基于matlab的fir濾波器設(shè)計與仿真(已修改)
2025-07-05 15:53 本頁面
【正文】 學(xué)號：054100603 姓名：陳文珠 班級：電信051基于Matlab的FIR濾波器設(shè)計與仿真實驗地點：曹光彪信息樓219 實驗日期：7月13日至 7月18日一、實驗?zāi)康恼莆栈镜腗ATLAB編程方法；理解FIR濾波器的設(shè)計原理；學(xué)會用MATLAB來編程實現(xiàn)FIR濾波器；掌握基本的simulink交互式仿真，并對FIR濾波器模型并進(jìn)行仿真；學(xué)會對所得的結(jié)果進(jìn)行分析。二、實驗內(nèi)容制作數(shù)據(jù)源：用電腦采集或用軟件截取5至10秒的語音（如“寧波大學(xué)”...）(注意用wavread函數(shù)將語音文件讀入到matlab時，有“右聲道”和“左聲道”兩個信號，只要將其中一個聲道作為信號就可以。)信號中混入隨機(jī)噪聲(注意信噪比，噪聲強(qiáng)度不要太大)：事先取一個參考值為0，再取噪聲的方差，方差的取值是根據(jù)原始語音的幅度取的噪聲，噪聲強(qiáng)度不宜過大或過小，適中即可。然后通過 randn(size(a)) .* sqrt(noise_var) + noise_mu。語句產(chǎn)生與原始語音長度相同的隨機(jī)噪聲，最后把這個噪聲添加到原始語音中，得到加噪語音信號。設(shè)計一個FIR濾波器對前面的混合信號進(jìn)行處理、降低噪聲，并對性能進(jìn)行分析：有限長單位沖激響應(yīng)( FIR) 數(shù)字濾波器具有嚴(yán)格的線性相位,又具有任意的幅頻特性。同時FIR 系統(tǒng)只有零點,系統(tǒng)是穩(wěn)定的,因而容易實現(xiàn)線性相位和允許實現(xiàn)多通道濾波器。只要經(jīng)過一定的延時,任何非因果有限長序列都能變成因果的有限長序列, 因而總能用因果系統(tǒng)來實現(xiàn)。FIR 濾波器由于單位沖激響應(yīng)是有限長的,可以用快速傅立葉變換( FFT) 算法來實現(xiàn)過濾信號,從而大大提高運(yùn)算效率。由于FIR 濾波器具有以上優(yōu)點,在信號處理和數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛的應(yīng)用。運(yùn)用窗函數(shù)設(shè)計濾波器是FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計的主要方法之一,由于運(yùn)算簡單,又有閉合形式的公式可循,因而很實用。有限長FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法主要是窗函數(shù)設(shè)計法。常用的窗函數(shù)有以下幾種, 矩形窗, 三角窗,漢寧窗, 海明窗, 布拉克曼窗, 凱澤窗(β =7. 865) ,各種窗函數(shù)基本參數(shù)比較如下表1 。由表1得矩形窗雖然簡便，但存在明顯的吉布斯效應(yīng)，主瓣和第一旁瓣之比只有13dB,為了克服這些缺陷，設(shè)計時可根據(jù)給定的濾波器技術(shù)指標(biāo)，選擇濾波器長度M和窗函數(shù)w(n)，使其具有最窄寬度的主瓣和最小旁瓣用Simulink設(shè)計FIR濾波器模型并進(jìn)行仿真，所得結(jié)果進(jìn)行分析：Simulink創(chuàng)建模型并尋找解決實際問題的方法，可以用它輕松地搭建一個系統(tǒng)模型，并設(shè)置模型參數(shù)和仿真參數(shù)。由于Simulink是交互式的應(yīng)用程序，因此在仿真過程中，可以在線修改仿真參數(shù)，并立
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