【正文】 B = A = 0 0 繪制的頻率采樣型FIR濾波器如圖38所示。 % 播放加噪語音信號 sound (y_fil,fs,bits)。對應程序如下： sound(x,fs,bits)。通過觀察和分析圖像，濾波后的語音信號時域波形與原始語音信號時域波形基本一致，位于幅度譜9000Hz處的單頻噪聲被濾除，與原始語音信號幅度譜基本一致。Y_fil=Y_fil(1:N/2)。對應程序如下： y_fil=filter(h,1,y)。 % 調(diào)用自編函數(shù)計算濾波器的頻率特性 delta_w=2*pi/1000。 % 產(chǎn)生M階的BOHMAN窗 h=hd.*w_bohmanwin。 hd=ideal_lp(wc,M)。 % 將Hz為單位的模擬頻率換算為rad為單位的數(shù)字頻率 M=ceil(10*pi/tr_width)+1 % 計算BOHMAN窗設計該濾波器時需要的階數(shù) n=[0:1:M1]。ws=fo/fs*2*pi。fo=8800。fs=22050。圖36濾波器的頻譜圖 濾波器設計過程對應的程序如下： Rp=1。最后畫出該低通濾波器的頻譜特性圖。所以濾波器的長度M=24，小于設置的指標1dB，真正的阻帶衰減As是49dB，大于設置的指標45dB,。最后計算出真正的阻帶衰減As，和真正的通帶波紋Rp，檢測設計的濾波器是否符合要求。設置的低通濾波器的性能指標如下：fp=4000Hz， fo=8800Hz， Rp=1dB， As=45dB 其中fp為通帶截止頻率，fo為阻帶截止頻率， Rp為通帶波紋，As為阻帶衰減。由于BOHMAN窗的過渡帶寬定為。圖35 加噪前后語音信號的時域和頻域波形 濾波器設計 本課程設計利用BOHMAN窗實現(xiàn)FIR濾波器的設計。如圖33所示。 % 計算頻譜的譜線間隔f=0:deltaf:fs/2deltaf。 Y=Y(1:N/2)。 Y=abs(fft(y))。然后對語音號進行快速傅里葉變換，得到信號的頻譜特性。 % 加噪聲 sound(y,fs,bits)。 % 計算時間范圍，樣本數(shù)除以采樣頻率 x=x(:,1)39。 % 計算信號x的長度 fn=9000。 sound(x,fs,bits)。)。圖33 聲音屬性圖34 聲音選定 對應程序如下： [x,fs,bits]=wavread(39。首先通過錄音機打開語音信號，點擊文件/屬性，如圖33所示。采集完成后在信號中加入一個頻率為9000Hz的單頻噪聲。點擊文件/另存為，并保存。 圖21 Bohwin窗3 設計步驟 設計流程圖語音信號濾波去噪——使用BOHMAN窗設計的頻率采樣型FIR濾波器的設計流程圖如圖31所示。 0]。w = [ 0。if trivialwin, return, end。[6]Bohman窗對應的Bohmanwin函數(shù)定義源程序如下：function w = bohmanwin(n)error(nargchk(1,1,nargin))。做法是從信號中截取一個時間片段，然后用觀察的信號時間片段進行周期延拓處理，得到虛擬的無限長的信號，然后就可以對信號進行傅里葉變換、相關(guān)分析等數(shù)學處理。表21 常見窗函數(shù)性能小結(jié)過渡帶寬Δw 窗函數(shù)名 最小阻帶衰減近似值 準確值 矩形 21dB Bartlett 25dB Hanning 44dB Hamming 53dB Blackman 74dB BOHMAN窗 本課程設采用BOHMAN窗，通過查閱資料和實際調(diào)試，BOHMAN窗的過渡帶寬定為。 h(n)=hd(n)w(n) (26)窗口設計法的基本思想：對于給定的濾波器技術(shù)要求，選擇濾波器長度M和具有最窄主瓣寬度和盡可能最小的旁瓣衰減的某個窗函數(shù)w(n)。 hd(n)= (25) (2)由性能指標確定窗函數(shù)w(n)和窗口長度N。 其中 在0≤n≤M1內(nèi)關(guān)于α的某個對稱函數(shù) w(n)= (24)0 根據(jù)如何定義上面的w(n)，可以得到不同的窗函數(shù)設計。為了得到一個長度為M的因果且線性相位FIR濾波器h(n)，就必須有 hd(n) , 0≤n≤M1 h(n)= 和α= (23)