数字信号处理的课程设计——IIR数字滤波器冲激响应不变法设计.doc

课 程 设 计 任 务 书 学 院 班 级 姓 名 设 计 起 止 日 期 设计题目：语音信号的数字滤波—IIR数字滤波器冲激响应不变法设计 设计任务（主要技术参数）： 语音信号的采样录音（、N）； 语音信号的频谱分析（） 语音信号的加噪（）； 数字滤波器的设计（，滤波器的阶数）； 滤波结果输出及效果分析（） 指导教师评语： 成绩： 签字： 年 月 日 语音信号的数字滤波 ——IIR数字滤波器的冲激响应不变换法设计 设计题目：语音信号的数字滤波——IIR数字滤波器的冲激相应不变法设计 一.课程设计的目的: 通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法；掌握利用数字滤波器对信号进行滤波的方法。。windows对语音信号进行采集，按“开始－＞程序－＞附件－＞娱乐－＞录音机”的顺序操作打开Windows系统中的录音机软件,开始录音。 图1 利用Window打开录音机 （1）用麦克风录入自己的声音信号并保存成qiufang.wav文件； （2）记录语音信号文件保存的文件名qiufang.wav, 格式为PCM格式，属性为语音信号的采样频率fs等于8000Hz，8位，单声道，7KB/秒的语音信号，语音信号的时间长度为4.66s。 2语音信号的频谱分析 （1）将上一步骤中保存下来的语音信号文件“qiufang.wav”复制到计算机装有Matlab软件的磁盘F中相应Matlab目录中的“work”文件夹中； （2）双击桌面上Matlab软件的快捷图标，打开Matlab软件； （3）在菜单栏中选择“File－＞new－＞M-File”或是点击快捷按钮，打开m文件编辑器； （4）在m文件编辑器中输入相应的指令将自己的语音信号导入Matlab工作台。 图3 原信号频谱图 代码如下： close all clear all [x,fs]=wavread(qiufang.wav); %将语音文件“qiufang.wav”中的波形信号值赋值给数组x %将采样速率赋值给变量fssubplot(211) %把一个图形窗口中分行一列，在第一个分区中画图plot(x) %绘制语音信号的时间域波形x1=x(4000:4000+fs-1); %取被处理信号1 wavwrite(x1,fs,x1.wav) %将被处理信号1输出为语音文件“1.wav” subplot(212) %把一个图形窗口中分行一列，在第个分区中画图 plot(1) %绘制被处理的语音信号的时间域波形语音信号.wav”的时间域波形被处理的语音信号x1.wav”的时间域波形.wav”起首空白部分，取被处理信号的长度为L=8000，将被处理信号x1 输出为语音文件“x1.wav”。 图4 语音信号的时间域波形图 X1=fft(x1); %对被处理信号1求取FFT，其频谱赋值给数组1 figure plot(abs(X1)) %绘制被处理语音信号的FFT幅频特性 图5 被处理信号的幅频特性 2.3 迭加噪声 x2=awgn(x1,20,0); %在被处理信号1上迭加，并赋值给数组2 wavwrite(x2,fs,x2.wav) %将含噪声的信号2输出为语音文件“2.wav” figure subplot(211) plot(x2) %绘制语音信号的时间域波形X2=fft(x2); %对叠加噪声信号求取FFT，其频谱赋值给数组subplot(212) plot(abs(X2)) %绘制语音信号的FFT幅频特性迭加语音信号的时间域波形噪声的信号2输出为语音文件“2.wav”，第二个为迭加噪声语音信号的FFT幅频特性 图6叠加噪声语音信号的时间域波形幅频特性实验原理与计算方法 １、冲激响应不变法设计IIR数字滤波器的基本原理和算法 采用冲激响应不变法设计数字滤波器，就是使其单位样值响应与相应的模拟滤波器的冲激响应在抽样点处的量值相等，即 　　　　　　 (