实 验 报 告 实验名称: 信号滤波 课程名称: 数字信号处理 院 系 部: 电气与电子工程学院 专业班级：信息 1002 学生姓名：王萌 学 号: ********** 同 组 人: 实验台号: 指导教师：范杰清 成 绩： 实验日期: 2012.11.30 华北电力大学（北京） 一、实验目的 综合应用信号频谱分析和数字滤波器设计的知识，实现信号的滤波。加深理解信号时域和频域分析的物理概念，理解设计指标的工程概念，认识不同类型滤波器的特性和适用范围。 二、实验原理 首先对待滤波的信号进行频谱分析，观察信号频率分布的规律，从而确定数字滤波器的类型（FIR 滤波器、IIR 滤波器、自适应滤波器、小波滤波器等）。 在加性噪声的情况下，若信号的频谱与噪声的频谱基本不重叠，可以采用频率选择滤波器（FIR 滤波器、IIR 滤波器）。 若信号的频谱与噪声的频谱重叠较多，可以采用自适应滤波、小波滤波等。 若为乘性噪声，可以根据同态滤波的原理对信号进行预处理，然后再按照加性噪声的情况处理。 在确定了数字滤波器类型后，还需要根据信号时域特性、频域特性、或时频特性确定滤波器的设计参数，设计出相应的数字滤波器。 最后，利用该数字滤波器对信号进行滤波，在时域和频域观察信号滤波的主观及客观效果。若主观及客观效果满足要求，说明分析过程和滤波方法正确有效，若不满足要求，需要重新分析和设计。 三、 实验内容 1.对周期方波信号进行滤波。 （1）生成一个基频为 10Hz 的周期方波信号x(t)。 （2）设计一数字滤波器，滤去该周期信号中 40Hz 以外的频率成分，观察滤波前后信号时域波形及频谱。 （3）若该信号x(t)淹没在噪声中（随机噪声用 randn((1,N)生成），试用 filter 函数滤去噪声。 解答： 滤波前的时域波形 Fs=1000; %采样频率 T=1/10; %采样长度 t=0:1/Fs:1; x=square(2*pi*10*t); %生成基频为10Hz的周期方波信号 figure plot(t,x) title('矩形波') xlabel('时间(秒)') ylabel('函数值(福特)') axis([0,0.2,-1.5,1.5]) 滤波前的频谱 N=T*Fs; %采样点数 t1=0:1/Fs:1/Fs*(N-1) x1=square(2*pi*10*t1); f=(-N/2)*Fs/N:Fs/N:((N/2-1))*Fs/N; fx=fftshift(fft(x,N))/N; figure plot(f,abs(fx)); title('方波信号的频谱') xlabel('频率') ylabel('函数值fx') 滤波后的时域波形 [n,Wn]=buttord(40/500,50/500,3,15); %确定buttord的参数，要求滤除40Hz以后的频率成分 [b,a]=butte...
