语音信号的fir滤波器处理课程设计

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1、DSP课程设计报告语音信号的FIR滤波器处理姓名：班级：11电信4学号：指导老师：日期：2014.06.03～2014.06.13摘要DSP(DigitalSignalProcessing)也就是我们常说的数字信号处理,它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。DSP芯片在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。Matlab是一款强大的软件，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化等诸多强大功能集成在一个易于使用的视

2、窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。CSS集成开发环境使用CCS内置的软件仿真simulator对程序进行编译，调试和运行，主要用于检测目标程序运行的正确性和连贯性,并能通过仿真器与目标板连接，在目标板上实时观察效果。在本次设计中，我们选择的课题是基于DSP的语言信号的FIR滤波处理。首先利用MATLAB进行了仿真，得到滤波前后的时域波形和频谱。然后通过调用MATLAB的分析工具FDATOOL，根据仿真结果导出了滤波器的相关参数，将原始信号数据和滤

3、波器参数输入CCS进行DSP编程。最后在DSP中实现了FIR低通滤波，并通过CCS的频谱分析功能查看了最终DSP的滤波效果。关键词:语音信号DSPFIR滤波MATLABCCS目录1.前言42.设计原理42.1数字信号处理器42.2滤波器简介52.3fir滤波器原理62.4窗函数简介72.5滤波器的特点73.FIR滤波器的MATLAB设计83.1总体方案的设计83.2语音信号的采集93.3MATLAP的具体处理93.4FIR滤波器的系统参数114.FIR滤波器的CCS设计与仿真114.1CCS程序流程图12

4、4.2CCS仿真结果155.问题及解决办法186.设计感想19参考文献197.附录201前言随着信息与数字技术的发展，数字信号处理已经成为当今极其重要而学科与技术领域之一。它在通信、语音、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。在数字信号处理的基本方法中，通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。其中滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论和相关设计也一直都是人们研究的重点之一。FIR滤波器的是非递归的，稳定性好，精度高；更重要的是，FIR滤

5、波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特征。因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛应用。在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音信号处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用的基本处理算法。用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活性好等特点。本文介绍了数字滤波器的设计基础及用窗函数法设计FIR滤波器的方法，运用MATHLAB语言实现了低通滤波器的设计并用CCS2.0进行观察效果。2设计原理2

6、.1数字信号处理器DSP（DigitalSignalProcessor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由Ti公司提供专业的开发工具CCS，自带DSP/BI

7、OS操作系统，能够直接编写适合DSP开发工程及文件，满足DSP程序设计要求。由MathWorks公司和TI公司联合开发的DSPMATLABLinkforCCSDevelopmentTools（简称CCSLink）是MATLAB6.5版本（Release13）中增加的一个全新的工具箱，它提供了MATLAB、CCS和DSP目标板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB变量一样来操作DSP器件的存储器和寄存器，使开发人员在MATLAB环境下完成对DSP的操作，从而极大地提高DSP应用系统的开发进程。本设计主要是

8、使用DSP对语音噪声信号进行处理，使用CCS开发工具编写程序，同时利用MATLAB操作DSP器件的存储器和寄存器。2.2滤波器简介(FiniteImpulseResponse)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。冲激响应之