数字信号处理“听音识曲系统”综合实验设计 VIP免费

８１数字信号处理“听音识曲系统”综合实验设计李艳凤，黄琳琳，陈后金，胡健（北京交通大学，电子信息工程学院，北京100044）摘要：针对数字信号处理实验环节中验证性实验偏多的问题，设计了“听音识曲系统”综合性实验，以更好地提高学生理论联系实际，解决复杂工程问题的能力。“听音识曲系统”实验与日常生活相关，演示效果好，学生实验热情高。实验内容涵盖信号频谱分析、窗函数使用、数字滤波器设计、多速率信号处理等数字信号处理课程主要内容，实验综合性强。学生在掌握课程相关知识的基础上，还需要查阅相关资料才能完成系统的设计与实现，实验扩展性好。实践表明，通过该综合实验学生加深了对理论知识的理解，提高了学习兴趣以及分析解决工程问题的能力。关键词：数字信号处理；听音识曲；综合性实验中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）11-0081-03TheComprehensiveExperimentDesignofMusicRecognitioninDigitalSignalProcessingLiYanfeng,HuangLinlin,ChenHoujin,HuJian(SchoolofElectronicandInformationEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044)Abstract:Indigitalsignalprocessingcourse,therearemanyverificationexperiments.Tosolvethisproblem,thecomprehensi-veexperimentof"musicrecognizingsystem"isdesigned.Itcanbetterimprovestudents'abilityofcombiningtheorywithprac-ticeandsolvingcomplexengineeringproblems.Theexperimentof"musicrecognizingsystem"isrelatedtodailylifeandwithgooddemonstrationeffect,whichmakestudentshighenthusiasm.Theexperimentalcontentscoverthemaincontentsofdigitalsignalprocessingcourse,suchassignalspectrumanalysis,windowfunctionusage,digitalfilterdesign,andmulti-ratesignalprocessing,leadingtotheexperimentcomprehensiveness.Onthebasisofmasteringtherelevantknowledgeofthecourse,stu-dentsalsoneedtoconsultrelevantreferencetocompletesystemdesignandimplementation,leadingtotheexperimentgoodex-pansibility.Thepracticeshowsthatstudentsdeepentheirunderstandingoftheoreticalknowledge,improvetheirinterestinlearningandtheirabilitytoanalyzeandsolveengineeringproblemsthroughthisexperiment.Keywords:digitalsignalprocessing;musicrecognition;comprehensiveexperiment0引言我们正处于信息化和智能化高速发展的时代，而信息化和智能化的基础是“数字化”。“数字信号处理”课程阐述信号数字化表示和数字化处理的原理与技术，其是电子信息类学科专业重要的基础课程。电子信息类本科生需要掌握数字信号处理的理论、方法和技术，以更好地学习后续课程和开展课题研究。随着信息技术的发展，社会对电子信息类人才的需求也发生了改变[1]，社会需要具有深厚理论基础、多学科综合能力以及创新能力的优秀人才。数字信号处理课程中设置必要的实验有助于学生对课程基本概念的深入理解，提高学生的实践能力[2]。但目前数字信号处理课程的实验[3-6]以验证性实验内容为主，缺乏设计性、综合性的实验内容，且实验题目与工程问题联系性不强，造成学生学习主动性和积极性不高，学了理论方法不知道用在哪里和如何使用，导致学生的实践能力普遍偏低，难以适应当今社会信息化时代发展的形势，不能满足科研单位和企业对创新性人才的需求[7]。为解决这一问题，课程团队面向工程实际问题开发了综合性应用型实验，本文以“听音识曲系统”综合实验为例，给出实验的设计与具体实施过程。该实验已在我校通信工程、自动化、电子科学与技术等专业的课程教学中进行了实践，取得了良好的实施效果。1“听音识曲系统”综合实验设计“听音识曲系统”实验载体包含实验背景、原理与方案、实验任务与要求三个方面。1.1实验背景模型能较准确地识别车牌，且准确率达到96.5%。同一个字体有多种模糊度，且有多种倾斜度，为了提升车牌识别准确率，建立完善的车牌字符数据库，可提升车牌识别的准确率。6结语车牌识别系统作为智能交通的重要组成部分，广泛应用在高速公路收费站、停车场管理、电子警...