FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪.docVIP

通信专业课程设计二 太原科技大学 课 程 设 计（论 文） 设计(论文)题目：用NUTTALLW窗设计的FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪 _ 2011年 1 月 14 日 设计（论文）题目 用NUTTALLW窗设计的FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪 主要研 究内容 1.了解FIR有限脉冲滤波器； 2.使用NUTTALLW窗设计一个FIR滤波器以对音乐信号进行滤波去噪处理； 3.通过对比滤波前后的波形图，深入了解滤波器的基本方法。 研究方法 以MATLAB软件为平台，采用NUTTALLW窗设计满足指标的FIR滤波器，对音乐信号进行滤波去噪处理。 主要技术指标(或研究目标) 1.以MATLAB软件为平台，采用NUTTALLW窗设计满足指标的FIR滤波器; 2.对给定的音乐信号进行滤波去噪处理的仿真与分析。 教研室 意见 教研室主任（专业负责人）签字： 年 月 日 目 录 摘要 II 第1章 绪论 - 1 - 1.1 数字滤波器的发展 - 1 - 1.2 数字滤波器的应用 - 1 - 1.3 本文内容简述 - 2 - 第2章 FIR滤波器原理 - 3 - 2.1 FIR滤波器基本原理 - 3 - 2.2 用窗函数设计FIR滤波器 - 4 - 2.2.1 窗函数设计FIR滤波器基本原理 - 5 - 2.2.2 设计步骤 - 5 - 第3章 系统设计与仿真结果分析 - 8 - 3.1 设计流程 - 8 - 3.2 采集音乐信号 - 8 - 3.3滤波器设计 - 8 - 3.4 信号滤波处理 - 10 - 3.5 结果分析 - 10 - 3.6 小结 - 11 - 参考文献 - 12 - 附录 - 13 - FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪 摘 要 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，目前数字滤波器的设计有许多现成的高级语言设计程序, 但它们的设计效率较低, 不具有可视图形, 不便于修改参数等缺点, 而MATLAB 语言正好能弥补以上缺点。本文就如何使用MATLAB 语言来设计和实现FIR 数字滤波器进行了探究。 本文主要是通过使用NUTTALLW窗设计一个FIR滤波器以对音乐信号进行滤波去噪处理。本设计首先通过麦克风采集一段音乐信号，依据对该信号的频谱分析，给定相关指标。以MATLAB软件为平台，采用NUTTALLW窗设计满足指标的FIR滤波器，以该音乐信号进行滤波去噪处理。通过对比滤波前后的波形图，深入了解滤波器的基本方法。 关键词：滤波去噪，FIR滤波器，NUTTALLW窗函数 第1章 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,它是通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。随着现代通信的数字化,数字滤波器变得更加重要。数字滤波器的种类很多，但总的来说可以分成两大类，一类是经典滤波器，另一类可称为现代滤波器。从滤波特性方面考虑，数字滤波器可分成数字高通、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，将滤波器分成两种，一种称为无限脉冲响应滤波器，简称IIR（Infinite Impulse Response）滤波器，另一种称为FIR（Finite Impulse Response）滤波器[1]。设计FIR数字滤波器的方法有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。， ， ， ， ， ， ， ， ： FIR ( 有限冲激响应滤波器) 和IIR 滤波器( 无限冲激响应滤波器) 。 相对于无限脉冲响应数字滤波器（IIR 数字滤波器），有限脉冲响应数字滤波器（全零点或FIR 数字滤波器）的特点{1}主要有： 总是稳定的； 具有精确的线性相位； 设计方法是线性的； 硬件比较易于实现； 过渡过程具有有限区间； 主要缺点是在相同的给定条件下，滤波器阶数要比IIR滤波器的高，相应的其延迟也要比IIR滤波器的大得多。 1.2 数字滤波器的应用 数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。Matlab为数字滤波的研究秘应用提供了一个直观、高效，便捷的利器。他以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个交互式的工作环境中。 1.3 本文内容简述 本中，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：第一类是基于逼近理想滤波器器特性的方法包括窗函数