FIR数字带通滤波器的（三角）窗函数法设计课程设计

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1、 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 专专 业业 通信工程通信工程 班班 级级 姓姓 名名 设设 计计 起起 止止 日日 期期 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 数字带通滤波器的数字带通滤波器的（三角）窗函数法（三角）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（HZf s 8000、N=60001）；）； 2. 语音信号的频谱分析（语音信号的频谱分析（13.0,2500,1000fHZfHZf HL ） 3. 语音信号的加噪（语音信号的加噪（SNR1=8dB）；）； 4. 数字

2、滤波器的设计（数字滤波器的设计（ 41, 1,*5.0 *625.0,*375.0 21 piW piWpiW c sp 或 ，滤波器的阶数，滤波器的阶数 N=27）；）； 5. 滤波结果输出及效果分析（滤波结果输出及效果分析（SNR2=11dB） 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 数字带通滤波器的数字带通滤波器的（三角）窗函数法（三角）窗函数法设计设计 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

3、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、课程二、课程设计的步骤设计的步骤 1.语音信号的采集语音信号的采集 利用 Windows 系统采集：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 1 录音机 课程设计说明书课程设计说明书 NO.2 沈 阳 大 学 采集语音信号信息：（将所录 wma 格式转换为 wav格式） （1）语音格式：*.wav （2）语音名称：666 （3）语音长度：9s （4）语音属性：8kHz 2.2.窗函数设计法的原理窗函数设计法的原理 （1）窗函数的基本思想：先选取一个理

4、想滤波器（它的单位抽样响应是非因果、无 限长的），再截取（或加窗）它的单位抽样响应得到线性相位因果 FIR 滤波器。这种 方法的重点是选择一个合适的窗函数和理想滤波器。 设 x(n)是一个长序列，)(n是长度为 N 的窗函数，用)(n截断)(nx，得到 N 点 序列)(nx n ，即 )()()(nnxnxn 在频域上则有 jjj de 2 1 e WeXX N 由此可见，窗函数)(n不仅仅会影响原信号)(nx在时域上的波形，而且也会影响 到频域内的形状。 （2）海明窗函数简介：海明窗（Hamming）和汉明窗是一个意思。简单的说汉明窗就 是个函数，它的形状像窗，所以类似的函数都叫做窗函数。海

5、明窗也是余弦窗的一种， 又称改进的升余弦窗。海明窗与汉宁窗都是余弦窗，只是加权系数不同。海明窗加权的 系数能使旁瓣达到更小。 分析表明， 海明窗的第一旁瓣衰减为一 42dB 海明窗的频谱也是由 3 个矩形时窗 的频谱合成，但其旁瓣衰减速度为 20dB/（10oct），这比汉宁窗衰减速度慢。海明窗与 汉宁窗都是很有用的窗函数。公式如下： )( 1 2 cos15.0)( 19 nR N n nw )( 9 cos15.0 19 nR n 课程设计说明书课程设计说明书 NO.3 沈 阳 大 学 2.2.将语音信号进行截取将语音信号进行截取 编写 MATLAB 编码实现对信号的截取处理，将原始语音信

6、号和截短语音信号在同一 图上画出来 图 2 原始信号频谱图 图 3 截短信号频谱图 代码如下所示： 课程设计说明书课程设计说明书 NO.4 沈 阳 大 学 x,fs=wavread(250.wav); x1=x(:,1); plot (x1, DisplayName, x1, YDataSource, x1); figure(gcf) x2=x(9500:67201); plot (x2, DisplayName, x2, YDataSource, x2); figure(gcf) 3.3.语音信号的加噪处理语音信号的加噪处理 (1)产生一个长度与你所截取的语音信号等长的噪声信号，为“250.wav