使用脉冲响应不变法设计切比雪夫I型IIR滤波器

1、如有你有帮助，请购买下载，谢谢！语音信号滤波去噪脉冲响应不变法设计的并联型切比雪夫 I 型滤波器学生姓名： 指导老师：摘 要 本课程设计主要内容是使用脉冲响应不变法设计的并联型切比雪夫I型IIR滤波器，对一段含噪语音信号进行滤波去噪处理并根据滤波前后的波形和频谱分析滤波性 能。本课程设计仿真平台为 MATLAB7.0 ，开发工具是 M 语言编程。首先利用录音工具 录制一段语音信号，并人为加入一单频噪声，然后对信号进行频谱分析以确定所加噪声 频率，并设计滤波器进行滤波去噪处理，最后比较滤波前后的波形和频谱并进行分析。由分析结果可知，滤波器后的语音信号与原始信号基本一致， 即设计的切比雪夫I型II

2、R 滤波器能够去除信号中所加单频噪声，达到了设计目的。关键词 滤波去噪；脉冲响应不变法；切比雪夫 I型；IIR滤波器；MATLAB1 引 言本课程设计主要解决在含噪情况下对语音信号的滤波去噪处理，处理时采用的是 利用脉冲响应不变法设计的切比雪夫 I 型 IIR 滤波器。1.1 课程设计目的（1）熟悉使用 MATLAB 语言来解决一些简单的课程问题。（2）锻炼动手能力及独立思考并解决问题的能力（3）增加对书本知识的理解以及掌握，如： IIR 滤波器的工作原理，切比雪夫滤波 器的设计，脉冲响应法的应用等等；（4）对录制好的音频行加噪和过滤，比较前后语音变化；1.2 课程设计内容（1）使用录音软件；

3、录制一段语音信号， 要求为 PCM 编码格式 单声道 8K 8 位 7k/s 的语音信号，绘制波形并观察频谱特点；（2）加上噪声并绘制加噪信号波形及观察其频谱特点；（3）设计滤波器，绘制出滤波器的频谱并检验滤波器是否合格；（4）最后使用设计好的滤波器对噪声信号进项过滤，绘制过滤后的波形及观察滤波前后频谱变化；（5）绘制滤波器的并联型结构图;2设计原理录制一段语音信号，绘制波形并观察其频谱，给定相应技术指标，用脉冲响应不变 法设计的一个满足指标的切比雪夫I型IIR滤波器，对该语音信号进行滤波去噪处理， 比较滤波前后的波形和频谱并进行分析。2.1 IIR滤波器IIR滤波器具有无限长脉冲响应，一般来

4、说，所有的模拟滤波器都有无限长脉冲响应 因此，IIR滤波器设计的基本方法是利用复值映射将大家熟知的模拟滤波器变换为数字滤 波器。这种IIR滤波器设计的基本方法存在途径之一 如下：5页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！#页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！切比雪夫I型滤波器是电子滤波器的一种。它的特点是在通带具有等波纹响应。其振幅平方函数如2-1式所示：(2-1)|Ha(F)|2式中，N为整数，称为滤波器的阶，&是通带波纹因子（它与Rp有关）。其中N阶切比 雪夫多项式如2-2式所示：cos( N cos 一1 ( x), 0 兰 x 兰 1 ,(2-2)Tn (X M-lcosh(cosh

5、(x), 1vx“ J其中x =亠c切比雪夫滤波器存在两种可能的幅度平方响应的形状，当N分别为基数和偶数时如图2-1所示:6页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！图2-2切比雪夫I型滤波器的幅度特性2.3脉冲响应不变法脉冲响应不变法是一种将模拟滤波器转化为数字滤波器的基本方法。它通过对模拟滤波器的单位冲激响应h(t)等间隔抽样来获取对应数字滤波器的单位脉冲响应hk,即hk=h(t)|t=kT =h(kT)，其中T是等间隔抽样。不失一般性地，假定连续时间滤波器的系统函数为：NAkkk _1 S - S kHc(s)(2-3)所对应的时域脉冲响应是:上人eskt ,tk =10,t : 0对Tdhc(t)采样得到的离散时间滤波器的脉冲响应是:hc(t )(2-4)Nhn =TA(nTd)八币冶叫n二k=1N'TdA(eskTd)nu nk =1(2-5)离散时间滤波器的系统函数为:H(z)TA1 - eskTdz_1(2-6)7页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！#页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！3设计步骤语音信号滤波去噪一一使用脉冲响应不变法设计的并联型切比雪夫IIR滤波器，设计流程如下图：图3-1