數(shù)字濾波器及在語音信號(hào)分析中的作用_數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)-展示頁
2025-03-16 14:56本頁面
【正文】 、程序調(diào)試；五、總結(jié)；六、附件（所有程序的原代碼，要求對(duì)程序?qū)懗霰匾淖⑨專?；七、評(píng)分表。 正文的格式 :一級(jí)標(biāo)題用 3 號(hào)黑體 ,二級(jí)標(biāo)題用四號(hào)宋體加粗 ,正文用小四號(hào)宋體 。文檔中包括設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)仿真程序、仿真結(jié)果及相應(yīng)的分析與結(jié)論。 機(jī)演示。 TLAB 設(shè)計(jì) FIR 和 nR 數(shù)字濾波器的方法。 Windows 環(huán)境下語音信號(hào)采集的方法。 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 課程名稱 數(shù)字 信號(hào)處理 課題名稱 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及在語音信號(hào)分析中的應(yīng)用 專 業(yè) 通信工程 班 級(jí) 通信 工程 1101 《數(shù)字 信號(hào)處理 》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 、設(shè)計(jì)目的 綜合運(yùn)用數(shù) 字信號(hào)處理的理論知識(shí)進(jìn)行頻譜分析和濾波器設(shè)計(jì)，通過理論推導(dǎo)得出相應(yīng)結(jié)論，再利用 MATLAB 作為編程工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，從而加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，建立概念。 二、設(shè)計(jì)要求 MATLAB 的使用，掌握 MATLAB 的程序設(shè)計(jì)方法。 數(shù)字信號(hào)處理的基本概念、基本理論和基本方法。 用 MATLAB 對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理 計(jì)報(bào)告 4000 以上，含程序設(shè)計(jì)說明，用戶使用說明，源程序清單及程序 框圖。 有詳細(xì)的文檔。 三、進(jìn)度安排 第 一 周 星期一： 課題講解，查閱資料 星期二 : 總體設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì) 星期三： 編程，上機(jī)調(diào)試、修改程序 星期四： 上機(jī)調(diào)試、完善程序 星期五： 答辯 星期六 星期天：撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告 附： 課程設(shè)計(jì)報(bào)告裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、評(píng)分、附件（ A4 大小的圖紙及程序清單）。行距 為 22。 目 錄 課題的主要功能 ........................................................ 1 問題描述 .......................................................... 1 功能要求 ......................................................... 1 課題的功能模塊的劃分 ................................................... 2 濾波 器實(shí)現(xiàn)的原理 ...................................................... 3 FIR 濾波器 ......................................................... 3 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法 ...................................................... 3 程序調(diào)試 .............................................................. 4 對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域的分析 ................................... 4 含噪語音信號(hào)的合成 ............................................... 5 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)及濾波 ............................................ 8 總結(jié) ................................................................. 16 附件 ................................................................. 16 評(píng)分表 ................................................................ 21 1 課題的主要功能 問題描述 語音信號(hào)采集（每 個(gè)同學(xué)必須錄制本人的語音信號(hào)） 錄制一段 課程設(shè)計(jì)學(xué)生 的語音信號(hào) 并保存為文件 ， 要求長(zhǎng)度不小于 10 秒， 并對(duì)錄制的信號(hào)進(jìn)行采樣； 錄制時(shí)可以使用 Windows 自帶的錄音機(jī)，或者使用其它專業(yè)的錄音軟件，錄制時(shí)需要配備錄音硬件（如麥克風(fēng)），為便于比較，需要在安靜、干擾小的環(huán)境下錄音。根據(jù)頻譜圖求出其帶寬，并說明語音信號(hào)的采樣頻率不能低于多少赫茲。繪 出 疊 加噪 聲 后的語音信號(hào)時(shí)域和頻譜圖， 在視覺上與 原始 語音 信號(hào) 圖形 對(duì)比， 也可通過 Windows 播放軟件從聽覺上進(jìn)行對(duì)比，分析并體會(huì)含噪語音信號(hào)頻譜和時(shí)域波形的改變。 通帶最大衰減 Rp=1 dB。 采用窗函數(shù)法（至少采用兩種以上不同的窗函數(shù)）分別設(shè)計(jì)各型 FIR 濾波器（低通、高通、帶通、帶阻中的至少 3種類型）來對(duì)疊加噪聲前后的語音信號(hào)進(jìn)行濾波處理，繪出濾波器的頻域響應(yīng)，繪出濾波后信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜，并對(duì)濾波前后的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，分析信號(hào)的變化；在相同的性能指標(biāo)下比較各方法的濾波效果，并從理論上進(jìn)行分析（或解釋）。最后 用濾波器對(duì)干擾后的語音信號(hào)進(jìn)行濾波去噪。 加入噪聲干擾，繪制干擾后的時(shí)域波形和頻譜圖。 將干擾后的語音信號(hào)通過自己設(shè)計(jì)的濾波器，進(jìn)行濾波去噪。 結(jié)束 是否達(dá)到去噪 效果？ 3 本次濾波器設(shè)計(jì)分為原始語音信號(hào)模塊，噪音模塊，濾波器設(shè)計(jì)模塊，濾波器濾波模塊。濾波器設(shè)計(jì)模 塊，我選用的是矩形窗的低通和帶通濾波器設(shè)計(jì)，哈明窗的低通和帶通濾波器設(shè)計(jì)。 濾波器實(shí)現(xiàn)的原理 FIR 濾波器 FIR 濾波器：有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器，是數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時(shí)具有嚴(yán)格的線性相頻特性，同時(shí)其單位抽樣響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，因而濾波器是穩(wěn)定的系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器之前，必須首先根據(jù)工程實(shí)際的需要確定濾波器的技術(shù)指標(biāo)。因此，指標(biāo)的形式一般在頻域中給出幅度和相位響應(yīng)。第一種是絕對(duì)指標(biāo)。第二種指標(biāo)是相對(duì)指標(biāo)。 確定了技術(shù)指標(biāo)后，就可以建立一個(gè)目標(biāo)的數(shù)字濾波器模型。之后，利用數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)際濾波器模型來逼近給定的目標(biāo)。 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)問題實(shí)際上是確定能滿足所要求的轉(zhuǎn)移序列或脈沖響應(yīng)的常數(shù)的問題，設(shè)計(jì)方
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