优秀数字信号处理课程设计 matlab滤波器设计

数十个各种详细的波形图片 方便设计采用 语音信号的采集 语音信号的频谱分析 设计数字滤波器和画出频率响应 首先用窗函数法设计高通低通带通三种滤波器，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，然后在用双线性变换法设计利用函数butter和cheby1 用滤波器对信号进行滤波 **《数字信号处理》课程设计——MATLAB滤波器设计** 在数字信号处理领域，滤波器设计是一项关键任务，特别是在语音信号处理中。本课程设计的目标是让学生掌握MATLAB编程，了解数字信号处理的基本概念，并能应用这些知识设计和分析不同类型的滤波器。 实验内容分为以下几个部分： 1. **语音信号的采集与分析**： - 使用Windows的录音机或其他软件采集1秒左右的语音信号，采样率设置为8000kHz，8位，单声道。 - 在MATLAB中使用`wavread`函数读取语音信号，理解采样频率、采样位数等概念。`wavread`函数可以根据需要读取不同数量的采样点。 2. **语音信号的频谱分析**： - 显示语音信号的时域波形，这可以通过直接绘制信号样本实现。 - 利用快速傅立叶变换（FFT）函数`fft`分析语音信号的频谱特性，了解信号的频域表示。 3. **数字滤波器设计**： - 根据不同的性能指标，设计低通、高通和带通滤波器。例如，低通滤波器要求截止频率`fp`=1000Hz，`fc`=1200Hz，滚降率为`As`=100dB，通带增益`Ap`=1dB。 - 使用窗函数法，如汉明窗、哈明窗等，设计FIR滤波器，MATLAB中的`fir1`函数可实现这一过程。 - 应用双线性变换法，使用`butter`和`cheby1`函数设计IIR滤波器，实现同样的性能指标。 - 使用`freqz`函数绘制滤波器的频率响应，以可视化验证滤波器设计的准确性。 4. **滤波器性能比较与信号处理**： - 比较FIR滤波器（使用`fftfilt`进行滤波）和IIR滤波器（使用`filter`进行滤波）的性能，观察滤波效果。 - 分别用这两种滤波器对原始语音信号进行滤波，并对比滤波前后的波形和频谱差异。 5. **回放语音信号**： - 利用MATLAB的`sound`函数回放滤波后的语音信号，感知声音的变化。 实验思考题引导学生深入理解双线性变换法的非线性关系以及脉冲响应不变法的局限性。 实验报告应包括实验原理概述、滤波性能的比较、实验结果的总结以及对思考题的解答。通过这样的课程设计，学生不仅掌握了MATLAB的使用，还深化了对数字信号处理基本理论和实践的理解。