【正文】 此外，扎實的基礎知識也是必不可少的，只有把我們所學的知識與實際生活結合起來，知識的價值才能得到全面的體現(xiàn)。羅老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。利用MATLAB軟件，可以使數(shù)字濾波器的設計和實現(xiàn)變得事半功倍，這就是為什么本文采用的是MATLAB軟件來進行應用研究的原因了。 課題展望人類已經(jīng)踏入了信息化時代，而信息數(shù)字化又是信息技術發(fā)展的主攻方向。但是當用低通濾波器濾波后，其噪聲基本被濾掉，實現(xiàn)濾波后回放的聲音與原始的聲音幾乎一樣。C:\代碼\39。)。ftemp=[N/2:N/21].*Fs/N。Window=boxcar(N1+1)。ws1=2*pi*4000/Fs。grid on。plot(ftemp,fftshift(abs(fft(z2))))。freqz(b,a,1000,Fs)。)。s39。ws=2*4000/Fs。其信號經(jīng)過低通濾波器程序：clcclear[x1,Fs,bits]=wavread(39。wavwrite(z1,Fs,39。title(39。z1 = filter(b1,1, x1)。wc=[(wp1+ws1)/2/pi,(wp2+ws2)/2/pi]。wp2=2*pi*4410/Fs。C:\代碼\39。C:\代碼\語音播放\39。信號經(jīng)過高通濾波器（頻域）39。z1 = filter(b1,1, x1)。Window=boxcar(N2)。wc1=(wp1+ws1)/2/pi。)。 。wavwrite(z1,Fs,39。title(39。z1 = filter(b1,1, x1)。Bt=ws1wp1。N=length(x1)。將信號通過4000HZ的低通濾波器后，因為只剩下低頻段的信號了，我們可以明顯發(fā)現(xiàn)其聲音與原始信號的聲音相比聲音較低沉。[Nd,wdc]=buttord(wp,ws,Rp,As)。[B,A]=butter(n,wc,39。As=10。)。因此，穩(wěn)定的模擬濾波器經(jīng)雙線性變換后所得的數(shù)字濾波器也一定是穩(wěn)定的。將式（26）寫成 ()將此關系解析延拓到整個S平面和S1平面，令jΩ=s，jΩ1=s1，則得 ()再將S1平面通過以下標準變換關系映射到Z平面 ()從而得到S平面和Z平面的單值映射關系為： () ()式（）與式（）是S平面與Z平面之間的單值映射關系，這種變換都是兩個線性函數(shù)之比，因此稱為雙線性變換式（）與式（。也就是說，第一步先將整個S平面壓縮映射到S1平面的π/T～π/T一條橫帶里；第二步再通過標準變換關系z=es1T將橫帶轉換到Z平面上去。 %數(shù)字濾波器頻率響應title(39。Window=boxcar(N3)。ws2=2*pi*4600/fs。) 高通濾波器頻率響應帶通濾波器程序：clearclcfs=44100。figure(3)。Window=boxcar(N2)。wc1=(wp1+ws1)/2/pi。C:\代碼\39。title(39。Window=boxcar(N1+1)。ws1=2*pi*4000/Fs。低通濾波器設計程序：[x1,Fs,bits]=wavread(39。 (3) 計算濾波器的單位脈沖響應h（n），它是理想單位脈沖響應和窗函數(shù)的乘積。窗函數(shù)的類型可以根據(jù)最小阻帶衰減As獨立選擇，原因是因為窗口長度N的大小對最小阻帶衰減As幾乎沒有影響。一般在設計濾波器之前，濾波器的技術指標是要根據(jù)具體的工程應用確定的。 (4) IIR數(shù)字濾波器是非線性的，所以其相位特性不好控制，當對相位要求較高時，則需要添加相位校準網(wǎng)絡。由于在運算中會出現(xiàn)舍入處理，會造成誤差不斷累積，偶爾會產(chǎn)生微弱的寄生振蕩。IIR數(shù)字濾波器具有以下特點：(1) IIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)可以寫成封閉函數(shù)的形式。2型線性相位FIR濾波器:為偶數(shù), 以點與點之間的中心對稱。當然設計一數(shù)字濾波器首先要清楚其原理。它在以矩陣運算的基礎上，把程序設計、計算和可視化融合到了一個交叉式的環(huán)境中。 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理的基礎,可以對信號進行過濾、參數(shù)估計和檢測等處理，在圖像、通信、雷達、語音等許多領域都有著廣泛的應用。從小的方面分：：模擬濾波器和數(shù)字濾波器。)grid on。figure(6)。title(39。x1_high = filter(b1,1, x1_z)。Window=boxcar(N2)。wc1=(wp1+ws1)/2/pi。頻率幅值39。xlabel(39。plot(f,abs(x1_zp(1:n/2)))。時間軸39。 %加噪語音信號的時域波形圖title(39。 %選取變換的點數(shù) x1_zp=fft(x1_z,n)。在通過高通濾波器濾除4000HZ以前的噪音信號，在將其頻譜與原信號頻譜疊加得到最終的噪音信號。)。y1=fft(x1)。 %縱坐標命名 title(39。)。 %設置波形圖橫坐標為時間figure(1)。size(x1) %求y的行數(shù)和列數(shù)y1=x1(:,1)。然后通過sound函數(shù)回放原語音信號，我們聽到一段優(yōu)美的英文歌。頻譜分析主要分析信號是由哪些頻率的正弦信號疊加得到的，以及這些正弦信號的振幅。F:\yuyin\39。 該設計采用的是優(yōu)美的鈴聲為分析樣本，利用windows下的錄音機錄制一小段語音，然后在matlab軟件平臺下，利用wavread函數(shù)對語音信號進行采樣，采樣頻率為FS=44100Hz，得到的采樣頻率和采樣點數(shù)為：[y,fs,bit]=wavread(39。每增加一個采樣位數(shù)，相當于力度范圍增加了6dB。1924年耐奎斯特（Nyquist）就推導出在理想低通信道的最高大碼元傳輸速率的公式：理想低通信道的最高大碼元傳輸速率=2W*log2N（其中W是理想低通信道的帶寬，N是電平強度） 采樣位數(shù)即采樣值或取樣值，用來衡量聲音波動變化的參數(shù)，是指聲卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進制位數(shù)。又（6）最后得出：頻域中的個點頻率成分為：（）結論：只要求出區(qū)間內(nèi)的各個整數(shù)值所對結應的，值，即可以求出在整個區(qū)間內(nèi)全部值，這就是為什么FFT能大量節(jié)省計算的關鍵所在。它的算法步驟如下：（1）分組，變量置換：DFT變換： 先將按的奇偶分為兩組，作變量置換:n=偶數(shù)時，令n=2r。因而通過第一次分解后，總共還需要次復數(shù)乘法以及次復數(shù)加法?？梢杂玫涡盘柫鲌D表示。設序列長度為,且滿足 (為正整數(shù)）按的奇偶性把分解成為兩個點的子序列：2點2點2點2點2點2點2點2點兩個2點DFT兩個2點DFT兩個2點DFT兩個2點DFT兩個4點DTF兩個4點DFT兩個N/2點的DFT （）則可將DFT化為 （）由于 （）與分別是及的點DFT： （） （）由此，我們可以看到，一個點DFT已分解成兩個的DFT。(3)因子的分布: 每由后向前（m由M10級）推進一級，則此系數(shù)為后級系數(shù)中偶數(shù)序號的那一半。FFT算法的概念：(1)“級”概念：將N 點DFT先分成兩個N/2點DFT，再是四個N/4點DFT…直至N/2個兩點DFT每分一次稱為“一”級運算。因為DFT直接計算的計算量與變換區(qū)間長度（N的平方）成正比，當N較大時，造成計算量太大，因而在快速傅里葉變換（簡稱FFT）出現(xiàn)以前，直接用DFT算法對信號進行頻譜分析和它的實時處理是不切實際的。第三章 介紹了數(shù)字濾波器的設計方法。核心部分有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。在C和FORTRAN語言里，繪圖都不是很容易，但是在MATLAB里通過數(shù)據(jù)的可視化則顯得非常簡單。，又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。MATLAB語言之所以能如此迅速地普及是由于它有著不同于其他語言的特點：，并且?guī)旌瘮?shù)非常豐富。所以相比其他同類軟件，它卓越的數(shù)據(jù)可視化和優(yōu)秀的數(shù)字計算能力使其脫穎而出。在科學技術蓬勃發(fā)展的70年代，引進了計算機輔助的設計方法，這使數(shù)字濾波器的設計以及實現(xiàn)僅僅是逼近響應模擬濾波器。在數(shù)字濾波器領域中，有限沖激響應（FIR）和無限沖激響應（IIR）的關系認識轉化是一個重大的發(fā)現(xiàn)。具體來說，凡是用數(shù)字方式對信號進行濾波、變換、調(diào)制、壓縮、增強、均衡、解調(diào)、估值、識別、產(chǎn)生等加工處理，都可以納入數(shù)字信號處理的領域。時域的分析處理有以下兩種方法：一種是對語音信號進行分析，這一分析方法屬于線性處理的范疇，其原理主要是通過信號的卷積、倍乘、時移、加減、以及求相關函數(shù)等來實現(xiàn)；另外一種是通過處理生成和變換成各種調(diào)制信號，這一分析方法屬于非線性的范疇，其原理是壓縮和擴張信號平均累加器的動態(tài)范圍，用門限法