基于MATLAB的多速率信号采样率转换系统实现插值与抽取处理

资 源 简 介

本项目实现完整的信号采样率转换功能，包含上采样模块（整数倍插值+抗镜像滤波）和下采样模块（整数倍抽取+抗混叠滤波）。采用MATLAB实现多速率信号处理算法，适用于数字信号处理教学与工程应用。

详 情 说 明

基于插值与抽取的多速率信号采样率转换系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的信号采样率转换系统，专门用于处理音频、振动信号等一维序列数据的采样率转换需求。系统采用多相滤波器和抗混叠/抗镜像滤波算法，通过有理数倍采样率转换技术，能够在保持信号频域特性的前提下，高质量地完成信号采样率的提升或降低。

功能特性

• 多模式转换支持：支持上采样（L倍插值）、下采样（M倍抽取）以及有理数倍（L/M）三种转换模式
• 智能滤波处理：内置抗混叠滤波（下采样）和抗镜像滤波（上采样）算法，有效防止频谱混叠和镜像失真
• 灵活输入支持：可处理.wav音频文件或.mat数据文件，支持实数或复数序列
• 参数自定义：用户可自定义转换比率、滤波器系数，或使用系统默认最优滤波器设计
• 完整分析输出：提供转换后信号数据、频谱对比图谱、信噪比(SNR)和计算耗时等性能指标

使用方法

1. 准备输入信号：准备待处理的.wav音频文件或.mat数据文件
2. 设置参数：

- 指定原始信号采样率和目标采样率（Hz） - 选择转换模式（上采样/下采样/有理数倍转换） - 根据需要自定义滤波器参数或使用默认设置

1. 运行系统：执行主程序启动采样率转换处理
2. 查看结果：系统将输出转换后的信号数据、频谱分析图和性能指标报告

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 音频处理工具箱（Audio Toolbox，用于.wav文件处理）
• 足够的内存空间以处理大型信号数据

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括信号数据的读取与解析、转换模式的选择与参数配置、多相滤波器的设计与应用、插值与抽取算法的执行、频谱特性的分析与对比，以及最终结果的输出与可视化展示。该文件整合了所有功能模块，为用户提供完整的采样率转换解决方案。