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《实验报告一实验报告要求语音信号实验数字信号处理DTFT》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验一数字信号处理综合实验一、实验目的目的：综合运用数字信号处理的理论知识进行信号的采样，重构，频谱分析和滤波器的设计，通过理论推导得出相应结论，再利用Matlab作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。二、基本要求1．掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法；2．学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法；3．掌握用MATLAB设计简单实验验证采样定理的方法；4．掌握在Windows环境下语音信号采集的方法；5．学会用MATLAB对信号进行频谱分析；6．掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法；三、实验内容（1）Matlab产生离散
2、信号的方法，作图的方法，以及基本运算操作（2）对连续正弦信号以不同的采样频率作采样（3）对采样前后信号进行傅立叶变换，并画频谱图（4）分析采样前后频谱的有变化，验证采样定理。掌握画频谱图的方法，深刻理解采样频率，信号频率，采样点数，频率分辨率等概念四、主要实验仪器及材料微型计算机、Matlab。五、实验步骤1．设计一简单正弦信号，通过改变采样率观察采样前后的信号变化。程序：clear;closeall;f=10;t=0:0.01:9/f;x1=sin(2*pi*10*t+0.3);fs=40;t1=0:1/fs:9/f;x2=sin(2*pi*10*t1+0.3);subplot(3,
3、1,1);plot(t,x1);title('原始信号');subplot(3,1,2);plot(t,x1);holdon;stem(t1,x2,'g');title('采样过程');subplot(3,1,3);plot(t1,x2);title('采样后信号');X1=fft(x1);X2=fft(x2);subplot(211);plot(t,abs(X1));title('原始信号频谱');subplot(212);plot(t1,abs(X2));title('采样后信号频谱');波形：采样率为10Hz时：采样率为40Hz时：采样率为80Hz时：采样率为200Hz时：当采样
4、率大于原始信号频率的两倍时，采样前后信号频率基本不发生变化，信号不失真采样率越大，接近原始信号。频谱也会改变。2．设计数字滤波器和画出频率响应带阻滤波器性能指标，fp1=4800Hz，fp2=5200Hz，fc1=4600Hz，fc2=5400Hz，Rs=30dB，Rp=1dB。（[fp1fp2]：阻带截至频率；[fc1fc2]：通带截至频率）clear;closeall;fs=22050;ws=[48005200]*2/fs;wp=[46005400]*2/fs;%通带和阻带边界频率Rp=1;Rs=30;Nn=128;%通带波纹和阻带衰减以及绘制频率特性的数据点数[NN,Wn]=el
5、lipord(wp,ws,Rp,Rs);%求取数字滤波器的最小阶数和归一化截至频率[b,a]=ellip(NN,Rp,Rs,Wn,'stop');%设计滤波器freqz(b,a,512,fs);title('椭圆带阻滤波器');%椭圆带阻滤波器%双线性变换法设计的椭圆低通滤波器：clear;closeall;fp=4500;fc=6500;Rs=100;Rp=10;fs=22050;wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs;[n,wn]=ellipord(wp,wc,Rp,Rs);[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,wn);freqz(b,a,512,fs)若设计FIR滤波器，要
6、阻止5000Hz的高频信号通过，即设计如下滤波器特性，%最优化设计法设计带阻滤波器clear;closeall;fs=22050;n=100;%滤波器阶数f=[04600*2/fs4800*2/fs5400*2/fs5600*2/fs1];%频率向量a=[110011];%振幅向量b=firls(n,f,a);%采用firls设计滤波器[h,w1]=freqz(b);%计算其频率响应plot(w1/pi,abs(h));%绘制滤波器的幅频响应title('最优化法设计的带阻滤波器');3．用滤波器对信号进行滤波clear;closeall;fs=22050;n=100;%滤波器阶数f=
7、[04600*2/fs4800*2/fs5400*2/fs5600*2/fs1];%频率向量a=[110011];%振幅向量b=firls(n,f,a);%采用firls设计滤波器[h,w1]=freqz(b);%计算其频率响应plot(w1/pi,abs(h));%绘制滤波器的幅频响应title('最优化法设计的带阻滤波器');xx=filter(b,a,y);%对信号y滤波XX=fftshift(fft(xx));%求经过滤波后信号的傅立叶
