数字信号滤波的设计

构造希望逼近的频率响应函数H （e ），即
H （e ）=H （w）e
计算h (n)。
加窗得到设计的结果：h(n)=h (n)w(n)。
6
对滤波后的语音信号进行回放，感觉滤波前后语音信号的变化。
三、主要功能的实现
1
语音信号的采集是利用Windows中的录音机或者使用其它专业的录音软件，录制时需要配备录音硬件（如麦克风），为便于比较，需要在安静、干扰小的环境下录音。Windows附件的娱乐中有个录音机程序，简称录音机，通过它可以驱动声卡采集、播放和简单处理语音信号，语音信号的采集可以通过麦克风直接录制人的声音，可通过对文件属性设置文件的格式、采样频率、位数等。
[x1,fs,bits]=wavread('e:/肖彬2');
y1=fft(x1,32768);
subplot(221)
plot(x1);
title('原始语音信号时域波形');
subplot(222)
plot(abs(y1));
title('原始语音信号频谱')
语音信号的时域、频域分析模块功能图：
title('加单频余弦信号的语音信号频谱')
（3）添加多频噪声
N=length(x1)-1;
t=0:1/fs:N/fs;
d1=[0.8*cos(2*pi*1200*t)]';%单频余弦噪声
d2=[0.8*cos(2*pi*1500*t)]';%单频余弦噪声
x4=x1+d1+d2;
subplot(2,1,1)
星期三：编程，上机调试、修改程序
星期四：上机调试、完善程序
星期五：答辩
星期六-星期天：撰写课程设计报告
一
熟悉并掌握利用窗函数法设计FIR滤波器（低通、高通、带通、带阻中的至少3种类型）来对叠加噪声前后的语音信号进行滤波处理，绘出滤波器的频域响应，绘出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化。利用MATLAB工具箱函数，fir1是利用窗函数法设计的线性相位FIR数字滤波器的工具箱函数，实现线性相位FIR数字滤波器的标准窗函数法设计。
2
使用MATLAB绘出采样后的语音信号的时域波形和频谱图。在MATLAB中，[y,fs,bits]=wavread('d:/lij’)用于读取语音信号，采样值放在y中，fs表示采样频率，bits表示采样位数。Sound(y)表示对声音的回放，向量y就代表了一个信号，也即一个复杂的“函数表达式”，也可以说像处理一个信号的表达式一样处理这个声音信号信号。
一、设计目的
综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，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，从而加深对所学知识的理解，建立概念。
二、设计要求
1Βιβλιοθήκη BaiduMATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。
2、Windows环境下语音信号采集的方法。
3、数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。
plot(x4)
title('加多频余弦信号的语音信号时域波形')
plot(abs(y3));
subplot(2,1,2)
title('加多频余弦信号的语音信号频谱')
4
对于不同的加躁波我们对滤波器的设计是不同的。对于加高斯白噪声的信号，噪声在每个部分都有故无论用什么滤波器都无法将噪声完全滤去，所以选择用带通滤波器；对于低频的加单频余弦信号的语音信号用高通滤波器时只有高频的通过，低频的则被滤去；对于高频的加单频余弦信号的语音信号用低通滤波器时只有低高频的通过，高频的则被滤去；对于加多频余弦信号的语音信号分析其噪声分布在什么地方就用什么波滤去，若高频低频都有则用带阻和带通比较适合，若集中在高频或者低频则用低通或带通。
（1）加高斯白噪声的程序如下：
x2=awgn(x1,10);
y2=fft(x2,32768);
subplot(221)
plot(x2);
title('加高斯白噪声语音信号的时域波形')
subplot(222)
plot(abs(y2));
title('加高斯白噪声语音信号的频谱')
（2）加单频余弦噪声程序如下：
4、TLAB设计FIR和nR数字滤波器的方法。
5、用MATLAB对信号进行分析和处理
6、计报告4000以上，含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。
7、机演示。
8、有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。
三、进度安排
第一周星期一：课题讲解，查阅资料
星期二:总体设计，详细设计
4
在MATLAB下，给原始的语音信号叠加上噪声，噪声的类型分为以下几种：（1）单频噪声（正弦干扰）；（2）高斯随机噪声；（3）多频噪声。
5
窗函数设计FIR滤波器的步骤
根据对阻带衰减以及过渡带的指标要求，选择窗函数的类型，并估计窗口长度N。原则是在保证阻带衰减满足要求的情况下，尽量选择主瓣窄的窗函数，然后根据过渡带宽估计窗口长度N。
3
在MATLAB软件平台下，给原始的语音信号叠加上噪声，噪声类型分为如下几种：（1）白噪声；（2）单频噪色（正弦干扰）；（3）多频噪声（多正弦干扰）；绘出叠加噪声后的语音信号时域和频谱图，在视觉上与原始语音信号图形对比，也可通过Windows播放软件从听觉上进行对比，分析并体会含噪语音信号频谱和时域波形的改变。
二
1
录制一段课程设计学生的语音信号并保存为文件，要求长度不小于10秒，并对录制的信号进行采样；录制时可以使用Windows自带的录音机，或者使用其它专业的录音软件，录制时需要配备录音硬件（如麦克风），为便于比较，需要在安静、干扰小的环境下录音。
3、
语音信号处理可以分为时域分析和频域分析，使用MATLAB可绘出采样后的语音信号的时域波形和频谱图。
课程设计报告
课程名称数字信号处理
课题名称数字滤波器的设计
专业通信工程
班级
学号
姓名
指导教师
2011年12月25日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称数字信号处理
课题数字滤波器的设计
专业班级
学生姓名
学号
指导老师
审批
任务书下达日期2011年12月19日
任务完成日期2011年12月25日
《数字信号处理》课程设计任务书
N=length(x1)-1;
t=0:1/fs:N/fs;
d=[0.8*cos(2*pi*5000*t)]';
x3=x1+d;
subplot(3,2,3)
plot(x3)
title('加单频余弦信号的语音信号时域波形')
y3=fft(x3,32768);
subplot(3,2,4)
plot(abs(y3));