语音信号的滤波课程设计

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1、 i 目录目录 1 引言引言 1 2 设计任务与方案设计任务与方案 . 2 2.1 设计要求 2 2.2 设计方案 2 3MATLAB 简介简介 . 4 4 设计过程设计过程 5 4.1 原理分析 5 4.2 语音信号的获取 5 4.2.1 语音信号的采集 . 5 4.2.2 语音信号的时频分析 . 7 4.3 干扰信号及其频谱 9 4.3.1 干扰信号的产生 . 9 4.3.2 干扰信号的时频分析 . 9 4.4 信号合成 .11 4.5 数字滤波器的设计 12 4.6 数字信号的滤波 14 4.7 结果比较分析 15 5 结束语结束语 . 16 参考文献参考文献 17 致谢致谢 18 ii

2、 摘摘 要要 随着信息技术的发展，现代信号处理正向着数字化、软件化方向发展。滤波器设 计是信号处理的重要组成部分， 而研究语音信号的滤波设计是现代信息处理的基本内 容。本设计利用计算机 WINDOWS 下的录音机录入一句语音信号，用 MATLAB 软 件对其进行频谱分析，然后加入一干扰信号，利用设计好的滤波器将干扰信号去除， 最后对各部分的频谱进行分析比较。 关键词：关键词：语音信号；滤波器；MATLAB iii Abstract Along with the information technology development modern signal processing to the

3、digitization, the software direction is developing The important component of the signal processing is the wave filter design While studying the design of the signal wave filter is fundamental content of modern information processing In this design a computer sound recorder of WINDOWS is used. First

4、 let the recorder remember a sound signal Then use MATLAB to analyses this frequency spectrum and add a disturbed signal. In this time use the designed wave filter to get rid of disturbed signal. At last analyses and compare with every parts of frequency spectrum. Key words: sound signal；processing；

5、MATLAB 1 1 引言引言 信号处理是现代信息处理的基本内容，数字信号的处理更是重中之重。数字信号 处理的研究内容主要是语音信号和图像信号，而研究语音信号对于现代语音通信有着 积极的意义。研究语音信号又分为时域和频域两个方面。 （1）语音信号的时域分析处理：一类是进行语音信号分析，另一类是生成和变换 各种调制信号，对信号平均累加器的动态范围进行压缩扩张，用门限方法进行噪声的 抑制等等。前一类是属于时域中信号平均累加器的线性处理，主要通过信号的加减、 时移、倍乘、卷积、求相关函数等来实现。而后一类，则属于非线性的变换和处理。 （2） 语音信号的频谱分析处理： 信号的时域频谱分析通常是要结合在

6、一起进行的。 在数字设计系统中，任何信号处理器件都可以看成是一个滤波器，滤波器设计是 数字信号处理的重要内容。 滤波器就是在对信号进行分析的基础上， 设计适当的系统， 提取有用的信号，抑制噪声信号干扰。滤波器的设计通常是在频率域进行的1。 本设计是用 MATLAB 仿真软件设计滤波器对受干扰的语音信号进行滤波处理， 并对各部分进行频谱分析。 2 2 设计任务与方案设计任务与方案 2.1 设计要求 本设计是设计一个滤波器对话音信号进行滤波，具体要求如下： （1）语音信号的采集及频谱分析1 利用 PC 机 WINDOW 下的录音机，用单声道录制一句自己的声音，时间在 3S 内。在 MATLAB 软件平台下用命令对语音信号进行时频变换、时频分析。 （2）对合成信号时频分析 构造一段干扰信号，对其进行时频分析，再在 MATLAB 软件下加入录制的语音 信号当中，并对合成的语音信号进行时频分析。 （3）设计数字滤波器 滤波器的性能指标：BW 型带阻滤波器指标 f0=2000/4000；fc=100/4000；Ap=1； As=30；用窗函数法或线性变换法设计以上要求数字滤波器