В этом случае проще всего будет изменить частоту дискретизации (задержку между воспроизведением значений в массиве) пропорционально скорости магнитофона.
передать исходный сигнал без сдвига частоты, т. е. передвигать приёмник вместе с источником.
Тогда просто уберите частотный фильтр, и сигнал полностью уместится на вашей записи.
Нивелировать эффект Доплера не получится - это уже свершённый факт, являющийся неотъемлемой частью вашего сигнала.
Честно говоря, даже не знаю, какие в формулах обозначения для циклов, перевода из дробного значения в целое и т.п.
Хотя, наверное такое можно в матлабе написать, матлаб ведь генерирует код, так что почему бы и нет, всё подойдет, что решает задачу