数字信号处理课程设计与实践
题目:音乐信号处理
II
——IIR 低通数字滤波器滤除噪声
学 院 电气电子工程学院
专 业 通信一班
学 号 20152492
姓 名 王欣
指导老师 马社祥 苏飞
2018 年 6 月
数字处理系统课程设计与实践评分表
评分项目 得分
报告书写
及格式
具有题目、摘要、目录、正文、参考文献(5 分)
正文格式、图、表、参考文献引用等正确,排版美观(5 分)
基础原理
报告中应体现设计中的原理以及原理框图(5 分)
设计目的和方法,实验结果的意义等表述清楚正确(5 分)
功能设计及 M
文 件 / 现 场 演
示
应实现设计要求的功能,各个模块的设计参数清晰(10 分)
实验参量丰富(如滤波器类型、参数等)。(10 分)
实验结果基本正确。(20 分)
信号的波形、频谱、滤波器特性图等结果比较丰富。(10 分)
独立完成,不存在抄袭。(10 分)
答辩/汇报
对所仿真系统原理的提问回答情况(10 分)
对仿真过程提问的回答情况(10 分)
总分
本页装订至设计报告封皮后第一页
摘 要
数字滤波器是数字信号处理技术的基础, 用来对信号进行过滤、
检测、与参数估计等处理。任何检测的信号都含有噪声,而滤波是
去除噪声的基本手段,因此滤波器在数字信号处理中占有极其重要
的地位。
本文主要是研究目的是掌握如何通过双线性变换法设计无限长
数字低通滤波器对已加噪声的音乐信号进行滤波。首先通过调用
matlab 中函数读取一段音乐信号,再对此音乐信号分别加上高斯白
噪声、单音频噪声、多音频噪声,之后通过双线性变化方法设计无
限长数字脉冲响应低通滤波器,并分别对所加不同噪声的音乐信号
进行滤波,并观察滤波前后的时域以及频域波形进行对比。双线性
变换法设计滤波器的优点是克服了频谱混叠现象,缺点是数字频率
以及模拟频率之间的非线性关系。
关键词:IIR 数字低通滤波器 MATLAB 去噪 仿真
目 录
第一章 绪论......................................................................................................................................1
1.1 研究背景.........................................................................................................................................1
1.2 研究意义.........................................................................................................................................1
1.3 研究内容.........................................................................................................................................1
第二章 MATLAB 软件介绍..................................................................................................3
2.1 MATLAB 的发展历程..............................................................................................................3
2.2 MATLAB 的组成.........................................................................................................................3
2.2.1 MATLAB 语言..........................................................................................................................4
2.2.2 MATLAB 的工作环境............................................................................................................4
2.2.3 MATLAB 数据函数库............................................................................................................4
2.2.4 MATLAB 应用程序接口.......................................................................................................4
2.2.5 图形句柄系统............................................................................................................................4
2.3 MATLAB 的特点.........................................................................................................................5
第三章 双线性法设计 IIR 数字低通滤波器原理...................................................7
3.1 根据数字滤波器技术指标求解相应模拟低通技术指标..............................................7
3.2 设计巴特沃斯低通模拟滤波器..............................................................................................7
3.3 将低通模拟滤波器转换为数字滤波器................................................................................7
第四章 音乐信号处理 MATLAB 仿真..........................................................................8
4.1MATLAB 程序框图.....................................................................................................................9
4.2 音乐信号处理仿真......................................................................................................................9
4.2.1 音乐信号的读取以及时域和频域波形的观察..............................................................9
4.2.2 对读取信号添加高斯白噪声并观察时域以及频域波形图......................................9
4.2.3 对读取信号添加单频干扰噪声并观察时域以及频域波形图...............................10
4.2.4 对读取信号添加多频干扰噪声并观察时域以及频域波形图...............................11
4.2.5 设计 IIR 数字低通滤波器...................................................................................................11
4.2.6 对加高斯白噪声的音乐信号进行滤波..........................................................................12
4.2.7 对加单频干扰噪声的音乐信号进行滤波.....................................................................13
4.2.8 对加多频干扰噪声的音乐信号进行滤波.....................................................................13
4.2.9 回放音乐信号..........................................................................................................................14
第五章 总结与展望...................................................................................................................15
5.1 音乐信号处理(去噪)总结.................................................................................................15
5.2 展望.................................................................................................................................................15
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