09信本数字信号处理实验教案

数字信号处理实验指导书通信与电子工程学院实验预习部分预习内容：1．学习用标准C 语言编制程序；了解常用的C 语言程序设计方法和组成部分。

2．学习编制连接命令文件，并用来控制代码的连接。

3．学会建立和改变map 文件，以及利用它观察DSP 内存使用情况的方法。

4．熟悉使用软件仿真方式调试程序。

原理说明：步骤：准备工作：实验环境安装构造DSP开发软件环境1、安装CCS软件请打开CCS3.3 安装软件目录，双击目录中的setup 文件，然后按照提示安装，建议选择典型安装。

将附带的光盘插入到光驱中，光驱根目录下“CCS3.3”中setup 文件就是安装文件。

注意：安装CCS3.3 软件前，一定要把杀毒软件屏蔽掉。

CCS3.3 软件的默认安装路径为“c:\CCStudio_v3.3”，假如我们想更改安装路径，这是允许的，但后面安装仿真器驱动时一定要指定到更改后的安装路径下。

安装完毕，桌面出现两个新图标，如下图：2、设置CCS设置CCS工作在软件仿真环境。

详见实验一补充：编译环境及应用说明CCS 开发软件：版本为3.3，只有一套软件，可以支持除3000 系列以外的所有dsp 芯片开发。

Ti 公司最新推出的几款芯片（例如672x 等）必须用3.3 版本的CCS 来开发。

本实验箱配有5509A与2812两款芯片，CCS3.3版本可满足需求。

1．标准C 语言程序：CCS 支持使用标准C 语言开发DSP 应用程序。

当使用标准C 语言编制程序时，其源程序文件名的后缀应为.c (如：volume.c)。

CCS 在编译标准C 语言程序时，首先将其编译成相应汇编语言程序，再进一步编译成目标DSP 的可执行代码。

最后生成的是COFF 格式的可下载到DSP 中运行的文件，其文件名后缀为.out。

由于使用C 语言编制程序，其中调用的标准C 的库函数由专门的库提供，在编译链接时编译系统还负责构建C 运行环境。

所以用户工程中需要注明使用C 的支持库。

《数字信号处理》上机实验指导书实验1 离散时间信号的产生1．实验目的数字信号处理系统中的信号都是以离散时间形态存在，所以对离散时间信号的研究是数字信号处理的基本所在。

而要研究离散时间信号，首先需要产生出各种离散时间信号。

MATLAB 是一套功能强大的工程计算及数据处理软件，广泛应用于工业，电子，医疗和建筑等众多领域。

使用MATLAB软件可以很方便地产生各种常见的离散时间信号，而且它还具有强大的绘图功能，便于用户直观地输出处理结果。

通过本实验，学生将学习如何用MATLAB产生一些常见的离散时间信号，并通过MATLAB中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用离散信号的理解。

2．实验要求本实验要求学生运用MATLAB编程产生一些基本的离散时间信号，并通过MATLAB的几种绘图指令画出这些图形，以加深对相关教学内容的理解，同时也通过这些简单的函数练习了MATLAB的使用。

3．实验原理（1）常见的离散时间信号1）单位抽样序列，或称为离散时间冲激，单位冲激：?(n)???1?0n?0 n?0如果?(n)在时间轴上延迟了k个单位，得到?(n?k)即：?1n?k ?(n?k)??0n?0?2）单位阶跃序列n?0?1 u(n)?n?0?0在MATLAB中可以利用ones( )函数实现。

x?ones(1,N);3）正弦序列x(n)?Acos(?0n??)这里，A,?0,和?都是实数，它们分别称为本正弦信号x(n)的振幅，角频率和初始相位。

f0??02?为频率。

x(n)?ej?n4）复正弦序列5）实指数序列x(n)?A?n（2）MATLAB编程介绍MATLAB是一套功能强大，但使用方便的工程计算及数据处理软件。

其编程风格很简洁，没有太多的语法限制，所以使用起来非常方便，尤其对初学者来说，可以避免去阅读大量的指令系统，以便很快上手编程。

值得注意得就是，MATLAB中把所有参与处理的数据都视为矩阵，并且其函数众多，希望同学注意查看帮助，经过一段时间的训练就会慢慢熟练使用本软件了。

《数字信号处理》实验指导书信息与机电工程学院实验中心2017-11-20实验一 常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示一、实验目的：加深对常用离散信号的理解； 二、实验原理：1、基础知识：R1.1 单位样本序列10[]0n n n δ=⎧=⎨≠⎩如果()n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到()n k δ-，即：1[]0n k n k n kδ=⎧-=⎨≠⎩R1.2 单位阶跃序列10[]0n u n n ≥⎧=⎨<⎩ R1.3 指数序列[]n x n A α=，其中()00j e σωα+=，j A A e φ=，则前式化为()000000[]cos()sin()n j n n n x n A eA e n j A e n σωφσσωφωφ++==+++R1.4 正弦序列0[]cos()x n A n ωφ=+，其中A ，0ω，φ是实数，分别称为正弦序列的振幅、角频率和初始相位。

00/2f ωπ=称为频率。

2、用到的MATLAB 命令 运算符和特殊符号 ： . + -* / .^ ; %基本矩阵和矩阵控制 i ones pirand randnzeros基本函数 cos sin exp imag real二维图形 axis gird legendplotstem title xlabel ylabelstairs 通用图形函数 clf subplot三、实验内容及要求：编制程序产生信号，并绘出其图形。

例1.1单位样本和单位阶跃序列% 程序 P1.1% 一个单位样本序列的产生clf;% 产生一个从－10到20的向量n = -10:20;% 产生单位样本序列u = [zeros(1,10) 1 zeros(1,20)];% 绘制单位样本序列stem(n,u);xlabel('时间序号 n');ylabel('振幅');title('单位样本序列');axis([-10 20 0 1.2]);习题：Q1.1 运行程序P1.1，以产生单位样本序列u[n]并记录它。

数字信号处理实验教案信息工程学院-通信工程教研室数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程，为深入掌握课程内容，最好在学习理论的同时，做习题和上机实验。

上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论，而且能锻炼同学们的独立解决问题的能力。

本讲义在第三版的基础上编写了五个实验，前2个实验属基础性的验证性实验，第3、4、5个实验属基本应用综合性实验。

实验一离散时间信号的MATLAB实现实验二线性卷积与循环卷积的原理及应用实验三频率采样定理实验四离散系统的因果性和稳定性及频率响应特性实验五基于MATLAB的快速傅里叶变换根据教学进度，理论课结束后进行相关实验。

实验一时域离散信号的产生一实验目的(1)了解常用的时域离散信号及其特点。

(2)掌握MATLAB产生常用时域离散信号的方法。

二实验内容(1) 编写程序，产生下列离散序列：A.f(n)=δ(n) (-3<n<4)B．f(n)=e(0.1+j1.6π)n (0<n<16)（2）一个连续的周期性三角波信号频率为50Hz,信号幅度在0~+2V之间，在窗口上显示2个周期信号波形，对信号的一个周期进行16点采样来获取离散信号。

试显示原连续信号和采样获得的离散信号波形。

(3)一个连续的周期性方波信号频率为200Hz,信号幅度在-1~+1V之间，在窗口上显示2个周期信号波形，用Fs=4kHz的频率对连续信号进行采样，试显示原连续信号和采样获得的离散信号波形。

三实验步骤(1) 在matlab命令窗口中逐行输入下列语句>> n1=-3;n2=4;n0=0; %在起点n1、终点n2的范围内，于n0处产生冲激>> n=n1:n2; %生成离散信号的时间序列>> x=[n==n0]; %生成离散信号x(n)>> stem(n,x,'filled'); %绘制杆状图，且圆心处用实心圆表示>> title('单位脉冲序列');>> xlabel('时间（n）');ylabel('幅度x（n）');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足题干所述条件，产生了 f(n)=δ(n)，(-3<n<4) 的离散序列(2) 在matlab命令窗口中逐行输入下列语句>> n1=16;a=0.1;w=1.6*pi;>> n=0:n1;>> x=exp((a+j*w)*n);>>subplot(2,1,1),stem(n,real(x)); %在指定位置描绘图像>> title('复指数序列的实部');>> subplot(2,1,2),stem(n,imag(x));>> title('复指数序列的虚部');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足题干所述条件，产生了f(n)=e(0.1+j1.6π)n，(0<n<16)的离散序列(3) 在matlab命令窗口中逐行输入下列语句>> f=50;Um=1;nt=2; %输入信号频率、振幅、显示周期>> N=16;T=1/f; %N为信号一个采样周期的采样点数，T为信号周期>> dt=T/N; %采样时间间隔>> n=0:nt*N-1; %建立离散时间的时间序列>> tn=n*dt; %确定时间序列样点在时间轴上的位置>> f=Um*sawtooth(2*f*pi*tn)+1;>> subplot(2,1,1),stem(tn,f); %显示经采样的信号>> title('离散信号');>> subplot(2,1,2),plot(tn,f); %显示原连续信号>> title('连续信号');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足题干所述条件，显示了原连续信号和采样获得的离散信号波形(4) 在matlab命令窗口中逐行输入下列语句>> f=200;Um=1;nt=2; %输入信号频率、振幅、显示周期>> Fs=4000;N=Fs/f;T=1/f; %输入采样频率、求采样点数N、T为信号周期>> dt=T/N; %采样时间间隔>> n=0:nt*N-1; %建立离散时间的时间序列>> tn=n*dt; %确定时间序列样点在时间轴上的位置>> f=Um*sin(2*f*pi*tn);>> subplot(2,1,2),plot(tn,f); %显示原连续信号>> title('连续信号');>> subplot(2,1,1),stem(tn,f); %显示经采样的信号>> title('离散信号');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足题干所述条件，显示了原连续信号和采样获得的离散信号波形四思考题(1) 如何在matlab下生产f(n)=3sin(nπ/4)(0<n<20)信号？（2）改变实验步骤中最后两个实验的频率参数，分别重新生成相关的信号？实验二 线性卷积与循环卷积的原理及应用一 、实验目的（1）掌握两种卷积的原理和两者的异同。

数字信号处理教案教案标题：数字信号处理教案教案概述：本教案旨在帮助学生理解和应用数字信号处理的基本概念和技术。

通过本教案的学习，学生将能够理解数字信号处理的原理、方法和应用，并能够运用所学知识解决实际问题。

教学目标：1. 理解数字信号处理的基本概念和原理。

2. 掌握数字信号处理的常用方法和技术。

3. 能够应用数字信号处理技术解决实际问题。

4. 培养学生的创新思维和实践能力。

教学重点：1. 数字信号处理的基本概念和原理。

2. 常用的数字信号处理方法和技术。

3. 数字信号处理在实际问题中的应用。

教学难点：1. 数字信号处理的数学基础和算法实现。

2. 如何将数字信号处理应用于实际问题的解决。

教学准备：1. 教师准备：a. 确定教学目标和教学重点。

b. 准备相关教学资源和教具。

c. 熟悉数字信号处理的基本概念和原理。

d. 准备案例和实例以供学生练习和实践。

2. 学生准备：a. 预习相关的数字信号处理知识。

b. 准备学习笔记和问题。

教学过程：引入：1. 引发学生对数字信号处理的兴趣，例如介绍数字音频处理、图像处理等实际应用。

2. 提出问题，引导学生思考如何处理数字信号。

知识讲解与讨论：1. 讲解数字信号处理的基本概念和原理，包括采样、量化、离散化等。

2. 讲解数字信号处理的常用方法和技术，如滤波、频谱分析、时频分析等。

3. 通过案例和实例，引导学生理解和应用所学知识。

实践操作：1. 给学生分发实验材料和软件工具，让学生进行数字信号处理的实践操作。

2. 引导学生分析和解决实际问题，如音频降噪、图像增强等。

总结与评价：1. 总结本节课的重点内容和学习收获。

2. 鼓励学生提出问题和反馈意见，以便教师及时调整教学策略。

拓展延伸：1. 鼓励学生进一步学习和探索数字信号处理的相关领域，如语音处理、视频处理等。

2. 提供相关的学习资源和参考书目，供学生深入学习。

教学反思：1. 教师对本节课的教学效果进行评估和反思。

2. 教师根据学生的表现和反馈，调整教学策略和教学方法。

数字信号处理课程教案一、课程名称数字信号处理二、授课对象[具体专业和年级]三、教学目标1. 让学生理解数字信号处理的基本概念、原理和方法。

2. 使学生掌握数字信号处理的基本技能，能够进行数字信号的分析和处理。

3. 培养学生的实践能力和创新精神，提高学生解决实际问题的能力。

四、教学重难点1. 教学重点- 数字信号处理的基本概念和原理。

- 离散时间信号和系统的时域分析和频域分析方法。

- 数字滤波器的设计和实现方法。

- 离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。

2. 教学难点- 离散时间信号和系统的频域分析方法。

- 数字滤波器的设计和实现方法。

- 离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的理解和应用。

五、教学方法1. 讲授法：讲解数字信号处理的基本概念、原理和方法。

2. 演示法：通过实例演示数字信号处理的过程和结果。

3. 实验法：让学生通过实验来加深对数字信号处理的理解和掌握。

4. 讨论法：组织学生进行讨论，激发学生的思维和创新能力。

六、教学过程1. 导入（5 分钟）- 介绍数字信号处理的应用领域和重要性。

- 引导学生思考数字信号处理在日常生活中的应用。

2. 新课教学（70 分钟）- 讲解数字信号处理的基本概念和原理。

- 介绍离散时间信号和系统的时域分析和频域分析方法。

- 讲解数字滤波器的设计和实现方法。

- 介绍离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。

3. 课堂总结（10 分钟）- 回顾本节课的重点内容。

- 解答学生的疑问。

4. 布置作业（5 分钟）- 布置课后作业，让学生通过作业来巩固所学知识。

七、教学反思通过本节课的教学，学生应该能够理解数字信号处理的基本概念和原理，掌握离散时间信号和系统的时域分析和频域分析方法，了解数字滤波器的设计和实现方法，以及掌握离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。

在教学过程中，应该注重理论联系实际，通过实例演示和实验来加深学生的理解和掌握。

《数字信号处理》课程教案数字信号处理课程教案第一部分：课程概述数字信号处理是现代通信和信号处理领域中的重要学科，本课程旨在介绍数字信号处理的基本概念和理论，并探讨其在实际应用中的应用和技术。

第二部分：教学目标1. 理解数字信号处理的基本原理和基础知识；2. 掌握数字信号的采样、量化和编码技术；3. 了解常见的数字滤波器设计方法；4. 学习数字信号处理中的快速傅里叶变换（FFT）算法；5. 探讨数字信号处理在音频、图像和视频信号处理中的应用。

第三部分：教学内容1. 数字信号处理基础知识1.1 数字信号与模拟信号的比较1.2 采样和量化1.3 数字信号编码1.4 常见信号的时域和频域表示2. 离散时间信号和系统2.1 离散时间信号的表示和性质2.2 线性时不变系统2.3 离散时间系统的性质和分类3. 离散时间系统的频域分析3.1 离散时间信号的傅里叶变换3.2 离散频域系统的频率响应3.3 滤波器的设计和实现4. 数字滤波器设计4.1 IIR滤波器的设计方法4.2 FIR滤波器的设计方法4.3 改进的滤波器设计方法5. 快速傅里叶变换（FFT）算法5.1 傅里叶变换的基本概念及性质5.2 离散傅里叶变换（DFT）及其性质5.3 快速傅里叶变换算法及其应用6. 数字信号处理在多媒体中的应用6.1 音频信号处理技术6.2 图像信号处理技术6.3 视频信号处理技术第四部分：教学方法1. 理论讲授与案例分析相结合，通过实际应用案例来深化理解；2. 课堂互动，鼓励学生提问和参与讨论；3. 实验操作，通过实际操作提升学生的实践能力；4. 小组合作，鼓励学生进行小组项目研究和报告。

第五部分：教学评估1. 平时表现：出勤、课堂参与和作业完成情况；2. 期中考试：对课程前半部分内容的回顾和检验；3. 实验报告：根据实验内容，撰写实验报告并提交；4. 期末考试：综合检验对整个课程的掌握情况。

第六部分：教材与参考书目主教材：《数字信号处理导论》（第四版），作者：约翰·G·普罗阿基斯；参考书目：1. 《数字信号处理》（第四版），作者：阿兰·V·奥泽；2. 《数字信号处理：实用方法与应用》（第三版），作者：埃密里奥·马其尔夏兰德。

数字信号处理教案一、教学内容概述数字信号处理是一门研究信号的获取、变换和分析的学科，它涉及到对数字信号进行处理、传输、存储等方面的技术。

本教学内容主要介绍数字信号处理的基本概念、原理和常用算法，帮助学生全面理解和掌握数字信号处理的相关知识。

二、教学目标1. 理解数字信号处理的基本概念和原理；2. 掌握数字信号的采样和量化技术；3. 熟悉离散时间信号和系统的特性和性质；4. 能够设计和实现基本的数字滤波器；5. 掌握常用的信号处理算法和方法；6. 能够应用数字信号处理技术解决实际问题。

三、教学内容详述1. 数字信号处理基础知识1.1 数字信号与模拟信号的区别1.2 采样定理和采样频率选择1.3 数字信号的量化和编码1.4 数字信号处理系统的基本框架2. 离散时间信号与系统2.1 离散时间信号的定义和表示2.2 离散时间系统的响应和性质2.3 离散时间卷积和相关运算2.4 离散时间系统的稳定性与因果性3. 数字滤波器设计3.1 FIR滤波器的设计原理和方法3.2 IIR滤波器的设计原理和方法3.3 巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器的设计3.4 最小均方误差设计和自适应滤波器4. 常用信号处理算法与方法4.1 快速傅里叶变换及其应用4.2 离散余弦变换及其应用4.3 数字滤波器的设计和实现4.4 谱估计和频谱分析方法5. 数字信号处理应用实例5.1 语音信号处理与识别5.2 视频信号处理与压缩5.3 生物医学信号处理5.4 通信信号处理和调制技术四、教学方法1. 前导知识激发：通过提问、引发思考等方式调动学生的学习兴趣，激发他们的前导知识。

2. 理论授课与案例分析：讲解数字信号处理的基本概念、原理和常用算法，并通过一些实际案例进行解析和分析。

3. 实验与实践操作：安排一定数量的小组实验和实践操作，让学生亲自动手实践和体验数字信号处理的过程和效果。

4. 讨论与交流：安排学生进行小组讨论和交流，共同解决一些数字信号处理的问题和难题。

大学九年级电子信息工程教案数字信号处理与通信系统数字信号处理与通信系统是电子信息工程专业的重要课程之一，本教案旨在为大学九年级的学生提供一份全面且系统的学习指导。

本教案按照以下结构展开内容：第一部分：课程简介1.1 课程背景介绍数字信号处理与通信系统作为电子信息工程专业的核心课程，拥有着广泛的应用领域。

本部分将介绍数字信号处理与通信系统的基本概念、发展历程以及在现代通信和信息处理中的重要性。

第二部分：教学目标与要求2.1 教学目标本课程的教学目标是培养学生对数字信号处理与通信系统的基本理论和实践技能，并将其应用于电子信息工程领域中。

通过学习本课程，学生将能够熟悉数字信号处理与通信系统的基本原理、基本算法和典型应用，并具备分析和设计数字信号处理系统的能力。

2.2 教学要求本课程要求学生具备一定的信号与系统基础知识，具备一定的高等数学和线性代数基础，以及一定的编程和实验能力。

学生应积极参与理论学习、实验探究和项目实践，能够分析和解决实际问题。

第三部分：教学内容与教学方法3.1 教学内容本课程的教学内容包括数字信号处理与通信系统的基本理论、典型算法和重要应用。

具体包括信号与系统基础知识、离散时间信号与系统、数字滤波器设计、快速傅里叶变换、抽样定理与信号重构、数字调制与解调、误码与编码、通信系统基本结构与性能分析等。

3.2 教学方法本课程将采用多种教学方法，包括理论授课、实验探究、案例分析和项目实践等。

通过理论授课，学生将获得数字信号处理与通信系统的基本知识；通过实验探究，学生将巩固理论知识，并培养实验设计和操作能力；通过案例分析和项目实践，学生将学会将所学知识应用于实际问题的解决。

第四部分：教学评价与考核4.1 学习评价本课程的学习评价将采用多种方式，包括平时表现评价、作业完成情况、实验报告和项目实践成果评价等。

通过对学生学习过程和成果的全面评价，能够全面了解学生对数字信号处理与通信系统的掌握情况。

4.2 考核方式本课程的考核方式主要包括期中考试和期末考试。

数字信号处理教案教案标题：数字信号处理教学目标：1. 理解数字信号处理的基本概念和原理。

2. 掌握数字信号处理的常见算法和技术。

3. 能够应用数字信号处理技术解决实际问题。

教学内容：1. 数字信号处理的基本概念和原理：a. 信号的采样和量化。

b. 离散时间信号的表示和运算。

c. 离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）。

d. 滤波器设计和实现。

e. 时域和频域分析。

2. 数字信号处理的常见算法和技术：a. FIR滤波器和IIR滤波器。

b. 信号的插值和抽取。

c. 自适应滤波和降噪技术。

d. 语音和图像处理技术。

e. 数字信号处理在通信系统中的应用。

教学步骤：1. 引入：介绍数字信号处理的背景和重要性，激发学生的学习兴趣。

2. 知识讲解：逐个讲解数字信号处理的基本概念和原理，结合实际例子进行说明。

3. 算法和技术讲解：详细介绍数字信号处理的常见算法和技术，并分析其应用场景和优缺点。

4. 实践操作：组织学生进行实验和编程实践，通过实际操作加深对数字信号处理的理解和掌握。

5. 案例分析：选取一些实际案例，引导学生应用所学知识解决相关问题，并进行讨论和分享。

6. 总结和评价：对本节课的内容进行总结，并进行学生学习情况的评价和反馈。

教学资源：1. 教材：数字信号处理教材。

2. 实验设备：计算机、数字信号处理开发板等。

3. 编程工具：MATLAB、Python等数字信号处理软件和编程环境。

教学评估：1. 课堂参与：观察学生的课堂参与情况，包括提问回答、讨论交流等。

2. 实验报告：要求学生完成相关实验，并撰写实验报告，评估学生对数字信号处理的应用能力。

3. 作业和考试：布置相关作业和考试，检验学生对数字信号处理理论知识的掌握情况。

教学扩展：1. 组织学生参加相关学术会议或竞赛，提高学生的学术交流和应用能力。

2. 鼓励学生进行数字信号处理项目的研究和实践，培养学生的创新思维和实际应用能力。

教学反思：1. 根据学生的实际情况和反馈，调整教学内容和方式，提高教学效果。