信号与系统simulink声音的录制播放滤波
Simulink模块操作与信号操作
图3.12 显示仿真结果
统模型。视图调整的方法如下所述：
(1) 使用View菜单控制模型在视图区的显 示，用户可以对模型视图进行任意缩放。
(2) 使 用 系 统 热 键 R （ 放 大 ） 或 V （ 缩 小）。
(3) 按空格键可以使系统模型充满整个视 图窗口。
视图调整效果如图 5所示。
选选择VViieeww下下的room iin
用鼠左标键左双键击双信击号信键号入键信 入信号号标标签签
信信号号分分支支线线自自动动继继承承标标签签
图 7 信号标签操作之一
(2) 首先选择需要加入标签的信号，用
鼠标左键单击信号连线；然后使用Edit菜单
下的 Signal Properties项，在打开的界面中
编辑信号的名称，而且还可以使用这个界面
生成信号标签的方法有如下两种：
(1) 使用鼠标左键双击需要加入标签的 信号（即系统模型中与信号相对应的模块连 线），这时便会出现标签编辑框，在其中键 入标签文本即可。与框图注释类似，信号标 签可以移动到希望的位置，但只能是在信号 线的附近。如果强行将标签拖动离开信号线， 标签会自动回到原处。当一个信号定义了标 签后，从这条信号线引出的分支线会继承这 个标签，如图 7所示。
使左用鼠键标双左击键背双击 景背景进进行行注注释释
右使键用单鼠击标注右释键文单击本注以释编文辑本文以本编的辑各文种本属的性各种属性
图 6 系统模型框图注释
3.2 Simulink信号操作
信号标签 在创建系统模型尤其是大型复杂系统模
simulink一阶低通滤波器设计
simulink一阶低通滤波器设计
在Simulink中设计一阶低通滤波器需要以下步骤：
1. 打开Simulink，在工具栏上选择“新建模型”或使用现有模型。
2. 在模型中添加输入信号源。
这可以是一个连续时间的信号源（如正弦波）或离散时间的信号源（如脉冲序列）。
3. 添加一个Transfer Fcn块到模型中。
Transfer Fcn块用于表示系统的传递函数，即滤波器的传输函数。
4. 双击Transfer Fcn块以打开参数设置对话框。
在这里，您可以设置低通滤波器的传递函数。
对于一阶低通滤波器，传递函数为1/(s+T)，其中s是复频率变量，T是滤波器的时间常数。
5. 连接输入信号源到Transfer Fcn块的输入端口，并将Transfer Fcn块的输出连接到模型中的输出端口。
6. 添加一个Scope块到模型中，用于显示滤波后的输出信号。
7. 运行模型，观察Scope块中的输出信号。
请注意，这只是一种基本的一阶低通滤波器设计方法。
根据您的具体需求，您可能需要进一步调整传递函数的参数或添加其他组件来实现所需的滤波效果。
1。
基于Simulink的低通数字滤波器的仿真分析
ｍａ ｅ ｔ ａ ｍｏ ｅ， ｎ ｂａ ｓ ｈ ｙｔｍ ｅＳｍｕｉｋｍｏ ｅ （ｍｕａ ｏ ｄ１ｃｒｅ ｎｔｅｓ ｌｔ ｎａ ａ ｓ ． ｔ ｍａｉ ｌ ｄ ｌａｄｏ ｔｉ ｅｓｓ ｈ ｃ ｎｔ ｅ ｔ ｉ ｌ ｄｌｓ ｌｉｎｍｏ ｅ ， ｒ ｓ ｉ ａｉ ｌ ｉ ｈ ｎ ｉ ｔ ） ａ ｉ ｏ ｈ ｍｕ ｏ ｎ ｙ ｓ
学 术论 坛
端竺 竺
。 与 应 用 ｌ
基于 Ｓｍｕｉｋ ｌ 的低通数字滤波器的仿真分析 ｉ ｎ
赵 红 利
（ 重庆电子工程职业学院 重庆 ４１３） ０３ １
摘 要 ：ｉ ｌ ｋ Ｓ ｉ 是动 态 系统仿真领 域 中最为 著名 的仿 真 集成环境 之 一， 各个领 域得到 广泛 的应 用． 以低通数 字 滤波 器为例说 明如何使 ｍｕ ｎ 它在 本文 用Ｓｍｕｉｋ 立数 字 滤 波 器 系统 的 数 学模 型 ， 获得 系统的 Ｓｍｕｉｋ 型（ 真模 型 ）进 行仿 真 分析 。 ｉ ｌ 建 ｎ 并 ｉ ｌ 模 ｎ 仿 ， 关键词 ：ｉ ｌ ｋ 低通数 字 滤波 器 仿真 分析 Ｓ ｍｕｉ ｎ 中图 分类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ３ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ７９ １ （ ０ １ ｌ — １ ８０ １ ０ ．４ ６２ １ ） １ ７ —２ ０
Ｂａｓ ｄ ｎ ｍ ｕｌｎｋ ｏ ｅ ｏ Ｓｉ ｉ ｌ ｗ ｐａｓ ｓ ｎｕｍ ｅ ａ ｌ ｅ ｒ ｌｆ ｔ ｒ ｉ
● ＇ Ｊ ● １ ■
Ｓ ｍ ｕｌ ｌ ｌ ａｔ ０ｎ ａｎａ Ｓ Ｓ ｉ
ＺＨＡＯ ｈ ｎ — ｌ ｏ ｇ ｉ
（ ｏ ｇ ｉｇＣｏｌｇ ｆ ｌｃｒｎｃＥ ｇｎ ｅ ｉｇ。ｃ ｏ ｇ ｉｇ４ １ ３ ，Ｃｈｎ Ｃｈ ｎ ｑｎ ｌ ｅ ｏ ｅ ｔ ｉ ｎ ｉｅ ｒ ｅ Ｅ ｏ ｎ ｈ ｎ ｑｎ ０ １ ３ ｉａ）
数字信号处理与Simulink仿真
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
frequency components 150
直流分量
10Hz
100
100Hz
50
0
-150
-100
-50
0
50
100
150
5
为什么要在频域处理信号
已知输入序列x(n)，单位脉冲相应h(n)，经过理想滤波器， 系统时域和频域 的输出如下：
6
2.355 6.908 25.12 0.75
THE END！
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滤波器指标
H (e j ) 1 1
1 , 2 分别是通带和阻带的容限。
具体指标常用通带允许的最大衰减 p
阻带应达到的最小衰减 s
p
20lg
H(e j0 ) H(e jp )
20lg
H(e jp )
2
0 p
s
H(e jp ) 1 H(e j0 ) 2
p 20lg 0.707 3dB
LE一共有3级IIR滤波器, 通过零点和极点设计滤波 器
wz(G) wp1(G) wp2(G)
A
1
12.246 29.83 25.12 0.75
2
7.536 18.212 25.12 0.75
3
5.9817 15.072 25.12 0.75
4
4.239 11.304 25.12 0.75
5
3.0615 8.478 25.12 0.75
hd (n)
simulink 模块参数
simulink 模块参数【1.Simulink简介】Simulink是MATLAB的一个重要工具箱，用于模拟和分析动态系统。
它为用户提供了一个基于图形的建模环境，使得用户可以方便地创建、编辑和仿真控制系统、信号处理系统等。
在Simulink中，有许多预先定义好的模块，用户可以根据需要进行组合和连接，以构建所需的系统模型。
【2.Simulink模块分类与功能】Simulink模块主要分为以下几类：1.源模块：产生输入信号，如信号发生器、文件读取器等。
2.线性模块：执行线性变换，如滤波器、放大器等。
3.非线性模块：执行非线性变换，如信号处理、逻辑运算等。
4.输出模块：将仿真结果输出，如示波器、数据记录器等。
5.连接模块：用于连接不同模块，如总线、开关等。
【3.设置模块参数的方法】在Simulink中，设置模块参数主要有以下几种方法：1.直接双击模块，弹出参数对话框进行设置。
2.在Simulink编辑器中，选中模块，点击右键选择“模块参数”进行设置。
3.使用MATLAB命令设置，如`set_param(<模块名称>,"<参数名称>",<参数值>)`。
【4.常用模块参数详解】1.信号发生器模块：如正弦信号发生器，可以设置信号频率、幅度、相位等参数。
2.滤波器模块：如低通滤波器，可以设置截止频率、通带衰减、阻带衰减等参数。
3.放大器模块：如线性放大器，可以设置输入和输出范围、增益等参数。
4.逻辑运算模块：如与门、或门等，可以设置逻辑关系、输入信号等参数。
【5.参数设置实例演示】以一个简单的滤波器为例，假设我们需要设计一个截止频率为1kHz的低通滤波器。
首先，在Simulink库中找到滤波器模块，将其放入编辑器中。
然后，双击滤波器模块，在参数对话框中设置截止频率为1kHz，通带衰减为1dB，阻带衰减为20dB。
最后，将滤波器与其他模块连接，完成滤波器系统的搭建。
simulink中滤波器的使用
simulink中滤波器的使用Simulink是一种基于图形化编程的软件工具，用于建模、仿真和分析动态系统。
在Simulink中，滤波器是一种常用的信号处理工具，可以用于去除噪声、平滑信号、提取特定频率的信号等。
本文将介绍Simulink中滤波器的使用方法和常见的滤波器类型。
一、Simulink中滤波器的概念和作用滤波器是一种能够改变信号频率特性的设备或算法。
在信号处理中，滤波器用于去除不需要的频率成分，使得信号更加清晰和可靠。
在Simulink中，滤波器被看作是一个系统，它可以对输入信号进行处理，并输出经过滤波后的信号。
滤波器在很多应用中都有着重要的作用。
例如，在音频处理中，滤波器可以用于去除背景噪声，使得音频信号更加清晰；在图像处理中，滤波器可以用于平滑图像，去除图像中的噪点；在通信系统中，滤波器可以用于提取特定频率的信号。
二、Simulink中滤波器的使用方法在Simulink中，可以使用不同的滤波器模块来实现滤波功能。
下面以FIR滤波器为例，介绍Simulink中滤波器的使用方法：1. 打开Simulink，在模型中添加一个输入信号源和一个FIR滤波器模块。
2. 配置FIR滤波器的参数，包括滤波器类型、滤波器系数等。
3. 将输入信号源连接到FIR滤波器的输入端口，将FIR滤波器的输出端口连接到模型的输出端口。
4. 运行模型，观察输出信号的变化。
在配置FIR滤波器参数时，可以根据实际需求选择不同的滤波器类型。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
根据信号的频率特性，选择合适的滤波器类型可以实现对信号频率的选择性处理。
三、常见的滤波器类型Simulink中提供了多种滤波器模块，可以实现不同类型的滤波器。
下面介绍几种常见的滤波器类型：1. 低通滤波器：只允许低于某个截止频率的信号通过，高于截止频率的信号将被抑制。
低通滤波器常用于去除高频噪声，保留低频信号。
2. 高通滤波器：只允许高于某个截止频率的信号通过，低于截止频率的信号将被抑制。
Simulink 应用于信号的分析与处理_信号与系统实验教程（第二版）_[共3页]
![Simulink 应用于信号的分析与处理_信号与系统实验教程（第二版）_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/63225451bceb19e8b9f6bac9.png)
·160· 和User-defined 差别不大，可以认为Time 是User-defined 的一个模板。
这里为了设置更多属性而选择User-defined 。
Frequency 主要用于显示频谱，当设置为Frequency 时，Vector Scope 只能显示一个frame ，如果有多个frame 输入，则显示最后一个。
运行仿真后，再双击Vector Scope 模块即可观察仿真结果，如图11-13所示。
注：一般在Vector Scope 模块中选择菜单Channels →Style →-以及Channels →Marker →Stem ，观察离散信号的效果会比较好。
图11-12 Vector Scope 模块的参数设置 图11-13 例11-2的仿真结果波形图 11.2 Simulink 应用于信号的分析与处理信号与系统中经常会涉及对信号的分析和处理，例如对两个信号进行卷积、分析信号的频域特性等。
Simulink 中的Signal Processing Blockset 中包含了许多信号处理相关的模块，如卷积、快速傅里叶变换、滤波器等，将这些模块灵活组合就能够实现很多信号处理系统。
与通过MATLAB 语言编程实现相比，在Simulink 中建模更直观，系统的流程更清晰，更容易分析信号的流向。
例11-3（参见第12章MATLAB 实验内容实验二、2.a ）：设某LTI 系统的05[]0n n h n ⎧=⎨⎩≤≤其余，输入信号为105[]0n x n ⎧=⎨⎩≤≤其余， a ．求输出y 1[n ] = x [n ] * h [n ]。
完成后的Simulink 模型如图11-14所示。
子系统h [n ]的内部构造如图11-15所示。
图11-14 例11-3的Simulink 模型图 图11-15 h [n ]的内部构造图。
MATLAB语音滤波实验
《数字信号处理》实验报告实验目的1、学会MATLAB的使用，掌握其程序设计方法，学会对信号进行分析和处理；2、掌握语音信号的采集、存储和时频分析；3、要求掌握IIR数字滤波器的设计原理、设计方法和设计步骤；4、学习用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理及其设计步骤；5、了解学习GUI图形用户界面，进行实验程序的演示。
二.实验内容1、录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；2、给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换法设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；3、用设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；回放语音信号；4、换一个性别相异的人录制同样一段语音内容，分析两段内容相同的语音信号频谱之间的特点；5、录制一段同样长时间的背景噪声叠加到语音信号中，分析叠加前后信号频谱的变化，设计一个合适的滤波器，能够把该噪声滤除。
三.实验原理分析实验的几个要求可以看出，实验主要考察的是数字滤波器的设计及语音信号的滤波，涉及到男声和女声的分析。
从本质上说，本实验涉及的信号是人的语言，众所周知，人声的频率范围是20Hz到20000Hz，进一步的分析知声音范围大约在65-950 Hz，所以设计的是低通滤波器。
1.语音信号的采集熟悉并掌握MATLAB中有关声音（wave）录制、播放、存储和读取的函数，在MATLAB 环境中，有关声音的函数有：a：y=wavrecord(N,fs,Dtype);利用系统音频输入设备录音，以fs为采样频率，默认值为11025，即以11025HZ进行采样。
Dtype为采样数据的存储格式，用字符串指定，可以是：‘double’、‘single’、‘int16’、‘int8’其中只有int8是采用8位精度进行采样，其它三种都是16位采样结果转换为指定的MATLAB数据；b：wavplay(y,fs)；利用系统音频输出设备播放，以fs为播放频率，播放语音信号y；c：wavwrite((y,fs,wavfile);创建音频文件；d：y=wavread(file);读取音频文件；关于声音的函数还有sound()；soundsc()；等。
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综合训练②
实验内容：利用matlab中simulink工具，从计算机声卡中录取音频文件。
在matlab中利用该音频文件，产生带回音的音频文件，要求回音产生的次数、间隔、大小可以调整，并通过simulink从声卡播放混有回音的音频文件。
再设计去回音的系统，消除音频中的回音，在通过simulink从声卡播放消去回音的音频文件。
实验步骤：
一、利用simulink从声卡录取音频文件，并产生回声。
分析：录取音频文件，则需要利用一个接收信号的装置和一个储存信号的装置。
若要产生回声则需要一个信号的衰减和一个信号的延迟共同作用。
如图所示，其中话筒型装置用来收集外部声音信号，通过一个放大器和一个延迟器，再与原信号共同叠加变成回声信号，其中右下角的装置用来收集声音信号。
喇叭装的装置用来输出声音信号。
（理论上也可以采用负反馈的方式来使原信号产生回声）
经过回声叠加以后产生的音频信号如图所示。
二、消除音频中的回声
分析：若要消除音频中的回声，则需要做一个滤波器，则先应该把其延迟和回声大小大概估计，然后将延迟的信号过滤掉。
[y,fs,nbits]=wavread('output');
figure(1)
r=xcorr(y);
plot(r);
grid on;
title('y的自相关函数');
[u,v]=max(r);
r1=r;
r1(v-100:v+100,1)=0;
[u1,v1]=max(r1);
N=v-v1;%利用自相关函数求出回声延迟
a=[1,zeros(1,384),0.5];
b=1;
z=filter(1,a,y);
t=[0:441343];
figure(2),plot(t,z,'r',t,y,'b'),grid on;
title('带回声的音频信号，回声衰减a=0.5');
xlabel('t');
sound(z,44100);
以上程序利用wavread读取声音信号，然后再对回声延迟和回声衰减进行估计。
此为过滤前的输出波形：
然后此为过滤后的输出波形：
以下为滤波程序：
load lineup.mat sound(y,8192);
a=[1,zeros(1,999),0.5]; b=1;
z=filter(1,a,y);
t=linspace(0,0.855,7000);
figure(1),plot(t,0.5*z,'r',t,0.5*y,'b'),grid on;
title('带回声的信号与回声消除之后的信号进行对比'); xlabel('t');
sound(z,8192);
三、通过simulink从声卡播放消去回音的音频文件
分析：将上述已经过滤了的波形进行保存.mat，然后通过与simulink中自带的喇叭相连，就可以播放出声音来。
Loui荣誉巨献。