答:如果X(n)的周期预先不知道,可先截取M点进行DFT,即
xM(n)?x(n)RM(n),XM(k)?DFT[XM(n)] 0<=K<=M-1
再将截取长度扩大一倍,截取
~~x2M(n)?x(n)R2M(n),X2M(k)?DFT[X2M(n)],0<=K<=2M-1
比较XM(k)和X2M(k),如果二者的主谱差别满足分析误差要求,则以XM(k)或
X2M(k)近似表示x(n)的频谱,否则继续将截取长度加倍,直至前后再次分析所得主谱频
率差别满足误差要求,设最后截取长度为iM,则XiM(K0)表示w?[2?/(iM)]k0点的谱线强度
(2) 如何选择FFT的变换区间?(包括非周期信号和周期信号)
答:对于非周期信号:有频谱分辨率F,而频谱分辨率直接和FFT的变换区间有关,因为FFT能够实现的频率分辨率是2π/N...因此有最小的N>2π/F。就可以根据此式选择FFT
的变换区间。
对于周期信号,周期信号的频谱是离散谱,只有用整数倍周期的长度作FFT,得到的离散谱才能代表周期信号的频谱。
~实验三 语音信号滤波处理
一、 设计目的
1.了解语音信号的产生、采集,能绘制语音信号的频率响应曲线及频谱图; 2.学会用MATLAB对语音信号进行分析和处理;
3.掌握用滤波器去除语音信号噪声的方法,观察去噪前后的语音信号。
二、 程序运行结果
(1)该信号的原始波形及频谱图如下:
(2)设计的带通以及带阻滤波器的频谱图如下:
则原始信号通过该带阻滤波器之后的波形图以及频谱图如下:
将该信号的频谱与原始信号的频谱做比较,可以看出,滤波效果良好,在两个声音频率之间的杂音信号都被衰减掉了。 设计的带通滤波器的频谱图如下:
椭圆带通滤波器10.8幅度0.60.40.20020040060080010001200频率Hz1400160018002000
通过带阻滤波器之后的信号再通过带通滤波器之后的波形及频谱图如下:
将该信号的频谱与通过带阻之后的滤波器的信号频谱做比较可以看出来滤波效果良好,在波段范围以外的杂音频率都被衰减掉。
三、 结果分析与体会
首先要做的事情就是分辨出哪些是不想要杂音干扰,尖峰周围的毛刺就是那些杂音信号。而为了将这些杂音信号分离开,就需要设计合适的滤波器。先让声音信号通过一个带阻滤波器,把中间的杂音滤除掉,再让信号通过一个带通滤波器,把纯净的声音信号提取出来。
实验四 数字滤波器的设计及实现
一、设计目的
(1) 熟悉IIR数字滤波器的设计原理和方法;
(2) 学会调用MATLAB信号处理工具箱中的滤波器设计函数设计各种IIR数字滤波器,学
会根据滤波要求确定滤波器指标参数;
(3) 掌握用IIR数字滤波器的MATLAB实现方法,并能绘制滤波器的幅频特性、相频特性; (4) 通过观察滤波器的输入、输出信号的时域波形及其频谱,建立数字滤波的概念。
二、程序调试分析
由于本次试验所要求参数为题目要求,因此只需把相应的通带截止频率和阻带截止频率根据不同的滤波器相互转换(低通,带通,高通),按照题目要求的通带最大衰减0.1db和祖代最小衰减60db设计。