语音信号的滤波设计精选.doc

目录 1引言 1 2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 4 4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 8 4.3.1干扰信号的产生 8 4.3.2干扰信号的时频分析 9 4.4信号合成 10 4.5数字滤波器的设计 11 4.6数字信号的滤波 13 4.7结果比较分析 14 5结束语 16 参考文献 17 致谢 18  摘要 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： Abstract Along with the information technology development modern signal processing to the 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 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；MATLAB  1引言 .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：B型带阻滤波器指标f0=2000/4000fc=100/4000；Ap=1；As=30；用窗函数法或线性变换法设计以上要求 2.2设计方案 采用MATLAB仿真软件对WINDOWS下录音机录制的语音信号进行采集，并设计恰当的滤波器，对合成的语音进行滤波处理，对前后滤波前后的频谱进行分析比较，其原理框图如图1所示。 图1 语音信号的滤波原理示意图 3MATLAB简介 MATLAB是MathWorks公司开发的一种跨平台的用于多种仿真的简单高效的数学语言。MATLAB语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，MATLAB功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。特别是MATLAB还具有信号分析工具箱，不需具备很强的编程能力就可以很方便地进行信号分析、处理和设计。与其它计算机高级语言相比，其语言编程要简洁得多，编程语句更加接近数学描述，可读性好，其强大的图形功能和可视化数据处理能力也是其它高级语言不可比拟的。 与其它高级语言相比较，MATLAB具有独特的优势[2]： （1）MATLAB是一种跨平台的数学语言。采用MATLAB编写的程序可在目前所有的操作系统上运行（只要这些系统上安装了MATLAB软件仿真平台）。MATLAB程序不依赖于计算机类型和操作系统类型。 （2）MATLAB是一种超高级语言。MATLAB平台本身是用C语言写成的，其中汇集了当前必威体育精装版的数学库，是许多专业数学家和工程师学者多年的劳动结晶。使用MATLAB在编程效率、程序的可读性、可靠性和可移植上远远超过了常