【正文】
近年來,國外及國內(nèi)有些學(xué)校對(duì)一般電類專業(yè)該課程的教學(xué)主要強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性學(xué)習(xí),主要介紹數(shù)字信號(hào)處理的用途和用法,而對(duì)其深?yuàn)W的理論推導(dǎo)僅做一般介紹,并給學(xué)生提供進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),以激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。第七單元的課程我們學(xué)習(xí)了線性相位有限脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器,窗函數(shù)法設(shè)計(jì)有限脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)二、專業(yè)認(rèn)識(shí)和未來規(guī)劃通信工程是一門工程學(xué)科,主要是在掌握通信基本理論的基礎(chǔ)上,運(yùn)用各種工程方法對(duì)通信中的一些實(shí)際問題進(jìn)行處理。參考文獻(xiàn)[1][M].北京:中國水利水電出版社,2004.[2]王安民,陳明欣,[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007 [3]彭啟琮,[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,1997 [4]李宏偉,[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào),2001(1):41~44 [5][M].梁曉雯,裴小平,李玉虎,:清華大學(xué)出版社,2006 [6][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003比較圖4和圖5,可以看到1200Hz以上的頻譜明顯得到了抑制。用戶可以根據(jù)電阻阻值調(diào)節(jié)增益的大小,使語音輸入輸出達(dá)到最佳效果。AIC23通過麥克風(fēng)輸入或者立體聲音頻輸入采集模擬信號(hào), 并把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào), 存儲(chǔ)到DSP的內(nèi)部RAM中,以便DSP處理。一方面,對(duì)聲學(xué)語音學(xué)統(tǒng)計(jì)模型的研究逐漸深入,魯棒的語音識(shí)別、基于語音段的建模方法及隱馬爾可夫模型與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為研究的熱點(diǎn)。在高度信息化的今天,語音信號(hào)處理是信息高速公路、多媒體技術(shù)、辦公自動(dòng)化、現(xiàn)代通信及智能系統(tǒng)等新興領(lǐng)域應(yīng)用的核心技術(shù)之一。den = input(39。k(ii)= a1(ii+1)。畫出兩種實(shí)現(xiàn)的框圖。并聯(lián)II型39。[r2,p2,k2] = residue(num,den)。[z,p,k] = tf2zp(num,den)。den = input(39。)。subplot(2,2,3)。Amplitude39。xlabel(39。Type 1 FIR Filter39。num1 = [b 81 fliplr(b)]。 。)。plot(w/pi,g,w/pi,ThreedB,t1,t2)。title([39。)。N = input(39。n = [:1:]。y = 2*fc*sinc(2*fc*n)。k = n+。disp(39。()式()式由圖可知:這些情節(jié)由impz給生成的因果的脈沖響應(yīng)實(shí)現(xiàn)的H(z)。L = input(39。w = 0:pi/511:pi。ylabel(39。h = freqz(num, den, w)。% horizontal line at Dp tmpY = ones(1,length(w))*(Ds)。% vertical line at passband edge freq tmpX = ones(1,length(tmpY))*wp2。xlabel(39。Phase = angle(Hz)。figure(1)。A = [0 1 0]。Unwrapped Phase(rad)39。omega /pi39。xlabel(39。Dp = 。)。grid。grid。Ws = 。figure(3)。)。Numerator Coefficients are 39。欲滿足指標(biāo),應(yīng)調(diào)節(jié)N= 用凱澤窗設(shè)計(jì)一個(gè)有限沖激響應(yīng)低通濾波器。Phase Response39。T2 = *ones(1,length(w2))。figure(1)。:增益和相位響應(yīng)如下:=,圖如下: 漢寧窗:布萊克曼窗:切比雪夫窗: 程序如下:% Program Q7_22 % Use ParksMcClellan to design a linear phase Lowpass % FIR Digital Filter meeting the design specification given % in .%Compute and plot the gain function.%Compute and plot the unwrapped phase response.%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear。這種估計(jì)經(jīng)常和FIR設(shè)計(jì)的凱瑟窗一起用。num=[fliplr(b)0 b]。使其成了一個(gè)線性相位FIR濾波器。濾波器的未畸變的相位響應(yīng)及群延遲響應(yīng)如下:。增益,dB39。)。指標(biāo)如下:7 kHz的抽樣率, kHz的通帶邊界頻率, kHz的阻帶邊界頻率,, dB的通帶波紋,50 dB的最小阻帶衰減。% 顯示傳輸函數(shù)disp(39。)。寫出所產(chǎn)生的傳輸函數(shù)的準(zhǔn)確表達(dá)式。二型濾波器不可能是高通濾波器,因?yàn)楸仨氃趜=1處有零點(diǎn),意味著w=+π。對(duì)于每種情況,研究希爾伯特變換器的頻率響應(yīng)的擺動(dòng)行為。 ,使用remezord函數(shù)的結(jié)果為N=:firpmord([2000 2500],[1 0],[ ],10000):在這里,firpmord給了一個(gè)比凱爾更大比凱瑟更小一點(diǎn)的結(jié)果。% Design spec as given in = 2*10^3。plot(w/pi,g)。T3 = *ones(1,length(w2))。)。程序:% Program Q7_23 % Use Kaiser window to design a linear phase Lowpass % FIR Digital Filter meeting the design specification given % in .% % It is clear from the statement of the question that Mitra % wants us to use()and()for this % isn39。)。% Compute the frequency response w2 = 0:pi/511:pi。UPhase = unwrap(Phase)。As = 50。axis([0 180 5])。xlabel(39。ylabel(39。Ds = 。omega /pi39。)。)。DEV = [Ds Dp Ds]。plot(w/pi,g)。plot(w2/pi,Phase)。omega /pi39。plot(tmpX,tmpY, 39。plot(w/pi,tmpY, 39。subplot(2,1,1)plot(w/pi,abs(h))。Phase in radians39。num = [ 1]。輸入樣本數(shù) L: 39。(z)在()穩(wěn)定,這意味著H[n]是絕對(duì)可和,我們看到交替和指數(shù)衰減的脈沖響應(yīng)。Poles:39。stem(k,y)。k = n+。y = 2*fc*sinc(2*fc*n)。Enter the filter time shift N: 39。ylabel(39。M = 39。grid。n = 0:M1。用MATLAB計(jì)算并畫出它們的增益響應(yīng),驗(yàn)證設(shè)計(jì)的濾波器是否滿足指標(biāo)。num2 = [b 81 81 fliplr(b)]。)。Time index n39。)。zplane(num3,1)。disp(roots(num2))。分母系數(shù) = 39。sos = zp2sos(z,p,k),生成如下有限沖激響應(yīng)傳輸函數(shù)的一個(gè)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn): H1(z)=2+10z^(1)+23z^(2)+34z^(3)+31z^(4)+16 z^(5)+4z^(6)畫出級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)的框圖。disp(39。)disp(39。答:并聯(lián)I型框圖:并聯(lián)II型框圖::全通傳輸函數(shù)的實(shí)現(xiàn):As(z)是一個(gè)穩(wěn)定的傳輸函數(shù)嗎? 答:運(yùn)行結(jié)果:k(5)= k(4)= k(3)= k(2)= k(1)= 2從{ki}的值我們可以得到傳輸函數(shù)A5(z)是穩(wěn)定的,因?yàn)閷?duì)所有的1:A6(z)足一個(gè)穩(wěn)定的傳輸函數(shù)嗎? 答:得到A6(z)的{ki}值如下:k(6)= k(5)= k(4)= k(3)= k(2)= k(1)= 從{ki}的值可以得到傳輸函數(shù)A6(z)是穩(wěn)定的,因?yàn)榉答佅禂?shù)的平均幅值小于整體。a1(1:ii+1)=(a1(1:ii+1)k(ii)*a1(ii+1:1:1))/(1k(ii)*k(ii))。Denominator coefficient vector = 39。通常這些信號(hào)處理的過程要滿足實(shí)時(shí)且快速高效的要求,隨著DSP技術(shù)的發(fā)展,以DSP為內(nèi)核的設(shè)備越來越多,為語音信號(hào)的處理提供了良好的平臺(tái)。另一方面,為了語音識(shí)別實(shí)用化的需要,講者自適應(yīng)、聽覺模型、快速搜索識(shí)別算法以及進(jìn)一步的語言模型的研究等課題倍受關(guān)注。當(dāng)DSP完成對(duì)音頻數(shù)據(jù)的處理以后, AIC23再把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào), 這樣就能夠在立體聲輸出端或者耳機(jī)輸出端聽到聲音。從而實(shí)現(xiàn)良好的模擬語音信號(hào)輸入與模擬信號(hào)的輸出。[7]江濤,[J].電子技術(shù)用,2002,28(7):70~72[8]TexasInstrumentsIncorporated:TMS320VC5402Datasheet,2001致謝在本次課程設(shè)計(jì)的即將完成之際,筆者的心情無法平靜,本文的完成既是筆者孜孜不倦努力的結(jié)果,更是指導(dǎo)老師樊洪斌老師親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)的結(jié)果。通過該專業(yè)的學(xué)習(xí),可以掌握電話網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種通信系統(tǒng)的原理,研究提高信息傳送速度的技術(shù),根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)新的通信系統(tǒng),開發(fā)可迅速準(zhǔn)確地傳送各種信息的通信工具等。對(duì)該課程的改革思想主要是課程要。數(shù)字信號(hào)處理課程的特點(diǎn)是課程本身理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)較多、概念比較抽象,使我們感到有枯燥難學(xué)之感。第六單元的課程我們理解數(shù)字濾波器的基本概念,模擬濾波器的設(shè)計(jì),巴特沃斯濾波器的設(shè)計(jì),切比雪夫?yàn)V波器的設(shè)計(jì),脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)無限脈沖響應(yīng)字?jǐn)?shù)字濾波器,雙線性變換法設(shè)計(jì)無限脈沖響應(yīng)字?jǐn)?shù)字濾波器,數(shù)字高通﹑帶通﹑帶阻濾波器的設(shè)計(jì)。因此,本次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。下圖中LLINEOUT 為左聲道輸出,RLINEOUT為右聲道輸出??刂仆ǖ乐辉谂渲肁IC23 的內(nèi)部寄存器時(shí)工作, 而當(dāng)傳輸音頻數(shù)據(jù)時(shí)則處于閑置狀態(tài)。但是它的快速發(fā)展可以說是從1940年前后Dudley的聲碼器和Potter等人的可見語音開始的;20世紀(jì)60年代中期形成的一系列數(shù)字信號(hào)處理的理念和技術(shù)基礎(chǔ);到了80年代,由于矢量量化、隱馬爾可夫模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等相繼被應(yīng)用于語音信號(hào)處理,并經(jīng)過不斷改進(jìn)與完善,使得語音信號(hào)處理技術(shù)產(chǎn)生了突破性的進(jìn)展。語音是人類相互之間進(jìn)行交流時(shí)使用最多、最自然、最基本也是最重要的信息載體。)。for ii = N:1:1, alpha(N+2ii:N+1)= alpha(N+2ii:N+1)alpha(Nii+1)*a1(2:ii+1)。答:并聯(lián)I型框圖:并聯(lián)II型框圖:()所示因果無限沖激響應(yīng)傳輸函數(shù)的兩種不同并聯(lián)形式實(shí)現(xiàn)。disp(39。[r1,p1,k1] = residuez(num,den)。)。這兩個(gè)傳輸函數(shù)哪一個(gè)是穩(wěn)定的? % Program P4_4 clf。Zeros of Type 2 FIR Filter are39。)。ylabel(39。stem(n1,num3)。title(39。b = [ ]。, num2str(M)])。Enter the filter length M: 39。t2 =50::。)。omega /pi39。 clear。fc = 。n = [:1:]。y = 2*fc*sinc(2*fc*n)。disp(z)。)。den = [ 1]。系統(tǒng)的傳輸函數(shù)為clf。)。den = [1]。)。)。grid。% Find and plot the phase figure(2)。% Compute and plot the gain response [g, w] = gain(h,[1])。F = [Fs1 Fp1 Fp2 Fs2]。ylabel(39。xlabel(39。axis([0 180 5])。Fs = 12000。omega /pi39。plot(w2/pi,Phase)。plot(w/pi,g)。% Design spec as given in = 。)。Gain Response39。% Show the Numerator Coefficients disp(39。低通濾波器系數(shù): 增益和相位響從圖中可以看出此時(shí)的濾波器不滿足指標(biāo)。title(39。T1 = *ones(1,length(w2))。% Compute and plot the gain response [g, w] = gain(h,[1])。輸出結(jié)果為濾波器的系數(shù)。因?yàn)閯P瑟使用了一個(gè)不同的近似估計(jì)。b=2*(c.*c)./(pi*n)。現(xiàn)在,理想的有限脈沖響應(yīng)長度甚至有對(duì)稱的中點(diǎn)h[n]。答:表達(dá)式如下:設(shè)計(jì)的濾波器增益響應(yīng)如下:從圖中可以總結(jié)出設(shè)計(jì)符合指標(biāo)。ylabel(39。stop39。評(píng)論你的結(jié)果 答:標(biāo)準(zhǔn)通帶邊緣角頻率Wp是:標(biāo)準(zhǔn)阻帶邊緣角頻率Ws是:理想通帶波紋Rp是1dB 理想阻帶波紋Rs是50dB =8,=5,=5,=4,并且符合要求。評(píng)論你的結(jié)果。分子系數(shù)是 39。title(39。你的設(shè)計(jì)符合指標(biāo)嗎,使用MATLAB,計(jì)算井繪制濾波器的未畸變的相位響應(yīng)及群延遲響應(yīng)。,以產(chǎn)生長度分別為81,61,41和21的四個(gè)零相位微分器的沖激響應(yīng)系數(shù),計(jì)算并畫出它們的幅度響應(yīng)。波紋的數(shù)量與希爾伯特變換器的長度之間有什么關(guān)系?最大波紋的高度與濾波器的長度之間有什么關(guān)系? 答:幅度響應(yīng)如下:從中可以觀察到由于吉布斯現(xiàn)像產(chǎn)生的幅度響應(yīng)的擺動(dòng)行為。使用凱爾則更接近與一般情況。Fs = *10^3。grid。figure(4)。figure(3)。t the greatest thing to try because kaiserord already does % exactly what we need....but that39。disp(h)。Hz = freqz(h,[1],w2)。plot(w2/pi,UPhase)。Ds =