DSP課后習(xí)題答案李建

1、f數(shù)字信號(hào)處理課程研究性學(xué)習(xí)報(bào)告姓名 學(xué)號(hào) 同組成員 指導(dǎo)教師 時(shí)間 IIR和FIR濾波器設(shè)計(jì)專題研討【目的】(1) 掌握根據(jù)濾波器指標(biāo)設(shè)計(jì)IIR和FIR數(shù)字濾波器的原理和方法。(2) 熟悉通過IIR和FIR數(shù)字濾波器進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。(3) 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。【研討題目】 1. 分別用脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字低通濾波器。模擬低通濾波器用BW型低通濾波器。設(shè)系統(tǒng)的抽樣頻率為44.1kHZ。所設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器要能取代具有下列指標(biāo)的模擬低通濾波器。 【題目分析】本題討論模擬濾波器和數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。比較兩種方法設(shè)計(jì)的濾波器的特性?！?/p>

2、IIR模擬濾波器設(shè)計(jì)的基本方法】【仿真結(jié)果】【結(jié)果分析】【自主學(xué)習(xí)內(nèi)容】【閱讀文獻(xiàn)】【發(fā)現(xiàn)問題】 (專題研討或相關(guān)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題)：【問題探究】【仿真程序】2 分別用Hamming窗，Blackman窗和Kaiser窗設(shè)計(jì)，滿足下列指標(biāo)的FIR低通濾波器：(1)畫出所設(shè)計(jì)濾波器的幅頻響應(yīng)。(2)比較這三種窗的設(shè)計(jì)結(jié)果?！绢}目分析】本題討論窗函數(shù)法設(shè)計(jì)數(shù)字FIR濾波器。結(jié)合課本分析不同窗函數(shù)法的設(shè)計(jì)結(jié)果。【FIR模擬濾波器設(shè)計(jì)的基本方法】【仿真結(jié)果】【結(jié)果分析】【自主學(xué)習(xí)內(nèi)容】【閱讀文獻(xiàn)】【發(fā)現(xiàn)問題】 (專題研討或相關(guān)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題)：【問題探究】【仿真程序】3附件給出了一段含有

3、噪聲的音頻信號(hào)。（1）分析該信號(hào)的頻譜特點(diǎn)。（2）通過脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器對(duì)其進(jìn)行處理，得到有用信息，自主確定各項(xiàng)指標(biāo)。（3）使用雙線性變換法重做（2）。（4）試定量比較上述兩種濾波器的各項(xiàng)性能，畫出能說明性能差異的相關(guān)圖形，對(duì)比并解釋。（5）通過不同窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器對(duì)其進(jìn)行處理，比較不同窗函數(shù)的濾波效果，給出分析和結(jié)論。（選做）(6) 請(qǐng)嘗試采用其它的音頻信號(hào)，混入不同的噪聲，利用所學(xué)的濾波方法進(jìn)行分析，會(huì)得到什么樣的效果？【題目分析】本題討論用IIR和FIR數(shù)字濾波器進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。【仿真結(jié)果】【結(jié)果分析】對(duì)幾種濾波器得到的音頻信號(hào)進(jìn)行對(duì)比?！咀灾鲗W(xué)習(xí)內(nèi)容】【閱讀文

4、獻(xiàn)】【發(fā)現(xiàn)問題】 (專題研討或相關(guān)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題)：【問題探究】在IIR濾波器設(shè)計(jì)過程中，由于利用指標(biāo)數(shù)據(jù)的不同，造成裕量的出現(xiàn)。討論利用不同指標(biāo)出現(xiàn)裕量對(duì)濾波器性能的影響，以及如何有效地利用它？在FIR濾波器設(shè)計(jì)過程中，由于所選用窗函數(shù)的不同，導(dǎo)致對(duì)信號(hào)濾波的效果不同。本題的語音信號(hào)加入的是雙頻噪聲，討論如果對(duì)信號(hào)加入其它形式的噪聲，采用何種濾波器更合適?！痉抡娉绦颉縴,fs,bits=wavread('C:UsersbcDesktopDPS PPThello'); sound(y,fs,bits); Y=fft(y,50); subplot(421);plot(y)

5、;title('聲音信號(hào)的波形');subplot(422)plot(abs(Y);title('聲音信號(hào)的頻譜×');T=2; fs=1/T; Wp=0.25*pi/T; Ws=0.35*pi/T; Ap=20*log10(1/0.9);As=20*log10(1/0.18); N,Wc=buttord(Wp,Ws,Ap,As,'s'); B,A=butter(N,Wc,'s'); W=linspace(0,pi,400*pi); hf=freqs(B,A,W); subplot(4,2,3);plot(W/pi,ab

6、s(hf)/abs(hf(1); grid on;title('巴特沃斯模擬濾波器');xlabel('Frequency/Hz');ylabel('Magnitude');D,C=impinvar(B,A,fs); Hz=freqz(D,C,W); subplot(4,2,4);plot(W/pi,abs(Hz)/abs(Hz(1); grid on;title('巴特沃斯數(shù)字濾波器');xlabel('Frequency/Hz');ylabel('Magnitude'); G=filter(hf,1,y)subplot(4,2,5)plot(G)電子文件提交說明:文件名 學(xué)號(hào)姓名研討題目 (每組在文件名上只需提供一