基于dsp語音信號的fir濾波器處理(已修改)
2024-11-26 03:51 本頁面
【正文】 課程大作業(yè) 課程名稱： DSP原理及應(yīng)用 《語音信號的 FIR濾波》 學(xué)院年級：工程學(xué)院 08 級 組 長： 陳春明 學(xué)號 202030460102 08 自動化 1 班 成員 一 ： 陳木生 學(xué)號 202030460103 08 自動化 1 班 成員 二 ： 謝楨煜 學(xué)號 202030460126 08 自動化 1 班 成員 三 ： 吳北才 學(xué)號 202030460124 08 自動化 1 班 指導(dǎo)老師： 徐梅宣 老師 日 期： 20201210 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院 2 摘 要 本課程設(shè)計主要是對一段語音信號，加入噪聲后，用某種函數(shù)法設(shè)計出的FIR 濾波器對加入噪聲后的語音信號進(jìn)行濾波去噪處理，并且分析對比前后時域和頻域波形的程序設(shè)計。在課程設(shè)計中，系統(tǒng)操作平臺為 Windows XP，程序設(shè)計的操作軟件為 MATLAB ，在 MATLAB 中根據(jù)漢寧窗函數(shù)法的性質(zhì)進(jìn)行自編函數(shù)，設(shè)計出 FIR 濾波器。此課程設(shè)計首先是用麥克風(fēng)采集一段語音信號，通過進(jìn)行自編函數(shù)加入噪聲，然后采用漢寧窗函數(shù)法設(shè)計 FIR 濾波器，并且這段加入噪聲的語音信號函數(shù)進(jìn)行濾波去噪，用繪圖的程序畫出前后時 域和頻域的波形圖進(jìn)行對比分析。程序經(jīng)過多次的調(diào)試運行，基本實現(xiàn)了設(shè)計的目標(biāo)，并且經(jīng)過適當(dāng)?shù)男薷暮?，從波形可以看出基本可以濾完全除噪聲而且達(dá)到語音不失真的效果。 關(guān)鍵詞 DSP 應(yīng)用實例； 濾波去噪； FIR濾波器；漢寧窗； MATLAB 使用 3 目 錄 引言 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．． 4. 課程設(shè)計的要求 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 設(shè)計平臺 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 設(shè)計原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 FIR濾波器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 窗口設(shè)計法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 漢寧窗 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 設(shè)計步驟 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 設(shè)計流程圖 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 錄制語音信號 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 10 濾波器設(shè)計 ．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12 信號濾波處理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14 結(jié)果分析 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15 出現(xiàn)的問題及解決方法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 16 項目完成 總 結(jié) ．．．．．． ． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17 4 1. 引 言 本課程設(shè)計主要是對一段語音信號，加入噪聲后，用某種函數(shù)法設(shè)計出的FIR 濾波器對加入噪聲后的語音信號進(jìn)行濾波去噪處理，并且分析對比前后時域和頻域波形的程序設(shè)計。 課程設(shè)計目的 數(shù)字信號處理（ Digital Signal Processing，簡稱 DSP）是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。 20 世紀(jì) 60年代以來，隨著計算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運而生并得到迅速的發(fā)展。在過去的二十多年時間里，數(shù)字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣 泛的應(yīng)用 。 數(shù)字信號處理是利用計算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。 在本次課程設(shè)計中，最主要的設(shè)計是設(shè)計 FIR 濾波器， FIR濾波器的設(shè)計方法主要分為兩類：第一類是基于逼近理想濾波器器特性的方法包括窗函數(shù)法、頻率采樣法、和等波紋最佳逼近法；第二類是最優(yōu)設(shè)計法。 本次的課程設(shè)計主要采用的是第一類設(shè)計方法，是利用漢寧窗函數(shù)法設(shè)計FIR 濾波器對一段語音進(jìn)行濾波去噪，通過這一過程，對濾波前后波形進(jìn)行對比分析得到結(jié)論。此課程設(shè)計比較簡單， 主要是將書本中的知識運用到現(xiàn)實中，并且根據(jù)自己對設(shè)計題目的理解，運用軟件編寫出程序?qū)崿F(xiàn)這一設(shè)計，也是我們對數(shù)字信號處理的原理進(jìn)行驗證的一個過程。對此，也可以加深我們對所學(xué)知識的理解，培養(yǎng)我們的動手能力。 題目一 語音信號的 FIR 濾波器處理 ? 內(nèi)容要求： ? ? 濾波器的設(shè)計 ? 濾波器的 DSP 實現(xiàn) 5 ? 濾波器的檢驗：用語音信號通過濾波器后查看濾波效果是否達(dá)到設(shè)計要求。 ? ，具體參數(shù)要求自己設(shè)定（不要與課本相同） 在此次 課程中主要的要求是用麥克風(fēng)采集一段語音信號，在 MATLAB 軟件平臺上，利用編程加入噪聲函數(shù)， 繪制 出前后的 波形并觀察其頻譜，給定相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)，用 漢寧窗 設(shè)計一個滿足指標(biāo)的 FIR 濾波器， 自己編寫出符合漢寧窗函數(shù)性質(zhì)的函數(shù)， 對該語音信號進(jìn)行濾波去噪處理，比較濾波前后的波形和頻譜并進(jìn)行分析，根據(jù)結(jié)果和學(xué)過的理論得出合理的結(jié)論 ，寫出符合要求的課程設(shè)計報告。 課程設(shè)計的主要設(shè)計平臺式 MATLAB 。如下圖 11所示： MATLAB 是矩陣實驗室（ Matrix Laboratory）的簡稱，是美 國 MathWorks 公司出品的商業(yè) 數(shù)學(xué)軟件 ，
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1