【正文】 目錄1 緒論 12 作品內(nèi)容 23 作品的具體實(shí)現(xiàn) 2 語音信號的采集 2 語音信號的時(shí)頻分析 2 語音信號加噪與頻譜分析 4 設(shè)計(jì)FIR和IIR數(shù)字濾波器 5 用濾波器對加噪語音信號進(jìn)行濾波 12 比較濾波前后語音信號的波形及頻譜 12 19 19 21結(jié) 論 22參考文獻(xiàn) 22Matlab仿真技術(shù)作品報(bào)告1 緒論數(shù)字信號處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)值計(jì)算的方法對信號進(jìn)行采集、抽樣、變換、綜合、估值與識別等加工處理，借以達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的。課題基于MATLAB有噪音語音信號處理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，綜合運(yùn)用數(shù)字信號處理的理論知識對加噪聲語音信號進(jìn)行時(shí)域、頻域分析和濾波。最后，設(shè)計(jì)一個(gè)信號處理系統(tǒng)界面。Matlab仿真技術(shù)作品報(bào)告題目:基于MATLAB有噪聲語音信號處理系 （院）： 信息科學(xué)技術(shù) 專 業(yè)： 信息工程 班 級： 信工091班 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 周小云 學(xué)年學(xué)期: 2011~ 2012 學(xué)年 第 1 學(xué)期2011年11月18日設(shè)計(jì)任務(wù)書課題名稱基于MATLAB有噪聲語音信號的處理設(shè)計(jì)目的1. 鞏固所學(xué)的信號處理理論知識， 理解信號的采集、處理、傳輸、顯示和存儲過程；2. 綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；3. 學(xué)習(xí)資料的收集與整理，學(xué)會撰寫報(bào)告。2. 利用課余時(shí)間去圖書館或上網(wǎng)查閱課題相關(guān)資料，深入理解課題含義及設(shè)計(jì)要求，注意材料收集與整理；3. 結(jié)束后，及時(shí)提交作品報(bào)告（含紙質(zhì)稿、電子稿），要求格式規(guī)范、內(nèi)容完整、結(jié)論正確，正文字?jǐn)?shù)不少于1500字（不含代碼）。通過理論推導(dǎo)得出相應(yīng)結(jié)論，再利用 MATLAB 作為編程工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。它在語音、雷達(dá)、圖像、系統(tǒng)控制、通信、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。數(shù)字濾波器可以通過數(shù)值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)濾波，所以數(shù)字濾波器處理精度高、穩(wěn)定、體積小、重量輕、靈活不存在阻抗匹配問題，可以實(shí)現(xiàn)模擬濾波器無法實(shí)現(xiàn)的特殊功能。FIR數(shù)字濾波器是有限的單位響應(yīng)也有利于對數(shù)字信號的處理，便于編程，用于計(jì)算的時(shí)延也小，這對實(shí)時(shí)的信號處理很重要。同時(shí)，IIR數(shù)字濾波器在設(shè)計(jì)上可以借助成熟的模擬濾波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和橢圓濾波器等，有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或圖表可查，在設(shè)計(jì)一個(gè)IIR數(shù)字濾波器時(shí)，我們根據(jù)指標(biāo)先寫出模擬濾波器的公式，然后通過一定的變換，將模擬濾波器的公式轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的公式。2 作品內(nèi)容選擇一個(gè)語音信號作為分析的對象，或錄制一段各人自己的語音信號，對其進(jìn)行頻譜分析；利用MATLAB中的隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生噪聲加入到語音信號中，模仿語音信號被污染，并對其進(jìn)行頻譜分析；設(shè)計(jì)FIR和IIR數(shù)字濾波器， 并對被噪聲污染的語音信號進(jìn)行濾波， 分析濾波后信號的時(shí)域和頻域特征，回放語音信號；最后，設(shè)計(jì)一個(gè)信號處理系統(tǒng)界面。按下錄音按鈕,接著對話筒說話“語音信號處理”,說完后停止錄音,屏幕左側(cè)將顯示所錄聲音的長度。 語音信號的時(shí)頻分析利用MATLAB中的“wavread”命令來讀入（采集）語音信號，將它賦值給某一向量。（2）[y,fs,nbits]=wavread(file) 功能說明：采樣值放在向量y中，fs表示采樣頻率（hz），nbits表示采樣位數(shù)。其程序如下： [y,fs,nbits]=waveread (‘OriSound’)。在本次設(shè)計(jì)中，我們利用fft對語音信號進(jìn)行快速傅里葉變換，就可以得到信號的頻譜特性。sound(y,fs,nbits)。plot(y)。subplot(2,1,2)。)程序結(jié)果如下圖：圖1 原始信號波形及頻譜 語音信號加噪與頻譜分析MATLAB中產(chǎn)生高斯白噪聲非常方便，有兩個(gè)產(chǎn)生高斯白噪聲的兩個(gè)函數(shù) 。在本次課程設(shè)計(jì)中，我們是利用MATLAB中的隨機(jī)函數(shù)(rand或randn)產(chǎn)生噪聲加入到語音信號中，模仿語音信號被污染，并對其頻譜分析。OriSound)。 %語音信號加入噪聲 sound(Si)。加噪語音信號的時(shí)域波形39。plot(abs(S))。程序結(jié)果如下圖：圖2 加噪后的波形及頻譜分析 設(shè)計(jì)FIR和IIR數(shù)字濾波器IIR濾波器和FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法完全不同。對于線性相位濾波器，經(jīng)常采用FIR濾波器。（2）將所需類型數(shù)字濾波器的邊界頻率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬濾波器的邊界頻率，轉(zhuǎn)換公式為Ω=2/T tan()(3)將相應(yīng)類型的模擬濾波器技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成模擬低通濾波器技術(shù)指標(biāo)。我們知道，脈沖響應(yīng)不變法的主要缺點(diǎn)是會產(chǎn)生頻譜混疊現(xiàn)象，使數(shù)字濾波器的頻響偏離模擬濾波器的頻響特性。（3）按照模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)及過渡模擬低通濾波器。如下：（1）根據(jù)對阻帶衰減及過渡帶的指標(biāo)要求，選擇串窗數(shù)類型（矩形窗、三角窗、漢寧窗、哈明窗、凱塞窗等），并估計(jì)窗口長度N。（3）計(jì)算h(n).。如果缺省window參數(shù)，則fir1默認(rèn)為哈明窗。我們用到的是cheeby1函數(shù)，其調(diào)用格式如下：[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’)[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’,’s’) 函數(shù)butter,cheby1和ellip設(shè)計(jì)IIR濾波器時(shí)都是默認(rèn)的雙線性變換法，所以在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)只需要代入相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)函數(shù)即可。fp=2*Ft*tan(wp/2)。)。 %求S域的頻率響應(yīng)的參數(shù) [num11,den11]=bilinear(b11,a11,)。用butter設(shè)計(jì)39。ws1=tan(pi*Fs1/Ft)。wp=1。)。 %求S域的頻率響應(yīng)參數(shù)[num2,den2]=lp2bp(b12,a12,sqrt(wp1*wp2),bw)。axis([0 4000 0 ])。圖4 IIR帶通濾波器%======================IIR高通==========================Ft=8000。 %高通到低通濾波器參數(shù)轉(zhuǎn)換ws1=tan(pi*Fs/Ft)。s39。)。plot(w*21000*,abs(h))。legend(39。rs=50。mag=[1 0]。 %由fir1設(shè)計(jì)濾波器[h,w]=freqz(b21,1)。)。ws2=tan(pi*Fs2/Ft)。ws=(wp*wp2w.^2)/(bw*w)。 %求低通濾波器階數(shù)和截止頻率[b22,a22]=butter(n22,wn22,39。 %將S域低通參數(shù)轉(zhuǎn)為帶通的[num22,den22]=bilinear(num2,den2,)。legend(39。