【正文】 title(39。subplot(2,2,3)。subplot(2,2,2)。 %求濾波后的信號subplot(2,2,1)。)。 %雙線性變換實現S域到Z域的變換[h,w]=freqz(num11,den11)。fs=2*Fs*tan(wp/2)。title(39。濾波后信號的頻譜39。subplot(2,2,1)。[h,w]=freqz(b21,1)。rs=50。頻率幅值39。plot(f,abs(y_zp(1:n/2)))。title(39。)。title(39。原始語音信號采樣后的時域波形39。附錄7[y,fs,bits]=wavread(39。加噪語音信號頻譜圖39。)。y_z=y+noise。)。xlabel(39。)。xlabel(39。時間軸39。y_zp=fft(y_z,L)。頻率Hz39。)ylabel(39。f=fs*(0:n/21)/n。IIR高通濾波器39。 %求模擬的低通濾波器階數和截止頻[b13,a13]=cheby1(n13,1,wn13,39。Fs=3500。IIR低通濾波器39。)。Fp=1000。,Kaiser(n23+1,beta))。p=110.^(rp/20)。)。mag=[1 0]。Fs=1200。致謝在此論文撰寫過程中，要特別感謝我的導師老師的指導與督促，同時感謝她的諒解與包容。課題的特色在于它將語音信號看作一個向量，于是就把語音數字化了。FIR幅頻特性精度較之于iir低，但是線性相位，就是不同頻率分量的信號經過FIR濾波器后他們的時間差不變。 （1）IIR數字濾波器的相位特性不好控制，對相位要求較高時，需加相位校準網絡。再通過濾波前的信號波形和頻譜圖的對比，可以明顯看出濾波后的波形開始變得清晰了，有點接近原始信號的波形圖了。 去噪及仿真（1）FIR濾波器法去噪通過對上一節(jié)中加噪語音信號和原始語音信號頻譜圖對比可以知道，噪音大部分是Hz大于5000的部分，故設計低通濾波器進行濾波處理。如果n不是個數量，將返回錯誤信息。程序中：n=length(y) 用于計算信號的長度和選取變換的點數。原始信號相位39。原始語音信號采樣后的頻譜圖‘)subplot(223)。subplot(221)。它的FFT也是N點序列，即X(k)(k=0,1,2,…,N1)，則第k點所對應實際頻率值為f=k*f /N.（3）作FFT分析時，幅值大小與FFT選擇點數有關，但不影響分析結果。若x 為矩陣，按相同方法對x進行處理。函數的一種調用格式為 y=fft(x)其中，x是序列，y是序列的FFT，x可以為一向量或矩陣，若x為一向量，y是x的FFT。所以這個課題的設計過程也是一次數字信號處理在MATLAB中應用的學習過程。 原始語音信號頻譜分析及仿真利用MATLAB中的wavread命令來讀入（采集）語音信號，將它賦值給某一向量。下面我們將給出IIR數字濾波器的主要程序。我們知道，脈沖響應不變法的主要缺點是會產生頻譜混疊現象，使數字濾波器的頻響偏離模擬濾波器的頻響特性。我們用到的是cheeby1函數，其調用格式如下：[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’)[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’,’s’)下面我們將給出設計FIR數字濾波器的主要程序和圖像。如下：（1）根據對阻帶衰減及過渡帶的指標要求，選擇串窗數類型（矩形窗、三角窗、漢寧窗、哈明窗、凱塞窗等），并估計窗口長度N。也就是加一個窗函數。而另一方面，IIR卻擁有FIR所不具有的缺點，那就是設計同樣參數的濾波器，FIR比IIR需要更多的參數。 切貝雪夫響應，在一些應用當中，最為重要的因素是濾波器截斷不必要信號的速度。若達K常數及m常數濾波器組成級聯電路，可獲得尖銳的濾波作用及良好的頻率衰減。XC=K2 (31)故L型濾波器又稱為K常數濾波器。 濾波器分為有源濾波和無源濾波，它的主要作用是：讓有用信號盡可能無衰減的通過，對無用信號盡可能大的衰減。 獲得最優(yōu)IIR數字濾波器系數：為了設計出可用FPGA實現的數字濾波器，需要對上一步分解獲得的二階基本節(jié)的濾波器系數進行量化，即用一個固定的字長加以表示。 (3)IIR濾波器去噪法IIRnfinite Impulse Response)數字濾波器，又名“無限脈沖響應數字濾波器”，或“遞歸濾波器”。 設FIR濾波器的單位沖激響應h (n)為一個N點序列，0 ≤ n ≤N —1，則濾波器的系統函數為 H(z)=∑h(n)*z^n （23）就是說，它有（N—1）階極點在z = 0處，有（N—1）個零點位于有限z平面的任何位置。對基于短時能量和短時過零率雙門限法語音激活檢測的噪聲估計算法做了研究及仿真，同時還研究了一種基于最小子帶能量的噪聲估計方法。對于采樣率來說你可以想象它類似于一個照相機。 通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質、音調，衡量聲卡、聲音文件的質量標準。（21）采樣值來表示,只要這些采樣點的頻率間隔 Δt)，f(t1177。 本課題的研究基本步驟如下：1. 語音信號的錄制。所以研究語音信號無論是在科學領域上還是日常生活中都有其廣泛而重要的意義。隨著社會文化的進步和科學技術的發(fā)展，人類開始進入了信息化時代，用現代手段研究語音處理技術，使人們能更加有效地產生、傳輸、存儲、和獲取語音信息，這對于促進社會的發(fā)展具有十分重要的意義，因此，語音信號處理正越來越受到人們的關注和廣泛的研究。 語音信號處理是一門用研究數字信號處理研究信號的科學。本論文針對以上問題，運用數字信號學基本原理實現語音信號的處理，幅頻變換以及傅里葉變換、濾波等技術來進行語音信號處理。6 通過仿真后的圖像以及對語音信號的回放，對比兩種去噪方式的優(yōu)缺點。 時域采樣定理是采樣誤差理論、隨機變量采樣理論和多變量采樣理論的基礎。通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質、音調，衡量聲卡、聲音文件的質量標準。無論采樣頻率如何，理論上來說采樣的位數決定了音頻數據最大的力度范圍。從帶噪語音中提取原始語音信號的方法很多，在單信道條件下，譜相減算法以其運算量小、原理簡單、易于實現并且有不錯的增強效果而得到了廣泛的應用。（2）FIR濾波法FIR工作原理：在進入FIR濾波器前，首先要將信號通過A/D器件進行模數轉換，使之成為8bit的數字信號，一般可用速度較高的逐次逼進式A/D轉換器，不論采用乘累加方法還是分布式算法設計FIR濾波器，濾波器輸出的數據都是一串序列，要使它能直觀地反應出來，還需經過數模轉換，因此由FPGA構成的FIR濾波器的輸出須外接D/A模塊。畫出N為奇數時，FIR濾波器的級聯結構，其中每一個二階因子用圖411的橫型結構。為了產生最優(yōu)的量化后的IIR數字濾波器，采用如下步驟進行設計。 與FIR數字濾波器的設計不同，IIR濾波器設計時的階數不是由設計者指定，而是根據設計者輸入的各個濾波器參數（截止頻率、通帶濾紋、阻帶衰減等），由軟件設計出滿足這些參數的最低濾波器階數。基本單節(jié)式濾波器由一個串聯臂及一個并聯臂所組成，串聯臂為電感器，并聯臂為電容器。當m接近零值時，截止頻率的尖銳度增高，但對于截止頻的倍頻之衰減率將隨著而減小。貝塞爾響應，除了會改變依賴于頻率的輸入信號的幅度外，濾波器還會為其引入了一個延遲。有限說明其脈沖響應是有限的。根據傅里葉變換我們可以知道，此函數在時域上是一個采樣函數。通常我們就是根據此阻帶衰減去選擇一個合適的窗函數。（4）加窗得到設計結果。（4）設計模擬低通濾波器。（4）用雙線性變換法，模擬濾波器系統函數轉換成數字低通濾波器系統函數。 [N1 N2])。在數字信號處理的課程學習過程中，我們過多的是理論學習，幾乎沒有進行實踐方面的運用。FFT的MATLAB實現：在MATLAB的信號處理工具箱中函數FFT和IFFT用于快速傅立葉變換和逆變換。函數執(zhí)行N點的FFT。用MATLAB工具箱函數fft進行頻譜分析時需注意：（1）函數fft返回值y的數據結構對稱性一般而言，對于N點的x(n)序列的FFT是N點的復數序列，其點n=N/2+1對應Nyquist頻率，作頻譜分析時僅取序列X(k)的前一半，即前N/2點即可。X=fft(x,4096)。subplot(222)。subplot(224)。39。加噪后的時域波形和頻譜圖如下：（圖4—6）圖46 加噪語音信號時域波形和頻譜圖 如上所示，通過對加噪前和加噪后語音信號的圖像的對比和對語音信號回放的人耳感知可以知道，加入正弦波信號后頻譜圖和時域波形并沒有什么明顯的變化，而人耳聽到的聲音也幾乎沒有什么變化。下面一段程序實現了利用randn函數把一段隨機噪音信號加入原始語音信號的信號處理過程：見附錄6語句 L=length(y) noise=*randn(L,2) y_z=y+noise。其中，h是系統單位沖擊響應向量；x是輸入序列向量；y是系統的輸出序列向量；M是有用戶選擇的輸入序列的分段長度，缺省時，默認的輸入向量的重長度M=512。程序見附錄8得到下面的圖形：如（圖49）圖49 IIR濾波前和濾波后波形及頻譜 結合去噪后的頻譜圖對比兩種方式濾波的優(yōu)缺點IIR數字濾波器采用遞歸型結構，即結構上帶有反饋環(huán)路。 （5）IIR單位響應為無限脈沖序列FIR單位響應為有限的 （6）FIR幅頻特性精度較之于iir低，但是線性相位，就是不同頻率分量的信