語(yǔ)音信號(hào)的fir濾波器處理課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-23 04:38本頁(yè)面
【正文】 器中開(kāi)辟一個(gè) N單元的緩沖區(qū)（滑窗） ，用來(lái)存放最新的 N個(gè)輸入樣本； （2）從最老樣本開(kāi)始取數(shù)，每取一個(gè)樣本后，將此樣本向下移位； （3）讀完最后一個(gè)樣本后，輸入最新樣本存入緩沖區(qū)的頂部。 CCS 程序流程圖開(kāi)始DSP 初始化將濾波系數(shù)分別存放在存儲(chǔ)單元 bn 中從第 L 個(gè)數(shù)開(kāi)始讀入抽樣值抽樣值存入在存儲(chǔ)單元 xn 中將 bn 中和 xn 中對(duì)應(yīng)的值相乘累加bn*xn+ACC=ACCL=L+1輸出結(jié)果 程序分析 FIR濾波器的 DSP實(shí)現(xiàn)主要有線性緩沖區(qū)法和循環(huán)緩沖區(qū)法兩種。 （4）下載程序、輸入數(shù)據(jù)，執(zhí)行程序，對(duì)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和算法評(píng)估。如出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤，將在構(gòu)建窗口中顯示錯(cuò)誤信息。使用 CCS提供的集成編輯環(huán)境，對(duì)頭文件、鏈接命令文件和源程序進(jìn)行編輯。另外根據(jù)板上的存儲(chǔ)器配置方式,編寫(xiě)存儲(chǔ)器配置文件 ,將MATLAB生成的 。在 CCS中編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序，進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn) FIR濾波的功能。點(diǎn)擊 Generate按鈕，選擇路徑，即可輸出前一步設(shè)計(jì)出的 FIR濾波器系數(shù)表。在 fdatool中，選擇 TargetsCode Composer Studio?IDE。在選項(xiàng)中選擇或輸入濾波器參數(shù)，然后點(diǎn)擊”Design Filter”按鈕完成濾波器設(shè)計(jì)。 %輸出 FIR 濾波器的系統(tǒng)參數(shù)在本設(shè)計(jì)中，使用 MATLAB模擬產(chǎn)生合成信號(hào)，然后利用 CCS進(jìn)行濾波。%d\n39。)。 %生成一個(gè) dat 文件fprintf(fid,39。w39。39。 %采樣 100 個(gè)點(diǎn)x1=round(1024*x)。 %語(yǔ)音文件的路徑 y=fft(x,1024)。D:\matlab\work\39。在 MATLAB 中輸入以上代碼，求出濾波器系數(shù)如下具有兩邊對(duì)稱(chēng)， h(0)=h(36)=－ ， h(1)=h(35)=－ ， h(2)=h(34)=h(3)=h(33)= ， h(4)=h(32)= ， h(5)=h(31)=－h(huán)(6)=h(30)=－ ， h(7)=h(29)= ， h(8)=h(28)=h(9)=h(27)=－ ， h(10)=h(26)=－ ， h(11)=h(25)=－h(huán)(12)=h(24)= ， h(13)=h(23)= ， h(14)=h(22)=－h(huán)(15)=h(21)=－， h(16)=h(20)=， h(17)=h(19)=h(18)=CCS的輸入語(yǔ)音信號(hào)的輔助產(chǎn)生（MATLAB）理想情況：FIR 濾波器的輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 文件中，共 300 初始化讀入語(yǔ)音信號(hào)原始音頻抽樣加噪聲并低通濾波導(dǎo)出混合信號(hào)供 DSP 處理個(gè)點(diǎn)，由頻率為 1000Hz 和 2500Hz 的兩個(gè)余弦波疊加而成為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性，自身錄制一個(gè)語(yǔ)音片段，主要信號(hào)為低頻成分，其中夾雜著高頻成分的噪聲。m=[1 1 0 0]?？梢钥吹? ,這是 WINDOWS 操作系統(tǒng)規(guī)定的聲音文件存的標(biāo)準(zhǔn)。點(diǎn)擊放音按鈕,可以實(shí)現(xiàn)所錄音的重現(xiàn)。將話筒插入計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音輸入插口上,啟動(dòng) MOOo錄音專(zhuān)家。將混疊后的信號(hào)數(shù)據(jù)和濾波器參數(shù)輸入 CCS 進(jìn)行 DSP 編程，在 DSP 中實(shí)現(xiàn) FIR 帶通濾波，并使用CCS 的頻譜分析功能，查看最終 DSP 的濾波效果。對(duì)于 DSP 的處理，首先，通過(guò) Matlab給語(yǔ)音信號(hào)添加高頻噪音，即將原始信號(hào)調(diào)制到某一高頻上（本設(shè)計(jì)用10000hz） ，再將其與原始語(yǔ)音信號(hào)相疊加，最后將這個(gè)疊加后的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)（matlab 編程） ，并存入后綴為 dat 的文件中。設(shè)計(jì)中用到的函數(shù)主要有wavread,sound,fft,subplot,plot,fir1,freqz,filter。 缺點(diǎn)：（1）因?yàn)闊o(wú)極點(diǎn)，要獲得好的過(guò)渡帶特性，需以較高的階數(shù)為代價(jià)；（2）無(wú)法利用模擬濾波器的設(shè)計(jì)結(jié)果，一般無(wú)解析設(shè)計(jì)公式，要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序完成 。泄漏與窗函數(shù)頻譜的兩側(cè)旁瓣有關(guān)，如果兩側(cè)瓣的高度趨于零，而使能量相對(duì)集中在主瓣，就可以較為接近于真實(shí)的頻譜，為此，在時(shí)間域中可采用不同的窗函數(shù)來(lái)截短信號(hào)。信號(hào)截短以后產(chǎn)生的能量泄漏現(xiàn)象是必然的，因?yàn)榇昂瘮?shù) w(t)是一個(gè)頻帶無(wú)限的函數(shù)，所以即使原信號(hào) x(t)是有限帶寬信號(hào)，而在截短以后也必然成為無(wú)限帶寬的函數(shù)，即信號(hào)在頻域的能量與分布被擴(kuò)展了。無(wú)線長(zhǎng)的信號(hào)被截?cái)嘁院?，其頻譜發(fā)生了畸變，原來(lái)集中在 f(0)處的能量被分散到兩個(gè)較寬的頻帶中去了（這種現(xiàn)象稱(chēng)之為頻譜能量泄漏） 。不過(guò)，當(dāng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工程測(cè)試信號(hào)處理時(shí)，不可能對(duì)無(wú)限長(zhǎng)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和運(yùn)算，而是取其有限的時(shí)間片段進(jìn)行分析。 窗函數(shù)簡(jiǎn)介數(shù)字信號(hào)處理的主要數(shù)學(xué)工具是傅里葉變換。 (4) 累加器用以實(shí)現(xiàn) N 個(gè)乘積的累加，即將當(dāng)前 x（n）所對(duì)應(yīng)的 N 個(gè)乘積進(jìn)行累加，所得到的和就是 y（n） ?！ ?2) 輸入序列 x（n）的移位寄存 輸入序列 x（n）是不斷變化的，因此只能對(duì)其進(jìn)行移位寄存，寄存器的個(gè)數(shù)為 N，即 N 個(gè)寄存器中分別存放著 x（n） 、x（n1）……x（nN+1） ，它們都隨著 n 的變化而變化。即求出時(shí)域的 h(n)后，便可通過(guò)卷積來(lái)實(shí)現(xiàn)頻域的濾波。在頻域，當(dāng)其輸入信號(hào)為 X(ejω)時(shí)，如濾波器的頻率響應(yīng)為 H(ejω)，則其輸出信號(hào)為 Y(ejω)=X(ejω)H(ejω)。IIR 濾波器是無(wú)限沖激響應(yīng)濾波器。濾波器特性可以用其頻率響應(yīng)來(lái)描述，按其特性的不同，可以分為低通濾波器，高通濾波器，帶通濾波器和帶阻濾波器等。信號(hào)在它的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)拿恳粋€(gè)環(huán)節(jié)都可能由于環(huán)境和干擾的存在而畸變，有時(shí)，甚至是在相當(dāng)多的情況下，這種畸變還很?chē)?yán)重，以致信號(hào)及其所攜帶的信息被深深地埋在噪聲當(dāng)中了。也就是說(shuō)，可以只用原模擬信號(hào)在一系列離散時(shí)間坐標(biāo)點(diǎn)上的樣本值表達(dá)原始信號(hào)而不丟失任何信息，波、波形、信號(hào)這些概念既然表達(dá)的是客觀世界中各種物理量的變化，自然就是現(xiàn)代社會(huì)賴(lài)以生存的各種信息的載體。因?yàn)樽宰兞繒r(shí)間‘是連續(xù)取值的，所以稱(chēng)之為連續(xù)時(shí)間信號(hào)，又習(xí)慣地稱(chēng)之為模擬信號(hào)(Analog Signal)。 “波”是一個(gè)非常廣泛的物理概念，在電子技術(shù)領(lǐng)域，
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