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2014/2015学年第一学期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学生姓名XXXXXX指导教师XXX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12520424151053专业通信工程班级1202学生姓名何荣涛学号12610902150692专业通信工程班级1202指导教师魏雯婷设计题目基于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

2、、掌握MATLAB设计FIR、IIR数字滤波器的方法；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放滤波后的语音信号。五、课程设计要求

3、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MATLAB，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

4、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11.1课程设计研究内容11.2课程设计步骤及流程图11.3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43.1.2窗口设计法43.1.3凯塞

5、窗43.2设计过程43.2.1录制语音信号43.2.2对原信号加入噪声53.2.2滤波器的设计73.2.2信号的滤波处理93.3仿真结果与分析104调试问题与解决方案115总结与展望11致谢12参考文献12附录12附录1.滤波器脉冲响应源程序12附录2.理想低通滤波器计算源程序13I西安欧亚学院课程设计1课程设计研究内容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

6、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

7、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