數(shù)字信號處理課程設(shè)計-語音信號的數(shù)字濾波——fir數(shù)字濾波器的漢寧窗函數(shù)設(shè)計-資料下載頁
2025-08-15 12:42本頁面
【導(dǎo)讀】設(shè)計方法；掌握利用數(shù)字濾波器對信號進(jìn)行濾波的方法。并能夠?qū)υO(shè)計結(jié)果。語音信號文件保存的文件名為“”、格式PCM，8位，單聲道，如圖1和圖2所示。⑷在m文件編輯器中輸入相應(yīng)的指令將自己的語音信號導(dǎo)入Matlab工作臺。采樣速率與時間的乘積；本課程設(shè)計過程中的語音原始信號存為“”；截短后的輸出語音為：“”；疊加噪聲后的語音為“”。具體程序段見小標(biāo)題⑹，頻譜分析如下圖3。樣，采樣頻率大于信號最高頻率的2倍即可。圖，具體用到的編程函數(shù)為fft（）。橫坐標(biāo)為離散的頻譜，縱坐標(biāo)為其對。阻帶截止頻率fst=1400Hz；聲與氣流處理）。⑦因為濾波器加的是漢寧窗，所以從教材上查表可得??如下如4所示，是語音信號加20dB的高斯白噪聲后的時域和頻域波形?！啊蔽募唧w導(dǎo)出的函數(shù)是wavewrite（）。由于參數(shù)中已經(jīng)設(shè)定3dB截止頻。率為1100Hz,所以頻率在1100Hz的信號均被濾除，達(dá)到濾波效果。
【正文】 NSdBS N R lg10 沒加噪聲的語音信號的信噪比為： SNR1= dB 濾波后的語音信號的信噪比為： SNR2= dB 通過比較兩個信噪比的大小知道，此濾波器基本達(dá)到性能要求。因為符合要求的濾波器 濾波后的語音信號的信噪比要高于未加噪聲的語音信號的信噪比。 通過比較由程序代碼輸出的語音文件“ ”和“ ” ,雖然達(dá)到濾波的要求，但濾波效果不是很好。原因可能是參數(shù)選取的不好，跟實際的語音還有一定的差距；另一方面是原語音信號不好，在錄制時本身就由于外界干擾而自帶噪聲。 若想達(dá)到好的濾波效果，最好保證語音信號的效果，盡量減少外界干擾，把噪聲降到最低限度。再就是可以先多進(jìn)行幾次頻譜分析，選取能量集中的波形最好的一次來準(zhǔn)確確定各參數(shù)。 圖 8 濾波前后語音信號時域波形 課程設(shè)計說明書 沈 陽 大 學(xué) 通過兩圖的前后對比，加噪聲的時域信號波形的包絡(luò)周圍長滿了小刺刺，濾波后的語音信號的包絡(luò)與其相比明顯變得圓滑了許多。 圖 9為濾波前后 語音信號頻域波形對比圖： 通過圖 9 中濾波前后語音信號頻域波形的對比可知濾波器的設(shè)計基本上滿足了要求。 圖 9 濾波前后語音信號頻域波形圖 四、 設(shè)計體會 通過本次程序設(shè)計，掌握了各種濾波器的設(shè)計思想以及基本方法，對常用數(shù)字濾波器的設(shè)計和實現(xiàn)有了更全面的了解，特別是 FIR 濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)。掌握數(shù)字信號處理的工作原理及設(shè)計方法；了解了 MATLAB 軟件的基本 使用方法，并能 熟練操作 MATLAB 軟件， 會用常用的函數(shù) 并會編寫、調(diào)試程序，會利用軟件對濾波器仿真；掌握利用數(shù)字濾波器對信號進(jìn)行濾波的方法，并能夠?qū)?設(shè)計結(jié)果加以分析 ，會分析濾波器的濾波效果，基本到達(dá)了本次課程設(shè)計的目的。 同時， 增加 了 對 仿真軟件 的認(rèn)識 ， 學(xué)會 對各種軟件的使用 方法并能熟練操作， 加深理解 濾波器的概念， 初步掌握 系統(tǒng) 的設(shè)計 方法， 培養(yǎng)獨立 完成 工作 的 能力。 真真切切地把理論聯(lián)系于實際，有了親自動手的機會，當(dāng)中也不免遇到各種問題，但通過與老師、同學(xué)溝通，共同討論 課程設(shè)計說明書 沈 陽 大 學(xué) 研究，問題得到了很好的解決，如何調(diào)試、改進(jìn)方案等。不僅讓我體會到集體力量的偉大，團隊合作的重要性。總之，課程設(shè)計 訓(xùn)練 是 重要 的 教學(xué)環(huán)節(jié) ，通過對 FIR 濾波的設(shè)計和實現(xiàn)，達(dá)到進(jìn)一步完善對《數(shù)字信號處理》課 程學(xué)習(xí)的效果。 五、 參考文獻(xiàn) [1]程佩青 .數(shù)字信號處理教程 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,20xx. [2]黃順吉 .數(shù)字信號處理及應(yīng)用 [M].北京 :國防工業(yè) 出版社 ,1998. [3] 陳永彬 .數(shù)字信號處理 [M].南京 :南京工學(xué)院出版社 ,1987. [4] 王世一 .數(shù)字信號處理 [M].北京 :北京理工大學(xué) 出版社 ,1997. [5]Oppenheim A V,Schafer R Signal Hall,Inc[M],1975. [6]Brigham E Fast Fourier Transform[M].Prentice Hall Inc,1974.
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