號39。)。[H,w]=freqz(sn,1,200)。magH=abs(H)。length(w)。length(H)。magHdB=20*log10(magH)。subplot(212)。plot(w/pi,magHdB)。3）：a=[ ]。b=[ 1]。n=1:49。hn=impz(b,a,n)。stem(n,hn,39。k39。,39。f39。)。ylabel(39。脈沖響應(yīng) 168。h(n)39。)。xlabel(39。序號（n）39。)。title(39。單位脈沖響應(yīng)39。)。4）：a=[ ]。b=[ 1]。k=0::100。p=*cos(2*pi*k./74)。s=p.*(cos(pi*k/4)+2*cos(pi*k/2)+3*cos(3*pi*k/4))。y=filter(b,a,s)。z1=fft(y,256)。plot([128:127],fftshift(abs(z1)))。axis([30 30 0 120])。grid on。5）：wp=200。ws=200。wp1=[,]。ws1=[,]。wp2=[,]。ws2=[,]。wp3=[,]。ws3=[,]。ap=1。as=20。N=100。n=0:99。Rn=[ones(1,N1)zeros(1,101N)]。pn=*[1cos((2*pi*n)/(N1))].*Rn。sn=2*pn.*(cos(pi*n/4)+4*pn.*cos(pi*n/2)+6*pn.*cos(3*pi*n/4))。a=[ ]。b=[ 1]。yn=filter(b,a,sn)。[n,wc]=cheb1ord(wp,ws,ap,as)。[bz,az]=cheby1(n,ap,wc)。subplot(311)bz1=bz。az1=az。x1=filter(bz1,az1,yn)。plot(x1)。subplot(312)bz2=bz。az2=az。x2=filter(bz2,az2,yn)。plot(x2)。subplot(313)bz3=bz。az3=az。x3=filter(bz3,az3,yn)。plot(x3)（三）：1）：clc。a=imread(39。F:39。)。imshow(a),title(39。原彩色圖像39。)。2）：clc。a=imread(39。F:39。)。subplot(3,2,1),imshow(a),title(39。原彩色圖像39。)。ar=a(:,:,1)。ag=a(:,:,2)。ab=a(:,:,3)。subplot(3,2,4),imshow(ar),title(39。R39。)。subplot(3,2,5),imshow(ag),title(39。G39。)。subplot(3,2,6),imshow(ab),title(39。B39。)。3）：clc。a=imread(39。F:39。)。subplot(2,1,1),imshow(a),title(39。原彩色圖像39。)。b=rgb2gray(a)。subplot(2,1,2),imshow(b),title(39?；叶葓D像39。)。4）：a=imread(39。F:39。)。b=rgb2gray(a)。b1=edge(b,39。sobel39。)。b2=edge(b,39。prewitt39。)。b3=edge(b,39。roberts39。)。b4=edge(b,39。log39。)。b5=edge(b,39。canny39。)。subplot(3,2,1)。imshow(b)。title(39?；叶葓D像39。)。subplot(3,2,2)。imshow(b1)。title(39。Sobel邊緣檢測39。)。subplot(3,2,3)。imshow(b2)。title(39。Prewitt邊緣檢測39。)。subplot(3,2,4)。imshow(b1)。title(39。Roberts邊緣檢測39。)。subplot(3,2,5)。imshow(b1)。title(39。LoG邊緣檢測39。)。subplot(3,2,6)。imshow(b1)。title(39。Canny邊緣檢測39。)。五、總結(jié)與心得體會：在課程設(shè)計的這段時間，我獲益匪淺，不但進一步掌握了數(shù)字信號處理的基礎(chǔ)知識及MATLAB的基本操作，還詳細了解并掌握了信號的產(chǎn)生、采樣及頻譜分析的方法。我進一步了解到凡事都需要耐心，細心仔細是成功的重要保證之一。雖然在做的過程中遇到了一些問題，但是在研究生學(xué)姐、班級同學(xué)的幫助以及自己的努力下，問題最終都得以解決。這次課程設(shè)計對我各方面的能力有了很大的提高，對我以后的工作、實踐都有很大的幫助。在此次課程設(shè)計當中，我經(jīng)常把C語言的語法知識照搬到MATALAB設(shè)計中，從而導(dǎo)致調(diào)試失敗，所以下次用此類語言做課程設(shè)計時，應(yīng)事先學(xué)習(xí)下這類語言的基本語法，以免與其他語言相混淆。還有就是有些不定參數(shù)存在時，可先取定值，用于調(diào)試，這樣可以節(jié)約調(diào)試時間，從而提高效率。本次課程設(shè)計不但讓我又學(xué)到了一些知識，而且也提高了我的綜合能力，使我在各個方面都得到了鍛煉。以后有這樣的機會一定會更加的很好利用，它不僅可以提高學(xué)習(xí)的針對性而且可以很好的鍛煉動手能力以及自己的邏輯設(shè)計能力和處理問題的能力，希望在以后的學(xué)習(xí)生活中會有更多的機會來加強這方面的能力。參考文獻：[1] 《數(shù)字信號處理(第二版)》.丁玉美等 西安電子科技大學(xué)出版社 [2] 《數(shù)字信號處理及其MATLAB實現(xiàn)》，陳懷琛等譯，電子工業(yè)出版社；[3] 《MATLAB及在電子信息課程中的應(yīng)用》，陳懷琛等，電子工業(yè)出版社