【正文】 的簡介語音信號的基本組成單位是“音素”。因為元音都是濁音，所以元音在音節(jié)中占據(jù)著主要的部分。數(shù)字信號處理的研究內容主要是語音信號和圖像信號，而研究語音信號對于現(xiàn)代語音通信有著積極的意義。當進行語音分析時，它的時域波形圖是很直觀的。第二，可以簡單的實現(xiàn)并且運算少。語音信號的頻域分析包括語音信號的功率譜、倒頻譜、頻譜、頻譜包絡分析等，而一般常用的頻域分析方法包括帶傅里葉變換法、通濾波器組法等幾種。在21世紀這個信息技術高速發(fā)展的時代，信號處理逐漸趨向于數(shù)字化、軟件化這方面發(fā)展。通常在世紀應用中，信號的時、頻域分析經(jīng)常同時進行。對于數(shù)字濾波器，早在49年代末期，就有人對其可能性進行過研究討論，在50年代的時候，也有人研究討論過數(shù)字濾波這個具有跨時代意義的問題。然而，這些數(shù)字濾波器都是一些人們的早期研究。 MATLAB軟件的介紹MATLAB是由美國MathWorks公司推出的用于圖形處理和數(shù)值計算的數(shù)學計算環(huán)境。1984年開始發(fā)行它的第一版（），而后經(jīng)過10多年的不斷完善和改進，版本不斷升級 ，其功能越來越豐富，工具也越來越豐富，因此它應用的范圍也越來越廣發(fā)。，基本上不做什么修改就可以運行在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上。 論文各章節(jié)的安排第一章 介紹了數(shù)字信號處理的發(fā)展趨勢和所用的的開發(fā)軟件MATLB。第五章 介紹了本人對這次畢業(yè)設計的總結和展望未來數(shù)字濾波器的發(fā)展。自1965年圖基（）和庫力()在書名為《計算機數(shù)學》（,Vol,)雜志上發(fā)表了著名的一篇《機器計算傅里葉級數(shù)的一種算法》論文后，桑德（G..Sand）圖基等快速傅里葉算法的相繼出現(xiàn)，在人們的不斷進行改進和不斷完善，便很快形成了一套高效運算方法，從而才有了我們現(xiàn)在的快速傅里葉變換，簡稱為FFT（Fast Fourier Transform）。(2)“組”概念：每一級都有N/2個蝶形單元，例如：N=16,則每級都有8個蝶形單元。FFT算法基本上分為兩大類：時域抽取法FFT（DecimationInTime FFT,簡稱DITFFT）和頻域抽取法FFT（DecimationInFrequency FFT,簡稱DIFFFT）。而X(k)卻有個點，即,故用上式計算得到的只是的前一半結果，要用,來表達全部的值，還必須應用系數(shù)的周期性，即這樣可得到 （）同理可得 （）前兩式說明了后半部分值（）所對應的，分別等于前半部分值（）所對應的。兩個點DFT共需次復數(shù)乘法和次復數(shù)加法。既然這樣分解是有效的，由于，因而仍是偶數(shù)，所以可以再一次把每個點子序列再其奇偶部分分解為兩個點的子序列。求出用，表達的后半部的值。上面頻域中前/后半部分表示式可以用蝶形信號流圖表示。采樣位數(shù)和采樣頻率對于音頻接口來說事最為重要的兩個指標，也是選擇音頻接口的兩個重要標準。對于采樣率來說你可以想象它類似于一個照相機。)。 sound(x1,Fs,bits)。頻譜分析主要分析信號是由哪些頻率的正弦信號疊加得到的，以及這些正弦信號的振幅。C:\代碼\39。 %取y的長度，也就是總采樣點數(shù)t=1/Fs。 %畫出音樂信號時域波形圖xlabel(39。化到1到1之間的幅值（v）39。) %標題N=length(x1) %計算音頻信號的長度figure(2)。 %畫出原始語音信號的頻譜圖title(39。sound(x1,Fs,bits)。 %產生等長度的隨機噪聲信號(這里的噪聲的大小取決于隨機函數(shù)的幅度倍數(shù)）x1_z=noise。 % 對應點的頻率figure(2)subplot(2,1,1)。)。幅值 A39。加噪語音信號頻譜圖39。)。%%%%%%%%%%%%%%提取4000hz以后的噪音信號%%%%%%%%%%%%%%%%wp1=2*pi*3800/Fs。N1=ceil(*pi/Bt)。high39。ftemp=[N/2:N/21].*Fs/N。)。title(39。模擬濾波器由電阻，電容，電感等原器件構成；而數(shù)字濾波器則可由數(shù)字電路實現(xiàn)或軟件實現(xiàn)。 數(shù)字濾波器按單位取樣響應時域特性可分為:IIR(Infinite Impulse Response) 濾波器(即無限長單位沖激響應濾波器)FIR(Finite Impulse Response)濾波器(即有限長單位沖激響應濾波器)。所以數(shù)字濾波器的設計顯得非常重要。尤其在圖像處理、數(shù)據(jù)壓縮等方面取得非常大的成就。則有以下面的特性：稱之為對稱脈沖響應；或者稱之為反對稱脈沖響應。4型線性相位FIR濾波器:為偶數(shù), 以點與點之間的中心反對稱。 (2) IIR數(shù)字濾波器采用遞歸型結構—結構上帶有反饋環(huán)路。通過根據(jù)指標寫出模擬濾波器的公式以及通過一定變換，可以將模擬濾波器轉換為數(shù)字濾波器的公式。由于模擬濾波器的設計在理論上已十分成熟,因此數(shù)字濾波器設計的關鍵是將H(S)變換至H(Z),即利用復值映射將模擬濾波器離散化。窗函數(shù)法設計FIR濾波器的步驟如下：但是這些公式都是近似的，得出的窗口長度N還需要在計算中不斷修正以達到最好的要求。在一般情況下，hd（n）是不能用封閉公式表示的，需要采用數(shù)值方法表示；從w=0到w=2π采樣N點，采用離散傅里葉反變換（IDFT）即可求出。實際中設計FIR數(shù)字濾波器往往要求是線性相位的，因此要求)(nw滿足線性相位的條件，即要求w(n)滿足：w(n)=w(N1n) （2） 所以，窗函數(shù)不僅有截短的作用，而且能夠起到平滑的作用，在很多領域得到了應用。)。Bt=ws1wp1。figure(1)。)。wp1=2*pi*3800/Fs。N1=ceil(*pi/Bt)。high39。title(39。wp2=2*pi*4410/fs。wc=[(wp1+ws1)/2/pi,(wp2+ws2)/2/pi]。figure(9)。)。 雙線性變換的映射關系為了將S平面的整個虛軸jΩ壓縮到S1平面jΩ1軸上的π/T到π/T段上，可以通過以下的正切變換實現(xiàn) ()式中,T仍是采樣間隔。其次，將s=σ+jΩ代入式（212），得 （）因此 （）由此看出，當σ0時，|z|1；當σ0時，|z|1。用雙線性變換法設計巴特沃斯低通濾波器的程序如下:[x1,Fs,bits]=wavread(39。ws=2*4000/Fs。s39。)。freqz(b,a,1000,Fs)。C:\代碼\39。ws1=2*pi*4000/Fs。Window=boxcar(N1+1)。ftemp=[N/2:N/21].*Fs/N。)。)。其信號進過高通濾波器程序：[x1,Fs,bits]=wavread(39。 經(jīng)過低通濾波器的信號頻譜wp1=2*pi*3800/Fs。N1=ceil(*pi/Bt)。high39。plot(ftemp,fftshift(abs(fft(z1))))。sound(z1,Fs)。% 經(jīng)過高通濾波器的信號頻譜將信號通過下面的帶通濾波器后，其播放的聲音讓人聽不出有音樂的感覺了。N=length(x1)。ws2=2*pi*4600/Fs。Window=boxcar(N3)。ftemp=[N/2:N/21].*Fs/N。)。)。)。As=10。[B,A]=butter(n,wc,39。[Nd,wdc]=buttord(wp,ws,Rp,As)。 ftemp=[N/2:N/21].*Fs/N。信號經(jīng)過低通濾波器（頻域）39。這樣，我們的加噪語音信號的濾波處理就實現(xiàn)了。Bt=ws1wp1。z2 = filter(b1,1, ifft(z1))。title(39。sound(z2,Fs,bits)。%將加噪后的音樂信號保存在噪音信號濾波中第5章 總結 課題總結本課題通過研究語音信號的濾波實現(xiàn)與分析充分的說明了MATLAB軟件在數(shù)字濾波器的設計中的作用。當然，在設計的過程中也遇到了很多困難，比如數(shù)字濾波器參數(shù)的設定和噪音信號構建的疑問。由于數(shù)字濾波器的概念和原理抽象以及數(shù)值計算又比較繁瑣，所以借助好的計算機軟件來進行輔助設計是數(shù)字濾波器研究領域必然的一個發(fā)展趨勢。相信隨著MATLAB軟件在信息技術中的不斷推廣和使用，將會使科技工程人員從各類煩瑣的計算工作中解脫出來，有時間思考和研究更加重要的問題，這必將為科技的進步起到巨大的推動作用。讓我明白處事必須懷著一絲不茍的態(tài)度和認真刻苦的精神，并且要做到迎難而上。從論文的選題、資料的收集到論文的撰寫編排整個過程中，我得到了許多朋友、同學和老師的熱情幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！繪制濾波后的信號時域波形和頻譜30