弹拨音乐滤波去噪—用凯塞窗设计的FIR滤波器教材.doc

《弹拨音乐滤波去噪——使用凯塞窗设计的滤波器》第1页共15页 弹拨音乐滤波去噪——使用凯塞窗 设计的FIR滤波器 学生姓名：唐柯指导老师：胡双红 摘要本课程设计主假如经过使用凯塞窗设计一个FIR滤波器以对弹拨进行滤波去噪办理。本设计第一从网下下载一段弹拨音乐，依照对该信号的频谱剖析，给定有关指标。以MATLAB软件为平台，采纳凯塞窗设计知足指标的FIR滤波器，以该弹拨音乐进行滤波去噪办理。经过对照滤波前后的波形图，深入认识滤波器的基本方法。经过程序调试及完美，该设计基本知足设计要求。 重点词滤波去噪；FIR滤波器；凯塞窗函数；MATLAB 1引言 数字滤波器是一种用来过滤时间隔散信号的数字系统,它是经过对抽样数据 进行数学办理来达到频域滤波的目的。跟着现代通信的数字化,数字滤波器变得更为重要。数字滤波器的种类好多，但总的来说能够分红两大类，一类是经典滤波器，另一类可称为现代滤波器。从滤波特征方面考虑，数字滤波器可分红数字高通、数字低通、数字带通和数字带阻等滤波器。从实现方法上考虑，将滤波器 分红两种，一种称为无穷脉冲响应滤波器，简称IIR（InfiniteImpulseResponse）滤波器，另一种称为FIR（FiniteImpulseResponse）滤波器[1]。设计FIR数字滤波器的方法有窗函数法、频次采样法和等涟漪最正确迫近法等。 1.1课程设计目的 数字信号办理（DigitalSignalProcessing，简称DSP）是一门波及很多学科 而又宽泛应用于很多领域的新兴学科。20世纪60年月以来，跟着计算机和信息 技术的飞快发展，数字信号办理技术应运而生并获得快速的发展。在过去的二十 《弹拨音乐滤波去噪——使用凯塞窗设计的滤波器》第2页共15页 多年时间里，数字信号办理已经在通信等领域获得极为宽泛的应用。数字信号办理是利用计算机或专用办理设施，以数字形式对信号进行收集、变换、滤波、估值、加强、压缩、辨别等办理，以获得切合人们需要的信号形式。 在本次课程设计中，最主要的设计是设计FIR滤波器，FIR滤波器的设计方法主要分为两类：第一类是鉴于迫近理想滤波器器特征的方法包含窗函数法、频次采样法、和等涟漪最正确迫近法；第二类是最优设计法。 本次的课程设计主要采纳的是第一类设计方法，是利用凯塞窗函数法设计FIR滤波器对一段弹拨音乐进行滤波去噪，经过这一过程，对滤波前后波形进行对照剖析获得结论。此课程设计比较简单，主假如将书籍中的知识运用到现实中，并且依据自己对设计题目的理解，运用软件编写出程序实现这一设计，也是我们对数字信号办理的原理进行考证的一个过程。对此，也能够加深我们对所学知识的理解，培育我们的着手能力。 1.2课程设计的要求 1）经过利用各样不同的开发工具实现模拟信号数字化、信道编解码、基带数 字信号编解码、数字信号的调制解调解弹拨音乐的滤波去噪等课题，掌握数字信号的剖析方法和办理方法。 2）按要求编写课程设计报告书，能正确论述设计和实验结果等等。 3）经过课程设计培育学生谨慎的科学态度，仔细的工作作风和团队协作精神。 4）在老师的指导下，要求每个学生独立达成课程设计的所有内容。 1.3设计平台 课程设计的主要设计平台式MATLAB7.0。以下列图1.1所示：MATLAB是矩 阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks企业出品的商业数学 软件，用于算法开发、数据可视化、数据剖析以及数值计算的高级技术计算语言 和交互式环境，主要包含MATLAB和Simulink两大多半。MATLAB和 Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计 算方面出类拔萃。MATLAB能够进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、 创立用户界面、连结其余编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、 信号办理与通信、图像办理、信号检测、金融建模设计与剖析等领域。 《弹拨音乐滤波去噪——使用凯塞窗设计的滤波器》第3页共15页 图的设计平台 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式 十分相像，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言达成相同的事情简捷得多，并且MathWork也汲取了像Maple等软件的长处,使MATLAB成为一个强盛的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA 的支持。能够直接调用,用户也能够将自己编写的适用程序导入到MATLAB函数 库中方便自己此后调用，别的很多的MATLAB喜好者都编写了一些经典的程序，用户能够直接进行下载就能够用[2]。 设计原理 2.1FIR滤波器 FIR(FiniteImpulseResponse)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信 号办理系统中