DSP实验报告Word格式.docx

1、G:song.wav）;%读取并采样处理音频信号disp（fs）;disp（bits）;N=length（x）;t=0:N-1;subplot（2,1,1）plot（t,x）;% x的时域波形sound（x,11025）;k=0:subplot（2,1,2）X=fft（x）;plot（k,abs（X）;%X的频谱分析Fs=input（fs=%输入抽样频率%双线性设计低通DF fp=2000;fs=3200;WpLd=fp*2*pi/Fs;WsLd=fs*2*pi/Fs; RpLd=1;RsLd=100;Wap=2*Fs*tan（WpLd/2）;Was=2*Fs*tan（WsLd/2）; %频率

2、预畸变：低通DF指标变成低通AF指标NL,WnL=buttord（Wap,Was,RpLd,RsLd,s%由AF指标得到AF阶数和三DB截止频率disp（NL）;ZL,RL,KL=buttap（NL）;%由阶数得到零极点BapL,AapL=zp2tf（ZL,RL,KL）;%由零极点得到分子分母bL,aL=lp2lp（BapL,AapL,Wap）;%由低通到低通的变换bzL,azL=bilinear（bL,aL,Fs）;%用双线性把低通AF分子分母变成低通DF分子分母HL,WL=freqz（bzL,azL）;%求DF的频响figure（1）plot（WL/pi,20*log10（abs（HL）y

3、=filter（bzL,azL,x）;%使x通过滤波器滤波输出为yfigure（3）;plot（t,y）;%分析y的时域波形figure（4）;subplot（4,1,1）subplot（4,1,2）subplot（4,1,3）subplot（4,1,4）Y=fft（y）;%对y进行时域分析plot（k,abs（Y）;%对Y进行频谱分析sound（y,11025）;（2） 结果图形：原信号的时域和频域分析 低通滤波器的特性经过滤波器输出信号的时域和频域分析2、巴特沃兹-双线性变换法-设计高通IIR DF：（1）程序：%双线性设计高通DF fp=3000;fs=2000;Wphd=fp*2*pi

4、/Fs;Wshd=fs*2*pi/Fs;RpLd=1;Wap=2*Fs*tan（Wphd/2）;Was=2*Fs*tan（Wshd/2）;Zh,Rh,Kh=buttap（NL）;Baph,Aaph=zp2tf（Zh,Rh,Kh）;bh,ah=lp2hp（Baph,Aaph,Wap）;bzh,azh=bilinear（bh,ah,Fs）;HL,WL=freqz（bzh,azh）;figure（2）plot（WL/pi,20*log10（abs（HL）;y=filter（bzh,azh,x）;（3） 结果图形：3、巴特沃兹-双线性变换法-设计带通IIR DF：%双线性设计带通DFfp=1200 3

5、000;fs=300 4000;Wpbp=fp*2*pi/Fs;Wsbp=fs*2*pi/Fs;%带通DF的期望指标Wap=2*Fs*tan（Wpbp/2）;Was=2*Fs*tan（Wsbp/2）;%预畸变：DF频率到AF频率的转换Nbp,Wnbp=buttord（Wap,Was,RpLd,RsLd,%用M文件BUTTORD由带通AF指标得到阶数disp（Nbp）;Zbp,Rbp,Kbp=buttap（Nbp）;%由阶数得到零极点及系数Bapbp,Aapbp=zp2tf（Zbp,Rbp,Kbp）;%由零极点得到低通AF分子分母bw=Wap（2）-Wap（1）;%通带带宽w0=sqrt（Wap

6、（1）*Wap（2）;%？bp,ap=lp2bp（Bapbp,Aapbp,w0,bw）;%由低通AF分子分母得到带通AF分子分母bzp,azp=bilinear（bp,ap,Fs）;%经过双线性变换把带通AF分子分母变成带通DF分子分母Hp,Wp=freqz（bzp,azp）;%求带通DF的频率响应plot（Wp/pi,20*log10（abs（Hp）;y=filter（bzp,azp,x）;4、凯泽窗-设计低通FIR DF：%设计低通DFwpl=2*1000/fs;wsl=2*1200/fs;as=100;ap=1;%期望的低通DF指标p=0.1087487;s=0.00001;fptsl

7、= wpl wsl;mag = 1 0;dev =p s;N,Wn,beta,ftype = kaiserord（fptsl,mag,dev）%参数得到凯泽窗的阶数截止频率等kw = kaiser（N+1,beta）;%阶数得到凯泽窗的系数b = fir1（N,Wn, kw）;%由凯泽窗的阶数和系数得到传输函数的系数h,omega = freqz（b,1,512）;%分析传输函数的频谱figure（1）;plot（omega/pi,20*log10（abs（h）;grid;xlabel（omega/pi ylabel（Gain, dBy=fftfilt（b,x）;（2）结果图形：5、凯泽窗-设

8、计高通FIR DF：%设计高通DFwph=2*5000/fs;wsh=2*4800/fs;fptsh = wsh wph;mag = 0 1;dev =s p;N,Wn,beta,ftype = kaiserord（fptsh,mag,dev）%注意凯泽窗长度为N+1b = fir1（N,Wn,high, kw）;%注意函数参数要加HIGHfigure（2）;6、凯泽窗-设计带通FIR DF：%设计带通DFwp1=2*1200/fs;wp2=2*3000/fs;ws1=2*1000/fs;ws2=2*3200/fs;fptsh = wp1 wp2;b = fir1（N,0.5 0.75, kw

9、）;结果分析和结论总结：（1）原始音频信号经过滤波器后输出的信号基本和原信号相似，不过有的已失真，实验过程中有的滤波器输出没有信号， 这说明滤波器设计的有问题。信号经过滤波器后应该受到滤波器的滤波作用，把高频或低频或高频和低频分量滤掉，出来的信号应该是带限信号，频带在一定范围内的，从理论上讲信号应该比较好，音质比较。但实际中并不是像理论中的那样，而是有些失真。我们可以得出结论：如果要对一信号进行加工处理的话，滤波器是必不可少的，它可以滤除多余的杂波分量，使输出的信号比较清晰。针对不同的信号，我们可以选择不同类型的滤波器，设置不同的参数，最终使对信号的滤波作用达到最佳。（2）设计滤波器进行编程时对一些基本M文件不熟悉其用法，不熟悉其参数含义。经查询资料才可慢慢看懂并应用。设计IIR滤波器时用BUTTER、CHEBY、ELLIP及双线性变换法设计低通、高通、带通数字滤波器时对其之间变换关系不熟悉。需反复查阅课本实例才能稍加改换。设计FIR滤波器时用各种窗函数直接设计低通、高通、带通数字滤波器时对窗函数的参数的求法及关系不懂，不知其内含是什么，不过看着资料能应用。对带通滤波器的参数的变换关系不是很懂，以及低通、高通、带通之间的变换关系不熟悉。 经查阅资料稍微有些懂之。后面窗函数法设计时使信号经过滤波器时用的M文件的参数不是很懂，后面的输出信号图形可能有些不对。