【正文】 IR濾波器。模擬濾波器設計已經有了一套相當成熟的方法，它不但有完整的設計公式，而且還有較為完整的圖表供查詢，因此充分利用這些已有的資源將會給數字濾波器的設計帶來很大的方便。再將模擬濾波器轉換為數字濾波器，其轉換方法有沖激響應不變法和雙線性Z變換法。一般，當著眼于濾波器的時域瞬態(tài)響應時，采用脈沖響應不變法較好，而其它情況下，對于IIR的設計，大多采用雙線性變換法。 對于FIR濾波器，它有精確、嚴格的線性相位特性，并且可以做成既是因果的又是穩(wěn)定的系統(tǒng)。所以FIR濾波器的應用越來越廣泛。 。 IIR濾波器與FIR濾波器的性能比較IIR DFFIR DF（1）相位一般是非線性的（1）相位可以做到嚴格線性（2）不一定穩(wěn)定（2）一定是穩(wěn)定的（3）不能用FFT作快速卷積（3）信號通過系統(tǒng)可采用快速卷積（4）一定是遞歸結構（4）主要是非遞歸結構，也可含遞歸環(huán)節(jié)（5）對頻率分量的選擇性好（零極點可同時起作用）（5）選擇性差（6）相同性能下階次較低（6）相同性能下階次高（7）有噪聲反饋，噪聲大（7）噪聲?。?）運算誤差大，有可能出現(xiàn)極限環(huán)振蕩（8）運算誤差小，不會出現(xiàn)極限環(huán)振蕩（9）設計有封閉形式的公式，一次完成（9）沒有封閉形式的設計公式，須靠經驗與反復調試（10）對計算手段的要求較低（10）一般需用計算機計算（11）主要用于設計分段常數的標準低通、高通、帶通、帶阻和全通濾波器（11）還可設計正交變換器、微分器、線性預測器、回波抵消器、均衡器、線性調頻器等各種網絡，適用范圍廣從上面的簡單比較我們可以看到IIR與FIR濾波器各有所長，所以在實際應用時應該從多方面考慮來加以選擇。例如，從使用要求上來看，在對相位要求不敏感的場合，如語言通訊等，選用IIR較為合適，這樣可以充分發(fā)揮其經濟高效的特點，而對于圖像信號處理，數據傳輸等以波形攜帶信息的系統(tǒng)，則對線性相位要求較高，如果有條件，采用FIR濾波器較好，當然，在實際應用中應考慮經濟上的要求以及計算工具的條件等多方面的因素。整體來看，IIR濾波器達到同樣效果階數少，延遲小，但是有穩(wěn)定性問題，非線性相位；FIR濾波器沒有穩(wěn)定性問題，線性相位，但階數多，延遲大。而不論是IIR濾波器還是FIR濾波器的設計都包括三個步驟：(1) 按照實際任務的要求，確定濾波器的性能指標。(2) 用一個因果、穩(wěn)定的離散線性時不變系統(tǒng)的系統(tǒng)函數逼近性能要求。根據系統(tǒng)的不同的要求可以考慮用IIR系統(tǒng)函數或FIR系統(tǒng)函數去逼近。(3) 利用有限精度算法實現(xiàn)系統(tǒng)函數，包括結構選擇、字長選擇等。4語音信號分析和濾波處理 語音信號的采集，長度小于30秒，并對語言信號進行采樣；錄制的軟件可以使用Windows自帶的錄音機，或者也可以使用其它專業(yè)的錄音軟件，錄制時需要配備錄音硬件（如麥克風），為了方便比較，需要在安靜、無噪音、干擾小的環(huán)境下錄。 語音信號的讀入與打開 在MATLAB中，[y,fs,bits]=wavread(39。Blip39。,[N1 N2])。用于讀取語音，采樣值放在向量y中，fs表示采樣頻率(Hz)，bits表示采樣位數。[N1 N2]表示讀取的值從N1點到N2點的值。 sound(y)。 用于對聲音的回放。向量y則就代表了一個信號，也即一個復雜的“函數表達式”，也可以說像處理一個信號的表達式一樣處理這個聲音信號。下面是語音信號在MATLAB中的語言程序，它實現(xiàn)了語音的讀入與打開，并繪出了語音信號的波形頻譜圖。[x,fs,bits]=wavread(39。39。) sound(x)。 X=fft(x,4096)。magX=abs(X)。angX=angle(X)。subplot(221)。plot(x)。title(39。原始信號波形39。)。subplot(222)。plot(X)。 title(39。原始信號頻譜39。)。subplot(223)。plot(magX)。title(39。原始信號幅值39。)。subplot(224)。plot(angX)。title(39。原始信號相位39。)。程序運行可以聽到聲音，得到的結果圖41所示：圖41 語音信號的讀入與打開 用MATLAB繪制出語音信號的時域波形圖和原始語音信號的頻率響應圖和原始語音信號的FFT頻譜圖。程序設計如下：fs=22050。 %語音信號采樣頻率為22050[x,fs,bits]=wavread(39。39。)。 sound(x,fs,bits)。 %播放語音信號y1=fft(x,1024)。 %對信號做1024點FFT變換f=fs*(0:511)/1024。figure(1)plot(x) %做原始語音信號的時域波形圖title(39。原始語音信號時域圖39。)。xlabel(39。time n39。)。ylabel(39。fuzhi n39。)。figure(2)freqz(x) %繪制原始語音信號的頻率響應圖title(39。頻率響應圖39。)figure(3)plot(f,abs(y1(1:512)))。title(39。原始語音信號頻譜39。)xlabel(39。Hz39。)。ylabel(39。fudu39。)。 如下圖42所示：圖42語言信號分析在MATLAB軟件平臺下，給原始的語音信號疊加上噪聲，噪聲類型分為如下幾種：（1）單頻噪色（正弦干擾）；（2）高斯隨機噪聲。繪出加噪聲后的語音信號時域和頻譜圖，在視覺上與原始語音信號圖形對比，也可通過Windows播放軟件從聽覺上進行對比，分析并體會含噪語音信號頻譜和時域波形的改變。程序代碼如下：fs=22050。 %語音信號采樣頻率為22050[x,fs,bits]=wavread(39。39。)。 %讀