【導讀】在現(xiàn)代各種通信系統(tǒng)中，由于自然界中的各種各樣的復雜噪聲不免會摻雜在其中，穩(wěn)定、靈活、不存在阻抗匹配問題，可以實現(xiàn)模擬濾波器無法實現(xiàn)的特殊濾波功能。數(shù)字濾波器和有限長沖激響應數(shù)字濾波器。實現(xiàn)IIR濾波器的階次較低，所用。本論文研究的主要內(nèi)容就是基于Matlab軟件仿真設計數(shù)字濾波器，將摻雜。比分析即可驗證濾波前后特性差別。同時本文還介紹了數(shù)字濾波器的設計方法并將。IIR濾波器與FIR濾波器進行了分析比較更進一步的闡述了各數(shù)字濾波器的優(yōu)缺點。（三）IIR數(shù)字濾波器的設計.......

　　

【正文】 024]。 subplot(2,1,2)。 plot(f(1:1024),abs(y(1:1024)))。 title(39。語音信號頻譜圖 39。)。 %產(chǎn)生噪聲信號并加到語音信號 t=(0:length(x)1)/8000。 f=Fs*(0:1023)/2048。 Au=。 d=[Au*cos(2*pi*50*t)]39。 %噪聲為 50Hz的余弦信號 x2=x+d。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 24 y1=fft(x,2048)。 y2=fft(x2,2048)。 figure(2) plot(t,x2) xlabel(39。time(s)39。)。 ylabel(39。幅度 39。)。 figure(3) subplot(2,1,2)。 plot(f,abs(y2(1:1024)))。 xlabel(39。Hz39。)。ylabel(39。幅度 39。)。 sound(x2,Fs,bits)。 fp=200。fs=100。Fs=8000。 rp=1。rs=10。 wp=2*pi*fp/Fs。 ws=2*pi*fs/Fs。 T=1。Fs1=1。 wap=2*tan(wp/2)。 was=2*tan(ws/2)。 [N,wc]=buttord(wap,was,rp,rs,39。s39。)。 [B,A]=butter(N,wc,39。high39。,39。s39。)。 [Bz,Az]=bilinear(B,A,Fs1)。 figure(4)。 [h,w]=freqz(Bz,Az,512,Fs1*8000)。 plot(w,abs(h))。 title(39。巴特沃斯高通濾波器 39。)。 xlabel(39。頻率（ HZ） 39。)。ylabel(39。耗損（ dB） 39。)。 grid on。 yd=filter(Bz,Az,x2)。 figure(5)。 subplot(2,1,1)。plot(yd)。 title(39。濾波后信號波形 39。)。 ydd=fft(yd,2048)。 subplot(2,1,2)。plot(f(1:1024),abs(ydd(1:1024)))。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 25 title(39。濾波后信號頻譜 39。)。 sound(yd,Fs,bits) 圖 21 原始語音信號時域波形和頻譜圖 圖 22 加噪信號的時域波形 圖 23 加噪信號的頻譜 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 26 圖 24 巴特沃斯高通濾波器 圖 25 濾波后信號波形和頻譜圖 由所得結(jié)果可知，所設計的濾波器符合要求。 （三）帶通濾波器濾波處理 將語音信號和噪音信號疊加可以得到含噪聲信號，分析其頻譜特性之后用巴 特沃思帶通濾波器進行濾波。 MATLAB 程序如下，仿真處理如圖 2630 所示。 Fs=8000。 [x,Fs,bits]=wavread(39。39。)。 x=x(:,1)。 figure(1)。 subplot(2,1,1)。 plot(x)。 %sound(x,Fs,bits)。 %回放語音 title(39。語音信號時域波形圖 39。) y=fft(x,2048)。 f=(Fs/2048)*[1:1024]。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 27 subplot(2,1,2)。 plot(f(1:1024),abs(y(1:1024)))。 title(39。語音信號頻譜圖 39。)。 %產(chǎn)生噪聲信號并加到語音信號 t=(0:length(x)1)/8000。 f=Fs*(0:1023)/2048。 Au=。 d=[Au*cos(2*pi*50*t)]39。 %噪聲為 50Hz的余弦信號 x2=x+d。 y1=fft(x,2048)。 y2=fft(x2,2048)。 figure(2) plot(t,x2) xlabel(39。time(s)39。)。 ylabel(39。幅度 39。)。 figure(3) subplot(2,1,2)。 plot(f,abs(y2(1:1024)))。 xlabel(39。Hz39。)。ylabel(39。幅度 39。)。 sound(x2,Fs,bits)。 fp=[200,2500]。fs=[100,3000]。Fs=8000。 rp=1。rs=10。 wp=2*pi*fp/Fs。 ws=2*pi*fs/Fs。 T=1。Fs1=1。 wap=2*tan(wp/2)。 was=2*tan(ws/2)。 [N,wc]=buttord(wap,was,rp,rs,39。s39。)。 [B,A]=butter(N,wc,39。s39。)。 [Bz,Az]=bilinear(B,A,Fs1)。 figure(4)。 [h,w]=freqz(Bz,Az,512,Fs1*8000)。 plot(w,abs(h))。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 28 title(39。巴特沃斯帶通濾波器 39。)。 xlabel(39。頻率（ HZ） 39。)。ylabel(39。耗損（ dB） 39。)。 grid on。 yd=filter(Bz,Az,x2)。 figure(5)。 subplot(2,1,1)。plot(yd)。 title(39。濾波后信號波形 39。)。 ydd=fft(yd,2048)。 subplot(2,1,2)。plot(f(1:1024),abs(ydd(1:1024)))。 title(39。濾波后信號頻譜 39。)。 sound(yd,Fs,bits) 圖 26 原始語音信號時域波形和頻譜圖 圖 27 加噪信號的時域波形 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 29 圖 28 加噪信號的頻域波形 圖 29 巴特沃斯帶通濾波器 圖 30 濾波后信號時域波形和頻譜圖 由所得結(jié)果可知，所設計的濾波器符合要求。 （四）本章小結(jié) 本章主要對不同加噪信號進行了濾波處理并對加噪前后信號的時域和頻域波形進行了分析比較。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 30 結(jié) 語 人 們 在獲取語音 信號 的過程中，不可避免的會 受到外界環(huán)境的干擾和影響， 這些干擾和影響 不但降低了語音質(zhì)量和語音的可懂度，嚴重時將導致不可預知的不良效果。當 這些語音信號 經(jīng)過 數(shù)字處理， 用濾波器把 噪聲雜波濾除， 便 得到純凈的語音信號。 該 畢業(yè) 設計 的目的就是設計數(shù)字濾波器過濾被干擾的語音信號 ， 論文的主要工作有： 錄制一段原始語音信號，然后利用 Matlab 程序函數(shù) 分別 產(chǎn)生一 段 噪聲信號， 分別加入原始信號中， 調(diào)用 MATLAB 程序中 sound 函數(shù)功能試聽一下語音信號的變化，會發(fā)現(xiàn)聲音比較刺耳尖銳，同時通過信號的波形與頻譜圖可以明顯看出加入噪聲前后的變化情況，然后 根據(jù)不同的 噪聲設計不同的 濾波器進行濾波，通過程序調(diào)用顯示其濾波后的波形可以明顯的看到語音信號加噪前后的整個變化過程。 通過 這次畢業(yè) 設計，我對語音信號的濾波功能有了全面的認識，對數(shù)字信號處理的知識點有了更深層次的理解，進一步了解信號的產(chǎn)生、頻譜分析的方法 ， 學會 了 分析濾波器的優(yōu)劣和性能，提高了分析問題和解決問題的能力。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 31 參考文獻 [1] 劉令普 .數(shù)字信號處理 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社 ,20xx。 [2] 李行一 .數(shù)字信號處理 .重慶：重慶大學出版社 ,20xx。 [3] 李益華 .MATLAB 輔助現(xiàn)代工程數(shù)字信號處理（第 2 版） .西安電子科技大學出版社 ,20xx。 [4] 董長虹 . MATLAB信號處理與應用 .北京：國防工業(yè)出版社， 20xx。 [5] 張亞妮 .基于 MATLAB的數(shù)字濾波器設計 .遼寧工程技術(shù)大學學報 , 20xx。 [6] 張德豐，楊文茵 . MATLAB仿真技術(shù)與應用 .清華大學出版社， 20xx。 [7] 陳懷琛，數(shù)字信號處理教程 ?MATLAB 釋疑與實現(xiàn) .電子工業(yè)出版社 , 20xx [8] Harry YF . 北京 :人民郵電出版社 , 1985 [9] 王世一 .數(shù)字信號處理 .北京：北京理工大學出版社， 20xx。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 32 附 錄 部分程序源代碼： 利用 MATLAB 程序產(chǎn)生 50Hz的余弦信號噪聲加入到語音信號中，模仿語音信號被污染，并對其頻譜分析。其 主要 程序如下： fs=8000。 x1=wavread(39。39。)。 t=(0:length(x1)1)/8000。 f=fs*(0:1023)/2048。 Au=。 d=[Au*cos(2*pi*50*t)]39。 %噪聲為 50Hz的余弦信號 x2=x1+d。 y1=fft(x1,2048)。 y2=fft(x2,2048)。 figure(1) plot(t,x2) xlabel(39。time(s)39。)。 ylabel(39。幅度 39。)。 figure(2) subplot(2,1,1)。 plot(f,abs(y1(1:1024)))。 xlabel(39。Hz39。)。ylabel(39。幅度 39。)。 subplot(2,1,2)。 plot(f,abs(y2(1:1024)))。 xlabel(39。Hz39。)。ylabel(39。幅度 39。)。 sound(x2,fs,bits)。 運行程序后得到加噪后的語音信號時域波形與頻譜圖如圖 3 32所示 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 33 圖 31 加噪后語音信號波形 圖 32 加噪前后語音頻譜 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 34 后 記 光陰似箭，歲月如梭，短暫而充實的大學生活即將接近尾聲。 本文 是大學來最后一個學期的學習任務，從開始進入課題到資料的搜集再到論文的順利完成，整個過程離不開老師、朋友們的熱情幫，在此，我想表達一下我的感激之情。 首先，感謝高等學校教育部門制定了本科生畢業(yè)論文 (設計 )的重要實踐教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)論文 (設計 )是學生畢業(yè)前全面素質(zhì)教育的重要實踐訓練，其目的是為了培養(yǎng)學生科學的思維方式和正確的設計思想，綜合運用所學理論、知識和技能分析和解決實際問題的能力。通過本次畢業(yè)設計，我覺得自己無論在理論知識方面還是在綜合實踐能力方面都 得到了很大的提高。 其次， 向我的導師 華鳴 老師致以誠摯的謝意。 華 老師學識淵博、治學嚴謹，平易近人 ， 為我營造了一種良好的精神氛圍。在 本次本科生畢業(yè)設計 的過程中， 華 老師給予 了我許許多多的關懷和幫助。 同時 ，我要感謝我們學院給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學到了 許多 知識，并從他們身上學到了如何求知治學、如何為人處事。 衷心感謝 我的室友和同學們，我們一起學習、一起研究，共同進步，平日里大家關于 畢業(yè) 設計的討論給了我很多啟發(fā)， 我在次深表謝意。 最后，向我的親愛的家人 ，老師，同學 表示深深的謝意， 他 們給予我的愛、理 解、關心和支持是我不斷前進的動力 。 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 35 中國傳媒大學南廣學院本科畢業(yè)論文 36