【正文】 無論是在 程序的編寫， 還是在 系統(tǒng)界面 的 設(shè)計上 ，我都得到了老師 們 悉心細致的教誨和無私的幫助。最后，設(shè)計一個信號處理系統(tǒng)界面 返回。 GUI 創(chuàng)建包括界面設(shè)計和控件編程兩部分，主要步驟如下。 24 界面 系統(tǒng)界面設(shè)計工具 — GUI 概述 圖形用戶界面（ graphical user interfaces ， GUI）則是由窗口、光標、按鍵、菜單、文字說明等對象（ objects）構(gòu)成的一個用戶界面。 axis([95000 100000 1 1])。 subplot(2,2,3)。 title(?濾波前信號的頻譜 ?,?fontweight?,?bold?)。%求低通濾波器的階數(shù)和截止頻率 [b11,a11]=butter(n11,wn11,?s?)。 %隨機函數(shù)產(chǎn)生噪聲 s=y+Noise。調(diào)用： y=fftfilter(h,x,M)。fontweight39。bold39。 grid。)。fontweight39。 %求濾波后的信號 figure。)。)。 subplot(2,1,2)。 title(39。 其余具體程序及運行結(jié)果如 附錄（ I） 設(shè)計 FIR 和 IIR 數(shù)字濾波器 本章小 結(jié) 本章詳細介紹了 FIR 和 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計，利用 MATLAB 信號處理工具箱函數(shù)，我們很容易寫出其相應(yīng)程序。 [b11,a11]=butter(n11,wn11,?s?)。 下面我們以 IIR 低通濾波器的設(shè)計為例： Ft=8000。 （ 4）用雙線性變換法，模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字低通濾波器系統(tǒng)函數(shù)。 （ 4）設(shè)計模擬低通濾波器。以數(shù)字濾波器為例，固有衰減參數(shù)（關(guān)于之旅分量歸一化）定義為 A(w)=20lg|H(ejw)|20lg|H（ ej0） | （式 31） 目前 IIR 數(shù)字濾波器設(shè)計的最通用的方法是借助于模擬濾波器的設(shè)計方法。下面我們著重介紹用窗函數(shù)法設(shè)計 FIR 濾波器的步驟。 高通濾波器 ： 去掉信號中不必要的低頻成分，去掉低頻干擾的 濾波器 。 IIR 濾波器設(shè)計方法有間 14 接法和直接法，間接法是借助于模擬濾波器的設(shè)計進行的。 有限脈沖響應(yīng)濾波器（ FIR filter）的優(yōu)點： （ 1） 脈沖響應(yīng)（ impulse response）為有限長：造成當輸入數(shù)位訊號為有限長的時候，輸出數(shù)位訊號也為有限長。 IIR 濾波器有以下幾個特點： （ 1） 封閉函數(shù) ： IIR 數(shù)字濾波器的 系統(tǒng)函數(shù) 可以寫成封閉函數(shù)的形式。 12 3 設(shè)計數(shù)字濾波器 數(shù)字濾波器設(shè)計的基本思路 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)有兩個關(guān)鍵步驟：一個從數(shù)字域到模擬域間的變換，這個變換實現(xiàn)了數(shù)字濾波器技術(shù)指標到模擬濾波器技術(shù)指標的轉(zhuǎn)換，同樣也實現(xiàn)了模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)到數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)的轉(zhuǎn)換；另一個是從模擬濾波器技術(shù)指標到滿足該指標的模擬濾波器的設(shè)計。,39。)。 subplot(2,1,1)。OriSound39。 grid。 plot(y)。當 N 小于 xn 的長度時， fft 函數(shù)計算 xn的前 N 個元素，忽略其后面的元素。 結(jié)束 運用數(shù)字信號處理理論設(shè)計 FIR 和 IIR 數(shù)字濾波器， 并對被噪聲污染的語音信號進行濾波，分析濾波后信號的時域和頻域特征。 1924 年奈奎斯特 (Nyquist)就推導(dǎo)出在理想 低通信道的最高大碼元傳輸速率的公式 : 7 理想低通信道的最高大碼元傳輸速率 =2W*log2 N (其中 W 是理想低通信道的帶寬 ,N 是電平強度 ) 語音信號的采集 利用 PC 機上的聲卡和 WINDOWS 操作系統(tǒng)可以進行數(shù)字信號的采集。采樣頻率是指錄音設(shè)備在一秒鐘內(nèi)對聲音信號的采樣次數(shù)，采樣頻率越高聲音的還原就越真實越自然?？梢灾苯诱{(diào)用 ,用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲?MATLAB 函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。 5 Matlab 簡單介紹 MATLAB 是矩陣實驗室（ Matrix Laboratory）的簡稱，是美國 MathWorks公 司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩大部分。最后給出了系統(tǒng)在內(nèi)燃機噪聲診斷方面的應(yīng)用實例 [5]。 大連理工大學 2021 級碩士蔣瑞艷也曾經(jīng)做過一個振動，噪聲處理系統(tǒng)， 它是 WINDOWS 界面下的振動、噪聲信號處理系統(tǒng)，它在專用模擬輸入硬件（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）支持下，可以完成振動、噪聲信號的數(shù) 據(jù)采集以及功率譜、倒譜、譜陣和傳遞函數(shù)分析等功能。本次畢業(yè)設(shè)計中，我們就用它作為編程工具和輔助工具進行設(shè)計。它可以快速有效地實現(xiàn)數(shù)字濾波器的設(shè)計、分析和仿真，極大地減輕了工作量 ,有利于濾波器設(shè)計的最優(yōu)化 [1]。 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)。 bilinear transformation 目錄 1．緒論 ............................................................. 1 研究的目的和意義 ..............................................................................................................................2 國內(nèi)同行研究現(xiàn)狀 .............................................................................................................................2 本課題的研究內(nèi)容 ..............................................................................................................................4 ............................................ 5 Matlab 簡單介紹 ..................................................................................................................................5 語音信號的采樣理論依據(jù) .................................................................................................................6 語音信號的采集 ..................................................................................................................................7 程序流程圖 ...........................................................................................................................................7 語音信號的時頻分析 ..........................................................................................................................8 語音信號加噪與頻譜分析 .................................................................................................................9 本章小結(jié) ............................................................................................................................................11 3設(shè)計數(shù)字濾波器 ................................................... 12 數(shù)字濾波器設(shè)計的基本思路 ......................................................................................................... 12 模擬濾波器概述 .............................................................................................................................. 12 IIR 數(shù)字濾波器概述 ......................................................................................................................... 12 FIR 數(shù)字濾波器概述 ........................................................................................................................ 13 FIR 數(shù)字濾波器和 IIR 數(shù)字濾波器比較 ....................................................................................... 13 低通，高通及帶通濾波器 .............................................................................................................. 14 設(shè)計 FIR 濾波器 .............................................................................................................................. 14 設(shè)計 IIR 濾波器 ............................................................................................................................... 15 雙線性變換法和窗函數(shù)法 .............................................................................................................. 15 本章小結(jié) ......................................................................................................................................... 18 4 進行濾波，比較濾波前后語音信號的波形及頻 譜 ....................... 19 驗證所設(shè)計的濾波器 ....................................................................................................................... 19 濾波 .................................................................................................................................................... 21 本章小結(jié) ............................................................................................................................................ 23 界面 .................