畢業(yè)論文-基于matlab的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 title(39。)。濾波前信號(hào)的頻譜39。z13=filter(num13,den13,x)。s39。Ft=8000。x1=sin(2*pi*t*f1)。plot(z12)。濾波后信號(hào)的頻譜39。title(39。[num12,den12]=bilinear(num2,den2,)。ws=(wp1*wp2w.^2)/(bw*w)。Ap=1。w=(0:255)/256*1000。f3=500。)。)。g39。s39。wp=2*pi*Fp/Ft。t=n/2000X=fft(x,512)。f2=200。濾波前信號(hào)的波形39。r39。plot(abs(S),39。)。 %求模擬的低通濾波器階數(shù)和截止頻率[b13,a13]=cheby1(n13,1,wn13,39。Fs=3500。)。)。g39。n = length (y) 。s39。w=wp1*wp2/ws2。Fs1=1000。axes()。title(39。)。 s=y。s39。wp=2*pi*Fp/Ft。title(39。axes()。x1=sin(2*pi*t*f1)。plot(x)。f2=200。sound(y,fs,nbits)。 %傅里葉變換axes()。用cheby1設(shè)計(jì)39。 %將S域低通參數(shù)轉(zhuǎn)為高通的[num13,den13]=bilinear(num,den,)。ws=wp1*wp/ws1。用butter設(shè)計(jì)39。)。bw=wp2wp1。Fs2=3200。plot(w*8000*,abs(h))。s39。Fs=1200。在設(shè)計(jì)完濾波器后，要求設(shè)計(jì)一個(gè)圖形用戶界面GUI，通過(guò)此界面來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)濾波器的功能，初步認(rèn)識(shí)人機(jī)交互界面的開(kāi)發(fā)，為以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。濾波器的設(shè)計(jì)工作完成后，可以借助于MATLAB的export操作導(dǎo)出所設(shè)計(jì)濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)。其實(shí)，這正是干擾所造成的。作為存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的語(yǔ)音信號(hào)，其本身就是離散化了的向量，我們只需將這些離散的量提取出來(lái)，就可以對(duì)其進(jìn)行處理了。 GUI創(chuàng)建包括界面設(shè)計(jì)和控件編程兩部分，主要步驟如下。這說(shuō)明濾波器設(shè)計(jì)基本符合指標(biāo)要求。)。)。g39。 [num,den]=lp2hp(b13,a13,wn13)。wp=1。 分析濾波前后信號(hào)的變化，波形圖變窄。濾波前信號(hào)波形39。r39。plot(abs(x),39。s39。w=wp1*wp2/ws2。Fs1=1000。濾波后信號(hào)波形39。axes()。)。 z11=filter(num11,den11,x)。[n11,wn11]=buttord(wp,ws,1,50,39。 Fs=1200。ylabel(39。t=n/2000X=fft(x,512)。f2=200。x3=sin(2*pi*t*f3)。這說(shuō)明濾波器設(shè)計(jì)基本符合指標(biāo)。grid。)。分析濾波前后信號(hào)的變化，波形圖變窄，頻譜變化表明：信號(hào)的高頻率段被保留，低頻率段被濾除。figure(3)。)。分析濾波前后的聲音變化，濾波后聲音明顯變低而沉悶，這說(shuō)明濾波器設(shè)計(jì)基本符合指標(biāo)要求 IIR高通濾波器設(shè)計(jì)與低通濾波器的設(shè)計(jì)原理相似，首先將數(shù)字域的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為模擬域的指標(biāo)設(shè)計(jì)模擬低通濾波器，然后應(yīng)用雙性變換發(fā)將模擬濾波器轉(zhuǎn)化為數(shù)字濾波器。subplot(1,1,1)。s39。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)步驟：；；；、帶通或帶阻濾波器，則首先把它們的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)為數(shù)字低通濾波器，最后通過(guò)頻率轉(zhuǎn)換的方法來(lái)得到所要的濾波器。除此之外，MATLAB還具有很強(qiáng)的功能擴(kuò)展能力，與它的主系統(tǒng)一起，可以配備各種各樣的工具箱，以完成一些特定的任務(wù)。它的作用是利用離散時(shí)間系統(tǒng)的特性對(duì)輸入信號(hào)波形或頻率進(jìn)行加工處理。（1）輸入信號(hào)的選定。（2）確定設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)指標(biāo)?；蛘哒f(shuō)，把輸入信號(hào)變成一定的輸出信號(hào)，從而達(dá)到改變信號(hào)頻譜的目的。目前，Mathworks公司推出了18種工具箱。本課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思想：首先利用MATLAB分別產(chǎn)生低頻中頻高頻信號(hào)，然后進(jìn)行疊加得到連續(xù)時(shí)間信號(hào)；對(duì)所產(chǎn)生的連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行采樣，得到數(shù)字信號(hào)；對(duì)信號(hào)進(jìn)行FFT頻譜分析，繪制其頻譜圖；根據(jù)信號(hào)頻譜分析的結(jié)果，分別設(shè)計(jì)高通，低通，帶通濾波器，得到濾波器的幅頻及相頻特性。)。plot(w*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)))。將指標(biāo)轉(zhuǎn)換成歸一化模擬低通濾波器的指標(biāo)，通過(guò)歸一化的模擬低通濾波器階數(shù)N和3dB截止頻率的計(jì)算，將模擬域頻率變換成模擬低濾波器H(s),并用雙線性變換法將H(s)轉(zhuǎn)換成數(shù)字低通濾波器H(z)，由此得到低通數(shù)字濾波器。 [b,a]=butter(n,wn,39。subplot(1,1,1)。分析濾波前后的聲音變化，濾波后聲音明顯變高而尖銳，這說(shuō)明濾波器設(shè)計(jì)基本符合指標(biāo)要求。 [b,a]=butter(n,wn,39。 title(39。 對(duì)合成信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波器設(shè)計(jì)產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)信號(hào)，包含低頻、中頻、高頻分量，對(duì)其進(jìn)行采樣，進(jìn)行頻譜分析，分別設(shè)計(jì)三種高通、低通、帶通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理，觀察濾波后信號(hào)的頻譜。 x=sin(2*pi*t*f1)+sin(2*pi*t*f2)+sin(2*pi*t*f3)。f3=500。w=(0:255)/256*1000。頻率響應(yīng)幅度39。 As=100 。s39。m11=fft(z11)。axes()。plot(x)。)。Fs2=3200。bw=wp2wp1。)。g39。)。)。頻譜變化表明：信號(hào)的低頻率段和高頻率段被濾除，中間頻率段被保留。ws=wp1*wp/ws1。 [num13,den13]=bilinear(num,den,)。)。title(39。axes()。4軟件簡(jiǎn)介—GUI概述圖形用戶界面(graphical user interfaces)，GUI則是由窗口、光標(biāo)、按鍵、菜單、文字說(shuō)明等對(duì)象(objects)構(gòu)成的一個(gè)用戶界面。第一步：通過(guò)設(shè)置GUIDE應(yīng)用程序的選項(xiàng)來(lái)運(yùn)行GUIDE；第二步：使用界面設(shè)計(jì)編輯器進(jìn)行面設(shè)計(jì)；第三步：編寫控件行為響應(yīng)控制（即回調(diào)函數(shù)）代碼。這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，用到了處理數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)有力工具M(jìn)ATLAB。通過(guò)濾波前后的對(duì)比，低通濾波后效果最好，高通濾波后的效果最差。由于MATLAB具有強(qiáng)大的接口功能，仿真后的結(jié)果可以很方便的移植到 DSP、CPLD。當(dāng)然，經(jīng)過(guò)了課程設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足。As=100 。)。legend(39。As=100。wp=1。 [num2,den2]=lp2bp(b12,a12,sqrt(wp1*wp2),bw)。)。[n13,wn13]=cheb1ord(wp,ws,1,50,39。 %利用雙線性變換實(shí)現(xiàn)S域到Z域轉(zhuǎn)換[h,w]=freqz(num13,den13)。)。plot(y)。 %回放語(yǔ)音信號(hào)N= length (y) 。f3=500。title(39。 %繪制x(t)的圖形x2=sin(2*pi*t*f2)。plot(w,abs([X(1:256)]))。合成信號(hào)頻譜圖39。ws=2*pi*Fs/Ft。)。 S=fft(s)。title(39。濾波后信號(hào)的頻譜39。plot(z11)。Fs2=3200。bw=wp2wp1。)。 s=y。)。title(39。axes()。wp1=tan(pi*Fp/Ft)。s39。n = length (y) 。g39。)。)。f3=500。w=(0:255)/256*1000。ws=2*pi*Fs/Ft。)。)。title(39。axes()。t=(1:100)/2000。x=sin(2*pi*t*f1)+sin(2*pi*t*f2)+sin(2*pi*t*f3)。wp1=tan(pi*Fp1/Ft)。[n12,wn12]=buttord(wp,ws,1,50,39。[h,w]=freqz(num12,den12)。濾波前信號(hào)的頻譜39。)。title(39。
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