课程设计（论文）-数字信号的处理与滤波设计

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1、广西工学院课程设计用纸——装订线——数字信号的处理与滤波摘要：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、滤波、增强、压缩、估值和识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的，其应用范围涉及几乎所有的工程技术领域。语音信号的处理与滤波是数字信号处理中一个重要的组成部分。本课题主要研究的就是语音信号的处理与滤波，然后设计一个用户界面实现语音的处理与滤波的功能。使用MATLAB进行滤波器的设计，使用MATLAB的GUIDE工具设计用户界面。关键词：数字滤波器；双线性变换；窗函数；凯泽窗；GUIDE第页共页广西工学院课程设计

2、用纸一设计题目所选题目为设计五：语音信号的处理与滤波内容：录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画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；回放语音信号；最后，设计一个信号处理系统界面。基本要求：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５s内。然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行

3、采样，记住采样频率和采样点数。通过wavread函数的使用，要求理解掌握采样频率、采样位数等概念。2　语音信号的频谱分析　　要求首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。其程序如下：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：　　(1)低通滤波器性能指标　fb＝1000Hz，fc＝1200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。　　(2)高通滤波器性能指标　fc＝4800Hz，fb＝5000HzAs＝100dB，Ap＝1dB。　　(3)带通滤波器性能指标　fb1＝1200Hz，

4、fb2＝3000Hz，fc1＝1000Hz，fc2＝3200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。　　要求用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器。在Matlab中，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，可以利用函数butte，cheby1和ellip设计IIR滤波器；利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应。4　用滤波器对信号进行滤波　　要求用自己设计的各种滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。5　比较滤波前后语音信号

5、的波形及频谱　　要求在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。6　回放语音信号　　在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x，fs，bits)；可以感觉滤波前后的声音有变化。7　设计系统界面（用MATLAB中GUIDE工具，要求自学）　　为了使编制的程序操作方便，要求有能力的学生，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。二设计所涉及原理1对信号进行采样抽样原理：要保证从信号抽样后的离散时间信号无失真地恢复原始时间连续信号（即抽样不会导致任何信

6、息丢失），必须满足：信号是频带受限的(信号频率区间有限)；采样率至少是信号最高频率的两倍。2IIR滤波器第页共页广西工学院课程设计用纸语音信号的处理与滤波一设计题目所选题目为设计五：语音信号的处理与滤波内容：录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画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；回放语音信号；最后，设计一个信号处理系统界面。基本要求：1

7、　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５s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。通过wavread函数的使用，要求理解掌握采样频率、采样位数等概念。2　语音信号的频谱分析　　要求首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。其程序如下：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：　　(1)低通滤波器性能指标　fb＝1000Hz，fc＝1200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。　

8、　(2)高通滤波器性能指标　fc＝4800Hz，fb＝5000HzAs＝100dB，Ap＝1d