基于matlab的语音信号滤波处理设计

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1、学号14112220266毕业设计(论文)题目:基于MATLAB的语音信号滤波处理作者夏杰届别2015届院别信息与通信工程学院专业电子信息工程指导教师罗朝明职称副教授完成时间2015年5月17日摘要随着计算机和信息科学的飞速发展，信号处理逐渐发展成为一门独立的学科，成为信息科学的重要组成部分，在语音处理、雷达、图像处理、通信、生物医学工程等众多领域中得到广泛应应用。本论文研究了滤波器的设计，并通过设计好的滤波器语来分析语音信号。在计算机中录入一段语音信号，通过MATLAB对语音信号进行时频变换和分析；再通过MATLAB构造一定频率的噪音信号，再将两个信号进行合

2、成；然后设计不同类型的数字滤波器对其噪音进行滤波处理。关键词：MATLAB；语音信号；滤波器；仿真；IIAbstractWiththerapiddevelopmentofcomputersandinformationscience,signalprocessingisbecominganindependentdiscipline,andplayinganimportantpartininformationscience.Ithasbeenwidelyappliedinspeechprocessing,radar,imageprocessing,communic

3、ation,bio-medicalengineeringandmanyotherfields.Thispaperhasstudiedthefilterdesign,anditanalysesthevoicesignalthroughthedesignedfilter.Afterrecordingavoicesignalinthecomputer,thendoingthetime-frequencytransformationandanalysesforthevoicesignalthroughMATLAB.Weconstructafixed-frequency

4、signal,andsynthesisthetwosignals,anditdealswithfilterprocessingonthespeechsignalwithnoise,andanalysesthesignalsinthetimedomainandfrequencydomain.Keyword:Matlab；Voicesignal；Filter；Simulation；II目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1语音信号滤波处理的简介11.2数字滤波器的概念11.3MATLAB软件的介绍31.4论文各章节的安排4第二章语音信号的频谱分析52.1

5、快速傅里叶算法的原理52.2语音信号的采集及频谱分析102.3语音信号的加噪处理及频谱分析12第三章数字滤波器的设计153.1数字滤波器的设计原理153.2用窗函数法设计FIR数字滤波器183.3用双线性法设计IIR数字滤波器21第四章语音信号的滤波244.1语音信号的滤波测试244.2加噪语音信号的滤波处理27第五章总结和展望295.1课题总结295.2课题展望29参考文献30致谢31II第一章绪论1.1语音信号滤波处理的简介语音信号的基本组成单位是“音素”。音素主要由“浊音”和“清音”这两大类组成。如果将语音只有背景噪声称为“无声”，那么可以将音素分成“清

6、音”、“浊音”、“无声”这三类。一个音节由辅音和元音两部分组成。因为元音都是浊音，所以元音在音节中占据着主要的部分。在普通话中，“辅音—元音”构成了每个音节。语音信号的滤波处理是数字信号处理领域目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一，通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。语音信号处理是现代信息处理的基本内容，数字信号的处理更是重中之重。数字信号处理的研究内容主要是语音信号和图像信号，而研究语音信号对于现代语音通信有着积极的意义。研究语音信号又分为时域和频域两个方面。 （1）语音信号的时域分析处理：对语音信号进行时域分析的

7、本质就是分析和提取语音信号的时域参数。当进行语音分析时，它的时域波形图是很直观的。其实语音信号的实质就是时域信号，所以使用时域分析是最早也是最广泛的一种分析方法。时域分析一般用于参数的分析和应用，如语音的大分类、分割、预处理等。这种分析方法有以下特点：第一，比较直观的语音信号和明确其物理意义。第二，可以简单的实现并且运算少。第三，获得语音信号的重要参数。最后，它的实现用到了示波器等常规设备，所以应用起来较简单。（2）语音信号的频谱分析处理：语音信号的频域分析就是对语音信号的频域持征进行分析。语音信号的频域分析包括语音信号的功率谱、倒频谱、频谱、频谱包络分析等，

8、而一般常用的频域分析方法包括带傅里叶变