607.数字滤波器设计课程设计报告.docVIP

课 程 设 计 课程名称 数字信号处理 题目名称 数字滤波器的设计 学生学院 自动化学院 专业班级 电子信息科学与技术2班 学 号 学生姓名 指导教师 2010 年 5 月 23 日 目 录 1 设计任务目的与要求 1 2 原理介绍 1 3 设计方案 1 4 实验结果与数据分析 1 信号通过 IIR 滤波器的数据 1 信号通过FIR滤波器的数据 2 5 结论与问题讨论 4 6 源程序 4 摘 要 本设计主要通过IIR和FIR实现对音频文件人声的滤除，由MATLAB程序实现，FIR与IIR相比，有一定的优点。FIR：有限脉冲响应滤波器。有限说明其脉冲响应是有限的。与IIR相比，它具有线性相位、容易设计的优点。设计并编程实现数字滤波器，对一个单声道的歌曲文件，尽可能地消除其中的人声，获得该歌曲的乐器伴奏版。基本原理：人声中，对可懂度和清晰度起主要影响的频率成分，位于数百hz~数千hz频率范围。而各种乐器音所覆盖的频率范围很广，在数十hz~十几khz。因此可利用带阻滤波器，抑制人声。数十hz~十几khz课程设计的要求与数据 歌曲文件格式：单声道wav文件；模拟滤波器的技术指标：带阻滤波器的阻带可先设为400hz~4000hz，阻带相对于通带衰减0dB以上； 相应的数字滤波器技术指标：带阻滤波器的阻带可先设为Ts400hz~Ts?4000hz（Ts为采样间隔），阻带相对于通带衰20dB倍以上； 数字滤波器的类型：IIR和FIR数字C语言程序或Matlab件（wav格式），处理结果保存至另一个单声道wav文件 IIR 带阻滤波器的幅频相频特性： FIR滤波器的数据 一． 滤波前后的 波形 和 频谱 二、FIR 带阻滤波器的幅频相频特性： IIR 滤波器 的 零点 0.0227 -0.2905 1.7500 -6.5828 17.2655 -33.3908 49.0918 -55.7320 49.0918 -33.3908 17.2655 -6.5828 1.7500 -0.2905 0.0227 IIR 滤波器 的 极点 1.0000 -6.7641 20.7807 -39.2933 52.6715 -54.2908 44.5112 -29.0905 15.1458 -6.3128 2.0646 -0.4981 0.0860 -0.0107 0.0004 参考文献 [1] 赵健 李勇 编著 数字信号处理[M]. 北京大学出版社, 2007: 103-157 [2] Sanjit K.Mitra 著 数字信号处理实验指导书 [M] 北京：电子工业出版社，2005-90-99. 6 源程序 IIR 滤波器 源程序 [y,f,bit]= wavread(d:\chenglongzuiquan.wav); Y=fft(y); ws=[0.04 0.4];wp=[0.005 0.5]; rp=3;rs=22; [nl,wnl]=buttord(wp,ws,rp,rs); [num,den]=butter(nl,wnl,stop); disp(fenzi);disp(num); disp(fenmu);disp(den); freqz(num,den,10000,f); c=filter(num,den,y); B=fft(c); figure; subplot(221);plot(y);title(源信号波形); subplot(222);plot(abs(Y)); title(源信号频谱); subplot(223);plot(c);;title(滤波后波形); subplot(224);plot(abs(B)); title(滤波后频谱); sound(c,f); FIR 滤波器 源程序 [y,fs,nbit]= wavread(d:\chenglongzuiquan.wav); Y=fft(y); N=length(y);%文件长度 t=(0:N-1)/fs;%时间长度 Wp1=2*470/fs; Wp2=2*3500/fs; Wc1=2*450/fs; Wc2=2*3700/fs; Ap=1; As=21; W1=(Wp1+Wc1)/2; W2=(Wp2+Wc2)/2; wdth=min((Wp1-Wc1),(Wc2-Wp2)); N=ceil(11*pi/wdth)+1; b = fir1(N,[