【正文】 《數(shù)字信號處理》課程設計報告基于MATLAB的語音去噪處理專 業(yè)： 通信工程 班 級： 通信1101班 組 次： 第7組 姓名及學號： 胡政權（2011013825） 姓名及學號： 潘 爽（2011013836） 組 員承 擔 任 務胡政權負責程序的編寫，并檢驗程序是否錯誤，利用課余時間去圖書館或上網(wǎng)查閱課題相關資料，深入理解課題含義及設計要求，注意材料收集與整理，對課程設計要求進行最后審核。潘爽負責課程設計實驗MATLAB仿真對實驗結果進行分析，上網(wǎng)查閱材料對實驗發(fā)表自己看法同時對實驗要求進行擴展。對論文進行抒寫，排版使實驗課程設計更加完善。指導教師評價意見基于MATLAB的語音去噪處理設計目的（1）鞏固所學的數(shù)字信號處理理論知識， 理解信號的采集、處理、加噪、去噪過程；（2）綜合運用專業(yè)及基礎知識，解決實際工程技術問題的能力；（3）學習資料的收集與整理，學會撰寫課程設計報告。設計任務（1）語音信號的錄制。（2）在MATLAB平臺上讀入語音信號。（3）繪制頻譜圖并回放原始語音信號。（4）利用MATLAB編程加入一段正弦波噪音，設計濾波器去噪。（5）利用MATLAB編程加入一段隨機噪音信號，設計FIR和IIR濾波器去噪，并分別繪制頻譜圖、回放語音信號。（6）通過仿真后的圖像以及對語音信號的回放，對比兩種去噪方式的優(yōu)缺點。其大概流程框圖可如下表示：（圖21）圖21 課程設計的流程設計原理 去噪原理 采樣定理在進行模擬/數(shù)字信號的轉換過程中，最高頻率fmax的2倍時，即：=2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號完整地保留了原始信號中的信息，一般實際應用中保證采樣頻率為信號最高頻率的5～10倍；采樣定理又稱奈奎斯特定理。 1924年奈奎斯特(Nyquist)就推導出在理想低通信道的最高大碼元傳輸速率的公式: 理想低通信道的最高大碼元傳輸速率=2W*log2 N (其中W是理想低通信道的帶寬,N是電平強度)為什么把采樣頻率設為8kHz?在數(shù)字通信中，根據(jù)采樣定理, 最小采樣頻率為語音信號最高頻率的2倍頻帶為F的連續(xù)信號 f(t)可用一系列離散的采樣值f(t1),f(t1177。Δt)，f(t1177。2Δt)，...來表示,只要這些采樣點的時間間隔Δt≤1/2F，便可根據(jù)各采樣值完全恢復原來的信號f(t)。 這是時域采樣定理的一種表述方式。 時域采樣定理的另一種表述方式是：當時間信號函數(shù)f(t)的最高頻率分量為fM時,f(t)的值可由一系列采樣間隔小于或等于1/2fM的采樣值來確定,即采樣點的重復頻率f≥2fM。圖為模擬信號和采樣樣本的示意圖。 時域采樣定理是采樣誤差理論、隨機變量采樣理論和多變量采樣理論的基礎。對于時間上受限制的連續(xù)信號f(t)（即當│t│T時,f(t)=0,這里T=T2T1是信號的持續(xù)時間），若其頻譜為F（ω）,則可在頻域上用一系列離散的采樣值 （21）采樣值來表示,只要這些采樣點的頻率間隔 （22） 采樣頻率采樣頻率，也稱為采樣速度或者采樣率，定義了每秒從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。采樣頻率的倒數(shù)是采樣周期或者叫作采樣時間，它是采樣之間的時間間隔。通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質、音調，衡量聲卡、聲音文件的質量標準。采樣頻率只能用于周期性采樣的采樣器，對于非周期性采樣的采樣器沒有規(guī)則限制。 采樣頻率的常用的表示符號是 fs。 通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質、音調，衡量聲卡、聲音文件的質量標準。采樣頻率越高，即采樣的間隔時間越短，則在單位時間內計算機得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對聲音波形的表示也越精確。采樣頻率與聲音頻率之間有一定的關系，根據(jù)采樣定理，只有采樣頻率高于聲音信號最高頻率的兩倍時，才能把數(shù)字信號表示的聲音還原成為原來的聲音。這就是說采樣頻率是衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質量標準。采樣位數(shù)和采樣率對于音頻接口來說是最為重要的兩個指標，也是選擇音頻接口的兩個重要標準。無論采樣頻率如何，理論上來說采樣的位數(shù)決定了音頻數(shù)據(jù)最大的力度范圍。每增加一個采樣位數(shù)相當于力度范圍增加了6dB。采樣位數(shù)越多則捕捉到的信號越精確。對于采樣率來說你可以想象它類似于一個照相機。顯然采樣率越高，計算機攝取的圖片越多，對于原始音頻的還原也越加精確. 設計過程 語音文件在MATLAB平臺上的錄入與打開單擊自己的電腦開始程序，選擇所有程序，接著選擇附件，再選擇娛樂，最后選擇錄音。自己錄入“畢業(yè)設計”語音信號，然后保存在MATLAB文件夾里面，命名為“”。利用MATLAB中的wavread命令來讀入（采集）語音信號，將它賦值給某一向量。[y,fs,bits]=wavread(39。 [N1 N2])。用于讀取語音，采樣值放在向量y中，fs表示采樣頻率(Hz)，bits表示采樣位數(shù)。[N1 N2]表示讀取從N1點到N2點的值（若只有一個N的點則表示讀取前N點的采樣值）。 原始語音信號頻譜分析及仿真利用MATLAB中的wavread命令來讀入（采集）語音信號，將它賦值給某一向量。再將該向量看作一個普通的信號，對其進行FFT變換實現(xiàn)頻譜分析，再依據(jù)實際情況對它進行濾波。對