【正文】 )。 subplot(3,2,5)。ylabel(39。)。plot(t,x)。 subplot(2,2,4)。ylabel(39。)。 22 % 計(jì)算上下邊帶中心頻率，和頻率間隔 wcd=fcd/fs*2*pi。 xlabel(39。plot(t,y)。x39。 % 加入一個(gè)單頻噪聲 sound(y,fs,bits)。熟悉 DSP 芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)流程 。 % 計(jì)算頻譜取前一半 濾波前后以及加入噪聲后的波形對(duì)比圖如 36 圖所示，由圖可以看出，加噪聲的語音經(jīng)過 FIR 濾波器的濾除噪聲處理，噪聲已經(jīng)完全被濾掉，說明 FIR 濾波器設(shè)計(jì)比較理想。 wcu=fcu/fs*2*pi。 % 計(jì)算頻譜頻率范圍 用繪圖程序 畫出 加噪前后信號(hào)的時(shí)域和頻域波形圖，如圖 34所示， 從下圖可以看出，在為語音信號(hào)加入噪聲后，語音信號(hào)的時(shí)域波形圖變得很寬，但是時(shí)間軸沒有改變，其頻域波形圖則出現(xiàn)一很尖銳的直線，其頻率為 1700Hz，即加入的單頻噪聲的頻率為 1700Hz。 采集完成后在信號(hào)中加入一個(gè)單頻噪聲，設(shè)計(jì)的任務(wù)即為從含噪信號(hào)中濾除單頻噪聲，還原原 始信號(hào)。以低通線性相位 FIRDF 設(shè)計(jì)為例，一般選擇 ? ??jd eH 為線性理想低通濾波器，即 ? ? ???? ? ， ，0??? jjd eeH ??? ?? ???cc （ 25） 9 （ 2）求出 ??nhd 。 2. 設(shè)計(jì)原理 FIR 濾波器 有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器（ Finite Impulse Response Digital Filter,縮寫 FIRDF） ：有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器，是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中最基本的元件 ， 最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)線性相性濾波 ，它可以在保證任意幅頻特性的同時(shí)具有嚴(yán)格的線性相頻特性，同時(shí)其單位抽樣響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，因而濾波器是穩(wěn) 7 定的系統(tǒng)。在過去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣 泛的應(yīng)用 。 數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理，以得到符合人們需要的信號(hào)形式。因此， FIR 濾波器在通信、圖像處理、模式識(shí)別等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。對(duì) ? ??jd eH 進(jìn)行 IFT 得到 ? ? ? ? ? ?? ?? ??? ???? ?? ?? ? ??? ?? n ndeeHnh jjdd s i n2 1 （ 26） （ 3）加窗得到 FIRDF 的單位脈沖響應(yīng) ??nh ， ? ? ? ? ? ?nwnhnh d? （ 27） 式中， ??nw 稱為窗口函數(shù)，其長(zhǎng)度為 N 。 調(diào)用的程序如下： [x,fs,bits]=wavread(‘ ’ )。將語音重放時(shí)，則聽到一種尖尖刺耳的聲音， 13 說明噪聲完全覆蓋了以前的語音信號(hào)。 dw=df/fs*2*pi。 16 圖 36 濾波前后的波形對(duì)比圖 結(jié)果分析 語音信號(hào)經(jīng)過 FIR 濾波器的濾除噪聲的處理， 在 Matlab 中，函數(shù) sound 可以對(duì)聲音進(jìn)行回放。 數(shù)字濾波器是 DSP 的典型應(yīng)用，學(xué)會(huì)了有助于觸類 旁通，利于進(jìn)一步的學(xué)習(xí)研究，能做到理解其他基于 DSP 的系統(tǒng)的功能和工作原理。 % 可以明顯聽出有尖銳的單頻嘯叫聲 X=fft(x)。)。 title(39。f39。 wcu=fcu/fs*2*pi。 xlabel(39。mag39。plot(h_bs)。 grid on。 xlabel(39。y39。plot(t,y_fil)。 xlabel(39。濾波后的頻域波形 39。 grid on。)。加噪聲前的頻域波形 39。 % 計(jì)算頻譜取前一半 figure(3) subplot(3,2,1)。 grid on。)。以 db 為單位的幅度特性 39。 df=min((fsdfpd),(fpufsu))。)。 subplot(2,2,3)。ylabel(39。 % 計(jì)算時(shí)間范圍，樣本數(shù)除以采樣頻率 y=x’ +*sin(fn*2*pi*t)。 18 5. 項(xiàng)目完成結(jié) 這個(gè)學(xué)期大四第一學(xué)期 ， 通過 學(xué)習(xí) 徐梅宣老師 的 DSP 原理及應(yīng)用 課程， 利用 DSP 的 FIR 濾波器設(shè)計(jì)，對(duì) DSP 芯片的使用，以及利用 DSP 芯片組成的基本系統(tǒng)的相關(guān)電路有了比較深的認(rèn)識(shí)。Y_fil=Y_fil(1:length(Y_fil)/2)。 % 計(jì)算上下邊帶中心頻率，和頻率間隔 wcd=fcd/fs*2*pi。 % 計(jì)算頻譜的譜線間隔 f=0:deltaf:fs/2deltaf。 采樣點(diǎn)數(shù)是指 采樣值或取樣值 。 其性能如表 21所示： 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 表 21 常見窗函數(shù)性能表 用窗口設(shè)計(jì)法基本步驟如下： （ 1）構(gòu)造希望逼近的頻率響應(yīng)函數(shù) ? ??jd eH 。可以直接調(diào)用 ,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲?MATLAB 函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用 [2]。 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(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。 在本次課程設(shè)計(jì)中，最主要的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì) FIR 濾波器， 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。 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。如果要求第一類線性相位 FIRDF，則要求 ??nh 關(guān)于 ? ? 2/1?N 點(diǎn)偶對(duì)稱。 % 輸入?yún)?shù)為文件的全路徑和文件名輸出的第一個(gè)參數(shù)是每個(gè)樣本的值， fs 12 是生成該波形文件時(shí)的采樣率， bits 是波形文件每樣本的編碼 位數(shù)。 圖 34