matlab的fir滤波器.doc

基于matlab的fir滤波器的设计一 实验目的： 1 语音信号的采集。 2 设计滤波器滤波。 3 滤波前后的信号波形、频谱比较、回访语音消息的比较。 4 GUI设计（选作）。二 报告要求： 1 题目的意义，所做工作以及系统的主要功能。 2 滤波器的原理。 3 软件设计流程。 4 源程序。 5 各波形图、频谱图。三 实验步骤： 1 采集语音信号，用windows自带录音机录制。T2s 2 对语音信号的采样及频谱分析。 3 噪声的添加： a 录制带噪声的语音信号。 b 产生噪声信号叠加到语音信号。 4设计滤波器。 5对语音信号进行滤波。 6 对滤波前后的波形及频谱进行比较。 7 GUI界面（选作）语音信号的读取在matlab软件平台下，利用wavread函数对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。通过使用wavread函数，理解采样频率、采样位数等概念。wavread函数调用格式y=wavread(file)，读取file所规定的wav文件，返回采样值放在向量y中。y,fs,nbits=wavread(C:UsersAdministratorDesktopdog.wav)，采样值放在向量y中，fs表示采样频率（hz），nbits表示采样位数。y=wavread（file，N），读取钱N点的采样值放在向量y中。y=wavread（file，N1,N2），读取从N1到N2点的采样值放在向量y中。对语音信号“dog.wav”进行采样其程序如下：y,fs,nbits=wavread(dog.wav)结果如下：可知该语音信号的采样频率fs =11025Hz ,数据位nbits = 8Bit。语音信号的频谱分析首先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析。在Matlab 中可以利用函数fft 对信号行快速傅里叶变换,得到信号的频谱图其程序如下：y=wavread(C:UsersAdministratorDesktopdog.wav); sound(y,fs,nbits); %对加载的语音信号进行回放Y=fft(y); %快速傅里叶变换subplot(2 ,1 ,1),plot(y);title(原始信号波形);subplot(2 ,1 ,2),plot(abs(Y);title(原始信号频谱);程序结果如下图3：噪声信号的构建程序如下：N=length(y); %求出语音信号的长度noise=randn(N,1)/20; %噪声信号的函数z=fft(noise); %快速傅里叶变换subplot(2 ,1 ,1),plot(noise);title(噪声信号波形);subplot(2 ,1 ,2),plot(abs(z);title(噪声信号频谱);sound(noise)加入噪声的语音信号的频谱matlab程序如下：y=wavread(C:UsersAdministratorDesktopdog.wav);N=length(y);k=y+noise; %噪声信号的叠加subplot(2,1,1);plot(k);title (滤波前的时域波形);K=fft(k);subplot(2,1,2);plot(abs(K);title (滤波前的频域波形);sound(k)滤波器的设计Ft=11025;Fp=1600;Fs=3000;wp=2*Fp/Ft;ws=2*Fs/Ft;Ap=1;As=50;p=1-10.(-Ap/20);s=10.(-As/20);fpts=wp ws;mag=1 0;dev=p s;N ,wc,beta,ftype=kaiserord(fpts,mag,dev);b=fir1(N,wc,kaiser(N+1,beta);h,w=freqz(b,1);plot(w/pi,abs(h);title(FIR低通滤波器);grid; n FIR低通滤波：y=wavread(C:UsersAdministratorDesktopdog.wav);N=length(y);noise=rand(N,1)/20;k=y+noise;subplot(2,2,1);plot(k);title (滤波前的时域波形);K=fft(k);subplot(2,2,2);plot(abs(K);title (滤波前的频域波形);Ft=11025;Fp=1600;Fs=3000;wp=2*Fp/Ft;ws=2*Fs/Ft;Ap=1;As=50;p=1-10.(-Ap/20);s=10.(-As/20);fpts=wp ws;mag=1 0;dev=p s;N ,wc,beta,ftype=kaiserord(fpts,mag,dev);b=fir1(N,wc,kaiser(N+1,beta);h,w=freqz(b,1);z21=fftfilt(b,k);m21=fft(z21);subplot(2,1,1);plot(z21,g);subplot(2,1,2);plot(abs(m21),r