数字信号处理课程设计报告-基于MATLAB有噪声语音信号的处理资料.doc

数字信号处理课程设计报告 题目:基于MATLAB有噪声语音信号处理 系 （院）： 计算机工程学院 专 业： 通信工程 班 级： 通信1071 学 号： 姓 名： 指导教师： ------------------------- 学年学期: 2009 ~ 2010 学年 第 1 学期 2009年12月18日 设计任务书 课题 名称 基于MATLAB有噪声语音信号的处理 设计 目的 巩固所学的数字信号处理理论知识， 理解信号的采集、处理、传输、显示和存储过程； 综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力； 学习资料的收集与整理，学会撰写课程设计报告。 实验 环境 微型电子计算机（PC）； 安装Windows 2000以上操作系统，MATLAB等开发工具。 任务 要求 选择一个语音信号作为分析的对象，或录制一段各人自己的语音信号，对其进行频谱分析；利用MATLAB中的随机函数产生噪声加入到语音信号中，模仿语音信号被污染，并对其进行频谱分析；设计FIR和IIR数字滤波器， 并对被噪声污染的语音信号进行滤波，分析滤波后信号的时域和频域特征，回放语音信号。最后，设计一个信号处理系统界面。 利用课余时间去图书馆或上网查阅课题相关资料，深入理解课题含义及设计要求，注意材料收集与整理； 在第15周末之前完成预设计，并请指导教师审查，通过后方可进行下一步工作； 结束后，及时提交设计报告（含纸质稿、电子稿），要求格式规范、内容完整、结论正确，正文字数不少于3000字（不含代码）。 工作进度计划 序号 起止日期 工 作 内 容 1 2009.12.14~2009.12.14 在预设计的基础上，进一步查阅资料，完善设计方案。 2 2009.12.14~2009.12.17 设计总体方案，构建、绘制流程框图，编写代码，上机调试。 3 2009.12.17~2009.12.18 测试程序，完善功能，撰写设计报告。 4 2009.12.18 参加答辩，根据教师反馈意见，修改、完善设计报告。 指导教师（签章）： 年 月 日 摘要 滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位，FIR数字滤波器和IIR滤波器是滤波器设计的重要组成部分。利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器。课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现，综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论，再利用 MATLAB 作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中，使用窗函数法来设计FIR数字滤波器，用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计IIR数字滤波器，并利用MATLAB 作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。通过对对所设计滤波器的仿真和频率特性分析，可知利用MATLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计FIR和IIR数字滤波器，过程简单方便，结果的各项性能指标均达到指定要求。 关键词 数字滤波器 MATLAB 窗函数法 巴特沃斯 切比雪夫 双线性变换 目录 1 绪论 1 2 课程设计内容 2 3 课程设计的具体实现 2 3.1 语音信号的采集 2 3.2 语音信号的时频分析 2 3.3 语音信号加噪与频谱分析 4 3.4 设计FIR和IIR数字滤波器 5 3.5 用滤波器对加噪语音信号进行滤波 12 3.6 比较滤波前后语音信号的波形及频谱 12 3.7回放语音信号 19 3.8设计系统界面 19 3.9小结 21 结论 22 致谢 23 参考文献 24 数字滤波器, 是数字信号处理中及其重要的一部分。随着信息时代和数字技术的发展，受到人们越来越多的重视。数字滤波器可以通过数值运算实现滤波，所以数字滤波器处理精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活不存在阻抗匹配问题，可以实现模拟滤波器无法实现的特殊功能。数字滤波器种类很多，根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即有限冲激响应( FIR，Finite Impulse Response)滤波器和无限冲激响应( IIR，Infinite Impulse Response)滤波器。 FIR滤波器结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈系统函数H (z)在处收敛，极点全部在z = 0处（因果系统）FIR数字滤波器的幅频特性精度较之于IIR数字滤波器