數(shù)字信號課程設(shè)計-基于matlab的噪聲語音信號的濾波設(shè)計與噪聲去除-wenkub
2022-11-21 01:30:26 本頁面
【正文】 頻分析 . 選擇一個語音信號作為分析的對象，在 MATLAB 軟件平臺下對語音信號進(jìn)行時頻變換、時頻分析。 噪聲的產(chǎn)生與合成 利用 MATLAB 產(chǎn)生 信噪比可控的高斯白 噪聲 作為干擾信號 加入到 原始 語音信號中，模仿語音信號被污染， 并對合成的語音信號進(jìn)行時頻分析。 設(shè)計一個信號處理系統(tǒng)界面 哈爾濱工業(yè)大學(xué) （威海） 課程 設(shè)計 報告 2 二 . 課程設(shè)計原理 及設(shè)計方案 設(shè)計原理 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)值計算的方法對信號進(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。隨著信息時代和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，受到人們越來越多的重視。 FIR 數(shù)字濾波器的幅頻特性精度較之于 IIR 數(shù)字濾波器低，但是線性相位，就是不同頻率分量的信號經(jīng)過 fir 濾波器后他們的時間差不變，這是很好的性質(zhì)。 IIR 濾波器運算結(jié)構(gòu)通常由延時、乘以系數(shù)和相加等基本運算組成，可以組合成直接型、正準(zhǔn)型、級聯(lián)型、并聯(lián)型四種結(jié)構(gòu)形式，都具有反饋回路。 其原理框圖如 下圖 所示。采用不同的濾波器對加入噪聲的語音信號進(jìn)行濾波處理，繪制處理后的語音信號的頻譜圖。 利用 MATLAB 中的“ uigetfile”命令來打開音頻文件 。 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。打開音頻文件 39。 FileName])。原始信號的時域波形 39。 %傅里葉變換 f=fs*(0:511)/1024。原始信號的頻域波形 39。)。 %繪制頻域譜 程序結(jié)果如下圖： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) （威海） 課程 設(shè)計 報告 5 噪聲的產(chǎn)生與合成 MATLAB 中產(chǎn)生高斯白噪聲非常方便，有兩個產(chǎn)生高斯白噪聲的兩個函數(shù) 。 在本次課程設(shè)計中，我們是用 MATLAB中的 AWGN 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，并對其頻譜分析。 msgbox(39。)。 title(39。 %傅里葉變換 axes()。)。ylabel(39?？梢越柚谀M濾波器的頻率轉(zhuǎn)換設(shè)計一個所需類型的過渡模擬濾波器，再經(jīng)過雙線性變換將其轉(zhuǎn)換策劃那個所需的數(shù)字濾波器。 （ 5）通過頻率變換將模擬低通轉(zhuǎn)換成相應(yīng)類型的過渡模擬濾波器。 我們根據(jù)語音信號的特點給出有關(guān)濾波器的技術(shù)指標(biāo)： ① 低 通濾波器的性能指標(biāo)： fp=1200Hz， fc=1800Hz， Rp=1， Rs=30 哈爾濱工業(yè)大學(xué) （威海） 課程 設(shè)計 報告 8 ② 高 通濾波器的性能指標(biāo)： fp=4800Hz， fc=5000Hz， Rp=1， Rs=30 ③ 帶 通濾波器的性能指標(biāo)： fb1=2200， fb2=3000， fc1=2020， fc2=3200， Rp=1， Rs=30 IIR 數(shù)字濾波器的主要程序 及頻率響應(yīng)幅值 ： %=============================IIR 低通濾波器 =================== global fs y f z Ts=1/fs。Rs=30。s39。 [b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn)。plot(W*fs/(2*pi),abs(H)) grid title(39。)。 Wp=2*pi*5000/fs。 Wp1=2/Ts*tan(Wp/2)。)。 [bz,az]=bilinear(b,a,fs)。IIR 高通濾波器 39。ylabel(39。fb2=3000。W2=2*fc1*pi/fs。Ws=[W2,W4]。 %將模擬指標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)字指標(biāo) Ws1=2/Ts*tan(Ws/2)。 %選擇濾波器的最小階數(shù) [Z,P,K]=cheb2ap(N,Rs)。 %用雙線性變換法實現(xiàn)模擬濾波器到數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)換 [H,W]=freqz(bz,az)。) xlabel(39。頻率響應(yīng)幅度 39。 濾波的主要程序 及濾波后信號的頻域波形 z=filter(bz,az,y)。 title(39。)。 %畫出濾波后的頻譜圖
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