FIR--IIR--時(shí)域?yàn)V波濾除高頻噪聲

1、 數(shù)字信號(hào)處理綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告題 目： FIR-IIR-時(shí)域?yàn)V波濾除高頻噪聲 姓 名： 張寶元 學(xué) 號(hào)： 20141060040 年 級(jí)： 2014級(jí) 專 業(yè)： 電子信息工程 時(shí) 間： 2016年12月25日 摘要 數(shù)字濾波器是一種用來過濾時(shí)間離散信號(hào)的數(shù)字系統(tǒng)，通過對抽樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理來達(dá)到頻域?yàn)V波的目的。根據(jù)其單位沖激響應(yīng)函數(shù)的時(shí)域特性可分為兩類：無限沖激響應(yīng)（IIR）濾波器和有限沖激響應(yīng)（FIR）濾波器。IIR濾波器的首要優(yōu)點(diǎn)是可在相同階數(shù)時(shí)取得更好的濾波效果。但是IIR濾波器設(shè)計(jì)方法的一個(gè)缺點(diǎn)是無法控制濾波器的相位特性。與IIR濾波器相比，F(xiàn)IR的實(shí)現(xiàn)是非遞歸的，總是穩(wěn)定的；更重要的是，

2、FIR濾波器在滿足幅頻響應(yīng)要求的同時(shí)，可以獲得嚴(yán)格的線性相位特性。因此，它在高保真的信號(hào)處理，如數(shù)字音頻、圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本次課程設(shè)計(jì)根據(jù)信號(hào)的特性，在時(shí)域上設(shè)計(jì)滑動(dòng)平均濾波器，在頻域上分別設(shè)計(jì)FIR和IIR數(shù)字濾波器，對采集的音樂信號(hào)進(jìn)行濾波去噪處理，并繪制出處理前后的時(shí)域波形圖和頻譜圖。最后根據(jù)處理前后的圖形和音樂回放來分析濾波去噪的效果。關(guān)鍵詞：濾波去噪 滑動(dòng)平均濾波器 FIR濾波器 IIR濾波器 MATLAB GUI目錄摘要2一 、設(shè)計(jì)基本原理4（一）MATLAB軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)簡介4（二） FIR濾波器設(shè)計(jì)的基本原理51.2.1數(shù)字濾波器的概念51.2.2

3、 IIR和FIR濾波器61.2.3設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的基本思想61.2.3.1巴特沃思低通數(shù)字濾波器71.2.3.2巴特沃思高通數(shù)字濾波器71.2.3.3巴特沃思帶通數(shù)字濾波器71.2.4設(shè)計(jì)FIR濾波器的基本思想81.2.4.1 凱澤窗低通濾波器8（三）語音信號(hào)的采樣理論依據(jù)81采樣頻率82采樣位數(shù)93采樣定理9二 、語音信號(hào)去噪實(shí)現(xiàn)框圖9三 、語音信號(hào)去噪的詳細(xì)設(shè)計(jì)103.1 語音信號(hào)的采集103.2 加噪語音信號(hào)的頻譜分析113.3 語音信號(hào)的濾波去噪123.3.1 FIR數(shù)字濾波器的濾波效果123.3.2 IIR數(shù)字濾波器的濾波效果13總結(jié)14參考文獻(xiàn)15附錄16附錄一16附錄二17

4、附錄三18附錄四19一 、設(shè)計(jì)基本原理（一）MATLAB軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)簡介MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司研發(fā)的商業(yè)軟件，用于數(shù)據(jù)可視化、算法開發(fā)、數(shù)值計(jì)算數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的交互式環(huán)境和高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言中，其中主要包含Simulink和MATLAB兩大部分。MATLAB是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對可視化、交互式程序設(shè)計(jì)以及科學(xué)計(jì)算的高科技計(jì)算環(huán)境。它將矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)、可視化、非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真以及數(shù)值分析等一系列強(qiáng)大功能集成在一個(gè)簡單方便使用的可視窗口中，為工程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究以及那些必須從事有效數(shù)值

5、計(jì)算的一系列科學(xué)領(lǐng)域提供了全方面的解決辦法，并在極大程度上舍棄了C、Fortran等傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言的編輯模式，從而體現(xiàn)了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。MATLAB和Mathematica、Maple并稱三大數(shù)學(xué)軟件。MATLAB可以進(jìn)行繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、矩陣運(yùn)算、連接其他編程語言的程序、創(chuàng)建用戶界面、實(shí)現(xiàn)算法等，主要應(yīng)用于控制設(shè)計(jì)、工程計(jì)算、圖像處理、信號(hào)處理與通訊、金融建模設(shè)計(jì)與分析、信號(hào)檢測等領(lǐng)域。同時(shí)利用附加的工具箱來擴(kuò)展 MATLAB 環(huán)境，其中專用的MATLAB函數(shù)集可以解決一些應(yīng)用領(lǐng)域特定類型內(nèi)無法解決的問題。MATLAB的主要特點(diǎn)如下：(1) 程序的可移植性良好應(yīng)用于其

6、他程序。(2) 程序限制寬泛，程序設(shè)計(jì)自由。有大量已經(jīng)系統(tǒng)定義的函數(shù)可直接應(yīng)用，并且能夠用戶自定義函數(shù)。(3) 語言簡潔，使用靈活方便，庫函數(shù)相當(dāng)豐富。(4) 源程序向大眾開放。用戶可靈活的對源文件進(jìn)行修改以及加入自己的設(shè)計(jì)語音構(gòu)成新的工具箱。(5) 最后MATLAB的一個(gè)重要特點(diǎn)是功能強(qiáng)大的工具箱。MATLAB包含兩個(gè)重要的部分：核心部分和各種可選的工具箱。（2） FIR濾波器設(shè)計(jì)的基本原理1.2.1數(shù)字濾波器的概念 數(shù)字濾波器(DigitalFilter，簡稱為DF)是指用來對輸入信號(hào)進(jìn)行濾波的硬件和軟件。所謂數(shù)字濾波器，是指輸入、輸出均為數(shù)字信號(hào)，通過一定運(yùn)算關(guān)系改變輸入信號(hào)所含頻率成分

7、的相對比例或者濾除某些頻率成分的器件。數(shù)字濾波器和模擬濾波器相比，因?yàn)樾盘?hào)的形式和實(shí)現(xiàn)濾波的方式不同，數(shù)字濾波器具有比模擬濾波器精度高、穩(wěn)定、體積小、重量輕、靈活、不要求阻抗匹配等優(yōu)點(diǎn)。一般用兩種方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器:一是采用通用計(jì)算機(jī)，把濾波器所要完成的運(yùn)算編成程序通過計(jì)算機(jī)來執(zhí)行，也就是采用計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn);二是采用實(shí)際專用的數(shù)字處理硬件。1 1.2.2 IIR和FIR濾波器數(shù)字濾波器在數(shù)字信號(hào)處理的各種應(yīng)用中發(fā)揮著十分重要的作用。它是通過對采樣數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算處理來達(dá)到濾波的目的。數(shù)字濾波器從實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者從單位脈沖響應(yīng)可分為無限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器和有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾

8、波器。FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法和IIR濾波器的設(shè)計(jì)方法有很大的不同，F(xiàn)IR濾波器設(shè)計(jì)任務(wù)是選擇有限長度的h(n),使傳輸函數(shù)H（ejw）滿足技術(shù)要求，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的方法有三種，第一種是窗函數(shù)法，第二種是頻率采樣法，第三種是切比雪夫等波逼近法。從性能上說，IIR濾波器以非線性相位為代價(jià)以較低的階數(shù)獲得較高的選擇性。而FIR濾波器想要獲得相同的選擇性階數(shù)是IIR濾波器的5-10倍，結(jié)果成本較高、信號(hào)時(shí)延也較大：從結(jié)構(gòu)上說，IIR采用遞歸結(jié)構(gòu)，F(xiàn)IR采用非遞歸結(jié)構(gòu)；從設(shè)計(jì)工具上說；IIR可以借助于模擬濾波器的成果，F(xiàn)IR濾波器一般采用沒有封閉形式的設(shè)計(jì)公式；從使用場合上來看，在對相位要求不敏感

9、的場合，如語音通訊等，選用IIR較為合適，可以充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)。對圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫圆ㄐ螖y帶信息的系統(tǒng)，使用FIR較好。1.2.3設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的基本思想設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的方法主要有基于沖激響應(yīng)不變法的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)，基于雙線性Z變換法的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)，數(shù)字高通、帶通及帶阻IIR濾波器設(shè)計(jì)，基于MATLAB函數(shù)直接設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器。本實(shí)驗(yàn)中采用雙線性變換法變換的巴特沃思數(shù)字濾波器。1.2.3.1巴特沃思低通數(shù)字濾波器(1)選擇來自于D盤的“ding.wav”聲音作為語音信號(hào)（用如下語句調(diào)用x,FS,bits=wavread(D:ding.wav)）。(2)給

10、信號(hào)加一個(gè)大頻率的噪聲（取噪聲頻率遠(yuǎn)大于語音信號(hào)的最大頻率），產(chǎn)生污染信號(hào)。(3)設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃思低通濾波器，通帶范圍包括語音信號(hào)，阻帶頻率設(shè)定為小于噪聲信號(hào)頻率。(4)將設(shè)計(jì)好的巴特沃思低通濾波器濾除被噪聲污染后的語音信號(hào)。還原語音信號(hào)。1.2.3.2巴特沃思高通數(shù)字濾波器(1)選擇來自于D盤的“ding.wav”聲音作為語音信號(hào)（用如下語句調(diào)用x,FS,bits=wavread(D:ding.wav)）。(2)給信號(hào)加一個(gè)小頻率的噪聲（取噪聲頻率遠(yuǎn)小于語音信號(hào)的最小頻率），產(chǎn)生污染信號(hào)。(3)設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃思高通濾波器，通帶范圍包括語音信號(hào)，阻帶頻率設(shè)定為大于噪聲信號(hào)頻率。(4)將設(shè)計(jì)好的

11、巴特沃思低通濾波器濾除被噪聲污染后的語音信號(hào)。還原語音信號(hào)。1.2.3.3巴特沃思帶通數(shù)字濾波器(1)選擇來自于D盤的“ding.wav”聲音作為語音信號(hào)（用如下語句調(diào)用x,FS,bits=wavread(D:ding.wav)）。(2)給信號(hào)加一個(gè)小頻率或大頻率的噪聲（取噪聲頻率遠(yuǎn)小于語音信號(hào)的最小頻率或大于語音信號(hào)的最大頻率），產(chǎn)生污染信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)取小頻率的噪聲信號(hào)。(3)設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃思帶通濾波器，通帶范圍包括語音信號(hào)，阻帶頻率設(shè)定為不包括噪聲信號(hào)頻率。(4)將設(shè)計(jì)好的巴特沃思帶通濾波器濾除被噪聲污染后的語音信號(hào)。還原語音信號(hào)。1.2.4設(shè)計(jì)FIR濾波器的基本思想FIR濾波器通常采用窗函

12、數(shù)方法來設(shè)計(jì)。正確地選擇窗函數(shù)可以提高設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的性能，或者在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，減小FIR數(shù)字濾波器的階次。常用的窗函數(shù)有以下幾種：矩形窗(Rectangular window)、三角窗(Triangular window)、漢寧窗(Hanning window)、海明窗(Hamming window)、布拉克曼窗(Bartlett window)、切比雪夫窗(Chebyshev window)、巴特里特窗(Bartlett window)及凱塞窗(Kaiser window)。本實(shí)驗(yàn)中選用布拉克曼窗(Bartlett window)設(shè)計(jì)濾波器。1.2.4.1 凱澤窗低通濾波器(1)選

13、擇來自于桌面的“qwe.wav”聲音作為語音信號(hào)（用如下語句調(diào)用y,fs=audioread(C:UsersAdministratorDesktopqwe.wav);）。(2)給信號(hào)加一個(gè)大頻率的噪聲（取噪聲頻率遠(yuǎn)大于語音信號(hào)的最大頻率），產(chǎn)生污染信號(hào)。(3) 設(shè)計(jì)一個(gè)凱澤窗低通濾波器，通帶范圍包括語音信號(hào)，阻帶頻率設(shè)定為小于噪聲信號(hào)頻率。(4)將設(shè)計(jì)好的凱澤窗低通濾波器濾除被噪聲污染后的語音信號(hào)。還原語音信號(hào)。（三）語音信號(hào)的采樣理論依據(jù)1采樣頻率采樣頻率是計(jì)算機(jī)每秒鐘采集的聲音樣本數(shù)，是描述聲音文件的音調(diào)和音質(zhì)，是用來衡量聲卡和聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣頻率越高，對聲音波形的表示也越精確。同

14、時(shí)采樣頻率與聲音頻率也有一定的關(guān)系，由奈奎斯特定理可知只有采樣頻率大于聲音最高頻率的2倍時(shí)，才能把用數(shù)字信號(hào)來表示的聲音還原成原始語音信號(hào)。因此采樣頻率是用來衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2采樣位數(shù)采樣位數(shù)即采樣值或取樣值，用來衡量聲音波動(dòng)變化的參數(shù)，是指聲卡在采集和播放聲音文件時(shí)所使用數(shù)字聲音信號(hào)的二進(jìn)制位數(shù)。采樣頻率是指錄音設(shè)備在一秒鐘內(nèi)對聲音信號(hào)的采樣次數(shù)，采樣頻率越高聲音的還原就越真實(shí)越自然。3采樣定理在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率fs.max大于信號(hào)中，最高頻率fmax的2倍時(shí)，即：fs.max=2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號(hào)完整地保留了原始信號(hào)中的信息

15、，一般實(shí)際應(yīng)用中保證采樣頻率為信號(hào)最高頻率的510倍；采樣定理又稱奈奎斯特定理。二 、語音信號(hào)去噪實(shí)現(xiàn)框圖本次課程設(shè)計(jì)先完成語音信號(hào)的采集，并對所采集的語音信號(hào)加入不同的干擾噪聲，對加入噪聲的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，針對受干擾語音信號(hào)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的濾波器，然后利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)低通，高通，帶通等濾波器對采集到的語音信號(hào)進(jìn)行濾波處理，分析語音信號(hào)各頻率段的特性。對加噪信號(hào)進(jìn)行濾波，恢復(fù)原信號(hào)。把原始語音信號(hào)、加噪語音信號(hào)和濾波后的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域變換和頻域變換，畫出它們的時(shí)域波形和頻域波形圖，從視覺角度比較分析濾波的效果。 圖2-1 整體設(shè)計(jì)流程圖三 、語音信號(hào)去噪的詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 語音信號(hào)的采集y,fs

16、=audioread(C:UsersAdministratorDesktopqwe.wav);%打開音頻文件（格式為wav的音頻文件），所得y為采樣數(shù)據(jù)，fs為采樣率y=y(:,1);y1=fft(y,2048); %對信號(hào)做1024點(diǎn)FFT變換f=fs*1:1024/2048;figure(1)subplot(211);plot(y); %繪制原始語音信號(hào)的時(shí)域波形圖title(原始語音信號(hào)時(shí)域波形圖);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n); grid on; subplot(212); %繪制原始語音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖 plot(f(1:1024),abs(y1(1:

17、1024);title(原始語音信號(hào)頻譜圖)xlabel(Hz);ylabel(fudu); grid on;利用audioread函數(shù)對語音信號(hào)進(jìn)行采樣，采集出原始信號(hào)波形與頻譜，y,fs=audioread(C:UsersAdministratorDesktopqwe.wav)，用于讀取語音，采樣值放在向量y中，fs表示采樣頻率(Hz)。播放語音信號(hào)可以調(diào)用函數(shù)sound（x,fs）。原始語音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜如圖3-1所示：圖3-1 原始信號(hào)時(shí)域波形和頻譜3.2 加噪語音信號(hào)的頻譜分析% 加噪Au=0.3; t=0:1/8000:(size(y)-1)/8000; d=Au*cos(2

18、*pi*2000*t); %加噪2K HZ m,n=size(y);%查看y的大小，【此處y是m行，n列的數(shù)據(jù)】m1,n1=size(d);%查看y6的大小，【此處y6是m6行，n6列的數(shù)據(jù)】z=zeros(max(m,m1)-min(m,m1),n);%生成0矩陣，用于加在時(shí)間較短的那么音頻的后面if length(y)length(d);y1=y;z;y2=y1+d;% sound(y8,fs)else y1=d;z;y2=y1+y; % sound(y8,fs)end; % sound(y2,fs)y3=fft(y2,2048); %對信號(hào)做1024點(diǎn)FFT變換f3=fs*1:1024/

19、2048;figure(2)subplot(211);plot(y2); %繪制原始語音信號(hào)的時(shí)域波形圖title(加噪語音信號(hào)時(shí)域波形圖);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n); grid on; subplot(212); %繪制原始語音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖 plot(f3(1:1024),abs(y3(1:1024);title(加噪語音信號(hào)頻譜圖)xlabel(Hz);ylabel(fudu); grid on; % sound(y2,fs)函數(shù)中的d是加的高頻噪聲，語句y2=y1+d;實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)信號(hào)的相加，然后繪制加噪后的語音信號(hào)時(shí)域波形和頻譜圖并回放加噪后的語音

20、信號(hào)如圖3-2。圖3-2加噪信號(hào)時(shí)域波形圖和頻譜圖3.3 語音信號(hào)的濾波去噪3.3.1 FIR數(shù)字濾波器的濾波效果 % FIR低通濾波 fp1=1000;fs1=3400;As1=100;wp1=2*pi*fp1/fs; %ws1=2*pi*fs1/fs; %BF1=ws1-wp1;wc1=(wp1+ws1)/2;M1=ceil(As1-7.95)/(2.286*BF1)+1;%按凱澤窗計(jì)算濾波器階數(shù)N1=M1+1;beta1=0.1102*(As1-8.7);Window=(kaiser(N1,beta1); %求凱澤窗窗函數(shù)b1=fir1(M1,wc1/pi,Window);% wc1/p

21、i為歸一化,窗函數(shù)法設(shè)計(jì)函數(shù) figure(3);freqz(b1,1,512);title(FIR低通濾波器的頻率響應(yīng));x1_low = filter(b1,1, y2);%對信號(hào)進(jìn)行低通濾波sound(x1_low,fs); x3=fft(x1_low,2048); %對信號(hào)做1024點(diǎn)FFT變換f6=fs*1:1024/2048;figure(4);subplot(211);plot(x1_low); %繪制原始語音信號(hào)的時(shí)域波形圖title(經(jīng)過FIR低通濾波后語音信號(hào)時(shí)域波形圖);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n); grid on; subplot(21

22、2); %繪制原始語音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖 plot(f6(1:1024),abs(x3(1:1024);title(經(jīng)過FIR低通濾波后語音信號(hào)頻譜圖)xlabel(Hz);ylabel(fudu); grid on;圖3-3凱澤窗頻率響應(yīng)圖圖3-4FIR濾波后時(shí)域波形圖與頻譜圖3.3.2 IIR數(shù)字濾波器的濾波效果 % 經(jīng)過IIR低通濾波fp1i=3000;fs1i=3500;wp1i=2*pi*fp1i/fs;ws1i=2*pi*fs1i/fs;Rp1i=5;Rs1i=50;Ts=1/fs;Wp1i=2/Ts*tan(wp1i/2);Ws1i=2/Ts*tan(ws1i/2); %按頻率轉(zhuǎn)換

23、公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，預(yù)畸變N1i,Wn1i=cheb1ord(Wp1i,Ws1i,Rp1i,Rs1i,s); %計(jì)算模擬濾波器的最小階數(shù)B1i,A1i=cheby1(N1i,Rp1i,Wn1i,s);%設(shè)計(jì)模擬原型濾波器bz1i,az1i=bilinear(B1i,A1i,fs); %運(yùn)用雙線性變換法得到數(shù)字濾波器傳遞函數(shù)figure(5);freqz(bz1i,az1i,1024,fs);title(切比雪夫1型低通濾波器的頻率響應(yīng));x1= filter(bz1i,az1i, y2);sound(x1,fs); x2=fft(x1,2048); %對信號(hào)做1024點(diǎn)FFT變換f7=fs*1:10

24、24/2048;figure(6);subplot(211);plot(x1); %繪制原始語音信號(hào)的時(shí)域波形圖title(經(jīng)過IIR低通濾波后語音信號(hào)時(shí)域波形圖);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n); grid on; subplot(212); %繪制原始語音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖 plot(f7(1:1024),abs(x2(1:1024);title(經(jīng)過IIR低通濾波后語音信號(hào)頻譜圖)xlabel(Hz);ylabel(fudu); grid on;圖3-5切比雪夫1型頻率響應(yīng)圖圖3-6 IIR濾波后時(shí)域波形圖與頻譜圖 由所得結(jié)果可知，所設(shè)計(jì)的濾波器符合要求。 總

25、結(jié)此次的語音信號(hào)的數(shù)字濾波處理課程設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步地熟悉了Matlab軟件的使用與濾波器的設(shè)計(jì)方法。在這次課程設(shè)計(jì)中，我不僅學(xué)到了Matlab的軟件知識(shí)，更增加了個(gè)人發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，可謂獲益匪淺。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對語音信號(hào)的濾波功能有了全面的認(rèn)識(shí)，對數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)點(diǎn)有了更深層次的理解，進(jìn)一步了解信號(hào)的產(chǎn)生、頻譜分析的方法，學(xué)會(huì)了分析濾波器的優(yōu)劣和性能，提高了分析問題和解決問題的能力。附錄附錄一 y,fs=audioread(C:UsersAdministratorDesktopqwe.wav);%打開音頻文件（格式為wav的音頻文件），所得y為采樣數(shù)據(jù)，fs為采樣率y=y(:

26、,1);y1=fft(y,2048); %對信號(hào)做1024點(diǎn)FFT變換f=fs*1:1024/2048;figure(1)subplot(211);plot(y); %繪制原始語音信號(hào)的時(shí)域波形圖title(原始語音信號(hào)時(shí)域波形圖);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n); grid on; subplot(212); %繪制原始語音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖 plot(f(1:1024),abs(y1(1:1024);title(原始語音信號(hào)頻譜圖)xlabel(Hz);ylabel(fudu); grid on; 附錄二% 加噪Au=0.3; t=0:1/8000:(size(

27、y)-1)/8000; d=Au*cos(2*pi*2000*t); %加噪2K HZ m,n=size(y);%查看y的大小，【此處y是m行，n列的數(shù)據(jù)】m1,n1=size(d);%查看y6的大小，【此處y6是m6行，n6列的數(shù)據(jù)】z=zeros(max(m,m1)-min(m,m1),n);%生成0矩陣，用于加在時(shí)間較短的那么音頻的后面if length(y)length(d);y1=y;z;y2=y1+d;% sound(y8,fs)else y1=d;z;y2=y1+y; % sound(y8,fs)end; % sound(y2,fs)y3=fft(y2,2048); %對信號(hào)做1

28、024點(diǎn)FFT變換f3=fs*1:1024/2048;figure(2)subplot(211);plot(y2); %繪制原始語音信號(hào)的時(shí)域波形圖title(加噪語音信號(hào)時(shí)域波形圖);xlabel(time n);ylabel(fuzhi n); grid on; subplot(212); %繪制原始語音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖 plot(f3(1:1024),abs(y3(1:1024);title(加噪語音信號(hào)頻譜圖)xlabel(Hz);ylabel(fudu); grid on; % sound(y2,fs) 附錄三 % 經(jīng)過IIR低通濾波fp1i=3000;fs1i=3500;wp1i=

29、2*pi*fp1i/fs;ws1i=2*pi*fs1i/fs;Rp1i=5;Rs1i=50;Ts=1/fs;Wp1i=2/Ts*tan(wp1i/2);Ws1i=2/Ts*tan(ws1i/2); %按頻率轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，預(yù)畸變N1i,Wn1i=cheb1ord(Wp1i,Ws1i,Rp1i,Rs1i,s); %計(jì)算模擬濾波器的最小階數(shù)B1i,A1i=cheby1(N1i,Rp1i,Wn1i,s);%設(shè)計(jì)模擬原型濾波器bz1i,az1i=bilinear(B1i,A1i,fs); %運(yùn)用雙線性變換法得到數(shù)字濾波器傳遞函數(shù)figure(5);freqz(bz1i,az1i,1024,fs);title(切比雪夫1型低通濾波器的頻率響應(yīng));x1= filter(b