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《基于matlab的iir數(shù)字濾波器課程設(shè)計(jì)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告專業(yè)：通信工程院系：信息工程學(xué)院一、課題名稱基于matlab的IIR濾波器設(shè)計(jì)9二、課題意義數(shù)字濾波器是具有一定傳輸選擇特性的數(shù)字信號(hào)處理裝置,其輸入、輸出均為數(shù)字信號(hào),實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由有限精度算法實(shí)現(xiàn)的線性時(shí)不變離散系統(tǒng)。它的基本工作原理是利用離散系統(tǒng)特性對系統(tǒng)輸入信號(hào)進(jìn)行加工和變換,改變輸入序列的頻譜或信號(hào)波形,讓有用頻率的信號(hào)分量通過,抑制無用的信號(hào)分量輸出。數(shù)字濾波器和模擬濾波器有著相同的濾波概念,根據(jù)其頻率響應(yīng)特性可分為低通、高通、帶通、帶阻等類型,與模擬濾波器相比,數(shù)字濾
2、波器除了具有數(shù)字信號(hào)處理的固有優(yōu)點(diǎn)外,還有濾波精度高(與系統(tǒng)字長有關(guān))、穩(wěn)定性好(僅運(yùn)行在0與l兩個(gè)電平狀態(tài))、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。三、數(shù)字濾波器原理在數(shù)字濾波中，我們主要討論離散時(shí)間序列。如圖1所示。設(shè)輸入序列為，離散或數(shù)字濾波器對單位抽樣序列的響應(yīng)為。因在時(shí)域離散信號(hào)和系統(tǒng)中所起的作用相當(dāng)于單位沖激函數(shù)在時(shí)域連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)中所起的作用。數(shù)字濾波器,H(z)圖1數(shù)字濾波器原理數(shù)字濾波器的序列將是這兩個(gè)序列的離散卷積，即（1）同樣，兩個(gè)序列卷積的z變換等于個(gè)自z變換的乘積，即（2）9用代入上式，其中T為抽樣周
3、期，則得到（3）式中和分別為數(shù)字濾波器輸入序列和輸出序列的頻譜，而為單位抽樣序列響應(yīng)的頻譜。由此可見，輸入序列的頻譜經(jīng)過濾波后，變?yōu)?，按照的特點(diǎn)和我們處理信號(hào)的目的，選取適當(dāng)?shù)氖沟臑V波后的符合我們的要求。四、軟件設(shè)計(jì)過程1、采集聲音信號(hào)2、語音信號(hào)的采樣及頻譜分析3、添加噪聲4、設(shè)計(jì)濾波器5、語音信號(hào)濾波6、對濾波前后信號(hào)的波形和頻譜進(jìn)行比較7、GUI界面（選做）五、各部分源程序及相應(yīng)結(jié)果1、原始信號(hào)的采集及分析源程序：[y1,fs]=audioread('1.wav');sound(y1,50000);
4、%播放語音信號(hào)y=fft(y1);%對信號(hào)做FFT變換f=fs*(0:511)/1024;9figure(1)subplot(2,1,1);plot(abs(y(1:512)))%做原始語音信號(hào)的FFT頻譜圖title('原始語音信號(hào)FFT頻譜')subplot(2,1,2);%做原始語音信號(hào)的時(shí)域圖形plot(y1)title('原始語音信號(hào)波形');xlabel('時(shí)間n');ylabel('幅值n');1、信號(hào)加噪及相關(guān)分析源程序：[y,fs]=audioread('1.wav');%讀出信號(hào)，采樣
5、率和采樣位數(shù)。9y=y(:,1);%取單聲道作分析yl=length(y)%求語音信號(hào)長度yy=fft(y,yl);%傅里葉變換t=[0:1/8000:4zeros(1,yl-32001)]';m=0.07*sin(10000*pi*t);%產(chǎn)生噪聲n=y+m;%加入噪聲nl=length(n)%求語音信號(hào)長度nn=fft(n,nl);%傅里葉變換figure(1);subplot(2,1,1);plot(n);title('噪聲信號(hào)波形')subplot(2,1,2);plot(y);title('原信
6、號(hào)波形')figure(2);subplot(2,1,1);plot(abs(nn));title('噪聲信號(hào)頻譜');subplot(2,1,2);plot(abs(yy));title('原信號(hào)頻譜');sound(n,fs)991、濾波器的設(shè)計(jì)及相關(guān)分析源程序：[y,fs]=audioread('1.wav');%讀出信號(hào)，采樣率和采樣位數(shù)。y=y(:,1);%取單聲道作分析yl=length(y)%求語音信號(hào)長度yy=fft(y,yl);%傅里葉變換t=[0:1/8000:4zeros(1,yl-
7、32001)]';m=0.07*sin(10000*pi*t);%產(chǎn)生噪聲k=y+m;%加入噪聲kl=length(k)%求語音信號(hào)長度K=fft(k,kl);%傅里葉變換fb=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=50000;wc=2*fc/fs;wb=2*fb/fs;[n,wn]=ellipord(wc,wb,Ap,As);[b,a]=ellip(n,Ap,As,wn);x=filter(b,a,k);s1=length(x);%求語音信號(hào)長度X=fft(x,s1);figure(1
8、);freqz(b,a,1000,8000);title('濾波器幅頻相頻圖');figure(2);subplot(3,1,1);plot(y);title('原信號(hào)波形')figure(2);subplot(3,1,2);plot(k);title('噪聲信號(hào)波形')9figure(2);subplot(3,1,3);plot(x);title('濾波后信號(hào)波形')figure(3);subplot(3,1,1);plot
