【正文】 的頻率[Y,fs,bits]=wavread(39。Y=Y(:,1)。%加噪前音頻的時(shí)域圖xlabel(39。)。)。)。 grid on。加噪聲后錄音波形的頻域圖39。 b=remez(n,fo,ao,w)。)。%濾波后音頻的頻域圖grid on。濾波后錄音波形的頻域圖39。)。)。xlabel(39。%期望幅度dev=[(10^(rp/20)1)/(10^(rp/20)+1) 10^(rs/20)]。)。)。%加噪后音頻的時(shí)域圖xlabel(39。ylabel(39。title(39。%輸出加噪后的音頻figure(1)subplot(211)plot(t(1:1000),Y(1:1000))。%所加噪聲n1=floor(L/2)。sound(sf,fs)。頻率(f)39。幅度(sf)39。figure(4)sf=filter(b,1,Y1)。頻率/赫茲39。加噪聲后錄音波形的頻域圖39。 grid on。)。)。)。%加噪前音頻的時(shí)域圖xlabel(39。Y=Y(:,1)。%所加噪聲正弦函數(shù)的頻率[Y,fs,bits]=wavread(39。)。title(39。)。%濾波前的信號(hào)頻域圖xlabel(39。)。%待濾波正弦信號(hào)頻率t=0:1/fs:。%期望幅度dev=[10^(rs/20) (10^(rp/20)1)/(10^(rp/20)+1) 10^(rs/20)]。title(39。%濾波后的信號(hào)頻域圖AFsf=abs(Fsf)。)。幅度39。subplot(212)Fs=fft(s,512)。時(shí)間/秒39。%濾波器的特性圖f1=100。%設(shè)定采樣頻率rp=3。)。title(39。)。%濾波前的信號(hào)頻域圖xlabel(39。)。%待濾波正弦信號(hào)頻率t=0:1/fs:。%阻帶波紋f=[500 600]。幅度39。axis([ 2 2])。時(shí)間/秒39。ylabel(39。)。%濾波前的信號(hào)圖像xlabel(39。)。%參數(shù)分別是歸一化頻率與幅值xlabel(39。Ad=[Wm=Wp]。)。%頻率采樣plot(f,AFsf(1:256))%濾波后的信號(hào)頻域圖xlabel(39。)。信號(hào)濾波前頻域圖39。%頻率采樣plot(f,AFs(1:256))。幅度39。fs=2000。)。%h（n）=IDFT[H(k)]w=linspace(0,pi,1000)。 Wm=2*pi*m./(M+1)。ylabel(39。信號(hào)濾波后時(shí)域圖39。)。%濾波前的信號(hào)頻域圖xlabel(39。)。s=s1+sin(2*f4*pi*t)+sin(2*f5*pi*t)+sin(2*f6*pi*t)。f1=5。頻率/赫茲39。a=[0,1,0,1,0]。幅度39。axis([ 4 4])。時(shí)間/秒39。)。信號(hào)濾波前時(shí)域圖39。%使用filter函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波figure(2)subplot(211)plot(t,s)。)。%濾波器的幅頻特性圖%[H,W]=freqz(B,A,N)當(dāng)N是一個(gè)整數(shù)時(shí)函數(shù)返回N點(diǎn)頻率向量和幅頻響應(yīng)向figure(1)plot(f*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)))%參數(shù)分別是頻率與幅值xlabel(39。%采樣頻率fcuts=[1000 1300 2210 2410]。ylabel(39。)。%使用filter函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波%參數(shù)分別為濾波器系統(tǒng)函數(shù)的分子和分母多項(xiàng)式系數(shù)向量和待濾波信號(hào)輸入subplot(211)plot(t,sf)%濾波后的信號(hào)圖像xlabel(39。)。信號(hào)濾波前時(shí)域圖39。%濾波前信號(hào)plot(t,s)。ylabel(39。%采樣頻率m=(*f1)/(fs/2)。車?yán)蠋煙嵝膸臀覀儾橘Y料，指導(dǎo)我們完成論文，細(xì)心修改論文中存在問題。比較以上三種濾波器的設(shè)計(jì)方法，在同樣的階數(shù)下，等波紋切比雪夫逼近法可以獲得最佳的頻率特性和衰耗特性，具有通帶和阻帶平坦，過渡帶窄等優(yōu)點(diǎn)。圖414 信號(hào)濾波前的時(shí)域圖和頻域圖圖415 信號(hào)濾波后的時(shí)域圖和頻域圖從圖45和圖46的圖像中可以看到：輸入信號(hào)是由四個(gè)不同頻率的正弦信號(hào)疊加而成，信號(hào)頻域圖中位于濾波器通帶內(nèi)的頻率分量保留了下來，位于濾波器阻帶內(nèi)的頻率分量被濾除，濾波器的效果符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)h(n)加窗后形成一被截?cái)嗟拿}沖序列：h(n)=h(n)ω(n)，(n=0，177。其核心是從給定的頻率特性，通過加窗確定有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)序列 h(n)。(1) 利用Remez函數(shù)設(shè)計(jì)等波紋帶通濾波器設(shè)計(jì)要求：①、 ②阻帶衰減大于等于40dB③④采樣頻率2000Hz程序參見附錄中的3（2）利用Remez函數(shù)設(shè)計(jì)等波紋帶通濾波器圖44 等波紋帶通濾波器的增益響應(yīng)從參考程序及圖44可以得到所設(shè)計(jì)出濾波器的參數(shù)如下：①濾波器的采樣頻率為2000Hz，濾波器的階數(shù)為22②、③阻帶衰減為40dB，對(duì)比設(shè)計(jì)要求與所設(shè)計(jì)出濾波器的參數(shù)可知，其各項(xiàng)參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，所設(shè)計(jì)出的濾波器即為設(shè)計(jì)所要求的濾波器。由于要求設(shè)計(jì)出的濾波器是實(shí)系數(shù)的線性相位FIR濾波器，所以的取樣值還需要滿足線性相位濾波器的約束條件。隨著濾波器階數(shù)的增加，幅度函數(shù)在通帶和阻帶振蕩的波紋數(shù)量也隨之增加，波紋的寬度隨之減小，然而通帶和阻帶最大波紋的幅度與濾波器的階數(shù)M無關(guān)。 窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器窗函數(shù)設(shè)計(jì)法又稱為傅里葉級(jí)數(shù)法。這樣使得在各頻帶上的加權(quán)誤差要求一致（即最大值一樣）。它采用“最大誤差最小化”優(yōu)化準(zhǔn)則，即min(max|E(w)|)，其中權(quán)函數(shù)誤差E(w)=W(w)[Hd(w)H(w)]，W(w)為加權(quán)函數(shù)，Hd(w)為期望頻率響應(yīng)，H(w)為實(shí)際頻率響應(yīng)。（2）實(shí)際系統(tǒng)建模的原理和方法不正確，使得與實(shí)際系統(tǒng)的差別較大。 Matlab的優(yōu)勢(shì) (1) 工作平臺(tái)編程環(huán)境十分友好（2）編程語言簡(jiǎn)單易用（3）數(shù)據(jù)的計(jì)算處理能力十分強(qiáng)大（4）圖像處理能力強(qiáng)大（5）模塊集合工具箱應(yīng)用廣泛（6）程序的接口和發(fā)布平臺(tái)很實(shí)用（7）可以開發(fā)用戶界面 電子通信系統(tǒng)的仿真簡(jiǎn)介 通信與電子系統(tǒng)仿真的概念 系統(tǒng)仿真技術(shù)指自1970年以來發(fā)展起來的利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和仿真軟件來進(jìn)行仿真的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。在MATLAB環(huán)境下，用戶可以集成地進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、數(shù)值計(jì)算、圖形繪制、輸入輸出、文檔管理等各項(xiàng)操作。與模擬濾波器相比，數(shù)字濾波器具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，例如它可以滿足濾波器對(duì)幅度和相位特性的嚴(yán)格要求，可以避免模擬濾波器所無法克服的電壓漂移和噪聲問題。作者簽名： 日 期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)的說明本人了解并遵守衡水學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文的規(guī)定。有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)（FIR）濾波器在數(shù)字信號(hào)處理中發(fā)揮著重要作用，采用Matlab軟件對(duì)FIR數(shù)字濾波器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)中繁瑣的計(jì)算。 2 Matlab及電子通信系統(tǒng)仿真簡(jiǎn)介 Matlab是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括Matlab和Simulink兩大部分。MATLAB語言簡(jiǎn)潔方便，有豐富的運(yùn)算符號(hào)和庫函數(shù)，還具有結(jié)構(gòu)化的控制語句和面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn)．隨著其版本的不斷提高，各種工具箱不斷擴(kuò)充和完善，MATLAB的功能越來越強(qiáng)，從而被廣泛應(yīng)用于仿真技術(shù)、自動(dòng)控制和數(shù)字信號(hào)處理等領(lǐng)域。當(dāng)在實(shí)際電子通信系統(tǒng)中進(jìn)行試驗(yàn)研究比較困難或者根本無法實(shí)現(xiàn)時(shí)，仿真技術(shù)就成為必然選擇。（5）隨機(jī)變量的概率分布的類型或參數(shù)選取不當(dāng)。 （31）切比雪夫等波紋逼近準(zhǔn)則也稱最大誤差最小化準(zhǔn)則，可表示為試中：E（w）為最大加權(quán)誤差；F為根據(jù)要求預(yù)先給定的一個(gè)頻率取值范圍，可以是通帶或阻帶。利用這一表達(dá)式，線性相位FIR濾波器的加權(quán)切貝雪夫等波紋逼近問題可看成是求一組系數(shù)[可表示或或或]，使其在完成逼近的各個(gè)頻帶上（這里只指通帶或阻帶，不包括過渡帶），的最大絕對(duì)值達(dá)到極小，如果用表示這個(gè)極小值，則 （36）其中A表示所研究的各通帶和阻帶。為了能用FIR濾波器近似理想濾波器，需將理想濾波器的無線長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)分別從左右進(jìn)行截?cái)?。設(shè)所需濾波器的頻率響應(yīng)為。4 利用Matlab實(shí)現(xiàn)FIR濾波器設(shè)計(jì)在利用Matlab設(shè)計(jì)FIR濾波器時(shí)，分別采用窗函數(shù)法、頻率取樣法和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法去設(shè)計(jì)所需的濾波器。圖48 信號(hào)濾波前的時(shí)域圖和頻域圖圖49 信號(hào)濾波后的時(shí)域圖和頻域圖從圖48和圖49的圖像中可以看到：輸入信號(hào)是由四個(gè)不同頻率的正弦信號(hào)疊加而成，信號(hào)頻域圖中位于濾波器通帶內(nèi)的頻率分量保留了下來，位于濾波器阻帶內(nèi)的頻率分量被濾除，濾波器的效果符合設(shè)計(jì)要求。其核心就是從給定的頻率特性確定有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)序列h(n)，即用一個(gè)有限長(zhǎng)度的窗口函數(shù)序列ω(n)來截取一個(gè)無限長(zhǎng)的序列hd(n)獲得一個(gè)有限長(zhǎng)序列h(n)，即h(n)=ω(n)hd(n) 　（46）并且要滿足以下條件，也就是窗函數(shù)所必須滿足的特性：(1)窗譜主瓣盡可能地窄，以獲得較陡的過渡帶；(2)盡量減少窗譜的最大旁瓣的相對(duì)幅度，也就是能量盡量集中于主瓣，使肩峰和紋波減小，就可增多阻帶的衰減。在窗函數(shù)法的Matlab實(shí)現(xiàn)中，程序中經(jīng)常使用的函數(shù)有fir1和kaiserord。（2）利用頻率取樣法設(shè)計(jì)高通濾波器設(shè)計(jì)要求：①，②阻帶衰減大于等于15dB程序參見附錄中的2（2）利用頻率取樣法設(shè)計(jì)高通濾波器圖419 頻率取樣法設(shè)計(jì)高通濾波器的增益響應(yīng)從參考程序及圖419可以得到所設(shè)計(jì)出濾波器的參數(shù)如下：①濾波器的階數(shù)為32②，③阻帶衰減為18dB對(duì)比設(shè)計(jì)要求與所設(shè)計(jì)出濾波器的參數(shù)可知，其各項(xiàng)參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，所設(shè)計(jì)出的濾波器即為設(shè)計(jì)所要求的濾波器。在本論文中先是從濾波器的高通、低通、帶阻濾波前濾波后的仿真圖比較設(shè)計(jì)方法，然后再通過輸入一個(gè)加入噪聲的信號(hào)比較三種設(shè)計(jì)方法，通過比較看出等波紋濾波器可以獲得很好的濾波特性，切比雪夫等波紋逼近濾波方法能夠全面控制給定的設(shè)計(jì)指標(biāo)，通帶和阻帶達(dá)到最小等波動(dòng)特性，并且濾波器的借此相對(duì)較低。他們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上給了我許多的幫助和關(guān)心，如果沒有他們的寬容理解、技術(shù)指導(dǎo)和強(qiáng)有力的支持，也許不會(huì)這么快就完成論文的寫作。%定義濾波器的階數(shù)b=fir1(N,*f2/(fs/2))。title(39。)。%將信號(hào)變換到頻域AFs=abs(Fs)。)。ylabel(39。%濾波后的信號(hào)頻域圖AFsf=abs(Fsf)。title(39。[M,Wc,beta,ftype]=kaiserord(fcuts,a,dev,fs)。ylabel(39。f3=2000。)。AFs=abs(Fs)。)。幅度39。%信號(hào)頻域圖的幅值f=(0:255)*fs/512。信號(hào)濾波后頻域圖39。M=mod(M,2)+M。增益/分貝39。f4=55。%濾波前的信號(hào)圖像xlabel(39。)。ylabel(39。)。 AFsf=abs(Fsf)。title(39。floor()=4Ad=[Wm=Wp]。%參數(shù)分別是歸一化頻率與幅值xlabel(39。)。%濾波前信號(hào)plot(t,s)。信號(hào)濾波前時(shí)域圖39。)。%使用filter函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波subplot(211)plot(t,sf)%濾波后的信號(hào)圖像xlabel(39。)。ylabel(39。%通帶截止頻率m=0:M/2。%構(gòu)造頻域采樣向量H(k)Hd=[Hd conj(fliplr(Hd(2:M/2+1)))]。ylabel(39。f2=700。ylabel(39。%信號(hào)頻域圖的幅值f=(0:255)*fs/512。title(39。幅度39。%信號(hào)頻域圖的幅值f=(0:255)*fs/512。信號(hào)濾波后頻域圖39。[n,fo,ao,w]=remezord(f,a,dev,fs)。%濾波前的信號(hào)圖像xlabel(39。)。ylabel(39。時(shí)間/秒39。subplot(212)Fsf=fft(sf,512)。)。%截止頻率a=[0 1 0]。f4=800。幅度39。%頻率采樣plot(f,AFs(1:256))。信號(hào)濾波前頻域圖39。)。頻率/赫茲39。(3) 利用Remez函數(shù)設(shè)計(jì)等波紋帶阻濾波器fs=2000。 figure(1)freqz(b,1,1024,fs)。%濾波前的信號(hào)圖像xlabel(39。)。ylabel(39。時(shí)間/秒39。subp