基于matlab的fir濾波器語音信號(hào)去噪_畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 re(1)。 plot(x1) title(39。 f=fs*(0:511)/512。)。) xlabel(39。 %畫出濾波后的信號(hào)頻譜圖 title(39。 19 致謝 本次設(shè)計(jì)是在陳老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在整 個(gè)課程設(shè)計(jì)的完成過程中，陳老師給予了精心的指導(dǎo)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都注入了導(dǎo)師大量的心血。fuzhi39。 subplot(313)。 %畫出加噪后語音信號(hào)頻譜圖 title(39。) xlabel(39。加噪語音濾波后信號(hào)的時(shí)域波形 39。)。 %對(duì)原始信號(hào)做 1024 點(diǎn) FFT 變換 y1=fft(x1,1024)。%計(jì)算 kaiser 窗所需階數(shù) M wc=(wp+ws)/2/pi。 fm=1200。 %語音信號(hào)采集頻率為 22050 [x,fs,bits]=wavread(39。xlabel(39。fudu39。plot(f,abs(y(1:512)))。)。原始語音信號(hào)的時(shí)域圖 39。 %加隨機(jī)噪聲并繪制時(shí)域波形和 FFT 頻譜圖 ，作對(duì)比 L=length(x)。ylabel(39。 Subplot(212)。 f=fs*(0:511)/512。title(39。)。 在 MATLAB 中 將隨機(jī)噪聲 加入到語音信號(hào)中， 比較 被噪聲干擾的語音信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行 時(shí)域 分析 。 圖 35 Kaiser窗頻率響應(yīng) 圖 11 圖 36 信號(hào)的 時(shí)域 波形 比較 圖 37 信號(hào)的 頻譜圖比較 通過比較加噪后的語音信號(hào)的時(shí)域波形比原始語音信號(hào)發(fā)生了很大的變化，再通過濾波前后的信號(hào)波形和頻譜圖的對(duì)比，可以明顯看出濾波后的波形開始變 得清晰了，有點(diǎn)接近原 12 始信號(hào)的波形圖了。 8 第三 章 語音信號(hào)去噪的 仿真實(shí)現(xiàn) 及結(jié)果分析 語音信號(hào) 的 采集 利用 wavread 函數(shù)對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行采樣，采集出原始信號(hào)波形與頻譜，[x,fs,bits]=wavread(39。 ? ? ? ???? ????????120 !21 nnnxxI (110) 凱塞 窗（ Kaiser）的幅度 如式（ 111）所示 ： ? ? ? ? ? ?? ?????212 c o s20NN nnW ???? (111) 由公式可知，凱塞 窗的 β 值與貝賽爾函數(shù)級(jí) 數(shù)項(xiàng)數(shù) n是 兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，但都會(huì)對(duì)凱塞窗造成影響。窗口設(shè)計(jì)法就是截取 ??nhd 為有限長的一段因果序列，并用合適的窗口函數(shù)進(jìn)行加 權(quán)作為FIRDF 的單位脈沖響應(yīng) ??nh 。 同時(shí)， IIR數(shù)字濾波器在設(shè)計(jì)上可以借助成熟的模擬濾波器 的成果，巴特沃斯 (Butterworth)濾波器、切比雪夫 (Chebyshev)濾波器、橢圓 (Cauer)濾波器、貝塞爾 (Bessel)濾波器等，這些典型的濾波器各有特點(diǎn)。 ???? 與 ???? 不同。 數(shù)字濾波器 的基本理論和 設(shè)計(jì)的基本原理 數(shù)字濾波器的類型 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在國內(nèi)外已經(jīng)取得了很大的成績。采樣頻率的倒數(shù)是采樣周期或者叫作采樣時(shí)間，它是 2 采樣之間的時(shí)間間隔。 采樣定理 在進(jìn)行模擬 /數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率 fs 大于信號(hào)中，最高頻率 fm 的 2 倍時(shí)，即： fs=2fm,則采樣之后的數(shù)字信號(hào)完整地保留了原始信號(hào)中的信息，一般實(shí)際應(yīng)用中保證采樣頻率為信號(hào)最高頻率的 5～ 10 倍；采樣定理又稱奈奎斯特定理。 本 次 課程設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容 是基于 MATLAB 的 FIR 濾波器語音信號(hào)去噪。2Δ t)， ...來表示 ,只要這些采樣點(diǎn)的時(shí)間間隔 Δ t≤1/2 F，便可根據(jù)各采樣值完全恢復(fù)原來的信號(hào) f(t)。 采樣頻率的常用的表示符號(hào)是 fs。 （ 1） FIR 濾波器 有限長單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器（ Finite Impulse Response Digital Filter,縮寫FIRDF）：有限長單位沖激響應(yīng)濾波器，是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中最基本的元件，最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)線性相性濾波，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)。 20 ?? ? 在信號(hào)處理中很有實(shí)用價(jià)值（如希伯爾特變換器），這是 FIRDF 除了線性相位濾波外，還具有真正交變換作用 [2]。 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)方法有許多種，如窗函數(shù)設(shè)計(jì)法、頻率采樣設(shè)計(jì)法和最優(yōu)化設(shè)計(jì)法等。如果要求第一類線性相位 FIRDF，則要求 ??nh 關(guān)于? ?21N 點(diǎn)偶對(duì)稱。 然后調(diào)用系統(tǒng)函數(shù) rand 產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)信號(hào)，對(duì)原始語音信號(hào)進(jìn)行加噪處理，加噪過程中必須計(jì)算信號(hào)長度，并產(chǎn)生和原始信號(hào)長度相同的隨機(jī)信號(hào)，否則軟件將提示錯(cuò)誤。 播放語音信號(hào)可以調(diào)用函數(shù) sound（ x,fs,bits） [4]。 語音信號(hào)經(jīng)過 FIR 濾波器的濾除噪聲的處理， 在 Matlab 中，函數(shù) sound 可以對(duì)聲音進(jìn)行回放。 通過結(jié)論可看出雖然基本上 達(dá)到了預(yù)期的濾波效果 ， 但也存在 許多 的不足， 濾波效果不是特別理想。 %對(duì)信號(hào)做 1024 點(diǎn) FFT 變換 magX=abs(y)。 subplot(212)。plot(x)。原始語音信號(hào)頻譜圖 39。grid on。 16 y=fft(x,1024)。 %繪制加噪語音信號(hào)的時(shí)域圖形 title(39。)。)。 Subplot(212)。ylabel(39。 %加隨機(jī)噪聲 L=length(x)。 %濾波器設(shè)計(jì) wp=2*pi*fp/Fs。 freqz(hn)。 freqz(hn)。加噪后語音信號(hào)的時(shí)
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