数字信号处理大作业自适应滤波器
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数字信号处理实验,滤波器设计
数字信号处理实验指导书(修订版1)
数字信号处理(本科)实验指导书
(修订版1)
戴 虹 编
2010年6月
1
数字信号处理实验指导书(修订版1)
目 录
实验一 信号、 系统及系统响应 实验二 FFT频谱分析 实验三 IIR数字滤波器设计 实验四 FIR数字滤波器设计
实验五 离散系统的时域及复频域分析
综合实验 双音多频(DTMF)通信设计的MATLAB仿真 附录 实验报告格式
2
数字信号处理实验指导书(修订版1)
实验一 信号、 系统及系统响应
一、 实验目的
1. 掌握典型序列的产生方法。
2. 掌握DFT的实现方法,利用DFT对信号进行频域分析。
3. 熟悉连续信号经采样前后频谱的变化,加深对时域采样定理的理解。
4. 分别利用卷积和DFT分析信号及系统的时域和频域特性,验证时域卷积定理。 二、实验环境
1. Windows2000操作系统 2. MATLAB6.0 三、实验原理 1. 信号采样
对连续信号xa(t)=Aesin(Ω0t)u(t)进行采样,采样周期为T,采样点0≤n<50,得采样序列xa(n)= 。 2. 离散傅里叶变换(DFT) 设序列为x(n),长度为N,则
X(e
2πMjωk
N?1-at
)=DFT[x(n)]=?n?0x(n) e-jωk
n
,
jωk
其中ωk=k(k=0,1,2,…
数字信号处理论文-带通滤波器
本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势,介绍了数字滤波器的基本结构,在分别讨论了IIR与FIR数字滤波器的设计方法的基础上,指出了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足,提出了一种利用MATLAB信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和利用信号处理工具箱的FDATool工具进行界面设计的详细步骤。利用MATLAB设计滤波器,可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数,直观简便,极大的减轻了工作量,有利于滤波器设计的最优化。本文还介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。
1.1 数字滤波器的研究背景与意义
当今,数字信号处理[1] (DSP:Digtal Signal Processing)技术正飞速发展,它不但自成一门学科,更是以不同形式影响和渗透到其他学科:它与国民经济息息相关,与国防建设紧密相连;它影响或改变着我们的生产、生活方式,因此受到人们普遍的关注。
数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势,而数字化是智能化和网络化的
数字信号处理实验报告--滤波器设计
大连理工大学实验报告
学院(系): 专业: 班级:
姓 名: 学号: 组: ___
实验时间: 实验室: 实验台: 指导教师签字: 成绩:
实验三 滤波器设计
一、实验结果与分析
IIR部分:
1.用buttord和butter函数,直接设计一个巴特沃兹高通滤波器,要求通带截止频率为0.6?,通带内衰减不大于1dB,阻带起始频率为0.4?,阻带内衰减不小于15dB,观察其频谱响应的特点: clc,clear
wp=0.6*pi/pi; ws=0.4*pi/pi; ap=1,as=15;
[N,wn]=buttord(wp,ws,ap,as); [bz,az]= butter(N,wn,'high'); [H,W]=freqz(bz,az);
plot(W,20*log10(abs(H))); grid on;
xlabel('频率
数字信号处理实验报告--滤波器设计
大连理工大学实验报告
学院(系): 专业: 班级:
姓 名: 学号: 组: ___
实验时间: 实验室: 实验台: 指导教师签字: 成绩:
实验三 滤波器设计
一、实验结果与分析
IIR部分:
1.用buttord和butter函数,直接设计一个巴特沃兹高通滤波器,要求通带截止频率为0.6?,通带内衰减不大于1dB,阻带起始频率为0.4?,阻带内衰减不小于15dB,观察其频谱响应的特点: clc,clear
wp=0.6*pi/pi; ws=0.4*pi/pi; ap=1,as=15;
[N,wn]=buttord(wp,ws,ap,as); [bz,az]= butter(N,wn,'high'); [H,W]=freqz(bz,az);
plot(W,20*log10(abs(H))); grid on;
xlabel('频率
自适应滤波器设计(21)
内蒙古科技大学
本科毕业论文
题 目:自适应滤波器的设计 学生姓名:
学 院:物理与科学技术学院 专 业:应用物理 班 级:08级 指导教师:
二 〇 一二 年 三 月
摘 要
自适应滤波器是统计信号处理的一个重要组成部分。在实际应用中,由于没有充足的信息来设计固定系数的数字滤波器,或者设计规则会在滤波器正常运行时改变,因此我们需要研究自适应滤波器。自适应滤波器能提供非自适应方法所不可能提供的新的信号处理能力。本文从自适应滤波器研究的意义入手,介绍了自适应滤波器的基本理论思想,具体阐述了自适应滤波器的基本原理、算法及设计方法。自适应滤波器的算法是整个系统的核心。本文中,对两种最基本的自适应算法,即最小均方误差(LMS)算法和递归最小二乘(RLS)算法进行了详细的介绍和分析,并针对两种算法的优缺点进行了详细的比较。同时,分别对FIR结构和IIR结构自适应滤波器做了详细的介绍,比较了FIR结构和IIR结构自适应滤波器的优缺点。
关键词:自适应滤波器;LSM算法;FIR结构滤波器;IIR滤波器
Abs
数字信号处理FIR滤波器设计实验报告
[n,wn,bta,ftype]=kaiserord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]);%用kaiserord函数估计出滤波器阶数n和beta参数
h1=fir1(n,wn,ftype,kaiser(n+1,bta),'noscale'); [hh1,w1]=freqz(h1,1,256); figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(w1/pi,20*log10(abs(hh1))) grid
xlabel('归一化频率w:曾慧');ylabel('幅度/db'); subplot(2,1,2)
plot(w1/pi,angle(hh1)) grid
xlabel('归一化频率w:曾慧');ylabel('相位/rad');
图一
[n,wn,bta,ftype]=kaiserord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]);%用kaiserord函数估计出滤波器阶数n和beta参数
h1=fir1(n,wn,ftype,kaiser(n+1,bta),'noscale'); [hh1,w1]=freqz(
数字信号处理大作业
《数字信号处理》课题设计
基于Matlab的音频采样
姓名:谌海龙 学号:20134361 指导教师:仲元红 班级:13电子4班
成绩:
重庆大学通信工程学院
2015年11月
基于MATLAB的音乐采样实验
一、实验内容及原理
内容:
1、用fs=44,100Hz采集一段音乐;
2、改变采样率,用fs=5,512Hz采集一段音乐,体会混叠现象; 3、录制一段自己的声音,试验当fs=?时,发生混叠?
4、在噪声环境中录制一段自己的声音,试采用一种方法将噪声尽可能地消除。
原理:
根据奈奎斯特采样定律,如果连续时间信号xa?t?是最高截止频率为?m的带限信
?a?t?通过一个增益为T,截止频率为号,采样频率?s?2?m,那么让采样信号x?s/2的理想低通滤波器,可以无失真地恢复出原连续时间信号xa?t?。否则,?s?2?m会造成采样信号中频谱混叠现象,不能无失真地恢复连续时间信号。
采样过程
连续信号xa?t??p?t?采样信号?a?t?x采样脉冲
xa?t??2?sXa(j?)1??m0P(j?)?m??s??s0?s2?s?(j?)Xa1/T0???sm?Xa(j?)1/T?s??2?s??s0?s2?s3?s?采样信号的频谱混叠
数字信号处理大作业
数字信号处理大作业
班级1316029 学号13160299009 姓名 陈志豪
一. 要求
本次作业要求对一段音乐进行处理,该音乐包含了蜂鸣噪声,根据该段音乐,我们需处理以下问题:
1. 利用matlab软件对audio1211.wav音频信号进行数字信号采样,分别对采样后的信号进行时/频域分析,并提供仿真图和分析说明;
2. 设计合理的数字滤波器,滤去音频信号中的蜂鸣音,给出详细设计流程,并提供频域仿真图和分析说明;
3. 将数字滤波后的数字信号转换成wav格式音频文件
二.分析
(1)通过播放所给音乐文件,很明显能听出wav文件中包含蜂鸣噪音,所以我们应该先分析频谱。在matlab下可以用函数wavread/audioread读入语音信号进行采样,我们可以通过wavread得到声音数据变量x和采样频率fs、采样精度nbits,在读取声音信号之后,利用读出的采样频率作为参数,这段音频读出的采样精度为16,fs为44100hz,所以我们将此后采集时间、fft的参数设置为fs,也就是44100hz。最后我们通过plot函数绘制出了音频信号与时间的关系图pic1,使用fft函数进行fft处理。处理后的信号频谱pic2,如下所示
图1.音频信号与
数字信号处理大作业
数字信号处理
班级:020914 姓名:袁宁
学号:02091400 电话:13700241701
Email:beyond_ning@126.com
6.34 利用Matlab设计模拟带通巴特沃斯滤波器,要求通带上下截止频率分别为
,。
解: 程序分析:
(1)将数字滤波器指标转换为相应的模拟滤波器指标。
Wp=[4,6];Ws=[2,9];Rp=1;Rs=20; (2)计算模拟滤波器的阶N和截止频率。
[N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s'); (3)计算模拟滤波器系统函数
[B,A]=butter(N,Wc,'s');
(4)检验所设计出的数字滤波器是否满足指标要求。
W=0:0.001:12; [H,W]=freqs(B,A,W); H=20*log10(abs(H)); plot(W,H),grid on
xlabel('频率/kHz'),ylabel('幅度/dB') 完整源程序:
Wp=[4,6];Ws=[2,9];Rp=1;Rs=20; [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s'); [B,A]=butter(N,Wc,'s');
,,阻带上下截止频率分别为
,通带最大衰减
,阻带最小衰减
W=
数字信号处理大作业
数字信号处理大作业
班级1316029 学号13160299009 姓名 陈志豪
一. 要求
本次作业要求对一段音乐进行处理,该音乐包含了蜂鸣噪声,根据该段音乐,我们需处理以下问题:
1. 利用matlab软件对audio1211.wav音频信号进行数字信号采样,分别对采样后的信号进行时/频域分析,并提供仿真图和分析说明;
2. 设计合理的数字滤波器,滤去音频信号中的蜂鸣音,给出详细设计流程,并提供频域仿真图和分析说明;
3. 将数字滤波后的数字信号转换成wav格式音频文件
二.分析
(1)通过播放所给音乐文件,很明显能听出wav文件中包含蜂鸣噪音,所以我们应该先分析频谱。在matlab下可以用函数wavread/audioread读入语音信号进行采样,我们可以通过wavread得到声音数据变量x和采样频率fs、采样精度nbits,在读取声音信号之后,利用读出的采样频率作为参数,这段音频读出的采样精度为16,fs为44100hz,所以我们将此后采集时间、fft的参数设置为fs,也就是44100hz。最后我们通过plot函数绘制出了音频信号与时间的关系图pic1,使用fft函数进行fft处理。处理后的信号频谱pic2,如下所示
图1.音频信号与