在本课程设计中，主题聚焦于使用MATLAB软件设计一种基于IIR（无限冲激响应）的数字带通滤波器，旨在处理加噪的语音信号，实现滤波去噪的功能。IIR滤波器因其较低的阶数和较高的经济效益在实际应用中占据重要地位，尤其是在不苛求线性相位的条件下。
我们要理解滤波器的基本概念。滤波器是用来选择性地通过或阻隔不同频率成分的信号设备。根据其功能，滤波器通常被分为低通、高通、带通和带阻等类型。在本设计中，我们关注的是带通滤波器，它允许通过某一频带内的信号，同时衰减该频带之外的信号。
滤波器的分类主要有两大类：IIR滤波器和FIR滤波器。IIR滤波器因其无限的冲激响应而得名，其结构包含反馈路径，使得信号可以在系统内部多次循环，这使得在满足同样设计指标时，IIR滤波器的阶数通常低于FIR滤波器，降低了硬件成本。然而，IIR滤波器可能会导致非线性相位，这在某些应用中可能不是理想的。
IIR数字滤波器设计涉及几个关键的技术指标，包括通带宽度、截止频率、衰减度以及相位特性等。设计过程中通常采用不同的设计方法，如巴特沃兹（Butterworth）、切比雪夫I型和II型、椭圆滤波器等。本设计中，选择了切比雪夫I型滤波器，因其在通带内具有平坦的增益特性，而代价是在阻带内有较大的波动。
双线性变换法是将模拟滤波器转换为数字滤波器的一种常用方法。这种方法保留了滤波器的频率特性，同时将模拟域的频率映射到数字域的频率。在MATLAB中，我们可以利用`bilinear`函数来实现这一转换。
在实际操作中，我们需要设定滤波器的参数，如通带边缘频率、阻带衰减等，然后编写相应的MATLAB代码实现滤波器的结构。程序设计通常包括滤波器系数的计算、滤波器对象的创建以及滤波操作。设计完成后，通过仿真对滤波器性能进行验证，包括输入信号的频谱分析、滤波后的信号谱对比以及与预期结果的比较。
在滤波器仿真结果分析阶段，我们将观察滤波器对加噪语音信号的处理效果，比如噪声的去除程度、信号失真情况以及滤波器的频率响应特性等。这些分析有助于评估滤波器的实际性能，以便进行优化和调整。
总结部分会回顾整个设计过程，强调所学的关键知识点，以及可能遇到的问题和解决策略。此外，参考文献和附录提供了进一步学习和研究的资源。
通过本次课程设计，学生不仅掌握了IIR数字滤波器的设计原理和MATLAB实现方法，也深入了解了滤波技术在语音信号处理中的应用，提升了实际问题解决能力。这对于通信工程专业的学生来说，是一项重要的实践训练，为未来在信号处理领域的深入研究和工作奠定了基础。
