數(shù)字信號(hào)處理matlab課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-28 16:02 本頁面
【正文】 課題一 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 項(xiàng)目要求用本課程所學(xué)的數(shù)字信號(hào)處理理論知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)具有信號(hào)的采集、處理、傳輸、顯示和存儲(chǔ)等功能的系統(tǒng)，內(nèi)容如下：１、 錄制一段語音信號(hào)，并對(duì)錄制的語音信號(hào)進(jìn)行采樣（采樣頻率可取fs=22050Hz）。２、 畫出采樣后的語音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖；３、 濾波器的性能指標(biāo)：低通濾波器：通帶邊界頻率ｆｐ＝１ｋＨｚ，通帶最大衰減Ａｐ＝１ｄB； 阻帶邊界頻率ｆｐ＝，阻帶最小衰減Ａｐ＝１00ｄB；高通濾波器：通帶邊界頻率ｆｐ＝5ｋＨｚ，通帶最大衰減Ａｐ＝１ｄB； 阻帶邊界頻率ｆｐ＝，阻帶最小衰減Ａｐ＝１00ｄB；帶通濾波器：通帶上限截止頻率fp2=3kHz, 通帶下限截止頻率fp1=。 阻帶上限截止頻率fs2=, 通帶下限截止頻率fp1=1kHz。 通帶最大衰減Ap=1dB, 阻帶最小衰減As=100dB。采用雙線性變換法設(shè)計(jì)濾波器，并畫出濾波器的頻率響應(yīng)；４、 用自己設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)采樣的信號(hào)進(jìn)行濾波，畫出濾波后信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖，并對(duì)濾波前后的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，分析信號(hào)的變化；５、 回放語音６、 用ＧＵＩ設(shè)計(jì)一個(gè)信號(hào)系統(tǒng)的用戶界面。二、實(shí)驗(yàn)所要用到的ＭＡＴＬＡＢ函數(shù)１、語音信號(hào)的采樣與播放wavread()。 [y，fs，bite]=wavread（）； %語音信號(hào)的采樣sound（y，fs，bite）； %播放語音2. 濾波器：IIR：butte（）； %巴特沃思濾波器 cheby1()。 %切比雪夫I濾波器 elliptical（）；%橢圓濾波器3. 頻率響應(yīng)：[h，f]=freqz（b,a,n,fs）freqz(b,a,n,fs)5. 快速傅里葉變換fft (x, n)6. 畫曲線plot(x, y)stem(x, y)7. 在MATLAB中，設(shè)計(jì)輔助低通原型巴特沃思和切比雪夫?yàn)V波器的階數(shù)和截止頻率；1） 利用buttord和cheblord確定階數(shù)；2） [num，den]=butter（N，Wn），[num，den]=cheby1（N，Wn）3） lp2hp,lp2bp,lp2bs可以完成低通濾波器到高通，帶通，帶阻的轉(zhuǎn)換4） 使用biliner對(duì)模擬濾波器進(jìn)行雙線性變換，求得數(shù)字濾波器的傳輸函數(shù)系數(shù) 數(shù)字濾波器（代碼）1. IIR低通濾波器fp=1000。ft=5500。fs=1200。wp=2*pi*fp/ft。ws=2*pi*fs/ft。Fp=2*ft*tan(wp/2)。Fs=2*ft*tan(ws/2)。[n,Omgc]=buttord(Fp,Fs,1,100,39。s39。)。 [z,p,k]=buttap(n)。B=k*real(poly(z))。A=real(poly(p))。[b1,a1]=lp2lp(B,A,Omgc)。[ba1,aa1]=bilinear(b1,a1,ft)。 %模擬轉(zhuǎn)數(shù)字[Ha,w]=freqz(ba1,aa1)。 %求頻率相應(yīng)plot(w*ft/(2*pi),20*log10(abs(Ha)))。title(39。IIR 低通濾波器39。)。xlabel(39。頻率/HZ39。)。ylabel(39。幅值39。)。2. IIR高通濾波器fp=5000。ft=25000。%取抽樣頻率 fs=4800。Rp=1。As=100。wp=2*pi*fp/ft。%通帶頻率 ws=2*pi*fs/ft。%截止頻率 Fp=2*ft*tan(wp/2)。Fs=2*ft*tan(ws/2)。[n,Omgc]=ellipord(Fp,Fs,Rp,As,39。s39。)。 %計(jì)算階數(shù)n和截止頻率 [z,p,k]=ellipap(n,Rp,As)。B3=k*real(poly(z))。A3=real(poly(p))。[b3,a3]=lp2hp(B3,A3,Omgc)。[ba3,aa3]=bilinear(b3,a3,ft)。[Ha,w]=freqz(ba3,aa3)。plot(w*ft/(2*pi),20*log10(abs(Ha)))。title(39。IIR高通濾波器39。)。xlabel(39。頻率/HZ39。)。ylabel(39。幅值39。)。3. IIR帶通濾波器fp1=1200。fp2=3000。fs1=1000。fs2=3200。ft=10000。As=100。Rp=1。wp1=2*pi*fp1/ft。wp2=2*pi*fp2/ft。ws1=2*pi*fs1/ft。ws2=2*pi*fs2/ft。Fp1=2*ft*tan(wp1/2)。Fp2=2*ft*tan(wp2/2)。Fp=[Fp1,Fp2]。Fs1=2*ft*tan(ws1/2)。Fs2=2*ft*tan(ws2/2)。Fs=[Fs1,Fs2]。bw=Fp2Fp1。w0=sqrt(Fp1*Fp2)。%通帶寬和中心頻率 [n,Omgn]=cheb1ord(Fp,Fs,Rp,As,39。s39。)。[z,p,k]=cheb1ap(n,Rp)。B2=k*real(poly(z))。A2=real(poly(p))。[b2,a2]=lp2bp(B2,A2,w0,bw)。[ba2,aa2]=bilinear(b2,a2,ft)。[Ha,w]=freqz(ba2,aa2)。plot(w*ft/(2*pi),20*log10(abs(Ha)))。title(39。IIR 帶通濾波器39。)。xlabel(39。頻
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