基于matlab的语音信号滤波处理课程设计报告

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1、信息工程学院课程设计报告课程名称：基于MATLAB的语音信号滤波处理班级学号统本通信西安欧亚学院《数字信号处理》课程设计任务书学生姓名李虎学号专业通信工程班级1202学生姓名学号专业通信工程班级1202指导教师设计题目基于matlab的语音信号滤波处理课程设计内容及基本要求一、课程设计目的1、学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法；2、掌握在Windows环境下语音信号采集的方法；3、掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法；4、掌握MATLAB设计FIR、IIR数字滤波器的

2、方法；5、学会用MATLAB对信号进行分析和处理。二、课程设计平台计算机、MATLAB6.5以上三、课程设计任务本课程的主要任务是语音信号的采集与处理，包括语音信号的采集、语音信号时域频域分析、设计滤波器并对语音信号进行处理等内容。在熟悉数字信号处理课程理论的基础上，通过MATLAB仿真实现语音信号的采集与处理，进一步加深对数字信号处理理论和技术的掌握。四、课程设计研究内容1、语音信号的采集；2、语音信号的频谱分析；3、语音信号加噪与频谱分析4、设计数字滤波器滤除噪声；5、验证滤波器的滤波效果并回

3、放滤波后的语音信号。五、课程设计要求1、利用课余时间去图书馆或上网查阅课题相关资料，深入理解课题含义及设计要求，注意材料收集与整理；2、以分组的形式完成，每组二至三人；3、每组的设计成果通过验收后，以答辩、设计报告两种形式呈现；4、在答辩环节中，需以PPT形式展示；5、每组录制的语音信号不得相同；6、每组需根据语音信号的特点选择滤波器及其参数。基于matlab的语音信号滤波处理摘要：本课程设计的主要目的是在MATLAB环境下，使用窗口设计法设计一个滤波器，并对语音信号进行滤波去噪。开发平台为MAT

4、LAB，设计方法为窗口设计法。用麦克风采集一段语音信号，绘制波形并观察其频谱，给定相应技术指标，用凯塞窗设计一个满足指标的FIR滤波器，对该语音信号进行滤波去噪处理，比较滤波前后的波形和频谱并进行分析。在滤波前后语音信号波形的变化中，由于我们录制的语音信号噪声不大，所以观察并不明显，但在频域波形中，我们可以明显的看到设计的滤波器对语音信号进行了滤波处理，将噪声进行了滤除。此次滤波基本达到了要求，完成了设计指标。关键词：滤波去噪；FIR滤波器；凯塞窗；MATLAB目录1课程设计研究内容31.1课程设

5、计研究内容31.2课程设计步骤及流程图31.3课程设计要求32设计原理32.1MATLAB简介32.2滤波器33设计与实现过程33.1实现方法33.1.1FIR滤波器33.1.2窗口设计法33.1.3凯塞窗33.2设计过程33.2.1录制语音信号33.2.2对原信号加入噪声33.2.2滤波器的设计33.2.2信号的滤波处理33.3仿真结果与分析34调试问题与解决方案35总结与展望3致谢3参考文献3附录3附录1.滤波器脉冲响应源程序3附录2.理想低通滤波器计算源程序3I西安欧亚学院课程设计1课程设计

6、研究内容1.1课程设计研究内容1.语音信号的采集在Windows下录制一段格式为.wav的语音，利用函数wavread对语音信号进行采样。2.语音信号的频谱分析用MATLAB程序对原始语音信号进行采样、频谱分析，并绘制出采样后语言信号时域波形图和频谱图，并针对此图分析语音信号特点。3.语音信号加噪与频谱分析利用MATLAB程序产生信号噪声，并加入到语音信号中，模仿语音信号被污染，并对其频谱分析，与原始语音信号进行对比，分析差异。4.设计数字滤波器根据语音信号的特点，设计数字滤波器，对加噪后的语音信

7、号进行滤波处理。5.验证滤波器的滤波效果对滤波后的语音信号进行时域、频域分析，并将滤波前后的时域波形、频谱波形进行相比较，分析信号的变化，从而验证所设计滤波器的滤波效果是否达到了滤除高频噪音、保留低频原始语音信号的目的。6.回放语音信号利用函数sound对滤波后语音信号进行回放。1.2课程设计步骤及流程图设计本课题的流程为：采集一段语音信号。将语音信号的文件名命名为input18.wav，再用MATLAB中的wavread函数求出语音信号的三个参数，分别为：每个样本的值，生成该语音波形文件时的采样

8、频率，波形文件样本的码数，再对信号及加入单频干扰后的语音信号做傅立叶变化，绘制出时域和频域的波形。最后通过滤波绘制滤波前后时域波形对比图和幅频特性对比图，并回放滤波前后的语音信号来验证是否达到去噪的目的。课程的设计流程图如图1-1所示：15西安欧亚学院课程设计开始在Windows下录制一段格式为wav的语音利用函数wavread对语音信号进行采样对原始信号进行频谱析，绘制出时域和频域图加入单一频率噪声利用函数sound对加噪声的语音信号进行回放画出频率响应函数设计滤波器对加噪声的语