【正文】 處理的基本能力十分具有代表性。 對(duì)數(shù)字信號(hào)處理離不開濾波器，因此濾波器的設(shè)計(jì)在信號(hào)處理中占有極其重要的地位。本論文“ 在 MATLAB 平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)語音信號(hào)的去噪研究與仿真 ” 綜合運(yùn)用了數(shù)字信號(hào)處理的各種基本知識(shí) ，進(jìn)而 對(duì)不帶噪語音信號(hào) 進(jìn)行 譜分析 以及帶噪語 音信號(hào)進(jìn)行譜分析和濾波處理。在設(shè)計(jì)過程中， 通過 設(shè)計(jì) FIR 數(shù)字濾波器和 IIR 數(shù)字濾波器來完成濾波處理。 關(guān)鍵字 濾波器 ； MATLAB； 仿真 ； 濾波 成都理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Speech signle denoising and simulation in MATLAB platform ABSTRACT Digital signal processing can not be separated from the filter, the filter design occupies an extremely important role in signal processing. The MATLAB software toolbox provides a variety of digital filter design. The subject of the use of basic knowledge of digital signal processing, speech signal and the noisy speech signal specctral snalysis and filtering,By the theoretical derivation of the corresponding conclusions, then to the puter through the use of MATLAB as a programming tool To achieve parity to verify the conclusions derived. In the design process, using the windoow function design FIR digital filter,IIR digital filter using cut design than Chebyshev, Butterworth and bilinear variation method. In the design process,the use of puter and simulation of MATLAB the entire design, graphics rendering,and some date. Key words filter； MATLAB； simulation； filtering 成都理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目錄 摘要 ..................................................................................................................................I ABSTRACT .................................................................................................................... II 第 1 章 前言 ................................................................................................................... 1 研究的意義 ...................................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 1 研究的內(nèi)容 ...................................................................................................... 2 第 2 章 語音信號(hào)去噪方法的研究 ................................................................................... 4 去噪的原理 ...................................................................................................... 4 采樣定理 ................................................................................................... 4 采樣頻率 ................................................................................................... 5 去噪的方法 ...................................................................................................... 5 FIR 濾波器基本結(jié)構(gòu)： ........................................................................................ 7 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) ......................................................................................... 8 第 3章 濾波器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) .......................................................................................... 10 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的基本原理 ......................................................................... 10 IIR 數(shù)字濾波 器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) ................................................................... 13 第四章 去噪及仿真的研究 ............................................................................................. 16 語音文件在 MATLAB 平臺(tái)上的錄入與打開 ............................................. 16 原始語音信 號(hào)頻譜分析及仿真 .................................................................... 16 加噪語音信號(hào)頻譜分析及仿真 .................................................................... 20 (1)正弦波信號(hào)加入原始語音信號(hào) ...................................................................... 20 去噪及仿真 .................................................................................................... 24 結(jié)合去噪后的頻譜圖對(duì)比兩種方式濾波的優(yōu)缺點(diǎn) .................................... 25 總結(jié) ............................................................................................................................... 27 致謝 ............................................................................................................................... 28 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 29 成都理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 前言 研究 的 意義 語音是語言的聲學(xué)表現(xiàn)，是人類交流信息最自然、最有效、最方便的手段。 語音信號(hào)是 信息技術(shù)處理中最重要的一門科學(xué)，是人類社會(huì)幾步的標(biāo)志。 那么什么又是信號(hào)？ 那信號(hào)是什么呢？信號(hào)是傳遞信息的函數(shù)。 語音信號(hào)處理 是一門用研究數(shù)字信號(hào)處理研究信號(hào)的科學(xué)。語音在我們的 日常生 活中 隨時(shí)可見，也隨處可見，語音很大程度上可以影響我們的生活。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 20 世紀(jì) 60年代中期形成的一系列數(shù)字信號(hào)處理的理論和算法，如數(shù)字濾波器、快速傅立葉變換（ FFT）等是語音信號(hào)數(shù)字處理的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。近年來人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (ANN)的研究取得了迅速發(fā)展，語音信號(hào)處理的各項(xiàng)課題是促進(jìn)其發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ?，他的各?xiàng)成果也體現(xiàn)在語音信號(hào)處理的各項(xiàng)技術(shù)之中。本論文針對(duì)以上問題，運(yùn)用數(shù)字信號(hào)學(xué)基本原理實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)的處理，在 環(huán)境下綜合運(yùn) 用信號(hào)提取，幅頻變換以及傅里葉變換、濾波等技術(shù)來進(jìn)行語音信號(hào)處理。 對(duì)語音信號(hào)的研究，本 論文 采用了 設(shè)計(jì)兩種濾波器的基本研究方法來達(dá)到研究語音信號(hào) 去噪 的目的 ，最終結(jié)合圖像以及對(duì)語音信號(hào)的回放，通過對(duì)比，得出結(jié)論。 2. 在 MATLAB 平臺(tái)上讀入語音信號(hào)。 4. 利用 MATLAB 編程加入一段 正弦波噪音 ，設(shè)計(jì)濾波器 去噪。 6 通過仿真后的圖像以及對(duì)語音信號(hào)的回放，對(duì)比兩種去噪方式的優(yōu)缺點(diǎn)。 1924 年奈奎斯特 (Nyquist)就推導(dǎo)出在理想低通信道的最高大碼元傳輸速率的公式 : 理想低通信道的最高大碼元傳輸速率=2W*log2 N (其中 W是理想低通信道的帶寬 ,N是電平強(qiáng)度 )為什么把采樣頻率設(shè)為 8kHz?在數(shù)字通信中，根據(jù)采樣定理 , 最小采樣頻率為語音信號(hào)最高頻率的 2倍 頻帶為 F 的連續(xù)信號(hào) f(t)可用一系列離散的采 樣值 f(t1),f(t1177。2Δ t)， ...來表示 ,只要這些采樣點(diǎn)的時(shí)間間隔 Δ t≤1/2 F，便可根據(jù)各采樣值完全恢復(fù)原來的信號(hào) f(t)。 時(shí)域采樣定理的另一種表述方式是：當(dāng)時(shí)間信號(hào)函數(shù) f(t)的最高頻率分量為fM 時(shí) ,f(t)的值可由一系列采樣間隔小于或等于 1/2fM 的采樣值來確定 ,即采樣點(diǎn)的重復(fù)頻率 f≥2 fM。 時(shí)域采樣定理是采樣誤差理論、隨機(jī)變量采樣理論和多變量采樣理論的基礎(chǔ) 。 采樣頻率 采樣頻率，也稱為采樣速度或者采樣率，定義了每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù)，它用赫茲（ Hz）來表示。通俗的講采樣頻率是指計(jì)算機(jī)每秒鐘采集多少個(gè)聲音樣本，是描述聲音文件的音質(zhì)、音調(diào)，衡量聲卡、聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 采樣頻率的常用的表示符號(hào)是 fs。采樣頻率越高，即采樣的間隔時(shí)間越短，則在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對(duì)聲音波形的表示也越精確。這就是說采樣頻率是衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。無論采樣頻率如何，理論上來說采樣的位數(shù)決定了音頻 數(shù)據(jù)最大的力度范圍。采樣位數(shù)越多則捕捉到的信號(hào)越精確。顯然采樣率越高，計(jì)算機(jī)攝取的圖片越多，對(duì)于原始音頻的還原也越加精確 去噪的方法 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了很大的成績(jī)。 下面分別對(duì)上述去噪方法 中比較有