语音信号的数字滤波处理(五).doc

语音信号的数字滤波处理

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语音信号的数字滤波处理

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目录

1绪论………………1

1.1课程设计背景………………1

1.2课程设计目的………………1

2课程设计预习……………………2

2.1卷积运算的演示……………2

2.2采样定理的演示……………7

3程序设计的基本原理……………9

3.1IIR滤波器的设计原理……………………9

3.2FIR滤波器的设计原理……………………10

4设计程序的调试和运行结果……………………11

4.1IIR滤波器的设计…………11

4.11巴特沃斯低通程序的设计…………12

4.12巴特沃斯高通程序的设计…………14

4.13巴特沃斯带通程序的设计…………16

4.2FIR滤波器的设计…………18

4.21Kaiser窗低通程序的设计…………18

4.22Kaiser窗高通程序的设计…………19

4.23Kaiser窗带通程序的设计…………20

4.3回放语音信号………………21

5心得与体会………………………21

参考文献……………24

长沙理工大学

1绪论

1.1课程设计背景

数字滤波器是数字信号处理的基础，用来对信号进行过滤、检测与参数估计等处理，在通信、图像、语音、雷达等许多领域都有着十分广泛的应用。尤其在图像处理、数据压缩等方面取得了令人瞩目的进展和成就。由此可见，数字滤波器的设计尤为重要。

目前数字滤波器的设计有许多现成的高级语言设计程序，但他们都存在设计效率较低，不具有可视图形，不便于修改参数等缺点，而Matlab为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器。他以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个交互式的工作环境中。尤其是Matlab工具箱使各个领域的研究人员可以直观方便地进行科学研究与工程应用。其中的信号处理工具箱、图像处理工具箱、小波工具箱等更是为数字滤波研究的蓬勃发展提供了可能。

本次课程设计主要介绍基于Matlab环境的IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的设计，然后将设计结果应用于语音信号的处理，针对处理结果进一步分析了滤波器性能的。

1.2课程设计目的

(1)掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法。

(2)熟悉离散信号和系统的时域特性。

(3)掌握序列快速傅里叶变换方法。

(4)学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。

(5)掌握利用MATLAB对语音信号进行频谱分析。

(6)掌握滤波器的网络结构。

(7)掌握MATLAB设计IIR、FIR数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。

2课程设计预习

2.1卷积运算的演示

1.线性卷积

序列x1(n)=[200857050215]，序列x2(n)=[201199]。动态演示两个序列进行线性卷积x1(n)﹡x2(n)的翻转、移位、乘积、求和的过程。其中翻转采用fliplr[1]，程序如下：

%线性卷积

xn=[2,0,0,8,5,7,0,5,0,2,1,5];nx=[0:11];

hn=[2,0,1,1,9,9];nh=[0:5];

nys=nh(1)+nx(1);

nyf=nh(end)+nx(end);

ny=nys:nyf;

yn=conv(hn,xn);

subplot(221)

stem(ny,yn);xlabel(n);ylabel(幅度)

xlabel(ny);ylabel(yn);%卷积

xm=xn;

subplot(222)

stem(nh,hn);xlabel(n);ylabe