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基于dsp語音信號(hào)的fir濾波器處理(留存版)

2025-01-09 03:51上一頁面

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【正文】 語音信號(hào)加入單頻噪聲前后的時(shí)域和頻域波形圖 濾波器設(shè)計(jì) 在 Matlab 中,可以利用 矩形窗、三角窗、漢寧窗、漢明窗、布萊克曼窗、凱塞窗等 設(shè)計(jì) FIR濾波器, 在本次課程設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用漢寧 窗設(shè)計(jì)出 FIR濾波器。 % 將 Hz為單位的模擬頻率換算為 rad 為單位的數(shù)字頻率 wsd=fsd/fs*2*pi。 其調(diào)用格式: sound (x, fs, bits); 可以感覺濾波前后的聲音有變化。掌握了基于 DSP的應(yīng)用開發(fā),開闊了視野,增長(zhǎng)了知識(shí),是進(jìn)入現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域重要技能,乃至大規(guī)模集成電路的開發(fā)也是會(huì)用到的基礎(chǔ),今后要予以重視并積極努力去學(xué)習(xí)。 Y=fft(y)。 grid on。加噪聲后的時(shí)域波形圖 39。)。 dw=df/fs*2*pi。w/pi39。)。 title(39。 title(39。f39。)。 title(39。f39。 title(39。)。t39。 title(39。Y_fil=Y_fil(1:length(Y_fil)/2)。)。w/pi39。 title(39。fcu=(fpu+fsu)/2。加噪聲后的頻域波形圖 39。 grid on。)。 % 單頻噪 聲頻率設(shè)為 1800Hz t=0:1/fs:(length(x)1)/fs。在編寫公式時(shí),應(yīng)該單擊“插入”,然后選擇“對(duì)象”,在選擇“公式 ”就可以編寫公式。 % 用設(shè)計(jì)好 的濾波器對(duì) y進(jìn)行濾波 Y_fil=abs(fft(y_fil))。 14 df=min((fsdfpd),(fpufsu))。 % 截取前半部分 deltaf=fs/2/length(X)。這就是說采樣頻率是衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 常見的窗函數(shù),可以分為以下主要類型, ( 1) 冪窗 采用時(shí)間變量某種冪次的函數(shù),如矩形、三角形、梯形或其它時(shí)間( t)的高次冪; ( 2) 三角函數(shù)窗 應(yīng)用三角函數(shù),即正弦或余弦函數(shù)等組合成復(fù)合函數(shù),例如漢寧窗、海明窗等; ( 3) 指數(shù)窗 采用指數(shù)時(shí)間函數(shù) , 例如高斯窗等 [5]。在新的版本中也加入了對(duì) C, FORTRAN, C++ , JAVA 的支持。 課程設(shè)計(jì)目的 數(shù)字信號(hào)處理( Digital Signal Processing,簡(jiǎn)稱 DSP)是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。 本次的課程設(shè)計(jì)主要采用的是第一類設(shè)計(jì)方法,是利用漢寧窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR 濾波器對(duì)一段語音進(jìn)行濾波去噪,通過這一過程,對(duì)濾波前后波形進(jìn)行對(duì)比分析得到結(jié)論。 設(shè) FIRDF 的單位脈沖響應(yīng) )(nh 的長(zhǎng)度為 N ,則其頻率響應(yīng)函數(shù)為 ??? ?? 10 )()( Nn njj enheH ?? ( 21) 一般將 )( ?jeH 表示成如下形式: )()()( ??? ? jgj eHeH ? ( 22) 式中, )(?gH 是 ? 的實(shí)函 數(shù)(可以去負(fù)值)。而 ??nhd 關(guān)于 ??n 點(diǎn)偶對(duì)稱,所 ? ? 2/1?? N? ,同時(shí)要求 ??nw 關(guān)于 ? ? 2/1?N 點(diǎn)偶對(duì)稱。 sound(x,fs,bits)。利用 Matlab 中的函數(shù) freqz 畫出各濾波器的頻率響應(yīng) ,首先利用數(shù)字信號(hào)處理里面學(xué)過的知識(shí),根據(jù)自己選定的參數(shù),用漢寧窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR 數(shù)字濾波器,得到數(shù)字濾波器的參數(shù) b, a。 wsu=fsu/fs*2*pi。 聲音變得不會(huì)有刺耳的聲音,而且比以前更加地平滑。 在此次課程中主要的要求是用麥克風(fēng)采集一段語音信號(hào),在 MATLAB 軟件平臺(tái)上,利用編程加入噪聲函數(shù), 繪制 出前后的 波形并觀察其頻譜,給定相應(yīng)技術(shù)指標(biāo),用 漢寧窗 設(shè)計(jì)一個(gè)滿足指標(biāo)的 FIR 濾波器, 自己編寫出符合漢寧窗函數(shù)性質(zhì)的函數(shù), 對(duì)該語音信號(hào)進(jìn)行濾波去噪處理,比較濾波前后 的波形和頻譜并進(jìn)行分析,根據(jù)結(jié)果和學(xué)過的理論得出合理的結(jié)論 ,寫出符合要求的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。 % 對(duì)原始信號(hào)和加噪信號(hào)進(jìn)行 fft變換 X=X(1:length(X)/2)。 %加上標(biāo)題和橫坐標(biāo)名稱 subplot(2,2,2)。)。ylabel(39。 % 將 Hz 為單位的模擬頻率換算為 rad 為單位的數(shù)字頻率 wsd=fsd/fs*2*pi。)。 grid on。脈沖響應(yīng) 39。加噪聲前的時(shí)域波形 39。)。 grid on。濾波后的時(shí)域波形 39。)。plot(f,Y_fil)。Y39。 xlabel(39。plot(f,X)。 % 用設(shè)計(jì)好的濾波器對(duì) y進(jìn)行濾波 Y_fil=abs(fft(y_fil))。pha39。 xlabel(39。plot(w/pi,db)。 % 帶阻濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo) fcd=(fpd+fsd)/2。 title(39。)。t39。 % 計(jì)算信號(hào) x的長(zhǎng)度 fn=1800。然后自己查了一些相關(guān)書籍得知,繪制流程圖時(shí) 一般用橢圓表示 “ 開始 ” 與 “ 結(jié)束 ” , 行動(dòng)方案普通工作環(huán)節(jié)用矩形表示 , 問題判斷或判定(審核 /審批 /評(píng)審)環(huán)節(jié)用菱形表示 ,箭頭代表工作流方向 , 流程圖實(shí)例圖 , 輸入輸出為平行四邊形 。 在同一張大圖里分別繪制原始信號(hào) x,加噪信號(hào) x’ ,濾波去噪信號(hào) y的時(shí)域波形和頻譜,以便比較和分析; 主程序如下: y_fil=fftfilt(h_bs,y)。fcu=(fpu+fsu)/2。 Y=Y(1:length(Y)/2)。采樣頻率與聲音頻率之間有一 定的關(guān)系,根據(jù)奎斯特理論,只有采樣頻率高于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍時(shí),才能把數(shù)字信號(hào)表示的聲音還原成為原來的聲音。窗口設(shè)計(jì)法就是截取 ??nhd 為有限長(zhǎng) 8 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 。 6 圖 11 MATLAB 的設(shè)計(jì)平臺(tái) MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣,它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分 相似,故用 MATLAB 來解算問題要比用 C, FORTRAN 等語言完成相同的事情簡(jiǎn)捷得多,并且 MathWork也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu)點(diǎn) ,使 MATLAB 成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。 關(guān)鍵詞 DSP 應(yīng)用實(shí)例; 濾波去噪; FIR濾波器;漢寧窗; MATLAB 使用
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