【正文】 z,512,fs)。[b,a]=butter(n1,Wn,39。Omegas=2*fs*tan(ws/2)。f2=10。（6）濾波器的設計Butterworth型低通數(shù)字濾波器用wp和ws表示分別將通帶，阻帶截止頻率的角頻率表示，在分別計算階數(shù)n1和截止頻率Wn,再設計低通Butterworth型模擬濾波器，然后采用雙線性法將模擬濾波器系數(shù)變?yōu)閿?shù)字濾波器系數(shù)，畫出濾波器頻譜圖，調用filter實現(xiàn)對工頻干擾的濾波，用plot函數(shù)畫出濾除工頻干擾后的時域圖和濾除白噪聲后的頻譜圖。ylabel(39。)。subplot(2,1,2)。)。加入帶限噪聲后的時域圖39。figure(4)。（6） 帶限chirp噪聲 同樣用k表示加入帶限chirp噪聲后的信號，再用freqz進行濾波器的頻率響應，調用plot對k畫出加入帶限噪聲后的時域和頻域圖，具體描述如下：p=*chirp(a(:,1),0,a(1000,1),200)。ylabel(39。)。subplot(2,1,2)。)。加入工頻干擾后的時域圖39。figure(3)。x1=a(:,2)。 加入白噪聲后的時域圖和頻譜圖通過觀察加入白噪聲后的時域圖和頻域圖，將它與未加入白噪聲進行比較，可以發(fā)現(xiàn)頻譜圖在0Hz時的幅度增加的很大，而且又在沒有譜線的頻率上竟然出現(xiàn)了頻譜，這是由于白噪聲在所有頻率上都有頻率造成的。)。加入白噪聲后的頻譜圖39。)。xlabel(‘時間（s）39。plot(s(1:1000))。[hs,ws]=freqz(s,1,1024)。圖通過導入的心電信號數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在其頻譜圖上的0~20H z和80~100Hz之間的幅值比較大，而在30~70Hz之間的幅值相對較小。)。原始頻譜圖39。f1=100*(0:999)/1000。ylabel(39。)。b=a(1:1000,2)。)。它們都是借助于 已經(jīng)成熟的現(xiàn)有低通濾波器原型進行設計，即對數(shù)字低通數(shù)字濾波器，先將數(shù)字低通濾波器的技術指標按希望的設計方法轉換為模擬低通濾波器的技術指標，再按指定的模擬低通濾波器的類型設計模擬濾波器H(s)，然后，將模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(s)從s平面轉換到z平面，得到數(shù)字低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)；如所設計的數(shù)字濾波器為高通、帶通或帶阻濾波器，則可借助模擬濾波器的頻帶變換轉換為低通模擬濾波器。 數(shù)字巴特沃思濾波器屬于IIR濾波器，該類濾波器具有特定的性質和設計方法。)。s39。阻帶最大衰減為：As=15。 ws=2pi*Fs/Ft(7)利用模擬切比雪夫濾波器設計數(shù)字濾波器。如果采用脈沖響不變法，邊界頻率的轉換關系為:如果采用雙線性變換法，邊界頻率的轉換關系為(3) 按照模擬低通濾波器的技術指標設計模擬低通濾波器。 該濾波器具有 一些特殊的性質：① 對所有的n,都有當時, ； ②對所有的n,都有當時, ；③是的單調遞減函數(shù),即不會出現(xiàn)幅度響應的起伏； ④當時,巴特沃斯濾波器趨向于理想的低通濾波器； ⑤在處平方幅度響應的各級導數(shù)均存在且等于0，因此在該點上取得最大值，且具有最大平坦特性。ylabel(39。)。subplot(2,1,2)。)。高通濾波損耗函數(shù)曲線39。m=abs(H3)。y3t=filter(B,A,st)。[N,wp0]=ellipord(wp,ws,rp,rs)。wp=2*fp/Fs。)。t39。title(39。H239。xlabel(39。grid on。subplot(2,1,1)。[N,wp0]=ellipord(wp,ws,rp,rs)。wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs]。fpl=440。ylabel(39。)。subplot(2,1,2)。)。低通濾波損耗函數(shù)曲線39。%低通的頻率響應m=abs(H1)。%調用ellip計算橢圓帶通DF系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)向量B和Ay1t=filter(B,A,st)。rp=。低通濾波fp=280。ylabel(39。)axis([0,Fs/5,0,])。)。title(39。ylabel(39。grid。xt3=cos(2*pi*fm3*t).*cos(2*pi*fc3*t)。fc3=Fs/40。fc1=Fs/10。f=k/Tp。T=1/Fs。調用filter，用三個濾波器分別對信號st進行濾波，分離出三路不同載波頻率的調幅信號y1(n)、y2(n)和y3(n)繪圖顯示y1(n)、y2(n)和y3(n)的時域波形和幅頻特性曲線結束通過觀察，三路信號的載波頻率分別為250，500，1000Hz,所以低通濾波器的截至頻率250Wc500，帶通濾波器的截至頻率250W1500,500W21000。)。subplot(3,2,6)。plot(abs(YY2))。title(39。全通濾波器相頻響應39。)。subplot(3,2,1)。%全通濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子Az1=[1,zeros(1,R1),a]。zeros(3000,1)]。y=y(:,1)。sound(y2,fs,bits)。plot(angle(Y2))。title(39。無限個回聲濾波器時域圖 39。)。subplot(3,2,2)。plot(abs(h))。%無限個回聲濾波器系統(tǒng)函數(shù)分母y2=filter(Bz,Az,y)。a=。z=[zeros(3000,1)。)。subplot(3,2,6)。plot(abs(Y2))。title(39。多重回聲濾波器相頻響應39。)。subplot(3,2,1)。%多重回聲濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子Az1=[1,zeros(1,R1),a]。a=。z=[zeros(3000,1)。)。subplot(3,2,6)。plot(abs(Y2))。title(39。單回聲濾波器相頻響應39。)。%求設計的濾波器頻譜subplot(3,2,1)。%單回聲濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子Az1=(1)。zeros(3000,1)]。)?；祉懙南囝l39。)。subplot(2,2,3)。plot(y1)。zeros(3000,1)]。)。延時后相頻39。)。subplot(2,2,3)。plot(z)。z=[zeros(3000,1)。)。subplot(2,2,4)。plot(abs(Y))。title(39。采樣后語音信號的時域波形和頻譜[y,fs,bits]=wavread()。plot(angle(Y))。title(39。原始信號時域波形39。%播放原始信號Y=fft(y)。39。（3）無限個回聲濾波器的系統(tǒng)函數(shù): , 1 （4）全通結構的混響器的系統(tǒng)函數(shù):全通濾波器的傳遞函數(shù)公式為H(Z)=y(Z)/X(Z)=(K+Z^(m))/(1K*Z^(m))其中m為回聲延時取樣，k為反饋系數(shù)。該函數(shù)是利用給出的向量b和a，對x中的數(shù)據(jù)進行濾波，結果放入向量y。（2） 頻率計算。MATLAB提供求復數(shù)的幅值和相位函數(shù)：abs，angle，這些函數(shù)一般和FFT同時使用。若x為向量且長度小于N，則函數(shù)將x補零至長度N。若x為一矩陣，則y是對矩陣的每一列向量進行FFT。下面介紹這些函數(shù)。*預延時（Ini Dly），指主延時電路預延時時間調整。*反饋高頻比（Hi Ratio），即反饋回路上的高頻衰減控制。如果延遲時間在50ms以上時，其延遲音就清晰可辨，此時的處理效果才是回音。調治深度：指上述調頻電路的調治深度。預延時：自然混響聲陣的建立都會延遲一段時間，預延時即為模擬次效應而設置。高頻滾降：此項參數(shù)用于模擬自然混響當中，空氣對高頻的吸收效應，以產(chǎn)生較為自然的混響效果。聲卡的主要的作用之一是對聲音信息進行錄制與回放，在這個過程中采樣的位數(shù)和采樣的頻率決定了聲音采集的質量。 語音信號的延時與混響一、信號采樣（1）采樣頻率采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個聲音樣本，采樣頻率越高，即采樣的間隔時間越短，則在單位時間內計算機得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對聲音波形的表示也越精確。)。Hz39。subplot(2,1,2)F1=plot(f,abs(F0(1:512)))。)。 %畫出濾波前的頻譜圖title(39。f=fs*(0:511)/1024。濾波后的時域波形39。濾波前的時域波形39。 %選擇窗函數(shù)，并歸一化截止頻率f1=fftfilt(b,x)。N=ceil(*pi/wdelta)。n=length(x)。（4）漢明窗的FIR低通濾波使用窗函數(shù)法,選用海明窗設計了數(shù)字FIR低通濾波器對加了正弦噪聲的語音信號進行濾波，并繪制了濾波器濾波后的語音信號時域圖和頻譜圖。)。濾波后的信號頻譜39。Z=fft(z)。)。subplot(211)。濾波后信號的波形39。)。subplot(211)。n=length(x)。 pause。plot(w*fs/(2*pi),abs(h))grid。[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn)。s39。Ts=1/Fs。ws=*pi。fb = 1000。 H:\39。fudu39。xlabel(39。)。Hz39。figure(2)subplot(2,1,1)plot(abs(y1))title(39。ylabel(39。加正弦噪聲后語音信號時域圖39。sound(x2,fs,bits)。 %對信號做n點FFT變換f=fs*(0:511)/n。 H:\39。 axis([0 4500 0 400])（2）wav語音信號加噪聲在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。)。title(39。原始信號相位39。title(39。subplot(3,1,1),plot(x)。 %播放語音信號y1=fft(x,n)。 [x,fs,bits]=wavread(39。在頻譜特性中分析最大值的位置（可能有幾個），它代表的頻率和時域的采樣時間有關，相鄰的兩點之間的距離為。 用于對聲音的回放。,[N1 N2])。設定濾波器性能指標，通帶截止頻率fb=1100，阻帶截止頻率fc=1200，通帶波紋Ap=1，阻帶波紋As=20脈沖響應不變法巴特沃斯濾波器對語音信號去噪流程圖GUI 設計面板是GUI 設計工具應用的平臺,面板上部提供了菜單和常用工具按鈕,左邊提供了多種GUI 控件,如按鈕、單選按鈕、復選框、文本框等。GUI 設計即可以基本的MATLAB 程序設計為主,也可以鼠標為主利用GUIDE 工具進行設計。2) 給定濾波器的規(guī)一化性能指標（參考指標，實際中依據(jù)每個同學所疊加噪聲情況而定），例如：通帶截止頻率wp=*pi, 阻通帶截止頻率ws=*pi。 語音信號去噪處理主要要求：1) 在windows系統(tǒng)下的錄音機錄制一段1s左右的語音信號作為原聲信號，在MATLAB軟件平臺下，利用函數(shù)wavread對語音信號進行采樣，記住采樣頻率和采樣點數(shù)；2) 畫出語音信號的時域波形，對采樣后的語音進行fft變換，得到信號的頻譜特性；對語音信號分別加入正弦噪聲和白噪聲，畫出加噪信號的時域波形和頻譜圖；3) 根據(jù)對加噪語音信號譜分析結果，確定濾除噪聲濾波器的技術指標，設計合適的數(shù)字濾波器，并畫出濾波器的頻域響應；4) 用所設計的濾波器對加噪的信號進行濾波，在同一個窗口畫出濾波前后信號的時域圖和頻譜圖，對濾波前后的信號進行對比，分析信號變化；5) 利用sound(x)回放語音信號，驗證設計效果。DSP課程設計作者：9月9日10月9日中南大學通信班目錄緒論1GUI圖形界面設計4語音信號去噪處理4語音信號的延時與混響4數(shù)字濾波器的設計與實現(xiàn)4心電信號的處理4設計小結4附錄4緒論 《數(shù)字信號處理》課程是通信專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，是信息的數(shù)字化處理、存儲和應用的基礎。用MATLAB提供的GUI界面開發(fā)環(huán)境設計用戶圖形界面使布局編程簡化。 心電信號的處理主要要求：1) 在MATLAB軟件平臺下，給原始的心電信號疊加上噪聲或干擾，干擾類型分為如下幾種：白噪聲、工頻干擾（50Hz）、諧波干擾（二次、三次諧波為主，分別為100Hz、150Hz）繪出疊加噪聲后的心電信號時域和頻譜圖，在視覺上與原始心電信號圖形對比，分析頻域基本特征變化。圖形界面的設計 圖形用戶界面GUI (Graphics User Interface) 是由各種圖形對象,如圖形窗口、圖軸、菜單、按鈕、文本框等構建的用戶界面,是人機交流信息的工具和方法。在GUIDE 設計環(huán)境中,需要用到的工具有屬性編輯器、控件布置編輯器、菜單編輯器、對象瀏覽器、網(wǎng)格標尺設置編輯器以及GUI 應用屬性設置編輯器等?？焖俑道锶~變換，并且畫頻譜圖設定濾波器性能指標，通帶截止頻率fb=，阻帶截止頻率fc=，通帶波紋Ap=，阻帶波紋As=脈沖響應不變法法設計巴特沃斯濾波器窗函數(shù)法設計FIR濾波器驗證并進行頻譜分析快速傅里葉變換，并且畫頻譜圖Blip39。sound(y)。在MATLAB中，可以利用函數(shù)fft對信號進行快速傅里葉變化，得到信號的頻譜特性。由于沒有考慮相位和其他的頻譜分量，所以波形和原來的波形相差甚大，但大體的頻率是沒有錯的。 N=length(x) fssound(x,fs,bits)。angy1=angle(y1)。)subplot(3,1,2),plot(magy1)。title(39。)figure(3)plot(f,abs(y1(1:2048)))。Hz39。)。[x,fs,bits]=wavread(39。y1=fft(x,n)。x2=x+x1。)subplot(2,1,2)plot(x2) %做原始語音信號的時域圖形title