課程設(shè)計(jì)（論文）數(shù)字信號(hào)的處理與濾波設(shè)計(jì)

1、 裝 訂 線(xiàn) 數(shù)字信號(hào)的處理與濾波 摘要： 數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)值計(jì)算的方法，對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、濾波、增強(qiáng)、壓縮、估值和識(shí)別等加工處理，借以達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的，其應(yīng)用范圍涉及幾乎所有的工程技術(shù)領(lǐng)域。語(yǔ)音信號(hào)的處理與濾波是數(shù)字信號(hào)處理中一個(gè)重要的組成部分。本課題主要研究的就是語(yǔ)音信號(hào)的處理與濾波，然后設(shè)計(jì)一個(gè)用戶(hù)界面實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的處理與濾波的功能。使用matlab進(jìn)行濾波器的設(shè)計(jì)，使用matlab的guide工具設(shè)計(jì)用戶(hù)界面。關(guān)鍵詞：數(shù)字濾波器；雙線(xiàn)性變換；窗函數(shù)；凱澤窗；guide一 設(shè)計(jì)題目所選題目為設(shè)計(jì)五：語(yǔ)音信號(hào)的處理與濾波 內(nèi)容：錄制一段個(gè)人自己的語(yǔ)音信號(hào)，

2、并對(duì)錄制的信號(hào)進(jìn)行采樣；畫(huà)出采樣后語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖；給定濾波器的性能指標(biāo)，采用窗函數(shù)法和雙線(xiàn)性變換設(shè)計(jì)濾波器，并畫(huà)出濾波器的頻率響應(yīng)；然后用自己設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波，畫(huà)出濾波后信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜，并對(duì)濾波前后的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，分析信號(hào)的變化；回放語(yǔ)音信號(hào)；最后，設(shè)計(jì)一個(gè)信號(hào)處理系統(tǒng)界面?；疽螅?語(yǔ)音信號(hào)的采集利用windows下的錄音機(jī)，錄制一段自己的話(huà)音，時(shí)間在s內(nèi)。然后在matlab軟件平臺(tái)下，利用函數(shù)wavread對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣，記住采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)。通過(guò)wavread函數(shù)的使用，要求理解掌握采樣頻率、采樣位數(shù)等概念。2語(yǔ)音信號(hào)的頻譜分析要求首先畫(huà)出語(yǔ)音信

3、號(hào)的時(shí)域波形；然后對(duì)語(yǔ)音號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到信號(hào)的頻譜特性，從而加深對(duì)頻譜特性的理解。其程序如下：3設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器和畫(huà)出其頻率響應(yīng)給出各濾波器的性能指標(biāo)：(1)低通濾波器性能指標(biāo)fb1 000 hz，fc1 200 hz，as100 db，ap1 db。(2)高通濾波器性能指標(biāo)fc4 800 hz，fb5 000 hz as100 db，ap1 db。(3)帶通濾波器性能指標(biāo)fb11 200 hz，fb23 000 hz，fc11 000 hz，fc23 200 hz，as100 db，ap1 db。要求用窗函數(shù)法和雙線(xiàn)性變換法設(shè)計(jì)上面要求的3種濾波器。在matlab中，可以利用函數(shù)fi

4、r1設(shè)計(jì)fir濾波器，可以利用函數(shù)butte，cheby1和ellip設(shè)計(jì)iir濾波器；利用matlab中的函數(shù)freqz畫(huà)出各濾波器的頻率響應(yīng)。4用濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波要求用自己設(shè)計(jì)的各種濾波器分別對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波，在matlab中，fir濾波器利用函數(shù)fftfilt對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，iir濾波器利用函數(shù)filter對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。 5比較濾波前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻譜要求在一個(gè)窗口同時(shí)畫(huà)出濾波前后的波形及頻譜。 6回放語(yǔ)音信號(hào)在matlab中，函數(shù)sound可以對(duì)聲音進(jìn)行回放。其調(diào)用格式：sound(x，fs，bits)；可以感覺(jué)濾波前后的聲音有變化。 7設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面（用matlab中g(shù)u

5、ide工具，要求自學(xué)）為了使編制的程序操作方便，要求有能力的學(xué)生，設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)的用戶(hù)界面。在所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)界面上可以選擇濾波器的類(lèi)型，輸入濾波器的參數(shù)，顯示濾波器的頻率響應(yīng)，選擇信號(hào)等。二 設(shè)計(jì)所涉及原理1 對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣抽樣原理：要保證從信號(hào)抽樣后的離散時(shí)間信號(hào)無(wú)失真地恢復(fù)原始時(shí)間連續(xù)信號(hào)（即抽樣不會(huì)導(dǎo)致任何信息丟失），必須滿(mǎn)足：信號(hào)是頻帶受限的(信號(hào)頻率區(qū)間有限)；采樣率 至少是信號(hào)最高頻率的兩倍。2 iir濾波器 語(yǔ)音信號(hào)的處理與濾波一 設(shè)計(jì)題目所選題目為設(shè)計(jì)五：語(yǔ)音信號(hào)的處理與濾波 內(nèi)容：錄制一段個(gè)人自己的語(yǔ)音信號(hào)，并對(duì)錄制的信號(hào)進(jìn)行采樣；畫(huà)出采樣后語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖；給定濾波器

6、的性能指標(biāo)，采用窗函數(shù)法和雙線(xiàn)性變換設(shè)計(jì)濾波器，并畫(huà)出濾波器的頻率響應(yīng)；然后用自己設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波，畫(huà)出濾波后信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜，并對(duì)濾波前后的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，分析信號(hào)的變化；回放語(yǔ)音信號(hào)；最后，設(shè)計(jì)一個(gè)信號(hào)處理系統(tǒng)界面?；疽螅?語(yǔ)音信號(hào)的采集利用windows下的錄音機(jī)，錄制一段自己的話(huà)音，時(shí)間在s內(nèi)。然后在matlab軟件平臺(tái)下，利用函數(shù)wavread對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣，記住采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)。通過(guò)wavread函數(shù)的使用，要求理解掌握采樣頻率、采樣位數(shù)等概念。2語(yǔ)音信號(hào)的頻譜分析要求首先畫(huà)出語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形；然后對(duì)語(yǔ)音號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到信號(hào)的頻譜特性，從而加

7、深對(duì)頻譜特性的理解。其程序如下：3設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器和畫(huà)出其頻率響應(yīng)給出各濾波器的性能指標(biāo)：(1)低通濾波器性能指標(biāo)fb1 000 hz，fc1 200 hz，as100 db，ap1 db。(2)高通濾波器性能指標(biāo)fc4 800 hz，fb5 000 hz as100 db，ap1 db。(3)帶通濾波器性能指標(biāo)fb11 200 hz，fb23 000 hz，fc11 000 hz，fc23 200 hz，as100 db，ap1 db。要求用窗函數(shù)法和雙線(xiàn)性變換法設(shè)計(jì)上面要求的3種濾波器。在matlab中，可以利用函數(shù)fir1設(shè)計(jì)fir濾波器，可以利用函數(shù)butte，cheby1和ellip設(shè)

8、計(jì)iir濾波器；利用matlab中的函數(shù)freqz畫(huà)出各濾波器的頻率響應(yīng)。4用濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波要求用自己設(shè)計(jì)的各種濾波器分別對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波，在matlab中，fir濾波器利用函數(shù)fftfilt對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，iir濾波器利用函數(shù)filter對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。 5比較濾波前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻譜要求在一個(gè)窗口同時(shí)畫(huà)出濾波前后的波形及頻譜。 6回放語(yǔ)音信號(hào)在matlab中，函數(shù)sound可以對(duì)聲音進(jìn)行回放。其調(diào)用格式：sound(x，fs，bits)；可以感覺(jué)濾波前后的聲音有變化。 7設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面（用matlab中g(shù)uide工具，要求自學(xué)）為了使編制的程序操作方便，要求有能力的學(xué)生，設(shè)計(jì)處

9、理系統(tǒng)的用戶(hù)界面。在所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)界面上可以選擇濾波器的類(lèi)型，輸入濾波器的參數(shù)，顯示濾波器的頻率響應(yīng)，選擇信號(hào)等。二 設(shè)計(jì)所涉及原理1 對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣抽樣原理：要保證從信號(hào)抽樣后的離散時(shí)間信號(hào)無(wú)失真地恢復(fù)原始時(shí)間連續(xù)信號(hào)（即抽樣不會(huì)導(dǎo)致任何信息丟失），必須滿(mǎn)足：信號(hào)是頻帶受限的(信號(hào)頻率區(qū)間有限)；采樣率 至少是信號(hào)最高頻率的兩倍。2 iir濾波器(1) 脈沖響應(yīng)不變法：用數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列h(n)模仿模擬濾波器的沖激響應(yīng)ha(t),讓h(n)正好等于ha(t)的采樣值，即 h(n)=ha(nt) 其中t為采樣間隔，如果以ha(s)及h(z)分別表示ha(t)的拉式變換及h(n)的z變

10、換，則 (2)雙線(xiàn)性變換法：s平面與z平面之間滿(mǎn)足以下映射關(guān)系：s平面的虛軸單值地映射于z平面的單位圓上，s平面的左半平面完全映射到z平面的單位圓內(nèi)。雙線(xiàn)性變換不存在混疊問(wèn)題。 雙線(xiàn)性變換時(shí)一種非線(xiàn)性變換 ，這種非線(xiàn)性引起的幅頻特性畸變可通過(guò)預(yù)畸而得到校正。 iir低通、高通、帶通數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)采用雙線(xiàn)性原型變換公式：變換類(lèi)型 變換關(guān)系式 備 注 低通 高通 帶通 帶通的上下邊帶臨界頻率 以低通數(shù)字濾波器為例，將設(shè)計(jì)步驟歸納如下：1.確定數(shù)字濾波器的性能指標(biāo)：通帶臨界頻率fp、阻帶臨界頻率fr；通帶內(nèi)的最大衰減ap；阻帶內(nèi)的最小衰減ar；采樣周期t； （3）.確定相應(yīng)的數(shù)字角頻率，p=2fpt

11、；r=2frt；（4）.計(jì)算經(jīng)過(guò)預(yù)畸的相應(yīng)模擬低通原型的頻率， ； （5）.根據(jù)p和r計(jì)算模擬低通原型濾波器的階數(shù)n，并求得低通原型的傳遞函數(shù)ha(s)； （6）.用上面的雙線(xiàn)性變換公式代入ha(s)，求出所設(shè)計(jì)的傳遞函數(shù)h(z)； （7）.分析濾波器特性，檢查其指標(biāo)是否滿(mǎn)足要求。3 fir濾波器 線(xiàn)性相位實(shí)系數(shù)fir濾波器按其n值奇偶和h(n)的奇偶對(duì)稱(chēng)性分為四種： （1）、h(n)為偶對(duì)稱(chēng)，n為奇數(shù)h(ej)的幅值關(guān)于=0，2成偶對(duì)稱(chēng)。 （2）、h(n)為偶對(duì)稱(chēng)，n為偶數(shù)h(ej)的幅值關(guān)于=成奇對(duì)稱(chēng)，不適合作高通。 （3）、h(n)為奇對(duì)稱(chēng)，n為奇數(shù)h(ej)的幅值關(guān)于=0，2成奇對(duì)稱(chēng)，

12、不適合作高通和低通。 （4）、h(n)為奇對(duì)稱(chēng)，n為偶數(shù)h(ej) =0、20，不適合作低通。(5) 窗口法 窗函數(shù)法設(shè)計(jì)線(xiàn)性相位fir濾波器步驟 確定數(shù)字濾波器的性能要求：臨界頻率k，濾波器單位脈沖響應(yīng)長(zhǎng)度n； 根據(jù)性能要求，合理選擇單位脈沖響應(yīng)h(n)的奇偶對(duì)稱(chēng)性，從而確定理想頻率響應(yīng)hd(ej)的幅頻特性和相頻特性； 求理想單位脈沖響應(yīng)hd(n)，在實(shí)際計(jì)算中，可對(duì)hd(ej)按m(m遠(yuǎn)大于n)點(diǎn)等距離采樣，并對(duì)其求idft得hm(n)，用hm(n)代替hd(n)； 選擇適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)w(n)，根據(jù)h(n)= hd(n)w(n)求所需設(shè)計(jì)的fir濾波器單位脈沖響應(yīng)； 求h(ej)，分析其幅

13、頻特性，若不滿(mǎn)足要求，可適當(dāng)改變窗函數(shù)形式或長(zhǎng)度n，重復(fù)上述設(shè)計(jì)過(guò)程，以得到滿(mǎn)意的結(jié)果。 窗函數(shù)的傅式變換w(ej)的主瓣決定了h(ej)過(guò)渡帶寬。w(ej)的旁瓣大小和多少?zèng)Q定了h(ej)在通帶和阻帶范圍內(nèi)波動(dòng)幅度，常用的幾種窗函數(shù)有： 矩形窗 w(n)=rn(n)； hanning窗 ； hamming窗 ； blackmen窗 ； kaiser窗 。 式中io(x)為零階貝塞爾函數(shù)。三 設(shè)計(jì)工具matlab 7.0.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)版四 設(shè)計(jì)進(jìn)程說(shuō)明設(shè)計(jì)主要分為兩大塊：（一）主程序 這部分主要實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求的第16個(gè)要求（見(jiàn)附錄一） 1 程序中首先用函數(shù)wavread對(duì)所錄制的語(yǔ)音信號(hào)（大小為

14、5秒左右）進(jìn)行采樣，采樣頻率為fs=22050.2 畫(huà)出語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形；然后對(duì)語(yǔ)音號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到信號(hào)的頻譜特性。3 利用函數(shù)fir1設(shè)計(jì)fir濾波器，并且用設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波（注：主程序中所使用濾波器為fir濾波器hamming窗）4 比較濾波前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻譜 5 用sound(x，fs，bits)函數(shù)對(duì)所濾聲音進(jìn)行回放，并與原始聲音進(jìn)行比較（二）用戶(hù)界面（包含所界面程序 見(jiàn)附錄二） 這一部分主要實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求的第7步，界面中使用了所給定的三種指標(biāo)分別對(duì)錄制語(yǔ)音進(jìn)行濾波。界面中可以選擇濾波器的類(lèi)型，可以顯示濾波前的聲音頻域圖形，濾波后的頻域波形。還可以對(duì)原始

15、波形和濾波后的波形進(jìn)行比較等功能。 附錄一 主程序 fs=22050;x1=wavread(f:io4.wav);t=0:1/22050:(size(x1)-1)/22050;au=0.03;d=au*cos(2*pi*5000*t);x2=x1+d;%加入噪聲%用濾波器進(jìn)行濾波（漢寧窗）wp=0.25*pi;ws=0.3*pi;wdelta=ws-wp;n=ceil(6.6*pi/wdelta); %取整wn=(0.2+0.3)*pi/2; %數(shù)字截止頻率b=fir1(n,wn/pi,hamming(n+1); %選擇窗函數(shù)，并歸一化截止頻率figure(1)freqz(b,1,512);f

16、2=fftfilt(b,x2);%顯示波形圖figure(2)subplot(2,1,1);plot(t,x2);title(濾波前的時(shí)域波形);subplot(2,1,2);plot(t,f2);title(濾波后的時(shí)域波形);%顯示頻譜圖f0=fft(f2,1024);f=fs*(0:511)/1024;figure(3)y2=fft(x2,1024);subplot(2,1,1);plot(f,abs(y2(1:512);title(濾波前的頻譜);xlabel(hz);ylabel(fuzhi); %畫(huà)出濾波前的頻譜圖subplot(2,1,2);plot(f,abs(f0(1:512

17、);title(濾波后的頻譜);xlabel(hz);ylabel(fuzhi); %畫(huà)出濾波后的頻譜圖%聲音比較chooise=input(1、原始語(yǔ)音2、加噪后語(yǔ)音3、濾波后語(yǔ)音);if(chooise=1)sound(x1,22050); %播放原始語(yǔ)音endif(chooise=2) sound(x2,22050); %播放加噪后的語(yǔ)音endif(chooise=3) sound(f2,22050); %播放濾波后的信號(hào)end 附錄二 界面與程序 程序摘要如下： function pushbutton1_callback(hobject, eventdata, handles)%濾波后

18、的聲音if handles.but1=1sound(handles.sound1, 22050)endif handles.but2=1sound(handles.sound2, 22050)endif handles.but3=1sound(handles.sound3*5, 22050)end if handles.but4=1sound(handles.sound4, 22050)end if handles.but5=1sound(handles.sound5, 22050)end if handles.but6=1sound(handles.sound6, 22050)end %濾波

19、前的語(yǔ)音function pushbutton2_callback(hobject, eventdata, handles)fs=8000;y, fs=wavread(io4.wav);sound(y, fs); %濾波前的信息function pushbutton3_callback(hobject, eventdata, handles)fs=8000;y, fs=wavread(io4.wav);time=(1:length(y)/fs; _set(gcf, currentaxes,handles.axes1);plot(time, y); title(時(shí)域);y=fft(y,8000)

20、;amplitude=abs(y);set(gcf, currentaxes,handles.axes2);plot(amplitude);title(頻域);%濾波后的信息 function pushbutton4_callback(hobject, eventdata, handles) if handles.but1=1fs=22050;wp=1000;ws=1200;rp=1;rs=100;wc=2*fs*tan(2*pi*wp/(2*fs) %先轉(zhuǎn)化角頻率再轉(zhuǎn)換為模擬域頻率wt=2*fs*tan(2*pi*ws/(2*fs) n,wn=cheb1ord(wc,wt,1,100,s);

21、 %在模擬域計(jì)算階數(shù)和固有頻率b,a=cheby1(n,1,wn,low,s); %利用上面得到的結(jié)果設(shè)計(jì)濾波器bz,az=bilinear(b,a,8000); %用雙線(xiàn)性變換法得到數(shù)字濾波器的原型y, fs=wavread(io4.wav);x=filter(bz,az,y);x=fft(x,4096);set(gcf, currentaxes,handles.axes3)plot(x);title(濾波后語(yǔ)音信號(hào)波形);set(gcf, currentaxes,handles.axes4)plot(abs(x);title(濾波后語(yǔ)音信號(hào)的譜)handles.sound1=x;guida

22、ta(hobject, handles);end if handles.but2=1fs=22050;wp=1200 3000/4000;ws=1000 3200/4000;rp=1;rs=100;n,wn=buttord(wp,ws,rp,rs);b,a=butter(n,wn);y, fs=wavread(io4.wav);x=filter(b,a,y);x=fft(x,4096);set(gcf, currentaxes,handles.axes3)plot(x);title(濾波后語(yǔ)音信號(hào)波形);set(gcf, currentaxes,handles.axes4)plot(abs(x

23、);title(濾波后語(yǔ)音信號(hào)的譜)handles.sound2=x;guidata(hobject, handles);endif handles.but3=1fs=22050;wp=5000;ws=4800;rp=1;rs=100;wc=2*fs*tan(2*pi*wp/(2*fs) %先轉(zhuǎn)化角頻率再轉(zhuǎn)換為模擬域頻率wt=2*fs*tan(2*pi*ws/(2*fs) n,wn=cheb1ord(wc,wt,1,100,s); %在模擬域計(jì)算階數(shù)和固有頻率b,a=cheby1(n,1,wn,high,s); %利用上面得到的結(jié)果設(shè)計(jì)濾波器bz,az=bilinear(b,a,22050);

24、 %用雙線(xiàn)性變換法得到數(shù)字濾波器的原型 y, fs=wavread(io4.wav);x=filter(bz,az,y);x=fft(x);set(gcf, currentaxes,handles.axes3)plot(x);title(濾波后語(yǔ)音信號(hào)波形);set(gcf, currentaxes,handles.axes4)plot(abs(x);title(濾波后語(yǔ)音信號(hào)的譜)handles.sound3=x;guidata(hobject, handles);endif handles.but4=1 y=wavread(io4.wav); fs=1000;fp=1200;fs=2205

25、0;ws=fs/fs*2*pi; % wp=fp/fs*2*pi;w1=(ws+wp)/2; width=wp-ws; % n=ceil(12.8*pi/width)+1; window=kaiser(n,10.056);%w1=w1/pi;b=fir1(n-1,w1,window);y1=fftfilt(b,y);% y1=fft(y1,2048);set(gcf,currentaxes,handles.axes3);plot(y1); % title(濾波后的時(shí)域波形);set(gcf,currentaxes,handles.axes4);plot(abs(y1); title(濾波后的頻

26、域波形); handles.sound4=y1;guidata(hobject, handles);endif handles.but6=1fs=22050;y,fs=wavread(io4.wav); fs=5000;fp=4800;fs=22050;ws=fs/fs*2*pi; wp=fp/fs*2*pi;w1=(ws+wp)/2; %理想高通濾波器中心頻率width=ws-wp;n=ceil(12.8*pi/width)+1; window=kaiser(n,10.056);%window=kaiser(n,handles.beta);w1=w1/pi;b=fir1(n-1,w1,hig

27、h,window);y1=fftfilt(b,y);y1=fft(y1,2048);set(gcf,currentaxes,handles.axes3);plot(y1); % title(濾波后的時(shí)域波形);set(gcf,currentaxes,handles.axes4);plot(abs(y1); title(濾波后的頻域波形); handles.sound6=y1;guidata(hobject, handles);endif handles.but5=1 %通過(guò)fir帶通濾波器%輸入帶通濾波器的通帶截止頻率fp1，fp2阻帶截止頻率fs1,fs2和beta值fs=22050;fs=

28、1000;fp=1200;fp2=3000;fs2=3200;y,fs=wavread(io4.wav); ws1=fs/fs*2*pi; wp1=fp/fs*2*pi;wp2=fp2/fs*2*pi; ws2=fs2/fs*2*pi;w1=(ws1+wp1)/2; w2=(wp2+ws2)/2; %理想帶通濾波器上下截止頻率width= min(wp1-ws1),(ws2-wp2);%過(guò)渡帶寬n=ceil(12.8*pi/width)+1; window=kaiser(n,10.056);w1=w1/pi;w2=w2/pi;b=fir1(n-1,w1 w2,bandpass,window);

29、y1=fftfilt(b,y);y1=fft(y1,2048);set(gcf,currentaxes,handles.axes3);plot(y1);%濾波后波形title(濾波后的時(shí)域波形);set(gcf,currentaxes,handles.axes4);plot(abs(y1);%濾波后頻譜title(濾波后的頻域波形);handles.sound5=y1;guidata(hobject, handles);end function radiobutton5_callback(hobject, eventdata, handles)%fir低通handles.but4=get(ho

30、bject,value)handles.but1=0;handles.but2=0;handles.but3=0;handles.but5=0;handles.but6=0;guidata(hobject, handles); y=wavread(io4.wav); fs=1000;fp=1200;fs=22050;ws=fs/fs*2*pi; % wp=fp/fs*2*pi;w1=(ws+wp)/2; width=wp-ws; % n=ceil(12.8*pi/width)+1; window=kaiser(n,10.056);%w1=w1/pi;b=fir1(n-1,w1,window);

31、y1=fftfilt(b,y);% y1=fft(y1,2048);set(gcf,currentaxes,handles.axes1);plot(y1);axis(0,8000,-300,10); grid; xlabel(頻率/hz) ylabel(幅度/db) % - executes on button press in radiobutton5. function radiobutton2_callback(hobject, eventdata, handles)handles.but1=get(hobject,value)handles.but2=0;handles.but3=0;

32、handles.but4=0;handles.but5=0;handles.but6=0;guidata(hobject, handles); fs=8000;wp=1000;ws=1200;rp=1;rs=100;wc=2*fs*tan(2*pi*wp/(2*fs) %先轉(zhuǎn)化角頻率再轉(zhuǎn)換為模擬域頻率wt=2*fs*tan(2*pi*ws/(2*fs) n,wn=cheb1ord(wc,wt,1,100,s); %在模擬域計(jì)算階數(shù)和固有頻率b,a=cheby1(n,1,wn,low,s); %利用上面得到的結(jié)果設(shè)計(jì)濾波器num,den=bilinear(b,a,8000); %用雙線(xiàn)性變換法得

33、到數(shù)字濾波器的原型h,w=freqz(num,den); %求幅頻響應(yīng)set(gcf, currentaxes,handles.axes1);f=w/pi*4000; %將角頻率轉(zhuǎn)化為hz，500是采樣頻率的一半plot(f,20*log10(abs(h); %將幅頻響應(yīng)表示成分貝并畫(huà)出圖形axis(0,5000,-300,10); grid; xlabel(頻率/hz) ylabel(幅度/db)% hobject handle to radiobutton2 (see gcbo)% eventdata reserved - to be defined in a future version

34、 of matlab% handles structure with handles and user data (see guidata) % hint: get(hobject,value) returns toggle state of radiobutton2 % - executes on button press in radiobutton3.function radiobutton3_callback(hobject, eventdata, handles)handles.but2=get(hobject,value)handles.but1=0;handles.but3=0;

35、handles.but4=0;handles.but5=0;handles.but6=0; guidata(hobject, handles); wp=1200 3000/4000;ws=1000 3200/4000;rp=1;rs=100;n,wn=buttord(wp,ws,rp,rs);b,a=butter(n,wn);h w=freqz(b,a); set(gcf, currentaxes,handles.axes1);f=w/pi*4000; plot(f,20*log10(abs(h); %將幅頻響應(yīng)表示成分貝并畫(huà)出圖形grid;axis(0,5000,-500,10); func

36、tion radiobutton4_callback(hobject, eventdata, handles)handles.but3=get(hobject,value)handles.but1=0;handles.but2=0;handles.but4=0;handles.but5=0;handles.but6=0;guidata(hobject, handles);fs=22050;wp=5000;ws=4800;rp=1;rs=100;wc=2*fs*tan(2*pi*wp/(2*fs) %先轉(zhuǎn)化角頻率再轉(zhuǎn)換為模擬域頻率wt=2*fs*tan(2*pi*ws/(2*fs) n,wn=c

37、heb1ord(wc,wt,1,100,s); %在模擬域計(jì)算階數(shù)和固有頻率b,a=cheby1(n,1,wn,high,s); %利用上面得到的結(jié)果設(shè)計(jì)濾波器num,den=bilinear(b,a,22050); %用雙線(xiàn)性變換法得到數(shù)字濾波器的原型h,w=freqz(num,den); %求幅頻響應(yīng)set(gcf, currentaxes,handles.axes1);f=w/pi*11025; %將角頻率轉(zhuǎn)化為hz，500是采樣頻率的一半plot(f,20*log10(abs(h); %將幅頻響應(yīng)表示成分貝并畫(huà)出圖形axis(0,8000,-300,10); grid; xlabel(

38、頻率/hz) ylabel(幅度/db) function radiobutton6_callback(hobject, eventdata, handles)%通過(guò)fir帶通濾波器%輸入帶通濾波器的通帶截止頻率fp1，fp2阻帶截止頻率fs1,fs2和beta值handles.but5=get(hobject,value)handles.but1=0;handles.but2=0;handles.but4=0;handles.but6=0;handles.but3=0;guidata(hobject, handles);fs=22050;fs=1000;fp=1200;fp2=3000;fs2=3200;y,fs=wavread(io4.wav); ws1=fs/fs*2*pi; wp1=fp/fs*2*pi;wp2=fp2/fs*2*pi; ws2=fs2/fs*2*pi;w1=(ws1+wp1)/2; w2=(wp2+ws2)/2; %理想帶通濾波器上下截止頻率width= min(wp1-ws1),(ws2-wp2);%過(guò)渡帶寬n=ceil(12.8*pi/width)+1; window=kaiser