数字信号处理课程设计

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院系:电子信息与电气工程学院
专业:  电子信息工程专业   
班级:    电信    班     
姓名:                     
仓库监控学号:                     
组员:                      二氯丙醇
摘  要
滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位,智能装备与系统FIR数字滤波器和IIR滤波器是滤波器设计的重要组成部分。利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器。课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现,综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论,再利用 MATLAB 作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中,使用窗函数法来设计FIR数字滤波器,用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计IIR数字滤波器,并利用MATLAB 作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。通过对对所设计滤波器的仿真和频率特性分析,可知利用MATLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计FIR和IIR数字滤波器,过程简单方便,结果的各项性能指标均达到指定要求。
关键词    数字滤波器 MATLAB 窗函数法 巴特沃斯
1 引言
1.1课程设计目的
(1)学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法;
(2)掌握在Windows环境下语音信号采集的方法;
(3)掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法;
(4)掌握MATLAB设计IIR滤波器和FIR滤波器;
(5)学会用冷风门MATLAB对信号进行分析和处理。
1.2 课程设计内容及要求
选择一个语音信号作为分析的对象,或录制一段各人自己的语音信号,对其进行频谱分析;利用MATLAB中的随机函数产生噪声加入到语音信号中,模仿语音信号被污染,并对其进行频谱分析;设计IIR和FIR数字滤波器, 并对被噪声污染的语音信号进行滤波, 分析滤波后信号的时域和频域特征,回放语音信号。
1.3课程设计设备及平台
1.3.1 数字滤波器的简介及发展
数字滤波器是指完成信号滤波处理功能的,用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统,其输入是一组数字量,其输出是经过变换的另一组数字量。因此,数字滤波器本身既可以是用数字硬件装配成的一台完成给定运算的专用的数字计算机,也可以将所需要的运算编成程序,让通用计算机来执行。
从数字滤波器的单位冲击响应来看,可以分为两大类:有限冲击响应(FIR)数字滤波器和无限冲击响应(IIR)数字滤波器。滤波器按功能上分可以分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BSF)。
相对于模拟滤波器,数字滤波器没有漂移,能够处理低频信号,频率响应特性可做成非常接近于理想的特性,且精度可以达到很高,容易集成等,这些优势决定了数字滤波器的应用将会越来越广泛。同时DSP处理器的出现和FPGA的迅速发展也促进了数字滤波器的发展,并为数字滤波器的硬件实现提供了更多的选择。
数字滤波器具有以下显著优点:精度高:模拟电路中元件精度很难达到10-3,以上,而数字系统17位字长就可以达到10-5精度。因此在一些精度要求很高的滤波系统中,就必须采用数字滤波器来实现。[1]

本文发布于:2023-06-15 21:54:09,感谢您对本站的认可!

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