数字信号处理课程设计报告.docx

数字信号处理

课程设计报告

课设题目： 语音信号的采集与处理学 院：

专 业：

班 级：

姓 名：

学 号：指导教师：

2011年 7月 1日

课程设计报告撰写要求

1、页面设置

纸张大小设置为纵向A4，页边距设置为：上3.8厘米，下3.5厘米，左3厘米，右3厘米，页眉设置为3厘米，页脚设置为2.7厘米，文档网络设置为指定行和字符网格，每行34字，每页34行。

2、段落及字体设置

除各级标题外，首行缩进2字符；图、表及图题、表题首行不缩进，居中放置；图表不应超出版心范围；行距采用单倍行距。

正文中文采用小四号宋体，英文采用新罗马字体（TimesNewRoman），段前0磅，断后0磅；

一级标题采用小二号黑体，段前12磅，段后12磅二级标题采用小三号黑体，段前6磅，段后6磅三级标题采用四号黑体，段前6磅，段后0磅

3、装订要求

采用左侧装订，订两钉。

哈尔滨工业大学（威海）课程设计报告

哈尔滨工业大学（威海）课程设计报告

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目 录

一.课程设计任务 1

二.课程设计原理及设计方案 2

三.课程设计的步骤和结果 3

四.课程设计总结 4

五.设计体会 5

六.参考文献 6

哈尔滨工业大学（威海）课程设计报告

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一.课程设计任务

1、语音信号的采集

利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1s内，然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。

2、语音信号的频谱分析

在Matlab中，可以利用函数fft对信号进行快速傅立叶变换，得到信号的频谱特性，要求学生首先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析。

3、设计数字滤波器和画出其频率响应给出各滤波器的性能指标；给定滤波器的性能指标如下：

(1)低通滤波器的性能指标：fb=1000Hz,fc=1200Hz,As=100dB,Ap=1dB.(2)高通滤波器的性能指标：fc=4800Hz,fb=5000Hz,As=100dB,Ap=1dB.

(3)带通滤波器的性能指标：fb1=1200Hz, fb2=3000Hz,fc1=1000Hz,fc2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB.

采用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器，并画出滤波器的频率响应；

4、用滤波器对信号进行滤波

然后用自己设计的滤波器对采集到的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形及频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；

5、回放语音信号，分析滤波前后的语音变化；

6、设计系统界面

为了使编制的程序操作方便，设计处理系统的用户界面，在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型，输入滤波器的参数、显示滤波器的频率响应，选择信号等。

二.课程设计原理及设计方案

用窗函数法设计FIR滤波器

根据过渡带宽及阻带衰减要求，选择窗函数的类型并估计窗口长度N（或阶数M=N-1），窗函数类型可根据最小阻带衰减As独立选择，因为窗口长度N对最小阻带衰减As没有影响，在确定窗函数类型以后，可根据过渡带宽小于给定指标确定所拟用的窗函数的窗口长度N，设待求滤波器的过渡带宽为Δw，它与窗口长度N近似成反比，窗函数类型确定后，其计算公式也确定了，不过这些公式是近似的，得出的窗口长度还要在计算中逐步修正，原则是在保证阻带衰减满足要求的情况下，尽量选择较小的N，在N和窗函数类型确定后，即可调用MATLAB中的窗函数求出窗函数wd（n）。

根据待求滤波器的理想频率响应求出理想单位脉冲响应hd(n)，如果给出待求

滤波器频率应为Hd，则理想的单位脉冲响应可以用下面的傅里叶反变换式求出：

?h(n)?1 H(ej?)ej?nd?

?

d 2???? d

在一般情况下，hd(n)是不能用封闭公式表示的，需要采用数值方法表示；从

w=0到w=2π采样N点，采用离散傅里叶反变换（IDFT）即可求出。用窗函数wd(n)将hd(n)截断，并进行加权处理，得到

h(n)?hd(n)?(n)

如果要求线性相位特性，则h(n)还必须满足：

h(n)??h(N?1?n)

根据上式中的正、负号和长度N的奇偶性又将线性相位FIR滤波器分成四类。要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类。例如，要设计线性相位低通特性可选择h(n)=h(N-1-n)一类，而不能选h(n)=-h(N-1-n)一类。

验算技术指标是否满