数字信号处理课程设计--语音信号滤波去噪

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1、 语音信号滤波去噪语音信号滤波去噪报告书报告书 课课 程：程： 数数 字字 信信 号号 处处 理理 指导老师指导老师: 完成组员：完成组员： 完成日期：完成日期： 2013.01.05 摘 要 本课程设计主要是下载一段语音信号，绘制其波形并观察其频谱。然后在该语言 信号中加一个噪音，利用布莱克曼和矩形窗窗设计一个 FIR 滤波器，对该语音信号进行虑 噪处理，然后比较滤波前后的波形与频谱。在本课程设计中，是用 MATLAB 的集成环境 完成一系列的设计。首先对加噪的语音信号进行虑波去噪处理，再比较滤波前后的频率响 应曲线，若一样则满足所设计指标，否则不满足。也可以调用函数 sound 听滤波前后

2、其语 音信号是否带有噪声。若无噪声也说明该滤波器的设置也是成功的。 关键词 语音信号；MATLAB； FIR 滤波器；滤波去噪； 1 引引 言言 人们在语音通信的过程中将不可避免的会受到来自周围环境的干扰，例如传输媒介引 入的噪声，通信设备内部的电噪声，乃至其他讲话者的话音等。正因为有这些干扰噪声的 存在，接受者接受到的语音已不是原始的纯净语音信号，而是受噪声干扰污染的带噪声语 音信号。而本课程设计就是利用 MATLAB 集成环境用布莱克曼窗的方法设计一个 FIR 滤 波器，对语音信号进行滤波去噪处理，并将虑噪前后的频谱图进行对比。 1.1 课程设计目的课程设计目的 数字信号处理课程设计是数字

3、信号处理课程的重要实践性环节，是学生在校期间一次 较全面的工程师能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。综合运用本课程的 理论知识进行频谱分析以及滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，并利用 MATLAB 作为编程工具进行计算机实现，从而复习巩固了课堂所学的理论知识，提高了对所学知识 的综合应用能力，并从实践上初步实现了对数字信号的处理。本课程设计能使学生对通信 工程领域各种技术的 DSP 实现的设计有较熟练的掌握。且通过自身的实践，对 DSP 的设 计程序、内容和方法有更深入的掌握，提高实际运用的能力。并可综合运用这些知识解决 一定的实际问题，使学生在所学知识的综合运用能力上以及分析

4、问题、解决问题能力上得 到一定的提高。 1.2 课程设计的要求课程设计的要求 （1） 、录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样，画出采样后语音信 号的时域波形和频谱图。 （2） 、给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波 器的频率响应。 （3） 、用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频 谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化并回放语音信号； （4） 、通过利用各种不同的开发工具实现语音信号的滤波去噪，掌握数字信号的分析 方法和处理方法。而且通过课程设计能够培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团 队协作精神。 （5

5、） 、在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计 学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。 1.3 设计平台设计平台 MATLAB 名称是有两个英文单词Matrix和 Laboratory的前三个字母组成。 MATLAB7.0 是美国 MathWorks 公司开发的优秀计算软件 MATLAB 的最新版本。MATLAB 自 20 世纪 80 年代面世以来，以其强大的数值计算能力、优秀的绘图功能以及与其他软件良好的交互 功能在众多的数学计算软件中独领风骚，特别是它源代码的开放性使用户可以二次开发， 受到了广大使用者的格外赞赏。 MATLAB 是一个为科学和工程计算机专门

6、设计的交互式大型软件， 是一个可以完成各 种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。它集图和精确计算与一身，在应 用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其他需要进行复杂数值计算的领域得到了 广泛应用。它不仅是一个在各类工程设计中便于使用的计算工具，在世界各地的高等院校 中十分流行，在各类工业应用中更有不俗的表现。MATLAB 可以几乎所有的 PC 机和大型 计算机上运行，适用于 Window、UNIX 等多种系统平台。本课程设计我们就可以直接诶使 用 MATLAB 提供的模块，实现模拟通信系统的仿真。 MATLAB 软件有很强的开放性和适应性。在保持内核不变的情况下，MATLAB 可以 针对不同的应用学科推出相应的工具箱，目前已经推出了图像处理工具箱、信号处理工具 箱、小波工具箱、神经网络工具箱以及通信工具箱等多个学科的专用工具箱，极大的方便 了不同学科的研究工作。国内已有越来越多的科研和技术人员认识到 MABLAB 的强大作 用，并在不同领域内使用 MATLAB 来快速实现科研构想和提高工作效率。 2 设计原理设计原理 2.1 FIR 滤波器滤波器 FIR(Fi