基于matlab的fir濾波器語音信號去噪_畢業(yè)設(shè)計(jì)-閱讀頁
2024-09-16 15:23本頁面
【正文】 然后采用凱塞 (Kaiser)窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR 濾波器，并且對 這 段加入噪聲的語音信號函數(shù)進(jìn)行濾波去噪，用繪圖的程序畫出 濾波 前后時域和頻 域的波形 圖進(jìn)行對比分析 。 然后調(diào)用系統(tǒng)函數(shù) rand 產(chǎn)生一個隨機(jī)信號，對原始語音信號進(jìn)行加噪處理，加噪過程中必須計(jì)算信號長度，并產(chǎn)生和原始信號長度相同的隨機(jī)信號，否則軟件將提示錯誤。 最后采用窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR 低通濾波器實(shí)現(xiàn)對加噪信號的濾波。對濾波后的信號進(jìn)行時域和頻域分析，觀察到濾波后的信號基本恢復(fù)成為原始語音信號，達(dá)到了濾波的目的。D:\39。 播放語音信號可以調(diào)用函數(shù) sound（ x,fs,bits） [4]。 圖 33原始信號和加噪信號時域圖 圖 34原始信號和加噪后信號的頻譜圖 10 通過對原始語音信號的頻譜圖與加噪后的語音信號頻譜圖的對比可得，加噪后語音信號頻率幅值發(fā)生了明顯的變化。 語音信號的濾波去噪 用自己設(shè)計(jì)的 FIR 數(shù)字低通濾波器對加噪的語音信號進(jìn)行濾波時，在 Matlab 中， FIR濾波器利用函數(shù) fftfilt 對信號進(jìn)行濾波 [5]， 并與原始時域波形和頻域波形對比如圖 36 和圖37。 語音信號去噪的 結(jié)果分析 從圖 36 和圖 37 可以很明顯和直觀的看出原始語音信號和加噪語音信號時 域波形和頻譜圖的區(qū)別。 語音信號經(jīng)過 FIR 濾波器的濾除噪聲的處理， 在 Matlab 中，函數(shù) sound 可以對聲音進(jìn)行回放。 聲音中刺耳的聲音沒有了，幾乎恢復(fù)成原始的聲音，但較原始的聲音更平滑一些。 13 總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)首先 是 用麥克風(fēng)采集一段語音信號 ， 將該 語音信號作為分析的對象，對其進(jìn)行 時域 分析 。 其次， 對 原始 語音信號 和加噪聲 語音信號通過 fft 變換，得出了語音信號的頻譜圖； 通過頻譜圖可以明確看到語音信號主要分布在低頻段，噪聲信號主要分布在高頻段；最后， 運(yùn)用數(shù)字信號處理理論設(shè)計(jì) FIR 低通 數(shù)字濾波器 。 通過結(jié)論可看出雖然基本上 達(dá)到了預(yù)期的濾波效果 ， 但也存在 許多 的不足， 濾波效果不是特別理想。 14 參考文獻(xiàn) [1]王風(fēng)文，舒冬梅，趙宏才．?dāng)?shù)字信號處理（第 2版） [M]．北京郵電大學(xué)出 版社 2020:3336,192193 [2]劉波，文忠，曾涯 .MATLAB信號處理 [M].電子工業(yè)出版社 2020:2933 [3]高西全，丁玉美，闊永紅 .數(shù)字信號處理 —— 原理實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用 (第二版 ) [M].電子工業(yè)出版社2020:178192 [4] 從玉良 .數(shù)字信號處理原理及 matlab實(shí)現(xiàn) [M].電子工業(yè)出版社 2020 年 7月 :153162 [5]丁玉美 ,高西全 .數(shù)字信號處理 (第二版 ) [M].西安電子科技大學(xué)出版社 2020:175193 15 附錄 源程序代碼： %語音 信號采集程序設(shè)計(jì) fs=22050。D:\39。 sound(x)。 %對信號做 1024 點(diǎn) FFT 變換 magX=abs(y)。%原始信號相位 figure(1)。plot(magX)。原始信號幅值 39。 subplot(212)。title(39。)。 figure(2)。plot(x)。原始語音信號時域波形圖 39。grid on。 %繪制原始語音信號的頻率響應(yīng)圖 plot(f,abs(y(1:512)))。原始語音信號頻譜圖 39。xlabel(39。)。fudu39。grid on。 %語音信號采集頻率為 22050 [x,fs,bits]=wavread(39。)。 noise=*randn(L,2)。 16 y=fft(x,1024)。 subplot(211)。 %做原始語音信號的時域圖形 title(39。) subplot(212)。 %繪制加噪語音信號的時域圖形 title(39。)。t39。ylabel(39。)。 y1=fft(x1,1024)。 subplot(211)。 title(39。)。Hz39。ylabel(39。)。 Subplot(212)。 %繪制原始語音信號頻率響應(yīng)圖 title(39。)。Hz39。ylabel(39。)。 %語音信號 濾波 去噪 程序設(shè)計(jì) fs=22050。D:\39。 %加隨機(jī)噪聲 L=length(x)。 x1=x+noise。 fp=1000。 rs=100。 %濾波器設(shè)計(jì) wp=2*pi*fp/Fs。 Bt=wswp。%計(jì)算 kaiser 窗的控制參數(shù) alph M=ceil((rs8)/)。 hn=fir1(M,wc,kaiser(M+1,alph))。 freqz(hn)。 y1=fft(x1)。 %利用 kaiser 濾波器對語音信號 濾波繪圖 y=fft(x,1024)。 %對加噪信號做 1024 點(diǎn) FFT 變換 y2=fft(x2,1024)。 freqz(hn)。 axis([0 7 1 1])； plot(x)。原始語音信號的時域波形 39。 subplot(312)。加噪后語音信號的時域波形 39。 18 subplot(313)。 title(39。)。 figure(3) %畫出頻譜圖 y1=fft(x1,1024)。 plot(f,abs(y(1:512)))。原始語音信號頻譜圖 39。Hz39。 ylabel(39。)。 plot(f,abs(y1(1:512)))。加噪后語音信號頻譜圖 39。Hz39。 ylabel(39。)。 plot(f,abs(y2(1:512)))。加噪語音濾波后的信號頻譜圖 39。Hz39。 ylabel(39。)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、大公無私的品德和為科學(xué)獻(xiàn)身的精神都是我學(xué)習(xí)的榜樣，尤其是她的認(rèn)真塌實(shí)、實(shí)事求是、精益求精、刻苦耐勞的工作作風(fēng)使我獲
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