吹管音樂濾波去噪使用雙線性變換法設計切比雪夫ii型濾波器-展示頁
2025-01-27 15:51本頁面
【正文】 v)將它賦值給某一向量，再對其進行采樣,然后使用plot語句畫出相關的頻譜圖形。39。轉化格式為WAV格式，并調(diào)整為單聲道，采樣速率8kHz，8位碼的音頻格式。因此，在（213）式中我們說是被預疇變到的。（3）虛軸映射到單位圓是以一種一對一的方式進行的，因此，在頻域不存在混疊現(xiàn)象。在（211）式的制約下的復平面映射如下圖所示。 雙線性變換法雙線性變換由下式定義： （211）這里T是一個參數(shù)。切比雪夫濾波器在過渡帶比巴特沃斯濾波器的衰減快，但頻率響應的幅頻特性不如后者平坦。 切比雪夫II型濾波器切比雪夫濾波器是在通帶或阻帶上頻率響應幅度等波紋波動的濾波器。 模擬低通濾波器技術指標要求由圖可見，必須滿足 （25） （26）參數(shù)和A是分別與以dB計的參數(shù)和有關的，這些關系是 （27） （28）波紋和的絕對標尺是通過下式與和A有關的： 利用幅度平方響應給出的模擬濾波器要求（21）和（22）式不包含任何相位信息。（3）結構上存在著輸出到輸入的反饋，也就是結構上是遞歸型的。與上述差分方程對應的傳遞函數(shù)為： (22)由傳遞函數(shù)可以發(fā)現(xiàn)無限長單位沖激響應濾波器有如下特點：（1） 單位沖激響應是無限長的。（3）研究并實行頻帶變換以便從數(shù)字低通濾波器得到其他數(shù)字濾波器。這種IIR濾波器設計的基本方法存在兩種途徑：設計模擬低通濾波器途徑1：實行濾波器變換S→Z實行頻帶變換 S → S 期望的IIR濾波器途徑2：設計模擬低通濾波器實行頻帶變換Z→Z實行濾波器變換S→Z 期望的IIR濾波器我們將研究途徑二的設計基本方法，在這種IIR濾波器設計方法將按下列步驟進行：（1）設計模擬低通濾波器。然而，AFD表格僅對低通濾波器適用，而同時要得到設計其他頻率選擇性濾波器（高通、帶通、帶阻等等）。這一方法的優(yōu)勢在于各種模擬濾波器設計（AFD）表格和映射在文獻中普遍都能獲得。2 設計原理 在網(wǎng)站上下載一段吹管音樂，繪制波形并觀察其頻譜，給定相應技術指標，用雙線性變換法設計的切比雪夫II 型IIR濾波器，對該吹管音樂進行濾波去噪處理，比較濾波前后的波形和頻譜并進行分析。具備庫函數(shù)資源豐富；語言精練，代碼靈活；面向?qū)ο?，控制功能?yōu)良；程序設計優(yōu)良，圖形功能強大；源代碼開放，形形色色工具箱等優(yōu)點，但是也有運行速度慢，占內(nèi)存較大的缺點。（1）學會 MATLAB 的使用，掌握 MATLAB 的程序設計方法；（2）濾波器指標必須符合工程實際，根據(jù)模擬濾波器的性能指標，確定數(shù)字濾波器指標；（3）采用雙線性變換法，設計滿足上述性能指標要求的ChebyshevII型數(shù)字低通濾波器；（4）設計完后應檢查其頻率響應曲線是否滿足指標；（5）處理結果和分析結論應該一致，而且應符合理論；（6）獨立完成課程設計并按要求編寫課程設計報告書；MATLAB是一種既可交互使用又能解釋執(zhí)行的計算機變成語言，可以用直觀的數(shù)學表達式來描述問題，從而避開繁瑣的底層編程，并且是解決工程技術問題的計算平臺?？删C合運用這些知識解決一定的實際問題，使學生在所學知識的綜合運用能力上以及分析問題、解決問題能力上得到一定的提高。本次使學生加深對理論知識理解的同時增強其邏輯思維的能力，另一方面對課堂教學中的理論知識做一個總結和補充。關鍵詞 課程設計；濾波去噪；IIR濾波器；雙線性變換法；1 引 言用酷狗音樂采集一段8000Hz，8bit的單聲道吹管音樂，繪制波形并觀察其頻譜，給定通帶截止頻率為2000Hz，阻帶截止頻率為2150Hz，通帶波紋為1dB，阻帶波紋為35dB，用雙線性變換法設計的一個滿足上述指標的切比雪夫II型IIR濾波器，對該吹管音樂進行濾波去噪處理。用酷狗音樂剪輯一段吹管音樂，并轉換為WAV格式，繪制波形并觀察其頻譜，給定相應技術指標，用雙線性變換法設計的一個滿足指標的切比雪夫II型IIR濾波器，對該語音信號進行濾波去噪處理，比較濾波前后的波形和頻譜并進行分析。鄒磊《吹管音樂濾波去噪—使用雙線性變換設計切比雪夫II型濾波器》第23頁 共23頁 吹管音樂濾波去噪——使用雙線性變換法設計切比雪夫II型濾波器學生姓名：鄒 磊 指導老師：胡雙紅摘 要 本課程設計的主要目的是設計一個切比雪夫II型濾波器，并對吹管音樂進行濾波去噪。,設計方法為雙線性變換法。程序通過調(diào)試運行，初步實現(xiàn)了設計目標，并且經(jīng)過適當完善后，已達到設計要求。 課程設計目的綜合運用數(shù)字信號處理的理論知識進行頻譜分析和濾波器設計，通過理論推導得出相應結論，再利用 MATLAB 作為編程工具進行計算機實現(xiàn)，從而加深對所學知識的理解，建立概念。熟悉和鞏固模擬濾波器的設計方法和原理 ，掌握雙線性變換方法切比雪夫濾波器設計方法 ，實現(xiàn)濾波器設計的有關經(jīng)典算法 ，熟練掌握使用MATLAB語言設計各種要求的數(shù)字濾波器 。同時通過課程設計培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，認真的工作作風和團隊協(xié)作精神。它擁有豐富的函數(shù)資源和工具箱資源，MTLAB最大的特點就是簡潔開放的程序代碼和直觀實用的開發(fā)環(huán)境。MATLAB已經(jīng)成為國際上最流行的科學與工程計算軟件工具，現(xiàn)在的MATLAB已經(jīng)不僅僅是一個“矩陣實驗室”了，它已經(jīng)成為一種具有廣泛應用前景的全新的計算機高級語言，在國內(nèi)外高校和研究部門中正扮演重要角色。
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