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數(shù)字濾波器及在語音信號分析中的作用_數(shù)字信號處理課程設(shè)計-全文預(yù)覽

2025-04-01 14:56 上一頁面

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【正文】 形式給出要求。幅度指標主要以兩種方式給出。因此, FIR 濾波器在通信、圖像處理、模式識別等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。其中噪音模塊加的有高斯白噪聲,單頻余弦信號,多頻余弦信號噪音。 利用兩種窗函數(shù)設(shè)計合理的FIR 濾波器。 2 課題的功能模塊的劃分 根據(jù)設(shè)計的要求,首先自己錄制一段語音信號,對語音信號加入噪聲干擾,再利用矩形 窗和哈明窗設(shè)計合理的 FIR 濾波器。 功能要求 給定濾波器的規(guī)一化性能指標(參考指標 ,實際中依據(jù)每個同學所疊加噪聲情況而定)例如:通帶截止頻率 wp=*pi, 阻通帶截止頻率 ws=*pi。 語音信號分析 使用 MATLAB繪 出采樣后的語音信號的時域波形和頻譜圖 。 正文的格式 :一級標題用 3 號黑體 ,二級標題用四號宋體加粗 ,正文用小四號宋體 。 機演示。 Windows 環(huán)境下語音信號采集的方法。 二、設(shè)計要求 MATLAB 的使用,掌握 MATLAB 的程序設(shè)計方法。 用 MATLAB 對信號進行分析和處理 計報告 4000 以上,含程序設(shè)計說明,用戶使用說明,源程序清單及程序 框圖。 三、進度安排 第 一 周 星期一: 課題講解,查閱資料 星期二 : 總體設(shè)計,詳細設(shè)計 星期三: 編程,上機調(diào)試、修改程序 星期四: 上機調(diào)試、完善程序 星期五: 答辯 星期六 星期天:撰寫課程設(shè)計報告 附: 課程設(shè)計報告裝訂順序:封面、任務(wù)書、目錄、正文、評分、附件( A4 大小的圖紙及程序清單)。 目 錄 課題的主要功能 ........................................................ 1 問題描述 .......................................................... 1 功能要求 ......................................................... 1 課題的功能模塊的劃分 ................................................... 2 濾波 器實現(xiàn)的原理 ...................................................... 3 FIR 濾波器 ......................................................... 3 窗函數(shù)設(shè)計法 ...................................................... 3 程序調(diào)試 .............................................................. 4 對原始信號進行時域和頻域的分析 ................................... 4 含噪語音信號的合成 ............................................... 5 數(shù)字濾波器的設(shè)計及濾波 ............................................ 8 總結(jié) ................................................................. 16 附件 ................................................................. 16 評分表 ................................................................ 21 1 課題的主要功能 問題描述 語音信號采集(每 個同學必須錄制本人的語音信號) 錄制一段 課程設(shè)計學生 的語音信號 并保存為文件 , 要求長度不小于 10 秒, 并對錄制的信號進行采樣; 錄制時可以使用 Windows 自帶的錄音機,或者使用其它專業(yè)的錄音軟件,錄制時需要配備錄音硬件(如麥克風),為便于比較,需要在安靜、干擾小的環(huán)境下錄音。繪 出 疊 加噪 聲 后的語音信號時域和頻譜圖, 在視覺上與 原始 語音 信號 圖形 對比, 也可通過 Windows 播放軟件從聽覺上進行對比,分析并體會含噪語音信號頻譜和時域波形的改變。 采用窗函數(shù)法(至少采用兩種以上不同的窗函數(shù))分別設(shè)計各型 FIR 濾波器(低通、高通、帶通、帶阻中的至少 3種類型)來對疊加噪聲前后的語音信號進行濾波處理,繪出濾波器的頻域響應(yīng),繪出濾波后信號的時域波形和頻譜,并對濾波前后的信號進行對比,分析信號的變化;在相同的性能指標下比較各方法的濾波效果,并從理論上進行分析(或解釋)。 加入噪聲干擾,繪制干擾后的時域波形和頻譜圖。 結(jié)束 是否達到去噪 效果? 3 本次濾波器設(shè)計分為原始語音信號模塊,噪音模塊,濾波器設(shè)計模塊,濾波器濾波模塊。 濾波器實現(xiàn)的原理 FIR 濾波器 FIR 濾波器:有限長單位沖激響應(yīng)濾波器,是數(shù)字信號系統(tǒng)中最基本的元件,它可以在保證任意幅頻特性的同時具有嚴格的線性相頻特性,同時其單位抽樣響應(yīng)是有限長的,因而濾波器是穩(wěn)定的系統(tǒng)。因此,指標的形式一般在頻域中給出幅度和相位響應(yīng)。第二種指標是相對指標。之后,利用數(shù)字濾波器的設(shè)計方法,設(shè)計出一個實際濾波器模型來逼近給定的目標。通常在設(shè)計濾波器之前,應(yīng)該先根據(jù)具體的工程應(yīng)用確定濾波器的技術(shù)指標。 ( 2)根據(jù)待求濾波器的理想頻率響應(yīng)求出理想 單位脈沖響應(yīng) hd(n)。d:/text39。 figure(1) subplot(2,1,1) plot(x1)。 subplot(2,1,2) plot(abs(y1))。 %sound(x2,fs,bits) y2=fft(x2,32768)。) subplot(2,1,2) plot(abs(y2))。 t=0:1/fs:N/fs。 x4=x1+d2+d。) y3=fft(x3,32768)。) figure(12) subplot(2,1,1) plot(x4) title(39。 plot(abs(y4))。ws=*pi。 hn=fir1(N,wc,boxcar(N+1))。)。grid on。ylabel(39。 y4=fftfilt(hn,x3)。
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