【正文】 漢寧 窗設(shè)計(jì)的 FIR濾波器 》 第 ２０ 頁 共 20 頁 附錄 3： function [db,mag,pha,grd,w] = freqz_m(b,a)。)。 title(39。)。 subplot(3,2,5)。)。幅度 39。 axis([0,2,])。頻率（ f） 39。 grid on。原始音樂信號時(shí)間 x39。 grid on。濾波器脈沖響應(yīng)圖 39。相位（ pha） 39。plot(w,pha)。xlabel(39。)。 title(39。 % 定義時(shí)間范圍 w_ham=hanning(M)。 df=min((fsdfpd),(fpufsu))。 fpd=1450。xlabel(39。)。 title(39。)。 %加上標(biāo)題和橫坐標(biāo)名稱 grid on。)。 % 對原始信號和加噪信號進(jìn)行 fft 變換 X=X(1:N/2)。 % 按指定的采樣率和每樣本編碼位數(shù)回放 N=length(x)。 K在這兩周里，我利用老師給出的模板，結(jié)合相關(guān)的專業(yè)知識，比較輕松的完成了課設(shè)的任務(wù)。 聲音中刺耳的聲音沒有了，幾乎恢復(fù)成 原始的聲音，但較原始的聲音更平滑一些。 信號濾波處理 用自己設(shè)計(jì)的各濾波器分別對采集的信號進(jìn)行濾波，在 Matlab 中， FIR 濾波器利用函數(shù) fftfilt 對信號進(jìn)行濾波， IIR 濾波器利用函數(shù) filter 對信號進(jìn)行濾波 ， 對語音信號進(jìn)行濾波后，仔細(xì)對比濾波前和濾波后的語音信號圖，得出結(jié)論。 % 計(jì)算漢寧窗設(shè)計(jì)該濾波器時(shí)需要的階數(shù) n=0:M1。fcu=(fpu+fsu)/2。再調(diào)用 freqz(b,a,512,fs)即可得到該濾波器的頻率響應(yīng)。)。 title(39。)。grid on。)。幅度 39。plot(t,x)。調(diào)用程序如下： X=abs(fft(x))。 % 按指定的采樣率和每樣本編碼位數(shù)回放 計(jì)算信號長度并加入噪聲。 CE 軟件操作界面如圖 32所示 。它的頻域幅度特性函數(shù)為： 1()222( ) 0 . 5 ( ) 0 . 2 5 [ ( ) ( ) ]11NjR R RW W W W eNN ???? ? ? ?????? ? ? ? ??????? （ 29） 其中 ()RW? 為矩形窗函數(shù)的幅度頻率特性函數(shù)。在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)字濾波器常常被用來實(shí)現(xiàn)選頻操作，所以指標(biāo)的形式一般為在頻域中以分貝值給出的相對幅 度響應(yīng)和相位響應(yīng)。 [6] FIR 濾波器的設(shè)計(jì)方法主要分為兩類： 第 一類是 基于逼近理想濾波器器特性的方法包括窗函數(shù)法、頻率采樣法、和等波紋最佳逼近法；第二類是最優(yōu)設(shè)計(jì)法。 MATLAB 在信號與系統(tǒng)中的另一主要應(yīng)用是數(shù)值計(jì)算與仿真分析，主要包括函數(shù)波形繪制、函數(shù)運(yùn)算、沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)仿真分析、信號的時(shí)域分析、信號的頻譜分析、系統(tǒng)的 S 域分析、零極點(diǎn)圖繪制等內(nèi)容。它不僅是一個(gè)在各類工程設(shè)計(jì)中便于使用的計(jì)算工具，而且也是一個(gè)在數(shù)學(xué)、數(shù)值分析和工程計(jì)算等課程教學(xué)中的優(yōu)秀的教學(xué)工具，在世界各地的高等院校中十分流行，在各類工業(yè)應(yīng)用中更有不俗的表現(xiàn)。 通過本次課設(shè)，我們能夠?qū)W會如何綜合運(yùn)用課堂上學(xué)會的理論知識，增強(qiáng)自己 的動能力與聯(lián)系實(shí)際的能力，為以后的工作奠定基礎(chǔ)。繪制波形并觀察其頻譜特點(diǎn)，加入一個(gè)帶外單頻噪聲，用漢寧窗設(shè)計(jì)一個(gè)滿足指標(biāo)的 FIR 濾波器，對該含噪音樂信號進(jìn)行濾波去噪處理，比較濾波前后波形和頻譜并進(jìn)行分析，根據(jù)結(jié)果和學(xué)過的理論得出合理結(jié)論。 （ 3）處理結(jié)果和分析結(jié)論應(yīng)該一致，而且應(yīng)符合理論。其中，符號運(yùn)算功能的實(shí)現(xiàn)是通過請求 MAPLE 內(nèi)核計(jì)算并將結(jié)果返回到 MATLAB 命令窗口。 20 世紀(jì) 60 年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。 與前面的表示形式，即 )()()( ??? ? jgj eHeH ?相比， )(?gH 與 ? 不同。 （ 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 21 漢寧窗函數(shù)的時(shí)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。 調(diào)用程序如下： [x,fs,bits]=wavread(39。 % 單頻噪聲頻率 t=0:1/fs:(N1)/fs。 Y=Y(1:N/2)。)。 %加上標(biāo)題和橫坐標(biāo)名稱 grid on。)。 title(39。)。xlabel(39。 用繪圖命令分別畫出加噪前后的時(shí)域 和頻域波形，如下圖 33 所示 。fsu=2wcu=fcu/fs*2*pi。 % 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。Y_fil=Y_fil(1:N/2)。 對各時(shí)域、頻譜圖的范圍沒有好的預(yù)計(jì)，導(dǎo)致出圖時(shí)波形效果不理想。 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)。 % 程序作者 ： 余霏霖 /% 最后修改日期 ： 202038 [x,fs,bits]=wavread(39。 % 計(jì)算時(shí)間范圍，樣本數(shù)除以采樣頻率 x=x(:,1)39。 % 計(jì)算頻譜的譜線間隔 f=0:deltaf:fs/2deltaf。)。 title(39。)。xlabel(39。 subplot(2,2,4)。ylabel(39。fsu=2 dw=df/fs*2*pi。.*hd_bs。xlabel(39。plot(w/pi,mag)。ylabel(39。)。 grid on。n39。Y_fil=Y_fil(1:N/2)。時(shí)間（ t） 39。 axis([0,10000,0,1000])。幅度 39。)。 subplot(3,2,4)。)。 title(39。)。xlabel(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)。whole39。 grd = grpdelay(b,a