MATLAB滤波器设计：数字信号处理实践与应用

在《数字信号处理》课程设计中，学生郭云飞，专业电子信息工程，班别24030602，将在指导教师陈琳的指导下，于2008年12月15日至12月21日期间完成一周的实践项目。该设计旨在通过MATLAB的学习和应用，提升学生的编程技能与数字信号处理理论知识。 实验的主要目标包括： 1. 掌握MATLAB的使用和程序设计技巧，这是数字信号处理的基础工具。 2. 学习在Windows环境下采集语音信号，如利用Windows自带的录音机，理解采样频率和采样位数的概念，这涉及信号的数字化过程。 3. 理解并应用数字信号处理的基本概念和方法，包括信号的时域分析和频谱分析，通过快速傅立叶变换（FFT）函数`fft`来分析语音信号的频谱特性。 4. 设计并实现FIR (有限 impulse response) 和 IIR (无限 impulse response) 数字滤波器。滤波器设计是数字信号处理中的关键环节，涉及到滤波器性能指标的设定，如低通、高通和带通滤波器的截止频率、衰减比等参数。 具体实验步骤包括： - 使用`wavread`函数对录制的语音信号进行采样，理解不同调用方式的功能。 - 绘制语音信号的时域波形，并通过`fft`函数分析其频谱特性，以便深入理解信号的频率成分。 - 根据给定的滤波器性能指标，设计相应的FIR和IIR滤波器。例如，设计一个低通滤波器，通带范围为1000Hz到1200Hz，阻带截止频率为1200Hz，衰减100dB；设计一个高通滤波器，通带为3000Hz到3000Hz，阻带截止频率为2800Hz，衰减同样为100dB；以及一个带通滤波器，通带范围分别为1200Hz和3000Hz，中心频率为1000Hz和3000Hz。 这个课程设计不仅锻炼了学生的编程能力，还强化了他们对数字信号处理理论的实际应用，尤其是在音频信号处理领域。通过这次实践，学生将能更好地理解和掌握数字信号处理技术，为后续的专业学习和工作打下坚实的基础。