数字信号处理课程设计--基于-MATLAB-的语音去噪处理.doc

数字信号处理课程设计报告数字信号处理课程设计课程名称数字信号处理题目名称基于MATLAB的语音去噪处理专业班级13级通信工程本一学生姓名学号指导教师二○一五年十二月二十七日引言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TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc249500194"1绪论PAGEREF_Toc249500194\h1HYPERLINK\l"_Toc249500195"2课程设计内容PAGEREF_Toc249500195\h2HYPERLINK\l"_Toc249500196"3课程设计的具体实现PAGEREF_Toc249500196\h2HYPERLINK\l"_Toc249500197"3.1语音信号的采集4HYPERLINK\l"_Toc249500198"3.2语音信号的时频分析4HYPERLINK\l"_Toc249500199"3.3语音信号加噪与频谱分析6HYPERLINK\l"_Toc249500200"3.4利用双线性变换法设计低通滤波器8HYPERLINK\l"_Toc249500201"3.5用滤波器对加噪语音信号进行滤波9HYPERLINK\l"_Toc249500202"3.6分析滤波前后语音信号波形及频谱的变化10HYPERLINK\l"_Toc249500203"3.7回放语音信号10HYPERLINK\l"_Toc249500204"3.8小结11HYPERLINK\l"_Toc249500206"结论PAGEREF_Toc249500206\h22HYPERLINK\l"_Toc249500207"致谢PAGEREF_Toc249500207\h23HYPERLINK\l"_Toc249500208"参考文献PAGEREF_Toc249500208\h241绪论数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。它在语音、雷达、图像、系统控制、通信、航空航天、生物医学等众多领域都获得了极其广泛的应用。具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等优点。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，FiniteImpulseResponse)滤波器和无限冲激响应(IIR，InfiniteImpulseResponse)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），因而只能用较高的阶数达到高的选择性。FIR数字滤波器的幅频特性精度较之于IIR数字滤波器低，但是线性相位，就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变，这是很好的性质。FIR数字滤波器是有限的单位响应也有利于对数字信号的处理，便于编程，用于计算的时延也小，这对实时的信号处理很重要。FIR滤波器因具有系统稳定，易实现相位控制，允许设计多通带（或多阻带）滤波器等优点收到人们的青睐。IIR滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。同时，IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成