【正文】 字頻率 M=ceil(10*pi/tr_width)+1 % 計(jì)算BOHMAN窗設(shè)計(jì)該濾波器時(shí)需要的階數(shù) n=[0:1:M1]。fo=8800。圖36濾波器的頻譜圖 濾波器設(shè)計(jì)過程對應(yīng)的程序如下： Rp=1。所以濾波器的長度M=24，小于設(shè)置的指標(biāo)1dB，真正的阻帶衰減As是49dB，大于設(shè)置的指標(biāo)45dB,。設(shè)置的低通濾波器的性能指標(biāo)如下：fp=4000Hz， fo=8800Hz， Rp=1dB， As=45dB 其中fp為通帶截止頻率，fo為阻帶截止頻率， Rp為通帶波紋，As為阻帶衰減。圖35 加噪前后語音信號的時(shí)域和頻域波形 濾波器設(shè)計(jì) 本課程設(shè)計(jì)利用BOHMAN窗實(shí)現(xiàn)FIR濾波器的設(shè)計(jì)。 % 計(jì)算頻譜的譜線間隔f=0:deltaf:fs/2deltaf。 Y=abs(fft(y))。 % 加噪聲 sound(y,fs,bits)。 % 計(jì)算信號x的長度 fn=9000。)。首先通過錄音機(jī)打開語音信號，點(diǎn)擊文件/屬性，如圖33所示。點(diǎn)擊文件/另存為，并保存。 0]。if trivialwin, return, end。做法是從信號中截取一個(gè)時(shí)間片段，然后用觀察的信號時(shí)間片段進(jìn)行周期延拓處理，得到虛擬的無限長的信號，然后就可以對信號進(jìn)行傅里葉變換、相關(guān)分析等數(shù)學(xué)處理。 h(n)=hd(n)w(n) (26)窗口設(shè)計(jì)法的基本思想：對于給定的濾波器技術(shù)要求，選擇濾波器長度M和具有最窄主瓣寬度和盡可能最小的旁瓣衰減的某個(gè)窗函數(shù)w(n)。 其中 在0≤n≤M1內(nèi)關(guān)于α的某個(gè)對稱函數(shù) w(n)= (24)0 根據(jù)如何定義上面的w(n)，可以得到不同的窗函數(shù)設(shè)計(jì)。注意hd(n)是關(guān)于α對稱的，這一點(diǎn)對線性相位FIR濾波器來說是有用的。因此，這種方法的重點(diǎn)在于選擇某種恰當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)和一種適合的理想濾波器。這一步是屬于濾波器設(shè)計(jì)的范疇。設(shè)FIR濾波器的單位沖激響應(yīng)h (n)為一個(gè)N點(diǎn)序列，0 ≤ n ≤N —1，則濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為H(z)=∑h(n)*zn (21) 就是說，它有（N—1）階極點(diǎn)在z = 0處，有（N—1）個(gè)零點(diǎn)位于有限z平面的任何位置。再加上引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，F(xiàn)IR濾波器的設(shè)計(jì)也得到極大的簡化。[2]2 設(shè)計(jì)原理 FIR濾波器 FIR(Finite Impulse Response)濾波器：有限長單位沖激響應(yīng)濾波器，是數(shù)字信號處理系統(tǒng)中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時(shí)具有嚴(yán)格的線性相頻特性，同時(shí)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)。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。 設(shè)計(jì)平臺 。 課程設(shè)計(jì)的要求(1)濾波器指標(biāo)必須符合工程實(shí)際。從實(shí)現(xiàn)方法上考慮，將濾波器分成兩種，一種稱為無限脈沖響應(yīng)濾波器，簡稱IIR濾波器，另一種為FIR濾波器。數(shù)字信號處理的目的是對真實(shí)世界的連續(xù)模擬信號進(jìn)行測量或?yàn)V波。關(guān)鍵詞 課程設(shè)計(jì)；濾波去噪；FIR濾波器；BOHMAN窗；MATLAB1 引 言 本課程設(shè)計(jì)主要解決在含噪情況下如何對語音信號進(jìn)行濾波去噪處理。 《使用BOHMAN窗設(shè)計(jì)的頻率采樣型FIR濾波器》 第２４頁 共23頁語音信號濾波去噪——使用BOHMAN窗設(shè)計(jì)的頻率采樣型FIR濾波器學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師：摘 要 本課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是，利用窗口設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)頻率采樣型FIR濾波器并對加噪語音信號進(jìn)行濾波去噪處理。通過程序調(diào)試及完善，本課程設(shè)計(jì)濾波后的語音信號與原始語音信號基本一致，即設(shè)計(jì)的濾波器能夠從含噪信號中濾除單頻噪聲，還原原始信號，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。數(shù)字信號處理與模擬信號處理是信號處理的子集。從濾波特性方面考慮，數(shù)字濾波器可分為數(shù)字高通、數(shù)字低通、數(shù)字帶通和數(shù)字帯阻等濾波器。(1)通過課程設(shè)計(jì)，加深對數(shù)字信號處理理論方面的認(rèn)識；(2)熟悉MALTAB工具軟件的運(yùn)用，學(xué)會用計(jì)算機(jī)采集語音信號，以及對語音信號進(jìn)行時(shí)域和頻域的分析；(3)掌握數(shù)字信號處理中FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法和步驟；(4)掌握使用MATLAB對信號分析和處理的方法；(5)提高實(shí)際運(yùn)用、綜合運(yùn)用能力以及分析問題、解決問題能力；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和辯證思維能力。(4)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)并按要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。MATLAB在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指?？梢灾苯诱{(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用。FIR系統(tǒng)濾波器的缺點(diǎn)在于它的性能不如同樣階數(shù)的IIR濾波器，不過由于數(shù)字計(jì)算硬件的飛速發(fā)展，這一點(diǎn)已經(jīng)不成為問題。 有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）濾波器有以下特點(diǎn)：(1) 系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h (n)在有限個(gè)n值處不為零(2) 系統(tǒng)函數(shù)H(z)在|z|0處收斂，極點(diǎn)全部在z = 0處（因果系統(tǒng)）(3) 結(jié)構(gòu)上主要是非遞歸結(jié)構(gòu)，沒有輸出到輸入的反饋，但有些結(jié)構(gòu)中（例如頻率抽樣結(jié)構(gòu)）也包含有反饋的遞歸部分。(2)近似：一旦技術(shù)要求確定之后，就要用已學(xué)過的各種概念和數(shù)學(xué)提供一種濾波器的表述，它接近于所給出的一組技術(shù)要求。[4] 窗口設(shè)計(jì)法窗口設(shè)計(jì)的基本思想是要選取某一種合適的理想頻率選擇性濾波器（這種濾波器總是有一個(gè)非因果，無限長的脈沖響應(yīng)），然后將它的脈沖響應(yīng)截?cái)啵ɑ蚣哟埃┮缘玫揭粋€(gè)線性相位和因果的FIR濾波器。這個(gè)濾波器的脈沖響應(yīng)具有無限長，對Hd(ejw)做傅里葉變換獲得理想濾波器的單位脈沖響應(yīng)hd(n)。一般來說，h(n)可當(dāng)作是由hd(n)和某一窗函數(shù)w(n)相乘而得到的。 (3)求得實(shí)際濾波器的單位脈沖響應(yīng)h(n)。當(dāng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工程測試信號處理時(shí)，不可能對無限長的信號進(jìn)行測量和運(yùn)算，而是取其有限的時(shí)間片段進(jìn)行分析。[n,w,trivialwin] = check_order(n)。 ((1q(2:end1)).*cos(pi*q(2:end1))+(1/pi)*sin(pi*q(2:end1)))39。開始利用函數(shù)wavread對語音信號進(jìn)行采樣對語音信號進(jìn)行加噪繪制加噪前后語音信號的時(shí)域和頻域波形使用BOHMAN窗設(shè)計(jì)FIR濾