吹管音樂濾波去噪：基于漢寧創(chuàng)的fir濾波器-預(yù)覽頁
【正文】 程應(yīng)用確定濾波器的技術(shù)指標(biāo)。 （ 2）根據(jù)待求濾波器的理想頻率響應(yīng)求出理想 單位脈沖響應(yīng) hd(n)。 圖 常見窗函數(shù)性能表 名稱 濾波器 過 渡帶寬 最小阻帶 衰減 名稱 濾波器 過渡帶寬 最小阻帶衰 減 矩形 巴特利特 漢寧 漢明 布萊克曼 11π/M 74dB BLACKMANHARRIS BOHMANWIN NUTTALLWIN 漢寧窗 （ Hanning window） 漢寧窗函數(shù)是余弦平方函數(shù)，又稱之為升余弦函數(shù)，它的時域形式可以表為： 《 吹管音樂 濾波去噪 使用 漢寧 窗設(shè)計(jì)的 FIR濾波器 》 第 ５ 頁 共 20 頁 ( ) 0 .5 (1 c o s( 2 ) )1kwk n??? ? （ 28） 其中 k=1,2,…， k。 圖 21 漢寧窗函數(shù)的時域幅度與頻域幅度特性曲線 3 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)流程圖 本課程設(shè)計(jì)主要是 從網(wǎng)站上下載一段吹管樂器演奏音樂，利 用 CE 軟件對音樂進(jìn)行編輯。 然后在 Matlab 軟件平臺下，利用函數(shù) wavread 對語音信號進(jìn)行采樣，記住采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù) 。 調(diào)用程序如下： [x,fs,bits]=wavread(39。 sound(x,fs,bits)。 % 單頻噪聲頻率 t=0:1/fs:(N1)/fs。 % 可以明顯聽出有尖銳的單頻嘯叫聲 繪制原始音樂信號和加入噪聲后的音樂信號的時域和頻譜波形圖。 Y=Y(1:N/2)。 subplot(2,2,1)。)。ylabel(39。 %加上標(biāo)題和橫坐標(biāo)名稱 grid on。原始音樂信號頻譜 39。)。 axis([0,3000,0,3000])。 title(39。時間 (t)39。)。plot(f,Y)。xlabel(39。幅度譜 39。 用繪圖命令分別畫出加噪前后的時域 和頻域波形，如下圖 33 所示 。其中 b 為系統(tǒng)函數(shù)的分子系數(shù)， a 為系統(tǒng)函數(shù)分母系數(shù)。fsu=2 % 帶阻濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo) 《 吹管音樂 濾波去噪 使用 漢寧 窗設(shè)計(jì)的 FIR濾波器 》 第 １０ 頁 共 20 頁 fcd=(fpd+fsd)/2。wcu=fcu/fs*2*pi。 M=ceil(*pi/dw)+1。 % 調(diào)用自編函數(shù)計(jì)算理想帶阻濾波器的脈沖響應(yīng) h_bs=w_ham39。 圖 34 FIR 濾波器的頻率響應(yīng) 《 吹管音樂 濾波去噪 使用 漢寧 窗設(shè)計(jì)的 FIR濾波器 》 第 １１ 頁 共 20 頁 上圖為用漢寧窗設(shè)計(jì)的 FIR 濾波器圖，可以看出，阻帶最大衰減為 100dB， FIR 濾波器的主瓣寬度很小，這樣可以使過渡寬度很陡，旁瓣相 對于主瓣也比較小。Y_fil=Y_fil(1:N/2)。 其調(diào)用格式： sound (x， fs， bits) 我們 可以 明顯 感覺濾波前后的聲音有變化。 對各時域、頻譜圖的范圍沒有好的預(yù)計(jì)，導(dǎo)致出圖時波形效果不理想。課設(shè)開始之前，我認(rèn)真復(fù)習(xí)了有關(guān)窗函數(shù)特別是漢寧窗的相關(guān)知識 以及濾波器的設(shè)計(jì)方法，了解課設(shè)流程。 其次，在 matlab 編程方面，由于老師給出了相關(guān)的程序資料，所以設(shè)計(jì)過程中并不算困難，可以說是順利過關(guān)。 在此， 特別感謝指導(dǎo)老師高明，在您的指導(dǎo)下我成功完成了本次課設(shè)的任務(wù) ,謝謝！ 《 吹管音樂 濾波去噪 使用 漢寧 窗設(shè)計(jì)的 FIR濾波器 》 第 １４ 頁 共 20 頁 參考文獻(xiàn) [1] 張威 . MATLAB 基礎(chǔ)與編程入門 . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， [2] 張圣勤 . 實(shí)用教程 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [3] 張志涌 .精通 MATLAB 版 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020． [4] 程佩青 .數(shù)字信號處理教程 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [5] 維納 % 程序作者 ： 余霏霖 /% 最后修改日期 ： 202038 [x,fs,bits]=wavread(39。 sound(x,fs,bits)。 % 計(jì)算時間范圍，樣本數(shù)除以采樣頻率 x=x(:,1)39。 Y=abs(fft(y))。 % 計(jì)算頻譜的譜線間隔 f=0:deltaf:fs/2deltaf。原始音樂信號 39。)。 %改變橫縱坐標(biāo)的范圍 axis([0,2,])。 title(39。頻率 (f)39。)。plot(t,y)。xlabel(39。幅度 39。 subplot(2,2,4)。)。ylabel(39。 grid on。fsu=2 fcu=(fpu+fsu)/2。 dw=df/fs*2*pi。 % 計(jì)算漢寧窗設(shè)計(jì)該濾波器時需要的階數(shù) n=0:M1。.*hd_bs。 axis([0,100,20])。xlabel(39。db39。plot(w/pi,mag)。)。ylabel(39。 subplot(2,2,3)。)。ylabel(39。 grid on。 title(39。n39。)。Y_fil=Y_fil(1:N/2)。 title(39。時間（ t） 39。)。 axis([0,10000,0,1000])。xlabel(39。幅度 39。plot(t,y)。)。ylabel(39。 subplot(3,2,4)。加干擾音樂信號幅度譜 X139。)。 grid on。 title(39。時間（ t） 39。)。 axis([0,10000,0,1000])。xlabel(39。幅度 39。 《 吹管音樂 濾波去噪 使用 漢寧 窗設(shè)計(jì)的 FIR濾波器 》 第 １９ 頁 共 20 頁 附錄 2： function hd = ideal_lp(wc,M)。 hd = sin(wc*m) ./ (pi*m)。whole39。 mag = abs(H)。 grd = grpdelay(b,a,w)。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1