fir滤波器实现音乐信号的滤波去噪

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1、通信专业课程设计二太原科技大学 课程设计（论文）设计(论文)题目：用NUTTALLW窗设计的FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪_2011年1月14日设计（论文）题目用NUTTALLW窗设计的FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪主要研究内容1.了解FIR有限脉冲滤波器；2.使用NUTTALLW窗设计一个FIR滤波器以对音乐信号进行滤波去噪处理；3.通过对比滤波前后的波形图，深入了解滤波器的基本方法。研究方法以MATLAB软件为平台，采用NUTTALLW窗设计满足指标的FIR滤波器，对音乐信号进行滤波去

2、噪处理。主要技术指标(或研究目标)1.以MATLAB软件为平台，采用NUTTALLW窗设计满足指标的FIR滤波器;2.对给定的音乐信号进行滤波去噪处理的仿真与分析。教研室意见教研室主任（专业负责人）签字：年月日目录摘要II第1章绪论-1-1.1数字滤波器的发展-1-1.2数字滤波器的应用-1-1.3本文内容简述-2-第2章FIR滤波器原理-3-2.1FIR滤波器基本原理-3-2.2用窗函数设计FIR滤波器-4-2.2.1窗函数设计FIR滤波器基本原理-5-2.2.2设计步骤-5-第3章系统设计与仿

3、真结果分析-8-3.1设计流程-8-3.2采集音乐信号-8-3.3滤波器设计-8-3.4信号滤波处理-10-3.5结果分析-10-3.6小结-11-参考文献-12-附录-13--14-FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪摘要数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，目前数字滤波器的设计有许多现成的高级语言设计程序,但它们的设计效率较低,不具有可视图形,不便于修改参数等缺点,而MATLAB语言正好能弥补以上缺点。本文就如何使用MATLAB语言来设计和实现FIR数字滤波器进行了探究。本文主要是通过

4、使用NUTTALLW窗设计一个FIR滤波器以对音乐信号进行滤波去噪处理。本设计首先通过麦克风采集一段音乐信号，依据对该信号的频谱分析，给定相关指标。以MATLAB软件为平台，采用NUTTALLW窗设计满足指标的FIR滤波器，以该音乐信号进行滤波去噪处理。通过对比滤波前后的波形图，深入了解滤波器的基本方法。关键词：滤波去噪，FIR滤波器，NUTTALLW窗函数-14-第1章绪论1.1数字滤波器的发展数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,它是通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。随

5、着现代通信的数字化,数字滤波器变得更加重要。数字滤波器的种类很多，但总的来说可以分成两大类，一类是经典滤波器，另一类可称为现代滤波器。从滤波特性方面考虑，数字滤波器可分成数字高通、数字低通、数字带通和数字带阻等滤波器。从实现方法上考虑，将滤波器分成两种，一种称为无限脉冲响应滤波器，简称IIR（InfiniteImpulseResponse）滤波器，另一种称为FIR（FiniteImpulseResponse）滤波器[1]。设计FIR数字滤波器的方法有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。在数字

6、信号处理中，数字滤波器占有极其重要的地位，具有滤波精度高、稳定性好、灵活性强等优点。数字滤波器是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置，它是一个离散时间系统，其基本工作原理是利用离散系统特性对系统输入信号进行加工和变换，改变输入序列的频谱或信号波形，让有用频率的信号分量通过，抑制无用的信号分量输出。数字滤波器以冲激响应延续长度，可分为两类：FIR滤波器(有限冲激响应滤波器)和IIR滤波器(无限冲激响应滤波器)。相对于无限脉冲响应数字滤波器（IIR数字滤波器），有限脉冲响应数字滤波器（全零点或

7、FIR数字滤波器）的特点{1}主要有：l总是稳定的；l具有精确的线性相位；l设计方法是线性的；l硬件比较易于实现；l过渡过程具有有限区间；l主要缺点是在相同的给定条件下，滤波器阶数要比IIR滤波器的高，相应的其延迟也要比IIR滤波器的大得多。1.2数字滤波器的应用数字信号处理（DigitalSignalProcessing，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。20世纪60-14-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

8、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。数字信号广泛应用于通信、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。信息是通过各种各样的信号传递的,携带着不同信息的不同信号之间可能相互叠加,并且信号在传递过程中不可避免地受到噪声的干扰。因此,如何采用数字方法从嘈杂的信号中提取所需信号,是数字信号处理的基本