編程實(shí)現(xiàn)任意確定信號的頻譜分析算法

1、廣西科技大學(xué)數(shù)字信號處理課程設(shè)計說明書題目：編程實(shí)現(xiàn)任意確定信號的 頻譜分析算法系 別：計算機(jī)工程學(xué)院專業(yè)班級：通信學(xué) 號：學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師:目錄 TOC o 1-5 h z 摘要 3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 一、設(shè)計內(nèi)容 3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 二、設(shè)計原理 4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 三、設(shè)計過程7和弦音音頻文件的頻譜分析7.對該信號頻譜能量較集中的頻帶濾波9.比較濾波前后的音頻文件 21.對濾波后的音頻信號

2、再濾出三個能量最集中的頻簇21.重建信號與原信號的音頻進(jìn)行聲音回放比較 336,分析什么是和弦音35 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 收獲 3636參考文獻(xiàn)摘要： 隨著計算機(jī)和信息科學(xué)的飛速發(fā)展，信號處理逐漸發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科，成為信息科學(xué)的重要組成部分，在語音處理、雷達(dá)、 圖像處理、 通信、 生物醫(yī)學(xué)工程等眾多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)應(yīng)用。Matlab 語言是一種廣泛應(yīng)用于工程計算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級語言，Matlab 功能強(qiáng)大、簡單易學(xué)、編程效率高，深受廣大科技工作者的喜愛。 特別是 Matlab 還具有信號分析工具箱， 不需具備很強(qiáng)的編

3、程能力，就可以很方便地進(jìn)行語音信號分析、處理和設(shè)計。數(shù)字信號處理課程在現(xiàn)代科學(xué)中具有很大重要性及自身特點(diǎn)，理解與掌握課程中的基本概念、基本原理、基本分析方法，對用 Matlab 進(jìn)行數(shù)字信號處理課程設(shè)計的思路，具有很大幫助。語音信號的處理與濾波的設(shè)計主要是用 Matlab 作為工具平臺， 設(shè)計中涉及到聲音的錄制、播放、存儲和讀取，語音信號的抽樣、頻譜分析，濾波器的設(shè)計及語音信號的濾波，通過數(shù)字信號處理課程的理論知識的綜合運(yùn)用。從實(shí)踐上初步實(shí)現(xiàn)對數(shù)字信號的處理。關(guān)鍵詞：抽樣頻率；頻譜分析；濾波器 ；窗函數(shù)一、設(shè)計內(nèi)容（1）對給定的CEGf弦音音頻文件取合適長度的采樣記錄點(diǎn)，然后進(jìn)行頻譜分析（信號

4、的時域及幅頻特性曲線要畫出） 。（2）分析CEGf口弦音頻譜特點(diǎn)，對該信號頻譜能量相對較為集中的頻帶（分低、中、高頻）實(shí)現(xiàn)濾波（分別使用低通，帶通及高通）顯示濾波后信號的時域和頻域曲線，并對濾波后的信號與原信號的音頻進(jìn)行聲音回放比較。（ 3）在低、中、高三個頻帶中，各濾出三個能量最集中的頻簇，顯示濾波后信號的時域和頻域曲線。（ 4）任意選擇幾個濾出的頻帶（或頻簇）進(jìn)行時域信號重建（合成） ，與原信號的音頻進(jìn)行聲音回放比較。討論：根據(jù)上述結(jié)果，分析什么是和弦音二、設(shè)計原理數(shù)字濾波器根據(jù)其沖激響應(yīng)函數(shù)的時域特性，可分為兩種，即無限長沖激響應(yīng)（IIR ）濾波器和有限長沖激響應(yīng)（FIR）濾波器。IIR

5、濾波器的特征是，具有無限持續(xù)時間沖激響應(yīng)。種濾波器一般需要用遞歸模型來實(shí)現(xiàn)，因而有時也稱之為遞歸濾波器。FIR濾波器的沖激響應(yīng)只能延續(xù)一定時間，在工程實(shí)際中可以采用遞歸的方式實(shí)現(xiàn)，也可以采用非遞歸的方式實(shí)現(xiàn)。數(shù)字濾波器的設(shè)計方法有多種，如雙線性變換法、窗函數(shù)設(shè)計法、插值逼近法和 Chebyshev 逼近法等等。隨著MATLA歌件尤其是MATLAB勺信號處理工作箱的不斷完善，不僅數(shù)字濾波器的計算機(jī)輔助設(shè)計有了可能， 而且還可以使設(shè)計達(dá)到最優(yōu)化 .線性相位FIR濾波器通常采用窗函數(shù)法設(shè)計。窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器的基本思想是：根據(jù)給定的濾波器技術(shù)指標(biāo)，選擇濾波器長度N和窗函數(shù)3 （ n）,使其具有

6、最窄寬度的主瓣和最小的旁瓣。其核心是從給定的頻率特性，通過加窗確定有限長單位脈沖響應(yīng)序列 h（n） 。工程中常用的窗函數(shù)共有6種，即矩形窗、巴特利特(Bartlett )窗、 漢寧(Hanning)窗、漢明(Hamming窗、布萊克曼(Blackman)窗 和凱塞(Kaiser )。FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計原理：采用窗口法線性相位實(shí)系數(shù)FIR濾波器按其N值奇偶和h(n)的奇偶對稱性分為四種：1、h(n)為偶對稱，N為奇數(shù)2 修司2H(ej(o)的幅值關(guān)于=0,兀，2兀成偶對稱。2、h(n)為偶對稱，N為偶數(shù)H(ej)的幅值關(guān)于=兀成奇對稱，不適合作高通 3、h(n)為奇對稱，N為奇數(shù)_ 1_J

7、出 _H（嚴(yán)）=Z力- +門）皿耳中）記2 -H(ej(o)的幅值關(guān)于=0,兀，2兀成奇對稱，不適合作高通和低 通。4、h(n)為奇對稱，N為偶數(shù)nnH（產(chǎn)）一Z2M n）dn（m（盟-n=i 2H(ej 3 ) 3 =0、2兀=0,不適合作低通窗函數(shù)法設(shè)計線性相位FIR濾波器步驟:?確定數(shù)字濾波器的性能要求：臨界頻率(ok,濾波器單位脈沖響應(yīng)長度N;?根據(jù)性能要求，合理選擇單位脈沖響應(yīng)h(n)的奇偶對稱性，從而確定理想頻率響應(yīng)Hd(ej 3)的幅頻特性和相頻特性；?求理想單位脈沖響應(yīng)hd(n),在實(shí)際計算中，可對Hd(ej 3)按M(M遠(yuǎn)大于N)點(diǎn)等距離采樣，并對其求IDFT得hM(n),用

8、hM(n)代替 hd(n);?選擇適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)w(n),根據(jù)h(n)= hd(n)w(n)求所需設(shè)計的FIR濾波器單位脈沖響應(yīng)；?求H(ej 3),分析其幅頻特性，若不滿足要求，可適當(dāng)改變窗 函數(shù)形式或長度N,重復(fù)上述設(shè)計過程，以得到滿意的結(jié)果。窗函數(shù)的傅式變換 W(ej 3 )的主瓣決定了 H(ej 3)過渡帶寬。 W(ej 3 )的旁瓣大小和多少決定了 H(ej 3 )在通帶和阻帶范圍內(nèi)波動 幅度，常用的幾種窗函數(shù)有：?矩形窗 w(n)=RN(n);? Hanning 窗怏5) = 0 51 - c&s 巴里打;1? Hamming窗做耳)=網(wǎng)54-0 46。$ 二1)衣將(司)；N 1?

9、 Blackmen窗 械=0一42-必)+?？?匚旌(仍)衣笠；N - 1J - 1? Kaiser 窗 用用- 5Hq。式中Io(x)為零階貝塞爾函數(shù)和弦音音頻文件的頻譜分析三、設(shè)計過程采集已錄聲音信號長度計算時間振幅 ););對給定的 CEG 和弦音音頻文件進(jìn)行頻譜分析， 畫出信號的時域及 幅頻特性曲線，程序如下：y,fs,bits=wavread(); %N=length(y); % t=(0:length(y)-1)/fs; % figure;plot(t,y);xlabel( 時間 );ylabel( title( 語音信號的時域圖Y=fft(y); % 對信號進(jìn)行FFTdf=fs/

10、N;%采樣間隔n1=0:N/2-1;f=n1*df;%頻帶寬度figure;plot(f,abs(Y(1:length(f);xlabel(頻率);ylabel( 振幅);title(語音信號的頻譜圖 );sound(y); %播放給定的CEGf口諧音頻文件圖形如下：語音信號的頻譜圖頻率2. 對該信號頻譜能量較集中的頻帶濾波對該信號頻譜能量相對較為集中的頻帶(分低、中、高頻)實(shí)現(xiàn)濾波(分別使用低通，帶通及高通)(1)FIR 低通Ws=2*1200*pi/8000;Wp=2*1000*pi/8000;As=100;Rp=1;% 數(shù)字低通濾波器參數(shù)Wc=(Wp+Ws)/2;%WcdeltaW=Ws

11、-Wp; % 過度帶 WX兩個過渡帶中的小者 N0=ceil*pi/deltaW);N=N0+mod(N0+1,2); % 根據(jù)表格 7-3 求出響應(yīng)的窗口的點(diǎn)數(shù)N,保證N為奇數(shù)hd=ideallp(Wc,N); % 低通濾波器的 hd( n )%-ideallp ()函數(shù)(非系統(tǒng)自有函數(shù))在系統(tǒng)安裝目錄的WORK目錄中，wdWindow=kaiser(N,; % 凱澤窗hr=hd.*wdWindow; %- 點(diǎn)乘n=0:N-1;subplot(2,2,1);stem(n,wdWindow); % 畫二維離散圖形xlabel( 時間 );ylabel( 振幅 ); title( 凱澤窗 );

12、%x軸說明； y 軸說明%標(biāo)題畫二維離散圖形subplot(2,2,2);stem(n,hr);xlabel( 時間 );ylabel(振幅 );%x軸說明； y 軸說明title( 凱澤窗的沖激響應(yīng));% 標(biāo)題H,W=freqz(hr,1); % 求每個窗對應(yīng)的頻率響應(yīng)subplot(2,2,3);plot(W/pi,abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 絕對振幅 ); %x 軸說明； y 軸說明title( 濾波器低通幅頻特性1);%標(biāo)題legend( 凱澤窗 );subplot(2,2,4);plot(W/pi, 20*log10(abs(H

13、); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega八pi);ylabel(振幅(分貝)；x軸說明；y 軸說明title( 濾波器低通幅頻特性2);%標(biāo)題legend( 凱澤窗 );y,fs,bits=wavread(”)； 讀出給定的CEGf口諧音頻信號N=length(y);t=(0:length(y)-1)/fs;df=fs/N;% 采樣間隔n1=0:N/2-1;f=n1*df;% 頻帶寬度ly1=fftfilt(hr,y);% 信號送入濾波器濾波， ly1 為輸出figure; % 打開新的畫圖窗口subplot(2,2,1);plot(t,y);xlabel( 時間 ); ylabel(

14、 振幅 );title( 語音信號的時域圖 );Y1=fft(y); % 濾波前的FFT變換subplot(2,2,3);plot(f,abs(Y1(1:length(f); % 畫濾波前頻譜圖xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 );title( 語音信號的頻譜圖 );grid;subplot(2,2,2);plot(t,ly1);xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的時域圖 );Ly1=fft(ly1); % 濾波后的FFT變換subplot(2,2,4);plot(f,abs(Ly1(1:length(f); % 畫濾波后頻譜圖x

15、label( 頻率 ); ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的頻譜圖 );grid;wavwrite(ly1,fs, 低通 .wav);% 把濾波后的信號寫入文件凱澤窗0.3濾波器低通幅頻特性11.5-0.1 0凱澤窗的沖激響應(yīng)0.20.10100200時間濾波器低通幅頻特性2300100凱澤窗1 56 幅振對絕0.5/-200 00-1000.5/語音信號的時域圖0.50.500-0.5-0.5-10.51.5幅 振-1 0)0.511.5時間濾波后語音信號的頻譜圖濾波后語音信號的時域圖頻率幅 振時間語音信號的頻譜圖3002001000 01000200030004000

16、頻率2) FIR 帶通W1s=2*1000*pi/8000;W1p=2*1200*pi/8000;As=100;Rp=1;W2s=2*3200*pi/8000;W2p=2*3000*pi/8000;% 數(shù)字帶通濾波器參數(shù)W1c=(W1p+W1s)/2;W2c=(W2s+W2p)/2; %W1c,W2cdeltaW=min(W1p-W1s),(W2s-W2p); % 過度帶A W取兩個過渡帶中的小者N0=ceil*pi/deltaW);N=N0+mod(N0+1,2); % 根據(jù)表格 7-3 求出響應(yīng)的窗口的點(diǎn)數(shù)N,保證N為奇數(shù)hd=ideallp(W2c,N)-ideallp(W1c,N);w

17、dWindow=kaiser(N,; % hr=hd.*wdWindow; %- 點(diǎn)乘 n=0:N-1; subplot(2,2,1); stem(n,wdWindow); xlabel( 時間 );ylabel( title( 凱澤窗 ); % subplot(2,2,2); stem(n,hr);%xlabel( 時間 );ylabel( 振幅 );% 帶通濾波器的 hd( n) 凱澤窗%振幅 );標(biāo)題畫二維離散圖形%x 軸說明； y 軸說明畫二維離散圖形%x 軸說明； y 軸說明title( 凱澤窗的沖激響應(yīng) ); % 標(biāo)題H,W=freqz(hr,1); % 求每個窗對應(yīng)的頻率響應(yīng)su

18、bplot(2,2,3);plot(W/pi,abs(H); %畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 絕對振幅 ); %x 軸， y 軸說明title( 濾波器帶通幅頻特性1);%標(biāo)題legend( 凱澤窗 );subplot(2,2,4);plot(W/pi,20*log10(abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 振幅 ( 分貝 ); %x 軸， y 軸說明title( 濾波器帶通幅頻特性2); % 標(biāo)題legend( 凱澤窗 );y,fs,bits=wavread() %讀出給定的 CEGf頻文件N=length(y)

19、;t=(0:length(y)-1)/fs;df=fs/N;% 采樣間隔n1=0:N/2-1;f=n1*df;% 頻帶寬度ly2=fftfilt(hr,y);% 信號送入濾波器濾波， ly2 為輸出figure; % 打開新的畫圖窗口 subplot(2,2,1);plot(t,y);xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title(語首信號的時域圖)；Y2=fft(y); %濾波前的FFT變換subplot(2,2,3); plot(f,abs(Y2(1:length(f); %畫濾波前頻譜圖xlabel(頻率);ylabel( 振幅)； title(語音信號的頻譜圖);gr

20、id； subplot(2,2,2); plot(t,ly2); xlabel(時間)； ylabel(振幅)； title(濾波后語音信號的時域圖);Ly2=fft(ly2); %濾波后的FFT變換subplot(2,2,4); plot(f,abs(Ly2(1:length(f); %畫濾波后頻譜圖xlabel(頻率);ylabel( 振幅)； title(濾波后語音信號的頻譜圖);grid； wavwrite(ly2,fs, 帶通.wav);%把濾波后的信號寫入文件 sound(ly2,fs);%回放帶通濾波后的CEGffi諧音頻文件凱澤窗幅0.5振貝少幅振O30/00200幅振對絕語音

21、信號的時域圖10.50-0.5濾波后語音信號的時域圖00.511.52時間幅 振時間語音信號的頻譜圖頻率-1頻率高通濾波器的hd (n) 凱澤窗畫二維離散圖形%x軸,y軸說明標(biāo)題畫二維離散圖形%x 軸.y軸說明% 標(biāo)題(3) FIR高通Ws=2*3000*pi/8000;Wp=2*3200*pi/8000;As=100;Rp=1; % 數(shù)字高通濾波器 參數(shù)Wc=(Wp+Ws)/2;%WcdeltaW=Wp-Ws; %過度帶A W取兩個過渡帶中的小者N0=ceil*pi/deltaW);N=N0+mod(N0+1,2); %根據(jù)表格 7-3 求出響應(yīng)的窗口的點(diǎn)數(shù)N,保證N為奇數(shù) hd=ideal

22、lp(pi,N)-ideallp(Wc,N); % wdWindow=kaiser(N,; % hr=hd.*wdWindow; %- 點(diǎn)乘 n=0:N-1;subplot(2,2,1);stem(n,wdWindow); % xlabel(時間);ylabel( 振幅); title( 凱澤窗)；%subplot(2,2,2);stem(n,hr);%xlabel(時間);ylabel( 振幅); title(凱澤窗的沖激響應(yīng));H,W=freqz(hr,1); %求每個窗對應(yīng)的頻率響應(yīng)subplot(2,2,3);畫二維連續(xù)圖形plot(W/pi,abs(H); %xlabel(omega

23、八pi);ylabel(絕對振幅)；%x 軸,y軸說明title( 濾波器高通幅頻特性1);%標(biāo)題legend( 凱澤窗 );subplot(2,2,4);plot(W/pi,20*log10(abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 振幅 ( 分貝 ); %x 軸 ,y 軸說明title( 濾波器高通幅頻特性2);% 標(biāo)題legend( 凱澤窗 );%在一個窗口同時畫出濾波前后的波形及頻譜y,fs,bits=wavread(); % 讀出信號N=length(y);t=(0:length(y)-1)/fs;df=fs/N;% 采樣間隔n1=0:N/2

24、-1;f=n1*df;% 頻帶寬度ly3=fftfilt(hr,y);% 信號送入濾波器濾波， ly3 為輸出figure; % 打開新的畫圖窗口subplot(2,2,1);plot(t,y);xlabel(時間);ylabel(振幅);title( 語音信號的時域圖 );Y3=fft(y); %濾波前的FFT變換subplot(2,2,3);plot(f,abs(Y3(1:length(f); % 畫濾波前頻譜圖xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 );title( 語音信號的頻譜圖 );grid;subplot(2,2,2);plot(t,ly3);xlabel( 時間 );

25、 ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的時域圖 );Ly3=fft(ly3); %濾波后的FFT變換subplot(2,2,4);plot(f,abs(Ly3(1:length(f); % 畫濾波后頻譜圖xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的頻譜圖 );grid;wavwrite(ly3,fs, 高通 .wav);% 把濾波后的信號寫入文件sound(ly3,fs);%回放高通濾波后的CEGT頻文件凱澤窗的沖激響應(yīng)202000300210O00幅振凱澤窗幅振0000-2幅振對絕語音信號的時域圖00.511.52時間頻率語音信號的頻

26、譜圖頻率. 比較濾波前后的的音頻文件通過低、 帶、 高通濾波后的音頻文件與原音頻文件有如下簡單差異：低通濾波后，CEGf 口諧音頻文件的聲音較原來變得低沉了。帶通濾波后，CEGf 口諧音頻文件的聲音沒原來的那么尖銳。高通濾波后，CEGf 口諧音頻文件的聲音變得尖銳清亮。對濾波后的音頻信號再濾出三個能量最集中的頻簇實(shí)現(xiàn)低、帶、高通濾波后，在三個頻帶中，再分別用帶通濾波器 濾出三個能量最集中的頻簇，顯示濾波后信號的時域和頻域曲線。1)低通頻簇W1s=2*100*pi/8000;W1p=2*200*pi/8000;As=100;Rp=1;W2s=2*900*pi/8000;W2p=2*800*pi/

27、8000; % 數(shù)字帶通濾波器參數(shù)W1c=(W1p+W1s)/2;W2c=(W2s+W2p)/2; %W1c,W2cdeltaW=min(W1p-W1s),(W2s-W2p); % 過度帶A W取兩個過渡帶中的小者N0=ceil*pi/deltaW);N=N0+mod(N0+1,2); % 根據(jù)表格 7-3 求出響應(yīng)的窗口 的點(diǎn)數(shù)N,保證N為奇數(shù)hd=ideallp(W2c,N)-ideallp(W1c,N); wdWindow=kaiser(N,; % hr=hd.*wdWindow; %- 點(diǎn)乘 n=0:N-1; subplot(2,2,1); stem(n,wdWindow); xlab

28、el( 時間 );ylabel( title( 凱澤窗 ); % subplot(2,2,2); stem(n,hr);%xlabel( 時間 );ylabel( 振幅 );% 帶通濾波器的 hd( n) 凱澤窗%振幅 );標(biāo)題畫二維離散圖形%x 軸， y 軸說明畫二維離散圖形%x 軸， y 軸說明title( 凱澤窗的沖激響應(yīng) ); % 標(biāo)題H,W=freqz(hr,1); % 求每個窗對應(yīng)的頻率響應(yīng)subplot(2,2,3);plot(W/pi,abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 絕對振幅 ); %x 軸， y 軸說明%標(biāo)題title（ 濾

29、波器帶通幅頻特性1）;legend（ 凱澤窗 ）;subplot(2,2,4);plot(W/pi,20*log10(abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 振幅 ( 分貝 ); %x 軸， y 軸說明title( 濾波器帶通幅頻特性2); % 標(biāo)題信號送入濾波器濾波， ly11 為輸出打開新的畫圖窗口legend( 凱澤窗 );y1,fs,bits=wavread( t=(0:length(y1)-1)/fs; df=fs/N;% 采樣間隔 n1=0:N/2-1;f=n1*df;% 頻帶寬度 ly11=fftfilt(hr,y1);% figure

30、; % subplot(2,2,1);低通 .wav）; % 讀出低通濾波后的信號plot(t,y1);xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title( 語音信號的時域圖 );Y11=fft(y1);% 濾波前的FFT變換subplot(2,2,3);plot(f,abs(Y11(1:length(f); % 畫濾波前頻譜圖 xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 ); title( 語音信號的頻譜圖 ); grid; subplot(2,2,2);plot(t,ly11);xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的時域圖

31、);Ly11=fft(ly11);%濾波后的 FFT變換subplot(2,2,4);plot(f,abs(Ly11(1:length(f); % 畫濾波后頻譜圖 xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 ); title( 濾波后語音信號的頻譜圖 );grid;wavwrite(ly11,fs, 低通 );% 把濾波后的信號寫入文件sound(ly11,fs);% 回放凱澤窗1 56 幅振對絕0 100.51語音信號的時域圖00.511.52濾波后語音信號的時域圖10.50-0.5-1時間語音信號的頻譜圖頻率00.511.52時間濾波后語音信號的頻譜圖 3002001000 0100

32、0200030004000頻率W1s=2*1100*pi/8000;W1p=2*1200*pi/8000;As=100;Rp=1;W2s=2*2100*pi/8000;W2p=2*2000*pi/8000;% 數(shù)字帶通濾波器參數(shù)W1c=(W1p+W1s)/2;W2c=(W2s+W2p)/2; %W1c,W2cdeltaW=min(W1p-W1s),(W2s-W2p); % 過度帶 W 取兩個過渡帶中的小者N0=ceil*pi/deltaW);N=N0+mod(N0+1,2); % 根據(jù)表格 7-3 求出響應(yīng)的窗口的點(diǎn)數(shù)N,保證N為奇數(shù)hd=ideallp(W2c,N)-ideallp(W1c,

33、N); % 帶通濾波器的 hd (n)wdWindow=kaiser(N,; %- 點(diǎn)乘hr=hd.*wdWindow;n=0:N-1;subplot(2,2,1);stem(n,wdWindow);%xlabel( 時間 );ylabel(振幅 );title( 凱澤窗 ); % 標(biāo)題subplot(2,2,2);stem(n,hr);%xlabel( 時間 );ylabel( 振幅 );凱澤窗畫二維離散圖形%x 軸， y 軸說明畫二維離散圖形%x 軸， y 軸說明H,W=freqz(hr,1); % 求每個窗對應(yīng)的頻率響應(yīng)subplot(2,2,3);plot(W/pi,abs(H); %

34、 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 絕對振幅 ); %x 軸， y 軸說明title( 濾波器帶通幅頻特性1);%標(biāo)題legend( 凱澤窗 );subplot(2,2,4);plot(W/pi,20*log10(abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 振幅 ( 分貝 ); %x 軸， y 軸說明title( 濾波器帶通幅頻特性2); % 標(biāo)題legend( 凱澤窗 );%在一個窗口同時畫出濾波前后的波形及頻譜y2,fs,bits=wavread(帶通 .wav); % 讀出帶通濾波后的信號N=length(y2);t=

35、(0:length(y2)-1)/fs;df=fs/N;% 采樣間隔n1=0:N/2-1;f=n1*df;% 頻帶寬度ly22=fftfilt(hr,y2);% 信號送入濾波器濾波， ly22 為輸出figure; % 打開新的畫圖窗口subplot(2,2,1);plot(t,y2); xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title( 語音信號的時域圖 );Y22=fft(y2);% 濾波前的 FFT 變換subplot(2,2,3);plot(f,abs(Y22(1:length(f); % 畫濾波前頻譜圖 xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 );title

36、( 語音信號的頻譜圖 );grid;subplot(2,2,2);plot(t,ly22);xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的時域圖 );Ly22=fft(ly22);% 濾波后的 FFT變換subplot(2,2,4);plot(f,abs(Ly22 (1:length(f); % 畫濾波后頻譜圖 xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的頻譜圖 );grid;wavwrite(ly22,fs, 帶通 );% 把濾波后的信號寫入文件sound(ly22,fs); % 回放O幅振OO幅振對絕幅振幅振6

37、OO2 OO O6O O4O O2間 時2 OO時O O2O貝號幅振O O2 -幅振OO2OOOOO4OOO3OOO2幅振幅振凱澤窗畫二維離散圖形%x 軸， y 軸說明畫二維離散圖形%x 軸， y 軸說明標(biāo)題W1s=2*3400*pi/8000;W1p=2*3500*pi/8000;As=100;Rp=1;W2s=2*4100*pi/8000;W2p=2*4000*pi/8000;% 數(shù)字帶通濾波器參數(shù)W1c=(W1p+W1s)/2;W2c=(W2s+W2p)/2; %W1c,W2cdeltaW=min(W1p-W1s),(W2s-W2p); %過度帶 W取兩個過渡帶中的小者N0=ceil*p

38、i/deltaW);N=N0+mod(N0+1,2); % 根據(jù)表格 7-3 求出響應(yīng)的窗口的點(diǎn)數(shù)N,保證N為奇數(shù)hd=ideallp(W2c,N)-ideallp(W1c,N); % 帶通濾波器的 hd(n) wdWindow=kaiser(N,; %hr=hd.*wdWindow; %- 點(diǎn)乘n=0:N-1;subplot(2,2,1);stem(n,wdWindow); %xlabel( 時間 );ylabel(振幅 );title( 凱澤窗 ); % 標(biāo)題subplot(2,2,2);stem(n,hr);%xlabel( 時間 );ylabel( 振幅 );title( 凱澤窗的沖激

39、響應(yīng) ); % H,W=freqz(hr,1); % 求每個窗對應(yīng)的頻率響應(yīng)subplot(2,2,3);plot(W/pi,abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega/pi);ylabel( 絕對振幅 ); %x 軸， y 軸說明title( 濾波器帶通幅頻特性1);%標(biāo)題legend( 凱澤窗 );subplot(2,2,4);plot(W/pi,20*log10(abs(H); % 畫二維連續(xù)圖形xlabel(omega八pi);ylabel(振幅(分貝)；乂軸，y 軸說明title( 濾波器帶通幅頻特性2); % 標(biāo)題legend( 凱澤窗 );%在一個窗口同時畫出濾波

40、前后的波形及頻譜y3,fs,bits=wavread(高通 .wav); % 讀出高通濾波后的信號N=length(y3);t=(0:length(y3)-1)/fs;df=fs/N;% 采樣間隔n1=0:N/2-1;f=n1*df;% 頻帶寬度ly33=fftfilt(hr,y3);%信號送入濾波器濾波， ly33 為輸出打開新的畫圖窗口figure;subplot(2,2,1);plot(t,y3);xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title（ 語音信號的時域圖 ）;Y33=fft(y3);% 濾波前的FFT變換subplot(2,2,3);plot(f,abs(Y33(1:length(f); % 畫濾波前頻譜圖xlabel( 頻率 ); ylabel( 振幅 );title( 語音信號的頻譜圖 );grid;subplot(2,2,2);plot(t,ly33);xlabel( 時間 ); ylabel( 振幅 );title( 濾波后語音信號的時域圖 );Ly33=fft(ly33);% 濾波后的FFT變換subplot(2,2,4);plot(f,abs(Ly33 (1:length(f); % 畫濾波后頻譜圖xlabel( 頻率 )