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语音信号的数字滤波处理(十二)CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY数字信号处理设计题目：语音信号的数字滤波处理（十二）--椭圆函数（Bartlett）窗滤波器学生姓名：张家庆学号：201257050113班级:电子1201专业：电子信息工程指导教师：王小华语音信号的数字滤波处理(十二)第1页1绪论……………………………………………….………………………………………..21.1课题背景........................................................................................................................21.2课题目的........................................................................................................................22课程设计预习与原理...........................................................................................................32.1课程设计预习................................................................................................................32.1.1卷积运算的演示.................................................................................................32.2.2采样定理的演示.................................................................................................92.2课程设计原理...............................................................................................................92.2.1频谱分析原理.....................................................................................................92.2.2IIR设计原理......................................................................................................102.2.3FIR设计原理.....................................................................................................113课程设计步骤和过程.........................................................................................................123.1IIR设计步骤和过程.....................................................................................................123.2FIR设计步骤和过程....................................................................................................124设计程序的调试和运行结果.............................................................................................134.1切比雪夫低通滤波器程序的调试和运行结果..........................................................134.2切比雪夫高通滤波器程序的调试和运行结果..........................................................184.3切比雪夫带通滤波器程序的调试和运行结果..........................................................234.4Bartlett低通滤波器程序的调试和运行结果...........................................................274.5Bartlett带通滤波器程序的调试和运行结果...........................................................304.6Bartlett高通滤波器程序的调试和运行结果...........................................................325总结.......................................................................................................................................35参考文献...................................................................................................................................35附录…………………………………………………………………………………...………36附录A..............................................................................................................................36附录B..............................................................................................................................46语音信号的数字滤波处理(十二)第2页1绪论1.1课题背景数字滤波器是数字信号处理的基础，用来对信号进行过滤、检测与参数估计等处理，在通信、图像、语音、雷达等许多领域都有着十分广泛的应用。尤其在图像处理、数据压缩等方面取得了令人瞩目的进展和成就。数字滤波器的设计有许多现成的高级语言设计程序，但他们都存在设计效率较低，不具有可视图形，不便于修改参数等缺点，而Matlab为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器。他以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个交互式的工作环境中。尤其是Matlab工具箱使各个领域的研究人员可以直观方便地进行科学研究与工程应用。其中的信号处理工具箱、图像处理工具箱、小波工具箱等更是为数字滤波研究的蓬勃发展提供了可能。MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB应用非常之广泛！本次课程设计本次设计的内容为利用MATLAB平台进行设计切比雪夫及Kaiser低通、高通、带通滤波器。主要介绍基于Matlab环境的IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的设计，然后将设计结果应用于语音信号的处理，针对处理结果进一步分析了滤波器性能的。1.2课题目的1.掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法。2.熟悉离散信号和系统的时域特性。3.掌握序列快速傅里叶变换方法。4.学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。5.掌握利用MATLAB对语音信号进行频谱分析。掌握滤波器的网络结构。语音信号的数字滤波处理(十二)第3页2课程设计预习2.1课程设计预习2.1.1卷积运算的演示(1)线性卷积序列x1(n)=[201257050113]，序列x2(n)=[1,2.43,32.25,22.17,12.93,6.17,2.43,1.0000]。动态演示两个序列进行线性卷积x1(n)﹡x2(n)的翻转、移位、乘积、求和的过程。其中翻转采用fliplr[1]，程序如下：n=-7:18;M=17;yn=zeros(1,19);figure(1)stem(yn);xlabel('n')ylabel('y(n)')xn1=[201257050113];xm1=[zeros(1,7)xn1zeros(1,7)];figure(2)stem(n,xm1)xlabel('m')ylabel('x1(m)')xn2=[1,2.43,32.25,22.17,12.93,6.17,2.43,1.0000];xm2=[fliplr(xn2)zeros(1,18)];figure(3)stem(n,xm2)xlabel('m')ylabel('x2(N-m)')title('n=0')语音信号的数字滤波处理(十二)第4页yn(1)=sum((xm1.*xm2)');figure(4)stem(yn)xlabel('n')ylabel('y(n)')title('n=N')forN=1:17xm3=[zeros(1,N)fliplr(xn2)zeros(1,M)];figure()stem(n,xm3)xlabel('m')ylabel('x2(N-m)')title('n=N')M=M-1;yn(N+1)=sum((xm1.*xm3)');figure()stem(yn)xlabel('n')ylabel('y(n)')title('n=N')endxm3=[zeros(1,18)fliplr(xn2)]figure()stem(xm3);xlabel('m')ylabel('x2(N-m)')title('n=N')yn(19)=sum((xm1.*xm3)');figure()stem(yn)语音信号的数字滤波处理(十二)第5页xlabel('n')ylabel('y(n)')title('n=N')线性卷积动态演示过程见：附录A。(2)循环卷积序列x1(n)=[201257050113]，序列x2(n)=[1,2.43,32.25,22.17,12.93,6.17,2.43,1.0000]，N=12。动态演示两个序列进行圆周卷积[2,3]x1(n)⊙x2(n)的翻转、移位、乘积、求和的过程。程序如下：n=0:11;yn=zeros(1,12);figure(1)stem(yn);xlabel('n')ylabel('y(n)')xn1=[201157050218];figure(2)stem(n,xn1)xlabel('m')ylabel('x1(m)')xn2=[1,2.43,32.25,22.17,12.93,6.17,2.43,1.0000];xm2=[xn2zeros(1,length(xn1)-length(xn2))];figure(3)stem(n,xm2)xlabel('m')ylabe