【正文】 聲信號波形39。 %sound(zs,FS,bits)。)。plot(f(1:1630),abs(y(1:1630)))。語音信號時(shí)域波形圖39。 subplot(2,1,1)。d:\media\39。這次課程設(shè)計(jì)提高了我解決問題的能力，使我學(xué)會了在設(shè)計(jì)中獨(dú)立解決問題，也包括怎樣去查找問題，怎樣去查找資料。因?yàn)閟=1/T*lnz只反映了s和z的幅度關(guān)系（s=σ+jΩ,z=rejw），所以s=1/T*lnz不能將s平面映射到z平面上去，也就不能完成脈沖響應(yīng)不變法的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)。 Blackman窗低通濾波器分析圖Blackman窗高通濾波器可以實(shí)現(xiàn)對低頻噪聲進(jìn)行濾除，將混合信號恢復(fù)至原始信號，為驗(yàn)證此結(jié)論的正確性，本次課程設(shè)計(jì)中我們添加噪聲信號，低頻噪聲zs0=*cos(2*pi*100*t/22050)于原始信號上，并使用自己設(shè)計(jì)的Blackman窗濾波器對其進(jìn)行處理，仿真結(jié)果證明所設(shè)計(jì)濾波器可實(shí)現(xiàn)要求。 程序運(yùn)行結(jié)果：5 針對不同噪聲信號濾波及分析切比雪夫低通濾波器可以實(shí)現(xiàn)對高頻噪聲進(jìn)行濾除，將混合信號恢復(fù)至原始信號，為驗(yàn)證此結(jié)論的正確性，本次課程設(shè)計(jì)中我們添加噪聲信號，高頻噪聲zs=*cos(2*pi*10000*t/22050)于原始信號上，并使用自己設(shè)計(jì)的切比雪夫?yàn)V波器對其進(jìn)行處理，仿真結(jié)果證明所設(shè)計(jì)濾波器可實(shí)現(xiàn)要求。axis([0,1400,0,400])。)。subplot(2,1,1)。)。 plot(w/pi*FS,20*log(abs(h)))。title(39。figure(4)。 [bz,az]=fir1(N1,wc,39。 Bt=wpws。 給被污染的信號加窗：fp=600。high39。 N0=ceil(11*pi/Bt)。fs=400。 plot(w/pi*FS,20*log(abs(h)))。title(39。figure(4)。title(39。M1=fft(M,2000)。plot(M)。M=filter(bz,az,y)。title(39。h(n)波形39。subplot(2,1,1)。 wc=[(wls+wlp)/2/pi,(wus+wup)/2/pi]。wus=1500*2*pi/FS。)。subplot(2,1,2)。axis([100,200,])。 [h,w]=freqz(bz,az)。 N0=ceil(11*pi/Bt)。wup=500*2*pi/FS。title(39。)。subplot(2,1,1)。)。 plot(w/pi*FS,20*log(abs(h)))。title(39。figure(4)。 N=N0+mod(N0+1,2)。 wp=2*pi*fp/FS。低通損耗函數(shù)曲線39。subplot(2,1,2)。axis([0,40,])。 [h,w]=freqz(bz,az)。 N0=ceil(11*pi/Bt)。fs=1000。axis([0,1400,0,150])title(39。)。subplot(2,1,1)。axis([150,400,60,0])grid on。[at2,bt2,ct2,dt2]=bilinear(at1,bt1,ct1,dt1,fs)。)。rs=10。axis([150,400,60,0])grid on。[at2,bt2,ct2,dt2]=bilinear(at1,bt1,ct1,dt1,fs)。)。rs=10。)。 subplot(2,1,2)。title(39。sound(M)。)。ylabel(39。plot(fk/1000,20*log(abs(Hk)))。fk=0:2000/512:2000。)。Rp=1。ylabel(39。plot(fk/1000,20*log(abs(Hk)))。)。s39。ws=2*pi*[10,800]。title(39。)。subplot(2,1,1)。[Bz,Az]=impinvar(B,A,Fs)。)title(39。頻率（Hz）39。Hk=freqs(B,A,wk)。s39。[N1,wp1]=cheb1ord(wp,ws,Rp,As,39。)axis([0,160,5]) 給被污染的信號加低通數(shù)字濾波器wp=2*pi*500。頻率（Hz）39。wk=2*pi*fk。[B1,A1]=cheby1(N1,Rp,wp1,39。As=60。ws=2*pi*2000。title(39。)。figure(3)。title(39。)。 figure(2)。)。 subplot(2,1,2)。 %回放語音 title(39。 figure(1)。[x,FS,bits]=wavread(39。當(dāng)循環(huán)區(qū)間長度L=N+M1時(shí)，線性卷積與循環(huán)卷積相等，且無時(shí)域混疊現(xiàn)象。 subplot(6,1,6)。 t=。plot(abs(y2))。采樣頻率2kHz39。 y1=fft(xa,4096)。stem(n,xaa)。采樣脈沖39。 pt=ones(+1)。title(39。Y2波形圖如下所示：(2)編寫程序演示采樣定理（時(shí)域采樣、頻譜周期延拓），同時(shí)演示采樣頻率小于2fc時(shí)，產(chǎn)生的混疊效應(yīng)（n=14）：采樣程序如下所示： t=0::。 Y2=fft(y)。stem(Y1)。X239。)。 subplot(424)。)。 subplot(423)。ylabel(39。x1(n)39。m2=[1 ... 1]。d:\media\39。n=1:N。end if N2Ny=[y,zeros(1,NN2)]。 endendX(1,1:N)=x1。endX=zeros(N,N)。)。N=N1。y=[5,4,3,6,1,7,4,8,4,5,4,8,3,8,7,8]。)title(39。stem(yn1)xlabel(39。)title(39。stem(yn)xlabel(39。yn(N+1)=sum((xm1.*xm3))。)yn(1)=sum((xm1.*xm2)39。)ylabel(39。)xm2=[fliplr(xn2) zeros(1,18)]。stem(xn2)xlabel(39。)ylabel(39。xm1=[zeros(1,11),2,0,1,2,5,7,0,5,0,1,1,4,zeros(1,11)]。 卷積計(jì)算的演示 線性卷積的演示演示程序：第 43 頁n=15:18。(n)的過程；要求分別動(dòng)態(tài)演示翻轉(zhuǎn)、移位、乘積、求和的過程；③ 圓周卷積默認(rèn)使用兩個(gè)序列中的最大長度，但卷積前可以指定卷積長度N用以進(jìn)行混疊分析；④ 改變圓周卷積長度N，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2類卷積的關(guān)系。在頻域中，因果FIR濾波器響應(yīng)由和窗響應(yīng)的周期卷積得到即：2 設(shè)計(jì)題第一部分：① 可輸入任意兩個(gè)序列x1(n)、x2(n)，指定x1(n)為自己的學(xué)號,例如x1(n)={2,0,1,2,5,7,0,5,0,1,1,4}。因此這種方法的重點(diǎn)是選擇一個(gè)合適的窗函數(shù)和理想濾波器。 設(shè)計(jì)Blackman窗數(shù)字濾波器的基本思想 FIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)FIR濾波器通常采用窗函數(shù)方法來設(shè)計(jì)。 數(shù)字高通、帶通及帶阻IIR濾波器設(shè)計(jì)除了低通數(shù)字濾波器之外，實(shí)際中還常常需要高通、帶通及帶阻數(shù)字濾波器。(3)這種映射是可逆的，既能由G(s)得到H(z)，也能由H(z)得到G(s)。 基于雙線性Z變換法的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)本次數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)我們小組選用巴特沃思數(shù)字濾波器（IIR）以及Blackman窗數(shù)字濾波器（FIR）。數(shù)字濾波器從實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者從單位沖激響應(yīng)分類，可以分成無限長單位沖激響應(yīng)，（IIR）數(shù)字濾波器和有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器。(5) 學(xué)會使用軟件MATLAB，掌握其程序設(shè)計(jì)方法。 設(shè)計(jì)要求(1) 熟練掌握數(shù)字信號處理的基本概念基本理論。5進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如查閱設(shè)計(jì)資料和手冊、程序的設(shè)計(jì)、調(diào)試等。(4) 掌握濾波器的幾種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 總體方案設(shè)計(jì)流程圖 總體方案設(shè)計(jì)流程圖（Blackman窗） 課程設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的任務(wù)就是尋求一個(gè)因果穩(wěn)定的線性時(shí)不變系統(tǒng)，并使系統(tǒng)函數(shù)H(z)具有指定的頻率特性。設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的方法主要有基于沖激響應(yīng)不變法的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)，基于雙線性Z變換法的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)，數(shù)字高通、帶通及帶阻IIR濾波器設(shè)計(jì)，基于MATLAB函數(shù)直接設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器。(2)若G(s)是穩(wěn)定的，由G(s)映射得到的H(z)也應(yīng)該是穩(wěn)定的。 其中B,A為模擬濾波器傳遞函數(shù)G(s)的分子分母多項(xiàng)式的系數(shù)向量，而Bz,Az為數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)H(z)的分子分母多項(xiàng)式的系數(shù)向量。本節(jié)主要討論通過IIR數(shù)字濾波器的原型轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)法和IIR數(shù)字濾波器的直接設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)數(shù)字高通、帶通及帶阻濾波器其轉(zhuǎn)換方法主要有3種一是直接由模擬低通濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字高通、帶通或帶阻濾波器二是先由模擬低通濾波器轉(zhuǎn)換成模擬高通、帶通或帶阻濾波器然后再把它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字濾波器三是將模擬低通濾波器先轉(zhuǎn)換成數(shù)字低通濾波器再通過變量代換變換成高通、帶通或帶阻濾波器。 窗設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的基本思想窗設(shè)計(jì)的基本思想是，首先選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)睦硐脒x頻濾波器（它總是具有一個(gè)非因果，無限持續(xù)時(shí)間脈沖響應(yīng)），然后截取（加窗）它的脈沖響應(yīng)得到線性相位和因果FIR濾波器。而要得到一個(gè)因果的線性相位濾波器，它的長度為N必須有：這種操作叫做加窗，h(n)可以看作是與窗函數(shù)的乘積：其中根據(jù)的不同定義，可以得到不同的窗結(jié)構(gòu)。② 分別動(dòng)態(tài)演示兩個(gè)序列進(jìn)行線性卷積x1(n)﹡x2(n)和圓周卷積x1(n)⊙x2利用FFT實(shí)現(xiàn)快速卷積，驗(yàn)證時(shí)域卷積定理，并與直接卷積進(jìn)行效率對比（驗(yàn)證時(shí)采用matlab子函數(shù)）。x1=[2,0,1,2,5,7,0,5,0,1,1,4]。m39。subplot(3,2,2)。x2(m)39。m39。n=039。M=M1。subplot(3,2,4)。y(n)39。subplot(3,2,5)。y(n)39。x=[2,0,1,2,5,7,0,5,0,1,1,4]。N2=length(y)。請輸入圓周卷積長度\n39。else x=[x,zeros(1,NN1)]。 else x1(n)=x(Nn+2)。 end end subplot(2,1,1) stem(X(i,1:N))。W=W39。 Matlab程序如下： m1=wavread(39。m1=m1(1,:)。ylabel(39。stem(m2)。 y=conv(m1,m2)。y39。X2=fft(m2,25)。X139。ylabel(39。 subplot(426)。)。ylabel