DSP研究性学习报告数字滤波器设计《数字信号处理》课程研究性学习报告

《DSP研究性学习报告数字滤波器设计《数字信号处理》课程研究性学习报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《数字信号处理》课程研究性学习报告姓名学号同组成员指导教师时间数字滤波器设计专题研讨【目的】（1）掌握IIR和FIR数字滤波器的设计方法及各自的特点。（2）掌握各种窗函数的时频特性及对滤波器设计的影响。（3）培养学生自主学习能力，以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。【研讨题目】中等题Dhexian.wav是对频率为293.66,369.99,440Hz的D大调和弦以8000Hz抽样所得的数字音乐信号，试设计一数字滤波器从和弦屮分离出440Hz的音符。要求：（1）设计IIR数字高通滤波器，通过实验

2、研究不同过渡带、A＞，人对滤波器设计的影响，确定本题最合适的滤波器指标。（2）能否用IIR数字带通滤波器从和弦中分离出440Hz的音符？试参照（1）确定的最合适的高通滤波器指标，给出数字带通滤波器的指标。设计IIR数字带通滤波器，并将结果与高通滤波器比较,给出你的结论。（3）用窗函数法设计FIR数字高通滤波器，分别利用矩形窗、汉纳窗、哈明窗、布莱克曼窗、凯泽窗截断。讨论用窗函数法设计FIR数字高通滤波器时如何确定滤波器的指标，比较相同过渡带时用矩形窗、汉纳窗、哈明窗、布莱克曼窗、凯泽窗设计滤波器的阶

3、数。（4）采用Parks-McClellan算法，设计FIR数字高通滤波器。试参照（1）确定的最合适的高通滤波器指标，给出FIR数字高通滤波器的指标。将设计结果与（1）'P的IIR数字滤波器，从幅度响应、相位响应、滤波器阶数等方面进行比较。【温磬提示】在IIR数字滤波器的设计中，不管是用双线性变换法还是冲激响应不变法，其中的参数T的取值对设计结果没有影响。但若所设计的数字滤波器要取代指定的模拟滤波器时，则抽样频率（或抽样间隔T）将对设计结果有影响。【设计步骤】：首先以8000Hz抽样时，293.66

4、,369.99,440Hz对应的数字频率分别为0・07341*pi,0.0924975讪,0・ll*pi。此处在设计低通滤波器时，Wp显然要小于0・ll*pi,而Ws要大于0・0924975*pi。另外此处设计的IIR滤波器均为BW型滤波器，采用双线性变换法。【仿真结果】：考虑到一般滤波器对通阻带截频的要求，我们可以先让As=0.5,Ap=15（此两个指标暂不作考虑）【结果分析】l・Wp=0・ll*pi，Ws=0・092497*pi，Ap=0・5，As=15原始音乐频谱140012001000800

5、6004002000-4000-3000-2000-1000010002000300040001000IIII111---------一---一--一11111音乐滤波后的频谱9008007006005004003002001000-4000・3000-2000・10001000200030004000音乐滤波后的频谱关键位置放大看音乐滤波后的频谱评价：听声音感觉滤波前后有一些变化，嘈杂、浑浊的声音变得较为清脆，显然是频谱成分减少了。仔细观察滤波前后咅乐的频谱，440Hz的信号保留了，但300-40

6、0HZ间也有部分信号没有被滤掉，尽管其幅度较小。猜测是阻带截频太小导致此情况，所以增大阻带截频。改变Ws2.Wp=0・ll*piWs=0.0944975Ap=0.5,As=15原始音乐频谱1400111111112001000800600400200jllIQ-4000-3000-2000-100001000200030004000100-10-20-30-40-50-6000.10.20.30.40.50.60.70.80.91音乐滤波后的频谱-4000-3000-2000-10000100020

7、0030004000音乐滤波后的频谱关键位置放大看评价：听声音感觉和上次一样，滤波前后有一些变化，嘈杂、浑浊的声音变得较为清脆，显然是频谱成分减少了。仔细观察滤波前后音乐的频谱，440Hz的信号保留了，但300-400HZ间也有部分信号没有被滤掉，但其幅度较上次有所减小。3.Wp=0.11*piWs=0.0954975Ap=0.5,As=15原始音乐频谱1400120010008006004002000-4000-3000-2000-100001000200030004000100090080070

8、06005004003002001000IIIIIII---------一---一-一音乐滤波后的频谱-4000-3000-2000-100001000200030004000音乐滤波后的频谱关键位置放大看音乐滤波后的频谱评价：听声音感觉滤波前后有一些变化，嘈杂、浑浊的声音变得较为清脆，显然是频谱成分减少了。仔细观察滤波前后音圧的频谱，440Hz的信号保留了，但300-400HZ间的信号基本被滤掉，剩下的部分幅度很小，结果较为满意。4.Wp=O.ll^piWs=0.0