【正文】 ……………………3 二．設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………………………3 三．設(shè)計(jì)原理……………………………………………3 四．具體實(shí)現(xiàn)……………………………………………5 …………………………………5 ………………………8 …………………13 ………………………………19 ……………………19 ……………………………22 五． 結(jié)果分析……………………………………………27 第2部分 課程設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………28 一． 參考文獻(xiàn)……………………………………………28第1部分 課程設(shè)計(jì)報(bào)告一．設(shè)計(jì)目的綜合運(yùn)用本課程的理論知識進(jìn)行頻譜分析以及濾波器設(shè)計(jì)，通過理論推導(dǎo)得出相應(yīng)結(jié)論，并利用MATLAB作為工具進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從而復(fù)習(xí)鞏固課堂所學(xué)的理論知識，提高對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力，并從實(shí)踐上初步實(shí)現(xiàn)對數(shù)字信號的處理。=fft(x)對采集的信號做快速傅立葉變換，并用[h1,w]=freqz(h)進(jìn)行DTFT變換。，F(xiàn)IR濾波器利用函數(shù)fftfilt對信號進(jìn)行濾波。xa(t)d(tnT)=229。n=165。165。229。?a(t)Xa(jW)171。xa(t)DT(jW)171。2p1165。Xa(jWjk)=229。TTk=165。如果：236。Xa(jW)=237。238。Ws/2即連續(xù)信號是帶限的，且信號最高頻率不超過抽樣頻率的二分之一，則可不失真恢復(fù)。2Wh 或 fs179。程序如下：Fs=8000。%錄音時(shí)間 fprintf(39。,time)。%暫停命令 fprintf(39。)。double39。%錄制語音信號 fprintf(39。)。按Enter鍵回放錄音39。pause。%按任意鍵播放語音信號wavwrite(x,Fs,39。)。%返回采樣點(diǎn)數(shù) df=fs/N。f=[(n11)*(2*pi/N)]/pi。subplot(2,1,1)。%錄制信號的時(shí)域波形 title(39。)。幅值/A39。%顯示縱坐標(biāo)的表示意義 grid。%快速傅立葉變換 figure(2)。plot(f,abs(y0(n1)))。原始信號的頻譜圖39。%加標(biāo)題 xlabel(39。)。幅值 39。%顯示縱坐標(biāo)表示的意義 title(39。)。%加網(wǎng)格 原始信號的時(shí)域與頻譜圖針對實(shí)際發(fā)出聲音落后錄制動作半拍的現(xiàn)象，如何拔除對無效點(diǎn)的采樣的問題: 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是錄音開始時(shí)，人的反應(yīng)慢了半拍，導(dǎo)致出現(xiàn)了一些無效點(diǎn)，而后而出現(xiàn)的無效的點(diǎn)，主要是已經(jīng)沒有聲音的動作，先讀取聲音出來，將原始語音信號時(shí)域波形圖畫出來，根據(jù)己得到的信號，可以在第二次讀取聲音的后面設(shè)定采樣點(diǎn)，取好有效點(diǎn)，畫出濾除無效點(diǎn)后的語音信號時(shí)域波形圖，對比可以看出。x=wavread(39。, 7[4000,24000])。%畫出截取后的時(shí)域圖形 title(39。)。頻率39。ylabel(39。)。%畫網(wǎng)格 去除無效點(diǎn)MATLAB程序如下。fs=1200。rp=1。wp=2*pi*fp/Fs。Fs1=1。was=2*tan(ws/2)。s39。[B,A]=butter(N,wc,39。)。figure(1)。plot(w,abs(h))。巴特沃斯低通濾波器39。xlabel(39。)。耗損（dB）39。gridon。%高通濾波fp=4800。Fs=22050。rs=100。ws=2*pi*fs/Fs。Fs1=1。was=2*tan(ws/2)。s39。[B,A]=butter(N,wc,39。,39。)。figure(1)。plot(w,abs(h))。巴特沃斯高通濾波器39。xlabel(39。)。耗損（dB）39。grid on。%帶通濾波fp=[1200,3000]。Fs=8000。rs=100。ws=2*pi*fs/Fs。Fs1=1。was=2*tan(ws/2)。s39。[B,A]=butter(N,wc,39。)。figure(4)。plot(w,abs(h))。巴特沃斯帶通濾波器39。xlabel(39。)。耗損（dB）39。grid on。C:39。%播放原始信號wavplay(x,fs)。%返回采樣點(diǎn)數(shù) df=fs/N。f=[(n11)*(2*pi/N)]/pi。subplot(4,2,1)。%錄制信號的時(shí)域波形title(39。)。幅值/A39。%顯示縱坐標(biāo)的表示意義 grid。%快速傅立葉變換 subplot(4,2,3)。%原始信號的頻譜圖 title(39。)。頻率w/pi39。%顯示橫坐標(biāo)表示的意義 ylabel(39。)。原始信號的頻譜圖39。%加標(biāo)題 grid。beta=。ws=2*pi*1200/fs。wn=(ws+wc)/2。h=fir1(n,wn/pi,39。,kaiser(n+1,beta))。ys=fftfilt(h,x)。%將濾波后的語音信號進(jìn)行快速傅立葉變換 figure(4)。%在四行兩列的第二個(gè)窗口顯示圖形 plot(ys)。低通濾波后信號的時(shí)域波形39。%加標(biāo)題 xlabel(39。)。幅值/A39。%顯示標(biāo)表示的意義 grid。%在四行兩列的第四個(gè)窗口顯示圖形 plot(f, abs(fftwave(n1)))。頻率w/pi39。ylabel(39。)。低通濾波器濾波后信號的頻譜圖39。%標(biāo)題 grid。%播放濾波后信號3．2高通濾波器濾波 fs=8000。ws=2*5000/fs。width=wswc。n=ceil(*pi/width)。high39。[h1,w]=freqz(h)。%將信號送入高通濾波器濾波 subplot(4,2,5)。%信號的時(shí)域波形 xlabel(39。)。幅值/A39。%顯示標(biāo)表示的意義 title(39。)。幅值/A39。%顯示縱坐標(biāo)的表示意義 grid。%將濾波后的語音信號進(jìn)行快速傅立葉變換 subplot(4,2,7)。%繪制模值 axis([0 1 0 50])。頻率w/pi39。ylabel(39。)。高通濾波器濾波后信號的頻譜圖39。%標(biāo)題 grid。%播放濾波后信號3．3帶通濾波器 fs=8000。wc1=2*pi*1000/fs。ws1=2*pi*1200/fs。width=ws1wc1。wn2=(ws2+wc2)/2。n=ceil(*pi)。band39。[h1,w]=freqz(h)。%將信號送入高通濾波器濾波 figure(4)。%在四行兩列的第六個(gè)窗口顯示圖形 plot(ys1)。帶通濾波后信號的時(shí)域波形39。%加標(biāo)題 xlabel(39。)。幅值/A39。%顯示縱坐標(biāo)表示的意義 grid。%對濾波后的信號進(jìn)行快速傅立葉變換 subplot(4,2,8)。%繪制模值 axis([0 1 0 50])。頻率w/pi39。ylabel(39。)。帶通濾波器濾波后信號的頻譜圖39。%加標(biāo)題 grid。%播放濾波后信號 圖形如下：原始信號的時(shí)域波形幅值/A01012x 10原始信號的頻譜圖34幅值/分析：三個(gè)濾波器濾波后的聲音與原來的聲音都發(fā)生了變化。%在Matlab中，函數(shù)sound可以對聲音進(jìn)行回放，其調(diào)用格式: sound(xhigh, Fs,bits)。sound(xdaitong, Fs,bits)。%抽樣頻率 time=3。按Enter鍵錄音%ds39。%文字提示 pause。錄音中......39。x=wavrecord(time*Fs,Fs,39。)。錄音結(jié)束39。%文字提示 fprintf(39。)。%暫停命令 wavplay(x,Fs)。C:39。%存儲語音信號 分析男女聲音的頻譜x=wavread(39。)。%播放原始信號 N=length(x)。%采樣間隔 n1=1:N/2。%頻帶寬度 figure(1)。plot(x)。原始女生信號的時(shí)域波形39。%加標(biāo)題 ylabel(39。)。%加網(wǎng)格y0=fft(x)。plot(f,abs(y0(n1)))。原始女生信號的頻譜圖39。%加標(biāo)題 xlabel(39。)。幅值 39。%顯示縱坐標(biāo)表示的意義 grid。 C: 39。% 對語音信號進(jìn)行采樣wavplay(y,fs)。%返回采樣點(diǎn)數(shù) df=fs/N。f=[(n11)*(2*pi/N)]/pi。plot(y)。原始男生信號的時(shí)域波形39。%加標(biāo)題 ylabel(39。)。%加網(wǎng)格y0=fft(y)。%在四行兩列的第三個(gè)窗口顯示圖形 plot(f,abs(y0(n1)))。原始男生信號的頻譜圖39。%加標(biāo)題 xlabel(39。)。幅值 39。%顯示縱坐標(biāo)表示的意義 grid。%抽樣頻率 time=3。按Enter鍵錄音%ds39。%文字提示 pause。錄音中......39。x=wavrecord(time*Fs,Fs,39。)。錄音結(jié)束39。%文字提示 fprintf(39。)。%暫停命令 wavplay(x,Fs)。C:39。%存儲語音信號 對噪聲進(jìn)行頻譜的分析[x1,fs,bits]=wavread(39。)。%播放噪聲信號 N=length(x1)。%采樣間隔n1=1:N/2。%頻帶寬度 figure(5)。plot(x1)。噪聲信號的時(shí)域波形39。grid。幅值/A39。y0=fft(x1)。plot(f,abs(y0(n1)))。幅值39。title(39。)。[x,fs,bits]=wavread(39。)。 C: 39。%對噪聲信號進(jìn)行采樣yy=x+x1。%播放疊加后信號 N=length(yy)。%采樣間隔 n1=1:N/2。%頻帶寬度 figure(5)。plot(yy,39。,2)。疊加信號的時(shí)域波形39。xlabel(39。)。幅值/A39。grid。%快速傅立葉變換 subplot(3,2,4)。%疊加信號的頻譜圖 title(39。)。頻率w/pi39。ylabel(39。)。 設(shè)計(jì)一個(gè)合適的濾波器將噪聲濾除 fs=18000。%通帶截至頻率 Ws=2*2000/fs。%最大衰減 Rs=100。%buttord函數(shù)（n為階數(shù)，Wn為截至頻率）[num,den]=butter(N,Wn)。%DTFT變換ys=filter(num,den,yy)。%將濾波后的語音信號進(jìn)行快速傅立葉變換 figure(5)。plot(ys)。低通濾波后信號的時(shí)域波形39。%加標(biāo)題 ylabel(39。)。%網(wǎng)格 subplot(3,2,6)。%繪制模值 title(39。)。頻率w/pi39。ylabel(39。)。%加網(wǎng)格wavplay(ys,8000)。圖形如下：噪聲信號的時(shí)域波形1100噪聲信號的頻譜圖幅值/ 10疊加信號的時(shí)域波形10101時(shí)間/t2200幅值/db34幅值/，常會出現(xiàn)實(shí)際發(fā)出聲音落后錄制動作半拍，可在[x,fs,bits]=wavread(39。)加 窗[x,fs,bits]=wavread(39。[100 10000])，窗的長度可根據(jù)需要定義。當(dāng)通過高通濾波器后，把低頻濾除，聲音變得比較就尖銳。：時(shí)域圖的振幅大小與性別無關(guān)，只與說話人音量大小有關(guān)，音量越大，振幅越大。，噪聲與原信號明顯區(qū)分,但通過低通濾波器后，噪聲沒有濾除，信號產(chǎn)生失真。第2部分 課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，使我們對數(shù)字信號處理相關(guān)知識有了更深刻的理解，尤其是對各種濾波器的設(shè)計(jì)。通過查閱資料和請教同學(xué)收獲了很多以前不懂的理論知識。整個(gè)過程中學(xué)到了很多新的知識，特別是對Matlab的使用終于有些了解。在這次的課程設(shè)計(jì)中讓我體會最深的是：知識來不得半點(diǎn)的馬虎。八．參考文獻(xiàn)[1]數(shù)字信號處理教程(第三版)程佩青 清華大學(xué)出版社 [2]MATLAB信號處理 劉波 文忠 電子工業(yè)出版社 [3] 王宏 清華大學(xué)出版社[4]MATLAB基礎(chǔ)與編程入門 張威 西安電子科技大學(xué)出版社[5] 數(shù)字信號處理及其MATLAB實(shí)驗(yàn) 趙紅怡 張常 化學(xué)工業(yè)出版社[6]MATLAB信號處理詳解 陳亞勇等 人民郵電出版社 [7] 數(shù)字信號處理錢同惠 機(jī)械工業(yè)出版社 29第三篇：數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)參考題目數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)資料使用MATLAB（或其他開發(fā)工具）編程實(shí)現(xiàn)下述內(nèi)容并寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。(2)將(1)中x(n)補(bǔ)零加長至M點(diǎn)，長度M自己選（,為了比較補(bǔ)零長短的影響，M可以取兩次值，一次取較小的整數(shù)，一次取較大的整數(shù)），編寫程序計(jì)算x(n)的M點(diǎn)DFT, 畫出時(shí)域序列圖和兩次補(bǔ)零后相應(yīng)的DFT幅頻圖。(1)采集數(shù)據(jù)x(n)長度取N=16點(diǎn)，編寫程序計(jì)算出x(n)的16點(diǎn)DFTX(k),并畫出相應(yīng)的幅頻圖。(3)采集數(shù)據(jù)x(n)長度取為M點(diǎn)（注意不是補(bǔ)零至M），編寫程序計(jì)算出M點(diǎn)采集數(shù)據(jù)x(n)的的頻譜并畫出相應(yīng)的幅頻圖。補(bǔ)零DFT能否提高信號的頻譜分辨率，說明提高頻譜物理分辨率與頻譜頻域分辨率的措施各是什么？設(shè)計(jì)二用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字低通濾波器 主要要求：,在MATLAB命令窗下瀏覽各種窗函數(shù)，繪出（或打?。└鞣N窗函數(shù)圖。3根據(jù)指標(biāo)（低通FIR濾波器的指標(biāo)自行選擇）要求選擇窗函數(shù)的形狀與長度N。，將結(jié)論寫在報(bào)告中。設(shè)計(jì)四IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) 主要要求：、帶通、帶阻和高通四種數(shù)字濾波器（FIR數(shù)字濾波器的指標(biāo)自行選擇）；，并分別闡述上述四類濾波器的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)步驟，并給出所編寫的相應(yīng)的m程序；（頻率區(qū)間[O，π]上的幅頻響應(yīng)特性曲線），并分析各個(gè)濾波器的特點(diǎn)，將結(jié)論寫在報(bào)告中。二、課程設(shè)計(jì)撰寫具體要求 ；（各種理論推導(dǎo)和計(jì)算）、系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)及功能說明，并列出相應(yīng)重要的MATLAB程序； ,并做出說明；，歸納得出結(jié)論，并分析設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決思路和方法； ； ；（放入課程設(shè)計(jì)報(bào)告冊附錄中）。：（35個(gè)）一設(shè)計(jì)目的與要求………………………………………頁碼 二總體設(shè)計(jì)方案…………………………………………頁碼 三設(shè)計(jì)原理、結(jié)果與仿真分析…………………………頁碼