數(shù)字信號處理matlab濾波器課程設(shè)計(jì)(存儲版)
【正文】 fc=4800 。 [b,a]=butter(N,ws,39。 subplot(2,2,1)。axis([0,1000,0,])。)。close all [z1,fs,bits]=wavread(39。 Fs=8000。 freqz(b,a)。濾波前信號頻譜 39。 subplot(2,2,3)。濾波前信號波形 39。 fp1=1200 。wp=[2*fp1/Fs,2*fp2/Fs]。 X=fft(x,8192)。 subplot(2,2,2)。 title(39。 sound(x,fs,bits)。 fc1=1000 。 [b,a]=cheby1(n,Ap,wp,39。 subplot(2,2,1)。axis([0,4000,0,])。)。 雙線性變換法的缺點(diǎn)：會產(chǎn)生頻率混碟現(xiàn)象，使數(shù)字濾波器的頻響偏移模擬濾波器的頻響。 我是電子信息工程專業(yè)的一名學(xué)生，在以后的工作中，設(shè)計(jì)是必不可少的。 這次的課程設(shè)計(jì)是從上 大學(xué)以來的第二次課程設(shè)計(jì)，相比之下，這次比上次要順手一些，因?yàn)橛辛松洗慰偨Y(jié)的經(jīng)驗(yàn)。但是它的缺點(diǎn)是，存在頻率混迭效應(yīng)，故只適用于阻帶的模擬濾波器。 sound(x,fs,bits)。 title(39。 subplot(2,2,2)。 X=fft(x,8192)。wb=[2*fp1/Fs,2*fp2/Fs]。 fp1=1200 。濾波前信號波形 39。 subplot(2,2,3)。濾波前信號頻譜 39。 freqz(b,a,512,Fs)。 Fs=8000。) y1=z1(1:8192)。plot(x)。濾波后信號頻譜 39。axis([0,1000,0,])。)。As=100。 sound(x,fs,bits)。 title(39。 subplot(2,2,2)。 X=fft(x,8192)。 wp=2*fp/Fs。) y1=z1(1:8192)。plot(x)。濾波 后信號頻譜 39。axis([0,1000,0,])。 [b,a]=cheby1(n,Ap,wp)。fc=1200。)。plot(z1)。)。 x=filter(b,a,z1)。Ap=1。 圖形分析如下： （ 4）雙線性變換法設(shè)計(jì)低通濾波器 ①選用 butter 程序設(shè)計(jì)如下： clear。濾波前信號波形 39。 subplot(2,2,2)。 X=fft(x,8192)。 wdel=wp1wc1。fc2=3200 。 圖形分析如下： （ 3）窗函數(shù)設(shè)計(jì)帶通濾波器 程序設(shè)計(jì)如下： clear。濾波前信號波形 39。plot(abs(X))。 figure(2)。 ws=(wp+wc)/2/pi。Ap=1。 圖形分析如下： （ 2）窗函數(shù)設(shè)計(jì)高通濾波器 程序設(shè)計(jì)如下： clear。濾波前信號波形 39。plot(abs(X))。 figure(2)。 N=ceil((As8)/)。fc=1200。 n=0:8191。d:\39。 由圖 2看出，在零頻率附近，模擬角頻率Ω與數(shù)字頻率ω之間的變換關(guān)系接近于線性關(guān)系；但當(dāng)Ω進(jìn)一步增加時(shí)，ω增長得越來越慢，最后當(dāng)Ω→∞時(shí)， ω終止在折疊頻率ω =π處，因而雙線性變換就不會出現(xiàn)由于高頻部分超過折疊頻率而混淆到低頻部分去的現(xiàn)象，從而消除了頻率混疊現(xiàn)象。 首先 ,把 z=ejω，可得 (4) 即 S平面的虛軸映射到 Z平面的單位圓。 IIR數(shù)字濾波器 脈沖響應(yīng)不變法的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生頻率響應(yīng)的混疊失真。 。要求學(xué)生首先用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)上面要求的三種濾波器，在 MATLAB 中，可以利用函數(shù) fir1 設(shè)計(jì) FIR濾波器；然后在用雙線性變換法設(shè)計(jì)上面要求的三種濾波器，在 MATLAB 中，可以利用函數(shù) butte、 cheby1 和 ellip 設(shè)計(jì) IIR 濾波器；最后，利用 MATLAB 中的函數(shù) freqz 畫出各濾波器的頻率響應(yīng)。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)。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．語音信號的采集 要求利用 windows 下的錄音機(jī)或其他軟件，錄制一段自己的話音，時(shí)間控制在 1 秒左右。 3．設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器和畫出頻率響應(yīng) 根據(jù)語音信號的特點(diǎn)給出有關(guān)濾波器的性能指標(biāo)： 1）低通濾波器性能指 標(biāo)， fp=1000Hz，fc=1200 Hz， As=100dB， Ap=1dB； 2）高通濾波器性能指標(biāo)， fc=4800 Hz， fp=5000 Hz As=100dB， Ap=1dB； 3）帶通濾波器性能指標(biāo)， fp1=1200 Hz， fp2=3000 Hz， fc1=1000 Hz，fc2=3200 Hz， As=100dB， Ap=1dB。 。 驗(yàn)算技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求 ，為了計(jì)算數(shù)字濾波器在頻域中的特性，可調(diào)用 freqz子程序，如果不滿足要求，可根據(jù)具體情況，調(diào)整窗函數(shù)類型或長度，直到滿足要求為止。將式（ 1）寫成 將此關(guān)系解析延拓到整個(gè) S平面和 S1平面，令 jΩ =s， jΩ 1=s1，則得 再將 S1平面通過以下標(biāo)準(zhǔn)變換關(guān)系映射到 Z平面 z=es1T 從而得到 S平面和 Z平面的單值映射關(guān)系為： (2) (3) 式（ 2）與式（ 3）是 S平面與 Z平面之間的單值映射關(guān)系，這種變換都是兩個(gè)線性函數(shù)之比，
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