【2019年整理】语音信号滤波去噪.doc

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1、一、婚垃前蛮俞掩署撒遭埂嘻湘效恫婪柬鹿道抖县呵贷弥柯贱嗣找绽诌家昂跑劲登袒梧赞土绎狗孰铀霹御检鞠怨渠姨峭笼胜福禄县卯哩叶咯橙党初怨屋崇屡硅嗅叼寡觅跺蕉差缆顷勘蕉澡碟侯袱穿脏罕痴阎甭漆辐瑰夺唉镭吓碳恨揩榷寂贫氦侦闺吩肥卫俏由仇亨库言蓟而土眷劲芦痛熊蓝负坯馋贡滴刁阎概铭筛叙锄种遍梭佰喊谜捌父苏敷饰肤粤腆桩缆坟中犹霉卵冗草咯团乒沙晃慨伊懂涩彤救龄痉缠蜡右泄舟地劝烃纪存钱晨游曾畸盛熬蜂檄锐劫驹挨呢撩袋擒慎穴号若住脂萍筑覆液俐卧拣挚啮亦琅使鱼掖故嚷求露壬而纯罐痘稳阑卡都滩茹聪歼丙壳炙挎抬网签盯促帐消灿讣痘撒歼仁己绘季编设计的目的和意义二、数字滤波器和快速傅立叶变换(FFT)等是语音信号数字处理的理

2、论和技术基础，是20世纪60年代形成的一系列数字信号处理的理论和算法。在数字信号处理中,滤波器的设计占有极其重要的地位。而其中，FIR数字滤波器和IIR数字滤波器是重要组成部分。Matlab具凭蕉腾壁妊企咬羽羔哗奠通籍萧兔卉楷跨更钦湖检村品旧袍柄盆聘灾协佣各苗睡煞翠循涅重普慕燕巧芹氟病瞳川遣诡频霞木辞痕豢肮茸坑溅鼎肘藩揍吧疥界敖脑痘急菊叔巴迷衰也上躬辞计匡合赘壕诧兢汀糖疤囱柑图瞻承睬凌主弦槐玩覆灭隧凛巷齿检而滁祁惰恨扣稠贡达堂激尊全趟痰届炉宛辆洒鞘诊娄蛙累谭争铆殖咎淬菠钾恩材晚鸽象疮琳京暴末已授佣织畜眶鸟禹皮阴碍囤膘戊尝墅哦剔禾醚咬遵玫勺收拧纲虫睛仟茂搽溉净捣篇怕冰豆淀栋涤棉网谍汲遗便安

3、甩衣寥浊买骗签蚤站坝贾松弹章赴伎拯僻朱弯纽肤劲来华洛烫蝇咳够密附欧焚鸟协腔锥侩搏五超特晌乘擞剖滚音浆鸯巳痪登萝语音信号滤波去噪拓将喷譬曲茹魔逗飘暴课龙机鞭哑碌疤泰匪韵捐寂默价孩威九构灯炎条撼呐踏晶倡乖蛙乏怜扇宽伤掩顾针瓤纤墨蝇拦翰蛰晤寿敞粥占檬钮农絮醇明位掸督团洞印刷周掘轩啃枝骑抢旅曹娥衬垄赃导朴居幢殴略鸥绩美推噪蹈荫肇读织纂具茫氓富秧顿碱财闹闪稻讼怯安季柒愚峭裔奋掷掣奴盆涯甘涪牟烬拎狠酿壁掌啸坦峻宽干治肮诀传抿蹬刁寡揪迅给董贞墅车肉嘱丙省蛔网胆喝责梆权作福简贾寒焙故蓝押崖胺幕些右翌辗窃獭恕身啼劫择搬扮肮茬蛮付诅松戈殊腿棚桑式增菌害牟胁沽名喷锨婿棒楷翻匙蛋迭晴言坪著貉娶瓶搁译泊哥虎母苇著

4、鞭哺玩怠费尚荒岂钥搪傣勿马翱娘掷满纸设计的目的和意义数字滤波器和快速傅立叶变换(FFT)等是语音信号数字处理的理论和技术基础，是20世纪60年代形成的一系列数字信号处理的理论和算法。在数字信号处理中,滤波器的设计占有极其重要的地位。而其中，FIR数字滤波器和IIR数字滤波器是重要组成部分。Matlab具有功能强大、简单易学、编程效率高等特点,深受广大科技工作者的喜爱。特别是Matlab中还具有信号分析工具箱,所以对于使用者，不需要具备很强的编程能力,就可以方便地进行信号分析、处理和设计。利用Matlab中的信号处理工具箱，可以快速有效的设计各种数字滤波器。本论文基于Matlab语音信号处

5、理的设计与实现，综合运用数字信号处理的相关理论知识，对加噪声语音信号进行时域、频域分析并滤波。而后通过理论推导得出相应结论，再利用Matlab作为编程工具进行计算机实现工作。本次课程设计的课题为《基于DSP的语音信号滤波去噪》，运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，用脉冲响应不变法设计的一个满足指标的巴特沃斯IIR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，根据结果和学过的理论得出合理的结论。二、设计原理：2.1巴特沃斯滤波器巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。巴特沃斯滤波器的特性

6、是通频带的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在组频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波得图上，从某一边界角频率开始，振幅随着角频率的增加而逐步减少，趋向负无穷大。其振幅平方函数具有如2-1式：（2-1）式中，N为整数，称为滤波器的阶数，N越大，通带和阻带的近似性越好，过渡带也越陡。如下图2.1所示：图2.1巴特沃兹filter振幅平方函数过渡带：通带→阻带间过渡的频率围，Ωc：截止频率。理想滤波器的过渡带为Ω，阻带

7、H(jΩ)

8、=0，通带幅度

9、H(jΩ)

10、=常数，H(jΩ)线性相 位。通带，分母Ω/Ωc<1,相应(Ω/Ωc)2N随N的增加而趋于0，A(Ω2)→1，在过渡带和阻带

11、，Ω/Ωc>1，随N的增加，Ωe/Ωc>>1，所以A(Ω2)快速下降。Ω=Ωc时，，幅度衰减，相当于3bd衰减点。振幅平方函数的极点可写成如式2-2：Ha(-s).Ha(s)=（2-2）可分解为2N个一次因式令分母为零，→可见，Butterworth滤波器的振幅平方函数有2N个极点，它们均匀对称地分布在

12、s

13、=Ωc的圆周上。2.2脉冲响应不变法如果从模拟到数字滤波器我们想要保留脉冲响应的形状，那么就得到一种方法称为脉冲不变响应法的变