【正文】 器的時候，有意使用了橢圓濾波器，這樣可以降低濾波器的階數(shù)，同學們在設計過程中可以依然根據(jù)任務書的要求采用 Butterworth 濾波器。通過圖 3可以看出，設計得到的IIR高通濾波器滿足課程設計的技術指標要求。仔細觀察圖 8可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IR低通濾波器滿足課程設計的技術指標要求。(2) 高通濾波器性能指標 fc＝4800Hz，fb＝5000Hz，As＝30dB，Ap＝1dB。、任務分析和解決方案基于窗函數(shù)設計 FIR 濾波器的原理可以參見文獻[3]。式中 n 為窗函數(shù)的長度，Wn 為過渡帶中間頻率，window 為窗函數(shù)序列，設計得到的FIR 濾波器單位脈沖響應為 b。在設計得到濾波器系數(shù)之后，可以運行：y = fftfilt(b,x)對輸入信號 x 進行濾波，得到結果 y。 % 通帶截止頻率，單位：Hzft = 2500。 % 通帶截止頻率，單位：rad/sws = 2*pi*ft。 % 數(shù)字通帶截止頻率，單位：radwsz = ws/fs。 % 阻帶最小衰減，單位：dBBt = wsz wpz。 % alpha參數(shù)M = ceil((Rs8)/)。 % 過渡帶中心頻率hnlp = fir1(M,wcz,hanning(M+1))。 % 得到濾波器的頻率響應函數(shù)% 畫出FIR低通濾波器的頻率響應函數(shù)figure(39。,scrsz)。plot(W*fs/(2*pi)/1e3,20*log10(abs(Hfirlp/max(Hfirlp))))。xlabel(39。)ylabel(39。)title(39。)subplot(212)。k39。grid on。\fontsize{16}頻率[kHz]39。\fontsize{16}相位[rad]39。\fontsize{16}FIR低通濾波器的相頻響應39。 % 利用FIR低通濾波器對語音信號進行濾波xfirlpfft = fftshift(fft(xfirlp))。Position39。subplot(211)。k39。 xlabel(39。)。\fontsize{16}FIR低通濾波后聲音的幅度39。title(39。)。plot(freq/1e3, abs(xfirlpfft), 39。)。xlabel(39。)。\fontsize{16}FIR低通濾波后聲音頻譜幅度39。title(39。)。Position39。subplot(211)。k39。 xlabel(39。)。\fontsize{16}聲音的幅度39。title(39。)。plot(Time, xfirlp, 39。)。\fontsize{16}聲音的持續(xù)時間[s]39。ylabel(39。)。\fontsize{18}FIR低通濾波后聲音的時域波形39。% 比較低通FIR濾波前后信號的頻譜figure(39。,scrsz)。plot(freq/1e3, abs(xfft), 39。)。xlabel(39。)。\fontsize{16}聲音頻譜幅度39。title(39。)。plot(freq/1e3, abs(xfirlpfft), 39。)。xlabel(39。)。\fontsize{16}FIR低通濾波后聲音頻譜幅度39。title(39。)。pause(3)。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%fp = 2500。 % 阻帶截止頻率，單位：Hzwp = 2*pi*fp。 % 阻帶截止頻率，單位：rad/swpz = wp/fs。 % 數(shù)字阻帶截止頻率，單位：radRs = 40。 % 過渡帶寬度alpha = *(Rs21)^+*(Rs21)。 % 濾波器階數(shù)wcz = (wpz+wsz)/2/pi。high39。 % 利用漢寧窗設計濾波器系數(shù)[Hfirhp,W] = freqz(hnhp,1)。Position39。subplot(211)。grid on。\fontsize{16}頻率[kHz]39。\fontsize{16}幅度[dB]39。\fontsize{18}FIR高通濾波器的幅頻響應39。plot(W*fs/(2*pi)/1e3,unwrap(angle(Hfirhp)),39。)。xlabel(39。)ylabel(39。)title(39。)% 對語音進行濾波，并畫出濾波后信號的時域波形和頻譜xfirhp = fftfilt(hnhp, x1)。 % FIR高通濾波后語音信號的頻譜figure(39。,scrsz)。plot(Time, xfirhp, 39。)。\fontsize{16}聲音的持續(xù)時間[s]39。ylabel(39。)。\fontsize{18}FIR高通濾波后聲音的時域波形39。subplot(212)。k39。 axis([25 25 0 80])。\fontsize{16}頻率[kHz]39。ylabel(39。)。\fontsize{18}FIR高通濾波后聲音的頻域波形39。% 比較高通FIR濾波前后信號的時域波形figure(39。,scrsz)。plot(Time, x1, 39。)。\fontsize{16}聲音的持續(xù)時間[s]39。ylabel(39。)。\fontsize{18}聲音的時域波形39。subplot(212)。k39。 xlabel(39。)。\fontsize{16}FIR高通濾波后聲音的幅度39。title(39。)。Position39。subplot(211)。k39。 axis([25 25 0 80])。\fontsize{16}頻率[kHz]39。ylabel(39。)。\fontsize{18}聲音的頻域波形39。subplot(212)。k39。 axis([25 25 0 80])。\fontsize{16}頻率[kHz]39。ylabel(39。)。\fontsize{18}FIR高通濾波后聲音的頻域波形39。% 播放聲音sound(xfirhp, fs, nbits)。、運行結果和相應的分析設計得到的低通FIR濾波器的頻率響應函數(shù)如圖 8所示：圖10 FIR低通濾波器的頻率響應圖11 FIR高通濾波器的頻率響應圖12 FIR低通濾波器對語音信號濾波前后的時域波形圖13 FIR低通濾波器對語音信號濾波后的頻域波形圖 12直觀上可以看出，經(jīng)IIR高通濾波后的時域波形比原始波形更加起伏不平；從圖13可以看出，原始信號頻譜中僅保留了 ，低頻的譜線全都消失了，這說明高通濾波的效果達到了。雖然對于這方面有了一些基礎的知識，也學了“數(shù)字信號處理”課程，但是剛開始面對這個題目也有點找不到方向。在 MATLAB 中得到了原始語音信號的時域波形和頻譜圖。其中濾波器的設計是個難點，比如設計數(shù)字濾波器所需函數(shù)的使用。通過這次課程設計，我對 MATLAB，以及數(shù)字濾波器的設計有了更深的理解，同時也加深了對數(shù)字信號處理理論知識的理解。存在的不足及建議本次課程設計的不足之處是濾波器的實現(xiàn)方法僅限于書本所學，濾波器系數(shù)的量化問題也沒有考慮，雖然能用 MATLAB 完成這次設計，但對設計原理還不是特別清楚。參考文獻[1] 黃文梅, 熊桂林, 楊勇. 信號分析與處理——Matlab 語言及其應用. 長沙: 國防科技大學出版社, 2000.[2] 余成波. 數(shù)字信號處理及 Matlab 實現(xiàn). 北京: 清華大學出版社, 2008.[3] 高西全, 丁玉美. 數(shù)字信號處理. 西安: 西安電子科技大學出版社, 2008.23