數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)(1)MATLAB實(shí)現(xiàn)

PAGE數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告選題名稱(chēng):IIR濾波器分析與設(shè)計(jì) 系（院）:計(jì)算 機(jī) 工 程 學(xué)院 專(zhuān)業(yè): 通信工程 班級(jí): 姓名:學(xué)號(hào): 指導(dǎo)教師: 學(xué)年學(xué)期: 2010~2011學(xué)年第1學(xué)期2011年01

摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也在飛躍的發(fā)展，作為通信工程的學(xué)生要對(duì)數(shù)字信號(hào)有更深一層的理解，本次要做的課程設(shè)計(jì)就是用MATLAB做濾波器的設(shè)計(jì)，這次課程設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)本學(xué)期學(xué)習(xí)的數(shù)字信號(hào)處理這門(mén)課，加深了對(duì)濾波器設(shè)計(jì)原理以及實(shí)現(xiàn)方法的理解。常用的設(shè)計(jì)低通濾波器的方法有脈沖響應(yīng)不變法以及雙線(xiàn)性法，這兩種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，可以通過(guò)編寫(xiě)MATLAB程序觀(guān)察他們的幅度特性，相位特性，以及更高一層次的就是用自己設(shè)計(jì)的濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波?，F(xiàn)在也有相當(dāng)成熟的濾波器設(shè)計(jì)模型，如巴特沃斯，以及切比雪夫?yàn)V波器。通過(guò)設(shè)計(jì)界面，編寫(xiě)函數(shù)，最終還可以達(dá)到可以將自己錄制的聲音加載到設(shè)計(jì)的濾波器中，聽(tīng)濾波前后的聲音的變化，這種更加直觀(guān)的感受濾波器的效果的方法，而此次設(shè)計(jì)的濾波器在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中以用也是相當(dāng)廣范的，這也是學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理這門(mén)課程，以及掌握濾波器設(shè)計(jì)方法的現(xiàn)實(shí)所在。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)；脈沖響應(yīng)不變法；雙線(xiàn)性法；數(shù)字濾波

目 錄TOC\o"1-2"\u1課題綜述 11.1課程設(shè)計(jì)的意義 11.2課程設(shè)計(jì)的目的 11.3課程設(shè)計(jì)面對(duì)的問(wèn)題以及關(guān)鍵技術(shù) 12系統(tǒng)分析 22.1整體分析 22.2脈沖響應(yīng)不變法 22.3雙線(xiàn)性變換法的基本原理 32.4巴特沃斯濾波器 52.5切比雪夫?yàn)V波器 52.6總體設(shè)計(jì)圖 53代碼編寫(xiě) 63.1顯示幅度譜函數(shù)IIR_DispMag() 63.2創(chuàng)建濾波器IIR_Createfilter() 73.3顯示相位譜函數(shù)IIR_DispAngle() 83.4顯示零極點(diǎn)圖函數(shù)IIR_DispZplane() 83.5選擇波形文件IIR_GetWAVFile() 83.6播放原始文件IIR_Playorg 83.7播放時(shí)濾波后文件IIR_Playmod 94代碼的運(yùn)行與調(diào)試 95軟件運(yùn)行與測(cè)試 9總結(jié) 12致謝 13參考文獻(xiàn) 14設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng)IIR濾波器分析與設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的理解并掌握無(wú)限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器（IIR）的機(jī)理，分析IIR濾波器的結(jié)構(gòu)特性，觀(guān)察IIR濾波器的頻域特性；學(xué)習(xí)IIR數(shù)字濾波器的三種典型的設(shè)計(jì)方法,并觀(guān)察、比較設(shè)計(jì)結(jié)果；熟悉IIR數(shù)字濾波器的計(jì)算機(jī)編程；加深對(duì)課堂知識(shí)的理解與靈活應(yīng)用，學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)資料的收集與整理，學(xué)會(huì)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)環(huán)境微型電子計(jì)算機(jī)（PC）；MATLAB6.5或VisualC++6.0等開(kāi)發(fā)環(huán)境。任務(wù)要求利用課余時(shí)間查閱課題相關(guān)資料，深入理解課題含義及設(shè)計(jì)要求；在第18周完成預(yù)設(shè)計(jì)，并請(qǐng)指導(dǎo)教師審查，通過(guò)后方可進(jìn)行下一步工作；按指導(dǎo)書(shū)要求設(shè)計(jì)軟件；要求形成穩(wěn)定的程序軟件，可以運(yùn)行，方可申請(qǐng)答辯；結(jié)束后，及時(shí)提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告（含紙質(zhì)稿、電子稿）。工作進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)起止日期工作內(nèi)容12011.01.03~2011.01.03在預(yù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查閱資料，完善設(shè)計(jì)方案，形成書(shū)面材料。22011.01.04~2011.01.05設(shè)計(jì)總體方案，繪制流程框圖，編寫(xiě)代碼，上機(jī)調(diào)試。32011.01.06~2011.01.07測(cè)試程序，優(yōu)化代碼，增強(qiáng)功能，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告。42011.01.08~2011.01.08提交軟件代碼、設(shè)計(jì)報(bào)告，參加答辯，根據(jù)教師反饋意見(jiàn)，修改、完善設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師（簽章）：年月日數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGE141課題綜述數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)處理理論的一部分。數(shù)字信號(hào)處理主要是研究用數(shù)字或符號(hào)的序列來(lái)表示信號(hào)波形，并用數(shù)字的方式去處理這些序列，把它們改變成在某種意義上更為有希望的形式，以便估計(jì)信號(hào)的特征參量，或削弱信號(hào)中的多余分量和增強(qiáng)信號(hào)中的有用分量。具體來(lái)說(shuō)，凡是用數(shù)字方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、變換、調(diào)制、解調(diào)、均衡、增強(qiáng)、壓縮、固定、識(shí)別、產(chǎn)生等加工處理，都可納入數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。1.1課程設(shè)計(jì)的意義《數(shù)字信號(hào)處理》課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生完成數(shù)字信號(hào)處理和MATLAB的結(jié)合后的基本實(shí)驗(yàn)以后開(kāi)設(shè)的。本課程設(shè)計(jì)的目的是為了讓學(xué)生綜合數(shù)字信號(hào)處理和MATLAB并實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為完整的小型濾波系統(tǒng)。這一點(diǎn)與驗(yàn)證性的基本實(shí)驗(yàn)有本質(zhì)性的區(qū)別。開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要目的是通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件仿真、程序安排與調(diào)試、寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告等步驟，使學(xué)生初步掌握工程設(shè)計(jì)的具體步驟和方法，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高實(shí)際應(yīng)用水平。1.2課程設(shè)計(jì)的目的1.理解并掌握無(wú)限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器（IIR）的機(jī)理，分析IIR濾波器的結(jié)構(gòu)特性，觀(guān)察IIR濾波器的頻域特性；2.學(xué)習(xí)IIR數(shù)字濾波器的三種典型的設(shè)計(jì)方法,并觀(guān)察、比較設(shè)計(jì)結(jié)果；3.熟悉IIR數(shù)字濾波器的計(jì)算機(jī)編程；4.加深對(duì)課堂知識(shí)的理解與靈活應(yīng)用，學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)資料的收集與整理，學(xué)會(huì)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。1.3課程設(shè)計(jì)面對(duì)的問(wèn)題以及關(guān)鍵技術(shù)本次課程設(shè)計(jì)是用MATLAB軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以第一個(gè)需要解決的問(wèn)題就是如何把自己的思想轉(zhuǎn)化為MATLAB語(yǔ)言，但是在這次的課程設(shè)計(jì)中要感謝我們的老師，因?yàn)樗呀?jīng)將大部分的代碼提供給我們了。本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)就是脈沖響應(yīng)不變法以及雙線(xiàn)性法的函數(shù)調(diào)用以及求極點(diǎn)，零點(diǎn)的Z變換函數(shù)調(diào)用。最后就是如何實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)字濾波。2系統(tǒng)分析2.1整體分析利用模擬濾波器設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，就是從已知的模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)Ha(s)設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)H(z)，這歸根到底是一個(gè)由S平面到Z平面的變換，這種映射變換應(yīng)遵循兩個(gè)基本原則： 1）H（z）的頻響要能與Ha(s)的頻響保持一致，即S平面的虛軸應(yīng)映射到Z平面的單位圓上。 2）Ha(s)的因果穩(wěn)定性映射成H（z）后保持不變，即S平面的左半平面Re{S}＜0應(yīng)映射到Z平面的單位圓以?xún)?nèi)|Z|<1。所以濾波器的設(shè)計(jì)就是在給定了濾波器的技術(shù)指標(biāo)后，確定濾波器的階數(shù)N和系數(shù)和系數(shù){ai，bi}。在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)的條件下，濾波器的階數(shù)應(yīng)盡可能低，因?yàn)闉V波器的階數(shù)越低，實(shí)現(xiàn)濾波器的成本就越低。2.2脈沖響應(yīng)不變法脈沖響應(yīng)不變法是從濾波器的脈沖響應(yīng)出發(fā)，使數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列h(n)正好等于模擬濾波器的沖激響應(yīng)ha(t)的采樣值，即h(n)=ha(nT),T為采樣周期。如以Ha(s)及H（z）分別表示ha(t)的拉氏變換及h(n)的Z變換，即Ha(s)=L[ha(t)],H(z)=Z[h(n)]計(jì)算H(Z):脈沖響應(yīng)不變法特別適用于用部分分式表達(dá)系統(tǒng)函數(shù)，模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù)若只有單階極點(diǎn)，且分母的階數(shù)高于分子階數(shù)N＞M，則其拉氏反變換為：（2.2.1）單位階躍對(duì)ha(t)采樣得到數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列（2.2.2）再對(duì)h(n)取Z變換，得到數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)：（2.2.3）第二個(gè)求和為等比級(jí)數(shù)之和，要收斂的話(huà)，必有所以有（2.2.4）根據(jù)理想采樣序列拉氏變換與模擬信號(hào)拉氏變換的關(guān)系（2.2.5）以上表明，采用脈沖響應(yīng)不變法將模擬濾波器變換為數(shù)字濾波器時(shí)，它所完成的S平面到Z平面的變換，正是拉氏變換到Z變換的標(biāo)準(zhǔn)變換關(guān)系，即首先對(duì)Ha(s)作周期延拓，然后再經(jīng)過(guò)z=est的映射關(guān)系映射到Z平面上。穩(wěn)定性：如果模擬濾波器是穩(wěn)定的，則所有極點(diǎn)si都在s左半平面，即Re[si]＜0,那么變換后H(Z)的極點(diǎn)est也都在單位圓以?xún)?nèi)，即：因此數(shù)字濾波器保持穩(wěn)定。2.3雙線(xiàn)性變換法的基本原理脈沖響應(yīng)不變法使得數(shù)字濾波器在時(shí)域上能夠較好的模仿模擬濾波器，但是由于從S平面到Z平面的映射具有多值性，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的數(shù)字濾波器不可避免的出現(xiàn)頻譜混迭現(xiàn)象。為了克服脈沖響應(yīng)不變法可能產(chǎn)生的頻譜混跌效應(yīng)的缺點(diǎn)，我們使用一種新的變換雙線(xiàn)性變換。雙線(xiàn)性變換法可認(rèn)為是基于對(duì)微分方程的積分，利用對(duì)積分的數(shù)值逼近的道德。仿真濾波器的傳遞函數(shù)為(2.2.5)將展開(kāi)為部份分式的形式，并假設(shè)無(wú)重復(fù)幾點(diǎn)，則(2.2.6)那么，對(duì)于上述函數(shù)所表達(dá)的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)來(lái)講，其仿真輸入和模擬輸出有如下關(guān)系(2.2.7)利用差分方程來(lái)代替導(dǎo)數(shù)，即(2.2.8)同時(shí)令這樣，便可將上面的微分方程寫(xiě)為對(duì)應(yīng)的差分方程形式(2.2.9)兩邊分別取變換，可得(2.2.10)這樣，通過(guò)上述過(guò)程，就可得到雙線(xiàn)性變換中的基本關(guān)系，如下所示所謂的雙線(xiàn)性變換，僅是指變換公式中與的關(guān)系無(wú)論是分子部份還是分母部份都是線(xiàn)性的。MATLAB中設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的具體步驟如下：1.把給出的數(shù)字濾波器的性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換為模擬低通濾波器的性能指標(biāo)；2.根據(jù)轉(zhuǎn)換后的性能指標(biāo)，通過(guò)濾波器結(jié)束選擇函數(shù)，來(lái)確定濾波器的最小階數(shù)n和固有頻率wn；3.由最小階數(shù)n得到低通濾波器原型；4.由固有頻率wn把模擬低通濾波器轉(zhuǎn)換為模擬低通、高通、帶通或帶阻濾波器；運(yùn)用雙線(xiàn)性變換法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。2.4巴特沃斯濾波器巴特沃斯濾波器是最常用的濾波器，而巴特沃斯濾波器又可以采用脈沖響應(yīng)不變法和雙線(xiàn)性法來(lái)設(shè)計(jì)，本文主要講述的是脈沖相應(yīng)不變法的的設(shè)計(jì)。脈沖響應(yīng)不變法是從濾波器的脈沖響應(yīng)出發(fā)，使數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列h(n)模仿模擬濾波器的沖激響應(yīng)ha(t)，即將ha(t)進(jìn)行等間隔采樣，使h(n)正好等于ha(t)的采樣值，滿(mǎn)足：h(n)=ha(nT)，式中,T是采樣周期。這就是說(shuō)，數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)是模擬濾波器頻率響應(yīng)的周期延拓。正如采樣定理所討論的，只有當(dāng)模擬濾波器的頻率響應(yīng)是限帶的，且?guī)抻谡郫B頻率以?xún)?nèi)，才能使數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)在折疊頻率以?xún)?nèi)重現(xiàn)模擬濾波器的頻率響應(yīng)，而不產(chǎn)生混疊失真。但是，任何一個(gè)實(shí)際的模擬濾波器頻率響應(yīng)都不是嚴(yán)格限帶的，變換后就會(huì)產(chǎn)生周期延拓分量的頻譜交疊，即產(chǎn)生頻率響應(yīng)的混疊失真，這時(shí)數(shù)字濾波器的頻響就不同于原模擬濾波器的頻響，而帶有一定的失真。當(dāng)模擬濾波器的頻率響應(yīng)在折疊頻率以上處衰減越大、越快時(shí)，變換后頻率響應(yīng)混疊失真就越小。這時(shí)，采用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器才能得到良好的效果。2.5切比雪夫?yàn)V波器切比雪夫?yàn)V波器的幅度特性具有等波紋特性，它有兩種形式，這里僅描述切比雪夫I濾波器，其振幅特性在通帶內(nèi)是等波紋的、在阻帶內(nèi)是單調(diào)遞減的。切比雪夫?yàn)V波器特點(diǎn)是在過(guò)渡帶比巴特沃斯濾波器的衰減快，但頻率響應(yīng)的幅頻特性不如后者平坦。切比雪夫?yàn)V波器和理想濾波器的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)之間的誤差最小，但是在通頻帶內(nèi)存在幅度波動(dòng)。2.6總體設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)的步驟流程：求出模擬低通濾波器指標(biāo)求出模擬低通濾波器指標(biāo)設(shè)計(jì)模擬低通濾波器將模擬濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)濾波器得到結(jié)果開(kāi)始圖2.1設(shè)計(jì)流程圖MATLAB數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)整體圖：圖2.2整體界面3代碼編寫(xiě)3.1顯示幅度譜函數(shù)IIR_DispMag()functionIIR_DispMag()%顯示幅度譜函數(shù)IIR_DispMag[numdenCYPLYYYFlag]=IIR_Createfilter;%參數(shù)調(diào)用以設(shè)計(jì)好的濾波器參數(shù)if(~YYYFlag)return;endfigure(1);[hf]=freqz(num,den,512,CYPL);%轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器plot(f,abs(h));%回執(zhí)幅頻曲線(xiàn)gridon;zoomon;3.2創(chuàng)建濾波器IIR_Createfilter()3.2.1Wp=2*pi*f2/f1;Ws=2*pi*f3/f1;OmigaP=Wp*f1;脈沖相應(yīng)不變法的數(shù)字指標(biāo)與模擬指標(biāo)頻率轉(zhuǎn)換OmigaS=Ws*f1;[nW]=buttord(OmigaP,OmigaS,Rp,Rs,'s');%調(diào)用巴特沃斯濾波器函數(shù)[BA]=butter(n,W,'s');%默認(rèn)為低通濾波器[num,den]=impinvar(B,A,f1);3.2.2Wp=2*pi*f2/f1;Ws=2*pi*f3/f1;OmigaP=Wp*f1;OmigaS=Ws*f1;[nW]=buttord(OmigaP,OmigaS,Rp,Rs,'s');[BA]=butter(n,W,'high','s');%高通濾波器設(shè)計(jì)[num,den]=impinvar(B,A,f1);3.2.Wp=2*pi*f2/f1;Ws=2*pi*f3/f1;wp1=Wp*f1;%頻率轉(zhuǎn)換ws1=Ws*f1;[nW]=cheb1ord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s');%切比雪夫I型函數(shù)調(diào)用[BA]=cheby1(n,1,W,'low','s');[num,den]=bilinear(B,A,f1);3.2.4切比雪夫I型Wp=2*pi*f2/f1;Ws=2*pi*f3/f1;wp1=Wp*f1;%頻率轉(zhuǎn)換ws1=Ws*f1;[nW]=cheb1ord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s');%切比雪夫I型函數(shù)調(diào)用[BA]=cheby1(n,1,W,'high','s');[num,den]=bilinear(B,A,f1);3.3顯示相位譜函數(shù)IIR_DispAngle()functionIIR_DispAngle()[numdenCYPLYYYFlag]=IIR_Createfilter;if(~YYYFlag)return;endfigure(2);[hf]=freqz(num,den,512,CYPL);plot(f,(angle(h)));gridon;zoomon;3.4顯示零極點(diǎn)圖函數(shù)IIR_DispZplane()functionIIR_DispZplane()[numdenCYPLYYYFlag]=IIR_Createfilter;if(~YYYFlag)return;endfigure(3);zplane(num,den);%Z域變換axis([-5,5,-2,2]);3.5選擇波形文件IIR_GetWAVFile()functionsig=IIR_GetWAVFile()[name,path]=uigetfile('*.wav','請(qǐng)選擇一個(gè).wav波形文件');%選取文件的函數(shù)調(diào)用file_path=[path,name];if(~(isstr(name))|~(isstr(path)))sig=[];return;end[datafreqbits]=wavread(file_path);time=length(data)/freq;%info=['源信號(hào)-'name';'str2num(time)'秒;fs='str2num(freq)'Hz'];s=[];s.data=data;s.freq=freq;s.bits=bits;%=info;s.time=time;data_hndl=findobj(gcbf,'Tag','Button_WAV');set(data_hndl,'Userdata',s);3.6播放原始文件IIR_PlayorgfunctionIIR_Playorg()data_hndl=findobj(gcbf,'Tag','Button_WAV');sig_info=get(data_hndl,'Userdata');data=sig_info.data;fs=sig_info.freq;sound(data,fs);3.7播放時(shí)濾波后文件IIR_PlaymodfunctionIIR_Playmoddata_hndl=findobj(gcbf,'Tag','Button_WAV');sig_info=get(data_hndl,'Userdata');data=sig_info.data;fs=sig_info.freq;[BAsuc1suc2]=IIR_Createfilter;if(~suc2)return;endout=filter(B,A,data);%音頻文件通過(guò)選擇的濾波器sound(out,fs);4代碼的運(yùn)行與調(diào)試本次試驗(yàn)的大部分代碼是書(shū)上給出的，但是有點(diǎn)小問(wèn)題，就是在自編函數(shù)哪有錯(cuò)誤，原句是：if(strcmp(fil_name,’錯(cuò)誤代碼’))，修改過(guò)后的if(strcmp(fil_name,’巴特沃斯’))，這樣程序就可以運(yùn)行了。再有就是要錄一段自己的音頻文件，并且格式是WMA的，最好是有高音和低音區(qū)別的，因?yàn)檫@樣我們就可以更清楚的辨別濾波器的濾音效果。5軟件運(yùn)行與測(cè)試在巴特沃斯低通濾波器環(huán)境情況下，設(shè)置通帶截止頻率與阻帶截止頻率分別為100，500；得到的幅度、相位，零極點(diǎn)圖如圖示：幅度響應(yīng)(a)相位響應(yīng)(b)零極點(diǎn)(c)圖5.1低通的幅度、相位，零極點(diǎn)圖在巴特沃斯高通濾波器環(huán)境情況下，設(shè)置通帶截止頻率與阻帶截止頻率分別為500，100；得到的幅度、相位，零極點(diǎn)圖如圖示：幅度響應(yīng)(a)相位響應(yīng)(b)零極點(diǎn)(c)圖5.2高通的幅度、相位，零極點(diǎn)圖在切比沃雪夫I高通濾波器環(huán)境下，設(shè)置通帶截止頻率與阻帶截止頻率分別為200，100；得到幅度、相位，零極點(diǎn)圖如圖5.3所示。幅度（a）相位（b）零極點(diǎn)（c）圖5.3幅度、相位，零極點(diǎn)圖在切比沃雪夫I低通濾波器環(huán)境下，設(shè)置通帶截止頻率與阻帶截止頻率分別為200，100；得到幅度、相位，零極點(diǎn)圖如圖5.4所示。幅度（a）相位（b）零極點(diǎn)（c）圖5.4幅度、相位，零極點(diǎn)圖點(diǎn)擊選擇音頻文件按鈕，會(huì)出現(xiàn)選擇文件的信息框，如圖5.4。圖5.4讀取音頻文件選擇音頻文件李棟.wav，先播放原音頻文件，然后播放濾波后的音頻文件，二者一對(duì)比明顯可以聽(tīng)出濾波后音頻文件的效果了，高音部分是被濾除的，只保留了滿(mǎn)足低通條件的那部分音頻，聽(tīng)起來(lái)聲音低沉，還有點(diǎn)延時(shí)。

總 結(jié)這次課程設(shè)計(jì)是相當(dāng)糾結(jié)的，因?yàn)槲覀冞€有考試，時(shí)間對(duì)我來(lái)說(shuō)是寶貴的不行了，每天都是兩點(diǎn)多睡覺(jué)，看書(shū)的同時(shí)還要把課程設(shè)計(jì)的界面，代碼，以及原理進(jìn)行詳細(xì)的閱讀分析。不過(guò)雖然是疲憊的，但是還是很充實(shí)的。而就是前一個(gè)星期，我們剛考完數(shù)字信號(hào)處理，所以對(duì)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)還是很了解的，不管是脈沖響應(yīng)不變法還是雙線(xiàn)性法，我對(duì)原理部分還是比較懂的，設(shè)計(jì)的步驟以及關(guān)鍵技術(shù)如何用MATLAB語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)我也都可以獨(dú)立完成，但是本次是課程設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合的濾波器，不僅有巴特沃斯濾波器，同時(shí)還有切比雪夫?yàn)V波器，但是原理大致還是相通的。而書(shū)上都已經(jīng)給出了用脈沖響應(yīng)不變法以及雙線(xiàn)性法的設(shè)計(jì)步驟，我們要做的就是把代碼同我們?cè)O(shè)計(jì)的濾波器界面進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，這個(gè)工作是需要耐心的，因?yàn)橹灰锌丶?duì)應(yīng)不上，那么這個(gè)功能就實(shí)現(xiàn)不了。在這次的數(shù)字濾波器是設(shè)計(jì)中，我們學(xué)到了課上老師沒(méi)怎么講的關(guān)于語(yǔ)音信號(hào)的濾波功能，其實(shí)這也只是數(shù)字濾波器的其中一個(gè)小小的功能，其實(shí)濾波器還可以對(duì)圖片，視頻信號(hào)等進(jìn)行濾波，經(jīng)過(guò)處理過(guò)后的信號(hào)才是我們想要的。就我們本次設(shè)計(jì)的IIR數(shù)字濾波器，我們可以知道，IIR濾波器的優(yōu)點(diǎn)就是階數(shù)少，也就是說(shuō)延時(shí)少，還可以借助成熟的濾波器的成功，比如巴特沃斯，橢圓濾波器等，但同時(shí)不可避免的，IIR濾波器也有著它自己的缺點(diǎn)，主要就是非線(xiàn)性相位，易出現(xiàn)震蕩，不穩(wěn)定，主要是因?yàn)橛玫倪f歸計(jì)算。這次課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的原因，我做的還是不怎么好的，其中對(duì)于代碼的研究也沒(méi)那么好，很多的用法，調(diào)用等，我都是照著課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)打上去的，也沒(méi)多問(wèn)幾個(gè)為什么，這是我以后在學(xué)習(xí)上需要注意的地方。數(shù)字信號(hào)這門(mén)課雖然以及結(jié)束了，但是以后還將會(huì)結(jié)束很多關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理的地方，都需要我們掌握扎實(shí)的基本功，這樣不管遇到什么問(wèn)題，只要我們把原理搞清楚，以及問(wèn)題的思想，我們就可以運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)解決這些問(wèn)題。

致 謝在這次的課程設(shè)計(jì)中，我首先要感謝淮陰工學(xué)院，計(jì)算機(jī)工程學(xué)院給我這次十分寶貴的實(shí)踐機(jī)會(huì)，以及為我們準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)而勤勤懇懇工作的機(jī)房工作人員，還有我的那幫樂(lè)于助人的同學(xué)們，沒(méi)有他們的幫助我就沒(méi)辦法按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)的時(shí)間是短暫的，只有短短的