数字信号处理课设说明书
数字信号处理教程第二版课程设计
数字信号处理教程第二版课程设计1. 项目背景数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是近年来发展最为迅速的学科之一。
在现代通信、控制、音频、视频等领域得到了广泛的应用。
而数字信号处理教程则是DSP学习的入门教材。
本课程设计旨在加深同学们对数字信号处理理论知识的理解，提高同学们的分析及解决数字信号处理问题的能力。
2. 课程内容本课程设计基于数字信号处理教程第二版，其中包括了以下几个方面的内容：2.1 数字信号处理基础本章主要内容包括采样、量化、离散傅里叶变换、数字滤波器设计等基础概念，为后续章节的学习打下基础。
2.2 时域和频域分析时域分析包括了线性时不变系统的时域响应和卷积定理的讲解；频域分析则主要讲解了频谱、功率谱、预测、循环卷积等方面的知识。
2.3 离散傅里叶变换本章主要介绍离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，简称DFT）的概念及其在数字信号处理领域中的作用，同时还包括了FFT 算法和频域滤波的内容。
2.4 数字滤波器设计及实现本章主要涵盖数字滤波器设计的整个流程，包括了IIR和FIR两类数字滤波器的设计及其在实际应用中的实现。
2.5 DSP处理器及应用本章主要介绍DSP处理器的基本原理和内部构造及其在音频处理、图像处理和通信领域中的应用。
3. 课程要求3.1 课堂讲授老师会通过PPT讲授以上5个章节的内容，讲解完后会留下问答的时间。
同学们应积极思考问题，提出询问，共同讨论解答问题。
3.2 课程设计设计一份数字滤波器，包括其IIR和FIR两个版本，需使用Matlab 或者Python实现。
同学们需要掌握数字滤波器基本概念、对数字信号和滤波器的理解，并能熟练使用Matlab或Python进行数据处理和仿真。
3.3 课程考核课程考核主要分为两部分：•课堂调查问卷满分10分，调查问卷将在整个课程结束后进行，主要考查同学们对数字信号处理知识的掌握和应用能力。
数字信号处理课程设计
数字信号处理课程设计
一、概述
本次信号处理课程设计主要对常见的数字信号处理算法进行实现。
主要内容包括数字信号滤波器、傅立叶变换和数字信号检测算法。
通过实验，学生将学习主要处理手段；同时了解数字信号处理的基本原理和应用。
二、主要内容
（1）数字信号滤波器：实现简单的数字滤波器，同时计算滤波器的频率响应；
（2）傅立叶变换：实现常用的傅立叶变换，并利用变换后的信号图像进行频率分析；
（3）数字信号检测算法：实现基本的一阶和二阶差分算法，并利用此算法进行实时信号检测；
三、实验步骤
（1）准备实验材料：将数字信号的原始信号数据以文件的形式存储，使用MATLAB等软件进行处理；
（2）实现数字滤波器：实现一阶以及多阶低通、高通和带通滤波器，
并计算响应的频谱；
（3）实现傅立叶变换：实现Fourier变换后的信号图像处理，如二维DFT等；
（4）实现数字信号检测算法：实现一阶和二阶差分算法，并利用此算法进行实时信号检测；
（5）数字信号处理综合应用实验：针对实际的数字信号，分析信号的特征，并基于实验结果进行信号处理算法的比较。
四、实验结果
完成本次实验后，可以实现对不同数字信号的处理，掌握其中滤波器、傅立叶变换等数字信号处理理论，并掌握常规的算法，学会运用算法实现实际信号处理工程。
(完整word版)数字信号处理课程设计
目录第1章需求分析----------------------------------------------------- 3 1.1设计题目------------------------------------------------------------------ 3 1.2设计要求------------------------------------------------------------------ 3 1.3系统功能分析-------------------------------------------------------------- 3第2章原理分析和设计-------------------------------------------- 4 2.1理论分析和计算------------------------------------------------------------ 4第3章详细设计----------------------------------------------------- 5 3.1算法设计思路-------------------------------------------------------------- 5 3.2对应的详细程序清单及程序注释说明------------------------------------------ 6第4章调试分析过程描述---------------------------------------- 10 4.1测试数据、测试输出结果--------------------------------------------------- 10 4.2程序调试过程中存在的问题以及对问题的思考--------------------------------- 13第5章总结-------------------------------------------------------- 15第1章需求分析1.1设计题目在Matlab 环境中，利用编程方法对FDMA通信模型进行仿真研究1.2设计要求1.2.1 Matlab支持麦克风，可直接进行声音的录制，要求至少获取3路语音信号。
数字信号处理简明教程课程设计
数字信号处理简明教程课程设计一、课程背景数字信号处理是目前科技领域中最为重要、应用最为广泛的学科，它在多个领域都具有广泛的应用，如语音识别、图像处理、智能控制、电视广播、通讯等等。
为了加强对数字信号处理的深入理解，同时提高学生的实践能力，设计了简明教程课程。
二、教学目标本课程旨在通过讲授数字信号处理的相关知识，让学生了解信号与系统的基本概念、数字信号的特殊性质、数字信号加工的各种方法以及数字滤波器和频率分析的基本概念，进一步提高学生的分析问题和解决问题的能力，培养学生的实际操作能力，为将来的工作和学习打下坚实的基础。
三、教学内容1.信号与系统的基本概念在数字信号处理基础中，首先需要了解的就是信号与系统的基本概念，包括信号与系统的定义、特性、分类和表达方式等。
2.数字信号的特殊性质数字信号是一种离散信号，不同于连续信号，它具有很多特殊性质，如采样定理、离散化、量化误差等。
本课程将详细讲解数字信号的特殊性质及其应用。
3.数字信号的加工方法对数字信号的加工是数字信号处理技术的核心部分，主要包括数字滤波器和数字信号处理算法。
本课程将全面介绍数字滤波器的方法和处理算法，以及加工应用实例。
4.数字滤波器和频率分析的基本概念数字滤波器是数字信号处理技术中最重要的一部分，本课程将详细讲解数字滤波器的基本功能、分类和结构。
同时，本课程还将深入探讨信号的频率分析方法、快速傅里叶变换等，为学生提供更全面的数字信号处理知识体系。
四、教学方法本课程采取理论讲解、实验操作和实际应用相结合的教学方法，重视理论和实践相结合，培养学生的操作能力和综合素质。
同时，本课程注重实用性和实效性，引导学生运用数字信号处理技术来解决实际问题。
五、实验内容为了使学生更好地理解数字信号处理技术的原理和应用，本课程安排了多项实验内容，如 MATLAB编程实验、数字信号处理设备的使用实验等，通过实验操作，培养学生的实际处理能力和实践创新意识。
六、教学成果通过本课程的学习和实践，学生可以掌握数字信号处理的基本理论知识和应用技能，具备基本的数字信号分析和处理能力，提高分析问题和解决问题的能力，为将来的工作和学习打下坚实的基础。
数字信号处理 教学大纲
数字信号处理一、课程说明课程编号：090141X10课程名称：数字信号处理/ Digital Signal Processing课程类别：学科基础课学时/学分：48/3 (其中实验学时：8)先修课程：高等数学、概率论、线性代数、复变函数、信号与系统适用专业：自动化、测控技术与仪器、智能科学与技术、电气工程及其自动化等专业教材、教学参考书：1.程佩青.数字信号处理教程（第四版）.北京：清华大学出版社.2013年；2.普罗克斯等著，方艳梅等译.数字信号处理——原理、算法与应用(第四版).北京：电子工业出版社.2014年；3.米特拉著，余翔宇译.数字信号处理——基于计算机的方法（第四版）. 北京：电子工业出版社.2012年；4.吴镇扬.数字信号处理（第二版）. 北京：高等教育出版社.2010年二、课程设置的目的意义数字信号处理是自动化、测控技术与仪器、智能科学与技术、电气工程及其自动化等专业的一门重要的专业基础课。
课程的设置目的是让学生通过学习数字信号处理这门课程，能够系统地掌握确定性离散时间信号的谱分析的原理及快速实现方法，借助于数字滤波器的设计及实现，学生可以掌握数字滤波系统的分析及设计方法，了解数字信号处理技术的最新发展，为进一步学习与掌握数字通信与信息处理等方面的专业课程及从事信息技术的应用开发工作奠定必要的基础。
三、课程的基本要求知识：通过本课程的学习，学生应系统地掌握数字信号处理的基本原理和基本分析方法，能建立基本的数字信号处理模型；会运用数字信号处理的两个主要工具：快速傅立叶变换（FFT）与数字滤波器，为后续相关课程的学习打下理论基础；应具有初步的算法分析和运用MATLAB编程的能力；掌握数字滤波器的设计与实现，并能应用数字信号处理的基本理论和基本方法解决一些实际问题，了解数字信号处理技术的最新发展动态。
能力：数字信号处理是理论性和工程性都很强的学科，通过课程学习学生应具备“数字信号处理”的理论与工程应用紧密结合的能力，从应用的角度开发新的数字信号处理技术和方法，将数字信号处理的知识用于解决实际工程中的信号处理问题，培养解决复杂工程中信号处理的能力；掌握最基本的信号处理算法设计以及滤波器设计理论，针对具体问题提出有效的解决方案；培养创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力；素质：通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，建立数字信号处理理论到应用的思维模式。
数字信号处理课程设计说明书
1引言随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。
数字信号处理在语音通信，图像，自动控制，雷达，军事，航空航天，医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。
其中MATLAB是数字信号处理中极其重要的软件。
快速傅里叶变换(FFT)作为计算和分析工具，在众多学科领域(如信号处理、图像处理、生物信息学、计算物理、应用数学等)有着广泛的应用。
在高速数字信号处理领域，如雷达信号处理，FFT的处理速度往往是整个系统设计性能的关键所在。
FFT算法的基本思想就是利用权函数的周期性、对称性、特殊性及周期N的可互换性，将较长序列的DFT运算逐次分解为较短序列的DFT运算。
快速傅里叶变化的特点:（1）复数运算：傅立叶变换是基于复数的，因此首先知道复数的运算规则，在FFT算法中，只涉及复数的加、减和乘法三种运。
（2）蝶形变换：普通的FFT算法称为基2的FFT算法，这种算法的核心是蝶形变换。
（3）w数组。
（4）复数数组排序，在基2的蝶形变换中，复数数组需要重新排。
本次课设内容：录制一段个人的语音信号，并对其进行采样；画出采样的后的时域波形和频谱图；在Matlab环境下编写基2DIT-FFT算法；利用自己编写好的算法对已采集的语音信号进行频谱分析，并画出语音信号的时域和频谱图，并与Matlab数字信号处理工具箱中的fft函数进行对比研究来验证自编算法的正确性。
最后设计一个信号处理界面，可以实现对输入信号的选择和不同点的FFT 运算的选择。
本次课程设计目的：初步掌握了MATLAB语言的主要特点和作用、MATLAB 的GUI设计及信号的基本运算的实现。
全面复习课程所学理论知识，巩固所学知识重点和难点，根据课堂讲授内容，将理论与实践很好地结合起来，消化课堂所讲解的内容；通过调试积累经验，逐渐培养学生的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。
提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力；熟练使用一种高级语言进行编程实现；熟悉Matlab的工作环境及运行状况。
数字信号处理课程设计说明书
长沙学院《数字信号处理课程设计》课程设计说明书系 (部) 电子与通信工程系专业(班级) 08通信1班姓名于升升学号 2008043103指导教师王路露、刘光灿、黄飞江、陈威兵、冯璐、张刚林起止日期 2011.4.18—2010.4.29目录一、任务与要求 (1)二、程序设计与实验仿真结果图 (3)1．语音信号的采集 (3)2.程序设计与实验仿真结果 (3)2.1原始信号和加噪信号时域跟频率分析 (3)2.2用双线性变化法设计滤波器： (4)三、工作原理与仿真结果分析 (7)四、结论与心得 (9)五、参考文献 (10)摘要本次DSP课程设计通过利用Matlab软件对信号进行分析和处理。
MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。
本次DSP课程设计的主要内容是通过对语音信号的采集，熟悉数字信号滤波器的工作原理，然后对语音信号分别进行低通、高通、带通数字滤波器的设计，并画出了各个滤波器频率响应幅度；然后对所得的不同的频谱图进行总结，分析得到这样结果的不同原因！通过本次课程设计又熟悉了利用双线性法设计各种滤波器。
关键字：MATLAB、滤波器、语音信号、双线性法一、任务与要求数字信号处理课程设计任务书系(部):电信系专业: 08通信指导教师: 王路露、刘光灿、黄飞江、陈威兵、冯璐、张刚林2011-4长沙学院课程设计鉴定表原始语音时域信号时间 n音量 n加噪声之后时域语音信号时间 n音量 n50010001500原始信号傅里叶变换后波形050010001500加噪声信号傅里叶变换波形二、程序设计与实验仿真结果图1．语音信号的采集在windows 下录制一段语音，并保存为8000KHz ，8位，单声道 wav 格式，时间控制在3秒左右。
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。
数字信号处理课程设计指导书gxp
数字信号处理课程设计指导书gxp一、课程设计目的《数字信号处理》课程是一门理论和技术发展十分迅速、应用非常广泛的前沿性学科，它的理论性和实践性都很强，学生在学习这门课程时，普遍感到数字信号处理的概念抽象，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。
因此，如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，是本课程教学中所要解决的关键问题。
为了巩固所学的数字信号处理理论知识，使学生对信号的采集、处理、传输、显示和存储等有一个系统的掌握和理解，安排了该课程的课程设计。
通过课程设计，应能加强学生如下能力的培养：1、独立工作能力和创造力；2、综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力；3、查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；4、编写技术报告和编制技术资料的能力。
二、一般设计要求1、独立完成设计任务。
2、按照设计任务写出设计工作小结。
对设计过程所进行的有关步骤作出说明，并对完成的设计作出评价，总结自己整个设计工作中的经验教训，收获和今后研究方向。
3、编写课程设计说明书，说明书必须按统一格式打印，装订成册，字数一般不少于三千字。
三、设计课题题目一语音信号处理系统设计（一）课程设计主要内容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：b f =1000Hz,c f =1200Hz,s A =100dB,p A =1dB.(2) 高通滤波器的性能指标：c f =4800Hz,b f =5000Hz,s A =100dB,p A =1dB.(3) 带通滤波器的性能指标：1b f =1200Hz, 2b f =3000Hz, 1c f =1000Hz,2c f =3200Hz,s A =100dB,p A =1dB 。
数字信号处理课程设计指导书20220531
数字信号处理课程设计指导书20220530数字信号处理—课程设计指导杨亚东工程技术系2022.5一、数字信号处理课程设计内容、根本要求及评分标准1、课程设计内容：〔一〕从以下二十一个题目中任选其中一个题目〔单人单题〕，根据题目要求完成程序的编制、调试和仿真。
具体题目见下页。
〔二〕按照题目要求撰写课程设计报告，答复题目设定问题。
2、根本要求：〔一〕课程设计要独立完成，不能出现多人设计报告雷同情况，一旦发现这种情况发生，雷同报告全部按不合格处理。
〔二〕设计报告一律按照规定的格式，使用A4纸打印，格式、封面统一。
〔三〕课程设计报告应包括以下内容〔1〕课题名称；〔2〕学生姓名、班级与学号；〔3〕设计内容及要求；〔4〕按照题目要求答复下列问题；〔5〕列出仿真结果〔信号波形、频谱等〕；〔6〕分析、解释仿真结果；〔7〕画出软件流程图，列出程序清单；〔8〕列出参考文献；〔9〕写出本次课程设计的收获、体会。
注：请按照课程设计报告模版撰写课程设计报告。
3、评分标准：课程设计的考核依据学生的学习态度、方案合理性、资料完备性、创造性、报告撰写标准性和书面表达能力等为考核点，对学生进行综合考核。
成绩评定采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分制。
评定细那么如下：〔1〕遵守纪律〔10%〕：根据设计出勤情况、遵守纪律情况及设计态度等因素评定；〔2〕设计报告〔80%〕：根据课程设计报告书内容要求和实际完成情况评定；〔3〕设计效果〔10%〕：根据设计实际完成的质量及设计中的创造性评定。
对设计任务理解透彻，能够全面、正确、独立地完成设计内容所规定的任务，得出正确的设计结果，并按时提交完整、标准的设计报告，可评为优秀；按照设计任务要求能够顺利地完成任务，得出结果，按时提交较完整的、符合要求的设计报告，可评定为良好；根本完成设计目标，但不够完善，存在缺陷，在帮助指导下能够完成任务要求，提交设计报告，可评为及格；不能完成规定的任务和要求，未提交设计报告的，或抄袭他人设计报告的评为不及格。
数字信号处理课程说明书
实验1信号、系统与响应
第9周
（4学时）
5.1引言5.2用信号流图表示网络结构5.3有限长脉冲响应基本网络结构5.4无限长脉冲响应基本网络结构
第10周
6.1数字滤波器的基本概念6.2模拟滤波器的设计6.3用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
实验2FFT谱分析
4．修读本课程的同学均应准时到课，若无法准时前来，应有请假条。
系主任签名：分管教学院长签名：
年月日年月日
第11周
6.4用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器6.5数字高通、带通和带阻滤波器的设计6.6 IIR数字滤波器的直接设计法
第12周
7.1线性相位FIR数字滤波器的条件和特点7.2利用窗函数法设计FIR滤波器
7.5 IIR和FIR数字滤波器的比较
实验3双线性变换法设计滤波器
第14周
实验4窗函数法设计滤波器
教学方法
与手段
通过教材进行基本内容讲解，理论联系实际，并辅以多媒体辅助教学手段。
学习方法
课前预习，课上听讲、记笔记，课后复习、、去计算机机房实践。
五、实践教学（含课程实验、课程论文、读书报告、文物考察、野外实习、写生等）
实验名称及时间：
实验一信号、系统与响应
实验二FFT谱分析
实验三双线性变换法设计滤波器
《数字信号处理》课程说明书
一、主讲教师信息
姓名
张黎明
性别
男
学历
研究生
职称
讲师
研究方向
电磁场理论与微波技术
工作单位
理工学院
讲授课程
Visual Basic程序设计、复变函数与积分变换、数字信号处理、c++
联系电话
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2014年春季学期《信号处理》课程设计题目：窗函数法设计FIR低通滤波器专业班级：通信工程三班姓名：学号：指导教师：成绩：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。
本课设通过对有噪音语音信号的分析与处理，综合运用数字信号处理的理论知识以及Matlab强大的功能对加噪的语音信号进行时域、频域分析和滤波。
在设计实现的过程中，使用窗函数法来设计FIR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。
设计初期通过PC机录制自己的一段声音，运用Matlab提供的函数进行仿真分析，并画出采样后语音信号的时域波形和频谱图，对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行播放，并进行时域和频谱分析；对比加噪前后的时域图和频谱图，然后采用汉宁窗函数法设计出FIR滤波器，再用设计出的滤波器对这段加噪后的语音信号进行滤波去噪，最后对前后时域和频域的波形图进行对比分析，从波形可以看出噪声的滤除情况，分析是否达到了语音不失真的效果。
关键词：数字滤波器语音信号窗函数法目录前言 (1)1. 数字信号处理简介 (2)1.1 IIR数字滤波器 (2)1.2 FIR数字滤波器 (3)1.3 FIR滤波器与IIR滤波器比较 (3)2. 总体设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 总体框图 (4)2.3 设计流程图 (4)3. 信号采集与处理 (5)3.1 语音信号的采样原理 (5)3.2 语音信号的采样步骤 (5)3.3 语音信号的时域与频域分析 (6)4. 窗函数法设计FIR低通滤波器 (10)4.1 窗函数法设计原理 (10)4.2 汉宁窗介绍 (11)4.3 采用汉宁窗设计FIR低通滤波器 (11)4.4 加噪语音信号的滤波 (12)4.5 调试过程中的问题 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录： (17)致谢 (20)前言语音信号的采集与分析技术是一门涉及面很广的交叉科学，它的应用和发展与语音学、声音测量学、电子测量技术以及数字信号处理等学科紧密联系，语音是人类获取信息的重要来源和利用信息的重要手段。
在信号传输过程中，由于实验条件或各种其他主观或客观条件的原因，语音处理系统都不可避免地要受到各种噪声的干扰。
噪声污染位于联合国四大公认污染之一，无论是尖锐的火车汽笛声，还是我们肉耳听不到的超声波，次声波都有可能给人们生活带来极大不便。
在机械方面，机械件碰撞带来的噪声会缩短器件寿命，在电子方面，电器件在噪声的影响下可能会失灵。
噪声不但降低了语音质量和语音的可懂度，而且还将导致系统性能的急剧恶化，严重时使整个系统无法正常工作。
因此需要设计合适的数字滤波器对语音信号进行处理并分析。
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，Finite Impulse Response)滤波器和无限冲激响应( IIR，Infinite Impulse Response)滤波器。
本课程设计主要是对一段语音信号，加入噪声后，用汉明窗设计出的FIR滤波器对加入噪声后的语音信号进行滤波去噪处理。
此课程设计采集一段语音信号，加入噪声，然后采用汉宁窗函数法设计出FIR滤波器，再用设计出的滤波器对这段加噪后的语音信号进行滤波去噪，最后对滤波前后时域和频域的波形图进行对比分析。
1. 数字信号处理简介数字信号处理（简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科[2]。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
随着信息技术的迅猛发展，数字信号处理已成为一个极其重要的学科和技术领域。
在通信、语音、图像、自动控制和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。
数字滤波是数字信号处理的重要环节，它在数字信号处理中占有着重要的地位,它具有可靠性好、精度高、灵活性大、体积小、重量轻等优点。
随着数字技术的发展，数字滤波器越来越受到人们的重视，广泛地应用于各个领域。
数字滤波器的输入输出信号都是数字信号，它是通过一定的运算过程改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分来实现滤波的，这种运算过程是由乘法器、加法器和单位延迟器组成的。
数字滤波器是数字信号处理技术的重要内容，其对数字信号进行的最常见处理是保留数字信号中的有用频率成分和去除信号中的无用频率成分。
按照时间域的特性，数字滤波器可以分为无限冲激脉冲响应数字滤波器（IIR滤波器）和有限冲激脉冲响应数字滤波器（FIR滤波器）。
1.1 IIR数字滤波器IIR数字滤波器，又名“无限脉冲响应数字滤波器”，或“递归滤波器”。
递归滤波器，也就是IIR数字滤波器，顾名思义，具有反馈，一般认为具有无限的脉冲响应。
IIR滤波器有以下几个特点：（1）封闭函数：IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。
（2）IIR数字滤波器采用递归型结构：IIR数字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。
由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。
（3）借助成熟的模拟滤波器的成果：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，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比较小，对计算工具的要求不高。
在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，再通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。
（4）需加相位校准网络：IIR数字滤波器的相位特性不好控制，对相位要求较高时，需加相位校准网络。
1.2 FIR数字滤波器FIR数字滤波器又名“有限脉冲响应数字滤波器”，这类滤波器对于脉冲输入信号的响应最终趋向于0，因此而得名。
有限脉冲响应滤波器的优点：（1）脉冲响应为有限长：造成当输入数位讯号为有限长的时候，输出数位讯号也为有限长。
（2）比无限脉冲响应滤波器较容易最佳化。
（3）线性相位：造成h(n),是偶对称或奇对称且有限长。
（4）一定是稳定的：因为Z转换后所有的极点都在单位圆内1.3 FIR滤波器与IIR滤波器比较不论是IIR滤波器还是FIR滤波器的设计都包括三个步骤：(1)按照实际任务的要求，确定滤波器的性能指标。
(2)用一个因果、稳定的离散线性时不变系统的系统函数去逼近这一性能指标。
根据不同的要求可以用IIR系统函数，也可以用FIR系统函数去逼近。
(3)利用有限精度算法实现系统函数，包括结构选择、字长选择等。
但IIR滤波器和FIR滤波器的设计方法完全不同。
IIR滤波器设计方法有间接法和直接法，间接法是借助于模拟滤波器的设计进行的。
其设计步骤是：先设计过渡模拟滤波器得到系统函数H（s），然后将H（s）按某种方法转换成数字滤波器的系统函数H(z)。
FIR滤波器常采用间接法，常用的方法有窗函数法、频率采样发和切比雪夫等波纹逼近法。
对于线性相位滤波器，经常采用FIR滤波器。
本设计采用FIR数字滤波器对加噪语音信号进行滤噪处理。
2. 总体设计2.1 设计思路系统的整体设计思路包括语音信号的录制，语音信号的采集，语音信号的分析，其中语音信号的分析又包括了语音信号的时域分析和频域分析.2.2 总体框图图2.1总体框图2.3 设计流程图图2.1 为本设计的总体设计流程图。
图2.2总体设计流程图3. 信号采集与处理3.1 语音信号的采样原理3.1.1 采样频率采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本，是描述声音文件的音质、音调，衡量声卡、声音文件的质量标准。
采样频率越高，即采样的间隔时间越短，则在单位时间内计算机得到的声音样本数据就越多，对声音波形的表示也越精确。
采样频率与声音频率之间有一定的关系，根据奎斯特理论，只有采样频率高于声音信号最高频率的两倍时，才能把数字信号表示的声音还原成为原来的声音。
这就是说采样频率是衡量声卡采集、记录和还原声音文件的质量标准。
3.1.2 采样位数采样位数即采样值或取样值，用来衡量声音波动变化的参数，是指声卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。
采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然。
采样位数和采样率对于音频接口来说是最为重要的两个指标，也是选择音频接口的两个重要标准。
无论采样频率如何，理论上来说采样的位数决定了音频数据最大的力度范围。
每增加一个采样位数相当于力度范围增加了6dB。
采样位数越多则捕捉到的信号越精确。
对于采样率来说你可以想象它类似于一个照相机，44.1kHz意味着音频流进入计算机时计算机每秒会对其拍照达441000次。
显然采样率越高，计算机摄取的图片越多，对于原始音频的还原也越加精确。
3.1.3 采样定理在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中，最高频率fmax的2倍时，即：fs.max>=2fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5～10倍；采样定理又称奈奎斯特定理。
3.2 语音信号的采样步骤3.2.1 信号录制利用PC机上的声卡和WINDOWS操作系统可以进行数字信号的采集。
将话筒输入计算机的语音输入插口上,启动录音机。
按下录音按钮,接着对话筒说话“语音信号处理”,说完后停止录音,屏幕左侧将显示所录声音的长度。
点击放音按钮,可以实现所录音的重现。
以文件名“xinhao”保存入C:\中。
可以看到,文件存储器的后缀默认为. wav ,这是WINDOWS操作系统规定的声音文件存的标准。