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郑州轻工业学院
课程设计说明书
题目:基于MATLAB的语音信号的
FIR数字滤波处理
姓名:
院(系): 电气信息工程学院
专业班级: 电子信息工程09-2
学号: 540901030203
指导教师:
成绩:
时间: 2012 年 6 月 18 日至 2012 年 6 月 22 日
郑州轻工业学院
课程设计任务书
题目基于MATLAB的语音信号的FIR数字滤波处理
专业、班级电子信息工程09级2班学号 03 姓名陈海锋
主要内容、基本要求、主要参考资料等:
主要内容:
录制一段本人的语音文件,在MATLAB环境下,通过频谱分析确定其信噪比参数。设计合适的FIR数字滤波器,对此含噪语音进行滤波处理。通过滤波前后的参数比较来实现对滤波效果的评估和滤波方法的改善。
基本要求:
1、掌握MATLAB编程的原理和方法。
2、熟悉语音信号的基本特征和分析处理方法。
3、掌握数字信号处理的基本概念、理论和方法。
4、熟练运用MATLAB设计合适的FIR数字滤波器。
主要参考资料:
[1] 赵力著,语音信号处理(第2版)[M],机械工业出版社,2010.
[2] 胡航著,语音信号处理(第四版)[M],哈尔滨工业大学出版社,2009.
[3] 张雄伟等著,现代语音处理技术及应用[M],机械工业出版社,2009.
完成期限: -
指导教师签名:
课程负责人签名:
2012年 6月15日
基于MATLAB的语音信号FIR数字的滤波处理
电子信息工程 09 级 2 班指导老师:郭淑婷
摘要:语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴学科,是目前发展最为迅速的学科之一,通过语音传递信息是人类最重要,最有效,最常用和最方便的交换信息手段,所以对其的研究更显得尤为重要。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件,它可以将声音文件变换成离散的数据文件,然后用起强大的矩阵运算能力处理数据。这为我们的本次设计提供了强大并良好的环境!
本设计要求自己录制一段自己的语音后,在Matlab软件中采集语音信号、回放语音信号并画出语音信号的时域波形和频谱图。再在Matlab中设计FIR数字低通滤波器。之后对采集的语音信号经过低通滤波器后,观察波形,并进行时域和频谱的分析。对比处理前后的时域图和频谱图,分析低通滤波器对于语音信号的影响,最后收听进行滤波后的语音信号效果。
关键词:Matlab,语音信号,FIR滤波,窗函数。
目录
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2
语音信号的时域分析 2
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3
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参考文献 9

。
。
(指标自己确定):低通型、高通型、带通型。
,并将其通过所设计的低通滤波器。
,分析并比较其与原语音信号的差异。
设计概述
FIR滤波器:有限长单位冲激响应滤波器,是数字信号处理系统中最基本的元件,它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性,同时其单位抽样响应是有限长的,因而滤波器是稳定的系统。因此,FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。滤波器设计是根据给定滤波器的频率特性,求得满足该特性的传输函数。
优点:
(1)很容易获得严格的线性相位,避免被处理的信号产生相位失真,这一特点在宽频带信号处理、阵列信号处理、数据传输等系统中非常重要;
(2)可得到多带幅频特性;
(3)极点全部在原点(永远稳定),无稳定性问题;
(4)任何一个非因果的有限长序列,总可以通过一定的延时,转变为因果序列,所以因果性总是满足;
(5)无反馈运算,运算误差小。
缺点:
(1)因为无极点,要获得好的过渡带特性,需以较高的阶数为代价;
(2)无法利用模拟滤波器的设计结果,一般无解析设计公式,要借助计算机辅助设计程序完成。
本设计中,我们通过Matlab对语音信号进行各种处理,通过加噪处理然后再对含噪音的信号进行滤波,分析不同滤波器滤波后的结果,通过滤波前后的频谱图像和滤波后的语音信号找到最合适的滤波处理方式。熟悉各种滤波器的使用环境。

语音信号