语音信号的FIR滤波器处理课程设计

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1、1 DSP 课程设计报告 语音信号的语音信号的 FIRFIR 滤波器处理滤波器处理 姓 名： 班 级： 11 电信 4 学 号： 指导老师： 日期： 2014.06.032014.06.13 摘 要 DSP( Digital Signal Processing) 也就是我们常说的数字信号处理, 它是 利用计算机或专用处理设备, 以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、 增强、压缩、识别等处理, 以得到符合人们需要的信号形式。DSP 芯片在信号处 理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。 Matlab 是一款强大的软件，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化等 诸多强大功能集成在一个易于使用

2、的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必 须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。 CSS 集成开发环境使用 CCS 内置的软件仿真 simulator 对程序进行编译，调 试和运行，主要用于检测目标程序运行的正确性和连贯性,并能通过仿真器与目 标板连接，在目标板上实时观察效果。 在本次设计中，我们选择的课题是基于 DSP 的语言信号的 FIR 滤波处理。首 先利用 MATLAB 进行了仿真，得到滤波前后的时域波形和频谱。然后通过调用 MATLAB 的分析工具 FDATOOL，根据仿真结果导出了滤波器的相关参数，将原始信 号数据和滤波器参数输入CCS进行DSP编程。 最后在D

3、SP中实现了FIR低通滤波， 并通过 CCS 的频谱分析功能查看了最终 DSP 的滤波效果。 关键词关键词: : 语音信号 DSP FIR 滤波 MATLAB CCS 目 录 1.前言前言 4 4 2.2.设计原理设计原理 4 4 2.1 数字信号处理器 . 4 2.2 滤波器简介 . 5 2.3 fir 滤波器原理 . 6 2.4 窗函数简介 . 7 2.5 滤波器的特点 . 7 3.3.FIRFIR 滤波器的滤波器的 MATLABMATLAB 设计设计 8 8 3.1 总体方案的设计 . 8 3.2 语音信号的采集 . 9 3.3 MATLAP 的具体处理. 9 3.4 FIR 滤波器的系

4、统参数. 11 4.4.FIRFIR 滤波器的滤波器的 CCSCCS 设计与仿真设计与仿真 1 11 1 4.1 CCS 程序流程图. 12 4.2 CCS 仿真结果. 15 5.5.问题及解决办法问题及解决办法 1818 6.6.设计感想设计感想 1919 参考文献参考文献 1919 7.7.附录附录 2020 4 1 前言 随着信息与数字技术的发展，数字信号处理已经成为当今极其重要而学科 与技术领域之一。它在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、 医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理的基本方法中， 通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。

5、其中滤波是 应用非常广泛的一个环节， 数字滤波器的理论和相关设计也一直都是人们研究的 重点之一。FIR 滤波器的是非递归的，稳定性好，精度高；更重要的是，FIR 滤 波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特征。因此，它在高 保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛 应用。 在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音信号处理、 图像处理、模式识别、频谱分析等应用的基本处理算法。用 DSP 芯片实现数字滤 波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活性好等特 点。 本文介绍了数字滤波器的设计基础及用窗函数法设计 FIR 滤

6、波器的方法， 运用 MATHLAB 语言实现了低通滤波器的设计并用 CCS 2.0 进行观察效果。 2 设计原理 2.1 数字信号处理器 DSP（Digital Signal Processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号 来处理大量信息的器件。 其工作原理是接收模拟信号， 转换为 0 或 1 的数字信号。 再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模 拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数 以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要 的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。 由 Ti 公司提供专业的开发工具 CCS，自带 DSP/BIOS 操作系统，能够直接 编写适合 DSP 开发工程及文件，满足 DSP 程序设计要求。 由 MathWorks 公司和 TI 公司联合开发的 DSPMATLAB Link for