数字信号处理iir滤波器设计

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1、课程设计报告课程名称数字信号处理课题名称IIR滤波器设计专业通信工程班级通信工程学号姓名指导教师胡瑛张细政2013年9月8日湖南工程学院课程设计任务书课程名称数字信号处理课题IIR滤波器设计专业班级通信工程学生姓名学号指导老师胡瑛张细政审批任务书下达日期2013年9月1日任务完成日期2013年9月8日《数字信号处理》课程设计任务书一、设计目的综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，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，从而加深对所学知识的理解，建立概念。二、设计要求1、MATLAB的使用，

2、掌握MATLAB的程序设计方法。2、Windows环境下语音信号采集的方法。3、数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。4、TLAB设计FIR和nR数字滤波器的方法。5、用MATLAB对信号进行分析和处理6、计报告4000以上，含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。7、机演示。8、有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。三、进度安排第一周星期一：课题讲解，查阅资料　星期二:总体设计，详细设计星期三：编程，上机调试、修改程序星期四：上机调试、完善程序星期五：答辩星期六-星期天：撰写课程设

3、计报告附：课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。正文的内容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分；三、主要功能的实现；四、程序调试；五、总结；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）；七、评分表。目录1、课题的主要功能11.1问题描述11.2功能要求12.、课题的功能模块的划分22.1语音信号采集（Butterworth型低通滤波器为例）22.2语音信号分析22.3含噪语音信号合成2

4、2.4数字滤波器设计及滤波22.5回放语音信号33、滤波器实现的原理34、程序调试54.1Butterworth型低通滤波器54.2Butterworth型高通滤波器64.3切比雪夫I型低通滤波器74.4切比雪夫I型带通滤波器84.5切比雪夫Ⅱ型带通滤波器94.6切比雪夫Ⅱ型低通滤波器104.7椭圆型的低通114.8椭圆型的高通125、总结136、附件147、评分表241、课题的主要功能1.1问题描述采用IIR滤波器的完全设计函数来设计各型IIR滤波器（Butterworth型与切比雪夫I型、切比雪夫Ⅱ型和椭圆型的低通、高通、带通、带阻中

5、的至少2种类型）,绘出滤波器的频域响应；并用这些数字滤波器对含噪语音信号分别进行滤波处理，比较不同方法下设计出来的数字滤波器的滤波效果，并从理论上进行分析（或解释）。1.2功能要求1、语音信号采集（每个同学必须录制本人的语音信号）录制一段课程设计学生的语音信号并保存为文件，要求长度不小于10秒，并对录制的信号进行采样；录制时可以使用Windows自带的录音机，或者使用其它专业的录音软件，录制时需要配备录音硬件（如麦克风），为便于比较，需要在安静、干扰小的环境下录音。2、语音信号分析使用MATLAB绘出采样后的语音信号的时域波形和频谱图。根

6、据频谱图求出其带宽，并说明语音信号的采样频率不能低于多少赫兹。3、含噪语音信号合成在MATLAB软件平台下，给原始的语音信号叠加上噪声，噪声类型分为如下几种：（1）白噪声；（2）单频噪色（正弦干扰）；（3）多频噪声（多正弦干扰）；（4）其它干扰，可设置为低频、高频、带限噪声，或Chirp干扰、冲激干扰。绘出叠加噪声后的语音信号时域和频谱图，在视觉上与原始语音信号图形对比，也可通过Windows播放软件从听觉上进行对比，分析并体会含噪语音信号频谱和时域波形的改变。4、数字滤波器设计及滤波利用不同的原型低通滤波器（Butterworth型与切

7、比雪夫I型、切比雪夫Ⅱ型和椭圆型）来设计各型IIR滤波器（低通、高通、带通、带阻中的至少3种类型），绘出滤波器的频域响应；并用这些数字滤波器对含噪语音信号分别进行滤波处理，比较不同方法下设计出来的数字滤波器的滤波效果，并从理论上进行分析（或解释）。5、回放语音信号对滤波后的语音信号进行回放，感觉滤波前后语音信号的变化。252.、课题的功能模块的划分2.1语音信号采集（Butterworth型低通滤波器为例）[x1,fs,bits]=wavread('d:/baojing2');sound(x1,fs,bits);y1=fft(x1,327

8、68);2.2语音信号分析原始信号[x1,fs,bits]=wavread('d:/baojing2');sound(x1,fs,bits);y1=fft(x1,32768);figure(1