数字信号处理课程设计报告----IIR滤波器的设计

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1、 数数 字字 信信 号号 处处 理理 课程设计报告课程设计报告 设计题目：设计题目： IIR 滤波器的设计滤波器的设计 专专 业：业： 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2010 年年 月月 日日 1 1、设计目的、设计目的 1、掌握IIR 滤波器的参数选择及设计方法； 2、掌握IIR 滤波器的应用方法及应用效果； 3、提高Matlab 下的程序设计能力及综合应用能力。 4、了解语音信号的特点。 2 2、设计任务、设计任务 1、学习并掌握课程设计实验平台的使用，了解实验平台的程序设计方法； 2、录制并观察一段语音信号的波形及频谱，确定滤波器的技术指标； 3、

2、根据指标设计一个IIR 滤波器，得到该滤波器的系统响应和差分方程，并根 据差分方程将所设计的滤波器应用于实验平台，编写相关的Matlab 程序； 4、使用实验平台处理语音信号，记录结果并进行分析。 3 3、设计、设计内容内容 3.1设计步骤 1、学习使用实验平台，参见附录1。 2、使用录音机录制一段语音，保存为wav 格式，录音参数为：采样频率8000Hz、 16bit、单声道、PCM 编码，如图1 所示。 图1 录音格式设置 在实验平台上打开此录音文件，观察并记录其波形及频谱（可以选择一段较 为稳定的语音波形进行记录） 。 3、根据信号的频谱确定滤波器的参数：通带截止频率Fp、通带衰减Rp、

3、阻带截 止频率Fs、阻带衰减Rs。 4、根据技术指标使用matlab 设计IIR 滤波器，得到系统函数及差分方程，并记 录得到系统函数及差分方程，并记录其幅频响应图形和相频响应图形。要求设计 第 1页 出的滤波器的阶数小于7，如果不能达到要求，需要调整技术指标。 5、记录滤波器的幅频响应和系统函数。在matlab 中，系统函数的表示公式为： 因此，必须记录系数向量a 和b。系数向量a 和b 的可以在Matlab 的工作空间 （WorkSpace）中查看。 6、根据滤波器的系统函数推导出滤波器的差分方程。 7、将设计的滤波器应用到实验平台上。根据设计的滤波器的差分方程在实验平 台下编写信号处理程

4、序。根据运行结果记录处理前后的幅频响应的变化情况，并 试听处理前后声音的变化，将结果记录，写入设计报告。 3.2实验程序 （1）Rs=40; Fs=1400; Rp=0.7; Fp=450; fs=8000; Wp=2*pi*Fp;Ws=2*pi*Fs; N,Wn=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,s); b1,a1=butter(N,Wn,s); b,a=bilinear(b1,a1,fs); H,W=freqz(b,a); figure; subplot(2,1,1);plot(W*fs/(2*pi),abs(H);grid on;title(频率响应); xlabel(频率);ylabel(幅值);、 subplot(2,1,2); plot(W,angle(H);grid on;title(频率响应); xlabel(相位(rad);ylabel