数字信号处理课程设计--FIR数字滤波器的凯泽窗函数法设计

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1、 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 班班 级级 姓姓 名名 设设 计计 起起 止止 日日 期期 2013-1-72013-1-11 设计题目：设计题目： 语音信号的数字滤波语音信号的数字滤波FIRFIR 数字滤波器的数字滤波器的凯泽窗函数法凯泽窗函数法设计设计 设计任务（主要技术参数）：设计任务（主要技术参数）： 1. 语音信号的采样录音（语音信号的采样录音（ s f、N）；）； 2. 语音信号的频谱分析（语音信号的频谱分析（fff HL ,） 3. 语音信号的加噪（语音信号的加噪（ 1 SNR）；）； 4. 数字滤波器的设计（数字滤波器的设计（

2、21, , csp 或，滤波器的阶数）；，滤波器的阶数）； 5. 滤波结果输出及效果分析（滤波结果输出及效果分析（ 2 SNR） 指导教师评语：指导教师评语： 成绩：成绩： 签字：签字： 年年 月月 日日 课程设计说明书课程设计说明书 NO.1 沈 阳 大 学 设计题目设计题目 语音信号的数字滤波语音信号的数字滤波FIR 数字滤波器的数字滤波器的凯泽凯泽函数法设计函数法设计 一、一、课程设计的目的课程设计的目的 通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法； 掌握利用数字滤波器对信号进行滤波的方法。并能够对设计结果加以分析。 二、二、设计步骤设计步骤 1.语音信号的采

3、集语音信号的采集 利用 Windows 系统采集： 1、 按“开始程序附件娱乐录音机”的顺序操作打开 Windows 系统中 的录音机软件 图图 1 1 录音机录音机 2、采集语音信号信息：（将所录 wma 格式转换为 wav格式） (1) 语音内容：天青色等烟雨，而我在等你 课程设计说明书课程设计说明书 NO.2 沈 阳 大 学 (2) 语音格式：*.wav (3) 语音名称：青花瓷 (4) 语音长度：4.00(s) (5) 语音属性：44.1kHz 8 位 双声道 128kb/s 图图 2、语音信号信息图、语音信号信息图 2.2.语音信号的频谱分析语音信号的频谱分析 1、将上一步骤中保存下

4、来的语音信号文件“青花瓷.wav”复制到计算机装 有 Matlab 软件的磁盘中相应 Matlab 目录中的“work”文件夹中。 2、双击桌面上 Matlab 软件的快捷图标 ，打开 Matlab 软件 3、 在菜单栏中选择“FilenewM-File” 打开*.m 文件编辑器并命名 为 Untitled1。 4、打入命令 close all、clc、clear all。 5、输入命令s,fs=wavread(青花瓷.wav)，将语音文件“青花瓷.wav” 中的波形信号值赋值给数组 s,将采样速率赋值给变量 fs 6、通过“L=2floor(loglength(s);”命令，求信号长度赋值给

5、 L， L=131072。 7、定义一个向量:n=0:L-1,用“ plot(n,s)”命令，画出采集信号的时域图 课程设计说明书课程设计说明书 NO.3 沈 阳 大 学 图图 3 3 原始声音信号波形原始声音信号波形 8、根据时域波形，为将信号前面的空白部分去掉，用“LQ1=s(500:500+L-1)”命 令将 S 信号截短并赋值给 LQ1. 9、将原始语音信号和截短语音信号在同一图上画出来 实现代码为： wavwrite(LQ1, fs,LQ1.wav); figure(2) subplot(2,1,1); plot(s); title(原始语音信号); subplot(2,1,2);

6、plot(LQ1); title(截短语音信号); 课程设计说明书课程设计说明书 NO.4 沈 阳 大 学 图图 4 4 原始声音信号原始声音信号及加噪后及加噪后波形波形 10、编写程序段，利用 Matlab 软件中已有的 FFT 程序函数和画图程序函数对导入 的语音信号“LQ.wav”进行分析，并根据自己的语音信号频谱中主要能量的分布特征确 定自己的语音信号所在的频段为下面的滤波器设计做准备。 程序代码如下： S1=fft(LQ1); n=0:L-1; figure(3) subplot(3,1,1); plot(n,LQ1); title(截短预处理语音信号); k=0:L-1; subplot(3,1,2); plot(k,abs(S1); detf=fs/L; title(截短预处理语音频谱); subplot(3,1,3); plot(k(1:L/2)*detf,abs(S1