弹拨音乐滤波去噪--使用三角窗设计FIR滤波器
fir滤波器的设计流程
fir滤波器的设计流程
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吹管音乐滤波去噪—使用BARTHANNWIN窗方案设计书的FIR滤波器
ＸＸ大学
《数字信号处理》课程设计报告
王二
校徽
学院XXX 专业通信工程
班级XXX 学号XX
学生姓名王二指导教师XXX
课程成绩完成日期2012年3月2日
课程设计成绩评定
学院XXX 专业通信工程
班级XXX 学号XX
学生姓名王二指导教师XXX
完成日期XXXX 年X月X 日
指导教师对学生在课程设计中的评价
指导教师对课程设计的评定意见
课程设计任务书
XXX 系XXX 专业
吹管音乐滤波去噪
——使用BARTHANNWIN窗设计的FIR滤波器
学生姓名：王二指导老师：XXX
摘要本课程设计主要是利用Barthannwin窗设计满足指标的FIR滤波器对一段含噪吹管乐器音频进行滤波去噪处理。以Matlab为设计平台，利用wavread函数对音频信号进行采样，获取参数，对音频信号进行读取和加噪，根据相应技术指标，设计Barthannwin FIR滤波器，对该音频信号进行滤波去噪处理，还原原始信号。通过比较滤波前后的波形和频谱图并进行分析，回放滤波后音乐信号，滤波后音乐信号与原始音乐信号一样清晰。本课程设计成功地对吹管音乐音频信号进行了滤波去噪，初步完成了设计指标。
关键词课程设计；滤波去噪；FIR滤波器；Barthannwin窗；MA TLAB
目录
1 引言 (2)
1.1课程设计目的 (3)
1.2 课程设计的要求 (3)
1.3 设计平台 (4)
2 设计原理 (4)
2.1 FIR滤波器 (4)
2.2窗口设计法 (6)
2.3 BARTHANNWIN窗 (7)
3 设计步骤 (8)
3.1设计流程图 (8)
3.2录制语音信号 (9)
基于语音信号去噪处理的FIR滤波器设计
基于语音信号去噪处理的FIR滤波器设计
概述：
在许多语音处理应用中，如通信系统、语音识别和语音合成等，语音
信号往往受到各种噪声的污染影响。为了减少或去除这些噪声的影响，需
要设计有效的滤波器。本文将介绍基于语音信号去噪处理的FIR滤波器的
设计方法。
1.FIR滤波器的原理
FIR滤波器是一种线性时不变系统，由一组滤波器系数和延迟单元组成。其输出信号为输入信号与滤波器系数之间的卷积运算。根据语音信号
的频谱特性，可以设计一组合适的滤波器系数，用于去除特定频段的噪声。
2.FIR滤波器的设计方法
2.1频率采样法
频率采样法是一种直接设计FIR滤波器的方法，它通过在频域中指定
所需的频率响应来设计滤波器。首先，根据信号的采样率和带宽要求，确
定滤波器的阶数和过渡带宽。然后，在频域中绘制所需的频率响应曲线，
并进行插值得到滤波器的频率响应。最后，通过傅立叶逆变换得到滤波器
的时域响应，即滤波器系数。
2.2窗函数法
窗函数法是一种常用的FIR滤波器设计方法，它通过在时域中选择适
当的窗函数来设计滤波器的频率响应。常用的窗函数有矩形窗、汉宁窗、
汉明窗等。首先，根据信号的采样率和带宽要求，确定滤波器的阶数和过
渡带宽。然后，选择合适的窗函数，并在时域中将滤波器的频率响应与窗
函数相乘。最后，通过傅立叶逆变换得到滤波器的时域响应，即滤波器系数。
3.基于语音信号的去噪处理
基于语音信号的去噪处理可以通过FIR滤波器来实现。首先，通过对语音信号进行时频分析，分析出语音信号的频谱特性和噪声的频谱特性。然后，根据噪声的频谱特性设计一个合适的FIR滤波器，使其在噪声频段上具有较高的增益，而在语音频段上具有较低的增益。最后，将噪声信号输入到设计好的FIR滤波器中，并将滤波器的输出与原始语音信号相减，得到去噪后的语音信号。
FIR数字滤波器的设计方法
第7章 FIR 数字滤波器的设计方法
IIR 数字滤波器最大缺点：不易做成线性相位，而现代图像、语声、数据通信对线性相位的要求是普遍的。正是此原因，使得具有线性相位的FIR 数字滤波器得到大力发展和广泛应用。
1． 线性相位FIR 数字滤波器的特点
FIR DF 的系统函数无分母，为∑∑-=--=-==
1
1
)()(N n n N i i
i z n h z
b z H ，系统频率
响应可写成：∑-=-=
10
)()(N n jwn
jw
e
n h e H ，令)(jw
e H ＝)
()(w j e
w H Φ，H(w)称为
幅度函数，)(w Φ称为相位函数。这与模和幅角的表示法有所不同，H(w)为可正可负的实数，这是为了表达上的方便。如某系统频率响应)(jw
e H ＝
w j we 34sin -，如果采用模和幅角的表示法，w 4sin 的变号相当于在相位上加
上)1(π
πj e
=-因，从而造成相位曲线的不连贯和表达不方便，而用
)()(w j e w H Φ这种方式则连贯而方便。
线性相位的FIR 滤波器是指其相位函数)(w Φ满足线性方程：
)(w Φ＝βα+-w （βα,是常数）
根据群时延的定义，式中α表示系统群时延，β表示附加相移。线性相位的FIR 系统都具有恒群时延特性，因为α为常数，但只有β＝0的FIR 系统采具有恒相时延特性。
问题：并非所有的FIR 系统都是线性相位的，只有当它满足一定条件时才具有线性相位。那么应满足什么样的条件？从例题入手。
例题：令h(n)为FIR 数字滤波器的单位抽样相应。N n n ≥<或0时h(n)=0，并假设h(n)为实数。
弹拨音乐信号滤波去噪—三角形窗设计的FIR滤波器2
学生姓名：夏霞指导老师：高明
摘要本课程设计主要内容是建立TI C6713 DSP开发环境，通过使用三角形窗设计一个FIR滤波器以对弹拨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弹拨音乐信号，依据对该信号的频谱分析，给定相关指标。以MATLAB7.0和TI C6713为平台，以M语言编程和C语言编程为开发工具，采用三角形窗设计满足指标的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，可以看出滤波后的弹拨音乐信号与原信号基本一致，即该设计基本满足设计要求。
关键词课程设计；滤波去噪；FIR滤波器；三角窗函数；MATLAB；TI C6713 DSP
1 引言
本课程设计主要是在TI C6713 DSP上含噪情况下对弹拨音乐的滤波去噪处理，处理时采用的是利用三角形窗设计的FIR滤波器。数字信号处理器（DSP）作为一种可编程专用芯片，是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具，在语音处理、图像处理等技术领域得到了广泛的应用。由Ti公司提供专业的开发工具CCS，自带DSP/BIOS 操作系统，能够直接编写适合DSP开发工程及文件，满足DSP程序设计要求。
1.1 课程设计目的
数字信号处理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。在过去的二十多年里，数字信号处理得到了广泛的应用。在本次的课程设计学习中，我的题目是基于TI C6713 DSP的弹拨音乐滤波去噪——三角形窗设计FIR滤波器。我要经过这次课程设计，全面了解CCS的使用方法，以及独自动手完成汉宁窗设计FIR滤波器。培养专业知识的兴趣与爱好以及动手能力。
实验四FIR数字滤波器的设计
实验四FIR数字滤波器的设计
FIR数字滤波器也称作有限脉冲响应数字滤波器，是一种常见的数字滤波器设计方法。在设计FIR数字滤波器时，需要确定滤波器的阶数、滤波器的类型（低通、高通、带通、带阻）以及滤波器的参数（截止频率、通带波纹、阻带衰减、过渡带宽等）。
下面是FIR数字滤波器的设计步骤：
1.确定滤波器的阶数。阶数决定了滤波器的复杂度，一般情况下，阶数越高，滤波器的性能越好，但计算量也越大。阶数的选择需要根据实际应用来进行权衡。
2.确定滤波器的类型。根据实际需求，选择低通、高通、带通或带阻滤波器。低通滤波器用于去除高频噪声，高通滤波器用于去除低频噪声，带通滤波器用于保留一定范围内的频率信号，带阻滤波器用于去除一定范围内的频率信号。
3.确定滤波器的参数。根据实际需求，确定滤波器的截止频率、通带波纹、阻带衰减和过渡带宽等参数。这些参数决定了滤波器的性能。
4.设计滤波器的频率响应。使用窗函数、最小二乘法等方法，根据滤波器的参数来设计滤波器的频率响应。
5.将频率响应转换为滤波器的系数。根据设计的频率响应，使用逆快速傅里叶变换（IFFT）等方法将频率响应转换为滤波器的系数。
6.实现滤波器。将滤波器的系数应用到数字信号中，实现滤波操作。
7.优化滤波器性能。根据需要，可以对滤波器进行进一步优化，如调整滤波器的阶数、参数等，以达到较好的滤波效果。
以上是FIR数字滤波器的设计步骤，根据实际需求进行相应的调整，可以得到理想的滤波器。
使用FIR滤波器实现音频滤波实验指南
使用FIR滤波器实现音频滤波实验指南音频滤波是通过使用数字滤波器来处理音频信号以达到去除或增强特
定频率分量的目的。其中，FIR（Finite Impulse Response）滤波器是一
种常用的数字滤波器。本实验指南将介绍如何使用FIR滤波器实现音频滤波。
实验目的：
通过使用FIR滤波器，实现对音频信号的滤波，包括低通滤波、高通
滤波和带通滤波。
实验材料：
1.电脑或音频设备
2. 数字信号处理软件（如MATLAB或Python）
实验步骤：
2. 设计FIR滤波器：确定所需滤波器的类型和参数。对于低通滤波器，你需要设置截止频率，即希望保留的信号频率下限。对于高通滤波器，你需要设置截止频率，即希望保留的信号频率上限。对于带通滤波器，你
需要设置上下限频率，即希望保留的信号频率范围。使用数字滤波器设计
工具（如MATLAB中的“fir1”函数）来设计FIR滤波器。确定滤波器的
阶数和系数。
3. 实施滤波：将所选的音频信号输入滤波器中，并对其进行滤波处理。在MATLAB中，可以使用“filter”函数来实现滤波过程。确保滤波
器的输出数据类型与输入数据类型一致。
4. 分析结果：检查滤波后的音频信号，以了解滤波器的效果。可以使用频谱分析工具（如MATLAB中的“fft”函数）查看信号频率特性的变化。
实验注意事项：
1.在设计FIR滤波器时，需要根据特定应用的要求选择适当的滤波器类型和参数，并考虑信号频率范围、阶数、滤波器系数等因素。
2.实验过程中，确保滤波器的输入和输出数据类型一致，以防止数据损失或溢出。
3. 在分析滤波结果时，可以结合音频播放软件或工具，如MATLAB中的“sound”函数，以便直接听取滤波效果，并对滤波器参数进行调整。总结：
音乐滤波去噪——使用flattopwin窗设计的FIR滤波器
音乐信号滤波去噪——使用FLATTOPWIN窗设计的FIR滤波器
学生姓名：指导老师：黄红兵
摘要本次课程设计是使用Flattopwin窗设计FIR滤波器对音乐信号进行滤波去噪。通过MATLAB软件，运用窗函数法来设计滤波器。从网上下载一段满足要求的音乐，为它加入噪声信号，观察加噪前后的频谱，采用窗函数设计法，给定相应的技术指标，设计一个满足要求的滤波器，对音乐信号进行滤波去噪处理。比较原始音乐信号与滤波后的时域波形图，频谱图，回放滤波后的音乐信号，可听见滤波后的音乐信号与原始音乐信号无大致差别，成功的实现了滤波达到了设计要求。
关键词MATLAB；滤波去噪；FIR滤波器；Flattopwin窗；
1 引言
本次课程设计是通过窗函数法设计一个Flattopin的FIR滤波器对有噪声的音乐信号进行滤波去噪。在课程设计中，了解FIR滤波器的性能与原理，也了解他的设计方法和步骤。掌握了用MATLAB语言设计滤波器，通过观察音乐信号滤波前后的时域信号以及频谱更加具体的了解了滤波器的作用。
1.1 课程设计目的
通过利用MATLAB 软件来利用Flattopin设计FIR滤波器对音乐信号滤波去噪。使得我们更加熟悉MATLAB的语言环境，更加熟悉MATLAB语言的编程规则。并且在课程设计中通过观察滤波器的幅度，相位图对Flattowin有了更加深刻地了解。也在窗函数的设计过程中，对滤波器的性能，功能以及设计方法有着更具体的了解和体验。通过本次课程设计，增强了我们独立解决问题的能力，提高了自己的动手能力。
1.2 课程设计要求
基于某语音信号去噪处理的FIR滤波器设计
摘要
本次课程设计的题目是基于语音信号去噪处理的FIR滤波器设计，主要是利用MATLAB设计一个FIR数字带通滤波器，对一段噪声环境下的语音信号进行滤波。在设计过程中，首先要录制一段语音信号，并对录制好的信号进行时域和频域分析；然后对原始的语音信号进行加噪处理，对加噪后的信号进行分析，绘出时域和频域的分析图；最后利用设计出的FIR带通滤波器，针对语音信号的性质选取一种适合的窗函数设计滤波器进行滤波，最后对仿真结果进行分析。
关键词: FIR带通滤波器；语音信号；MATLAB仿真；加噪；滤波
前言 (1)
第一章基本原理 (2)
1.1 语音处理中的采样原理 (2)
1.2数字滤波器的设计 (2)
1.3窗函数法 (4)
第二章FIR带通滤波器设计 (6)
2.1 FIR滤波器简介 (6)
2.2 FIR带通滤波器设计要求 (7)
2.3 设计方法 (7)
2.4 设计步骤 (9)
第三章FIR带通滤波器的软件仿真 (10)
3.1 程序流程图 (10)
3.2 仿真结果及分析 (11)
总结 (15)
参考文献 (16)
附录 (17)
致谢 (22)
在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接收到的信号中消除或减弱噪音是信号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音信号的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波。实现滤波功能的系统被称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤波器应用极为广泛。
语音处理是最早应用数字滤波器的领域之一，也是最早推动数字信号处理理论发展的领域之一。该领域主要包括5个方面的容：第一，语音信号分析。即对语音信号的波形特性，统计特性，模型参数等进行分析计算。第二，语音合成。即利用专用硬件或在通用计算机上运行软件来产生语音。第三，语音识别。即利用专用硬件或计算机识别人的讲话，或者识别说话的人。第四，语音增强。即从噪音或者干扰中提取被掩盖的语音信号。第五，语音编码。主要用于语音数据的压缩，目前已经建立了一系列语音编码国际标准，大量用于通信和音频处理。
弹拨音乐滤波去噪——使用GAUSSWIN设计的FIR滤波器
弹拨音乐滤波去噪
——使用GAUSSWIN设计的FIR滤波器学生姓名：季政府指导老师：胡双红
摘要本课程设计主要内容是设计利用窗口设计法选择GAUSSWIN设计一个FIR滤波器，对一段含噪弹拨音乐信号进行滤波去噪处理并根据滤波前后的波形和频谱分析滤波性能。本课程设计仿真平台为MATLAB7.0，开发工具是M语言编程。首先从网站上下载一段弹拨乐器演奏音乐，绘制波形并观察其频谱特点，然后加入一个带外单频噪声，用高斯窗设计一个满足指标的FIR滤波器，最后对该音乐信号进行滤波去噪处理，比较滤波前后波形和频谱并进行分析。由分析结果可知，滤波器后的弹拨音乐信号与原始信号基本一致，即设计的FIR滤波器能够去除信号中所加单频噪声，达到了设计目的。
关键词课程设计；滤波去噪；FIR滤波器；GAUSSWIN；MATLAB7.0
1 引言
本课程设计主要是将一段弹拨音乐信号加入噪声，然后用某种函数法设计出的FIR 滤波器对加入噪声后的弹拨音乐信号进行滤波去噪处理，处理时采用的是利用窗口设计法选择GAUSSWIN设计的FIR滤波器，通过课程设计了解FIR 滤波器设计的原理和步骤，掌握用Matlab 语言设计滤波器的方法，观察音乐信号滤波前后的时域波形的比较，加深对滤波器作用的理解[1]。
1.1课程设计的目的
数字信号处理（Digital Signal Proccessing，简称DSP）是一门涉及许多学科而广泛应用于许多领域的新型学科。20世纪60年代后，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并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信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
语音信号的数字滤波——FIR数字带通滤波器的（三角）窗函数法设计
课程设计任务书
图2原始信号频谱图
图3 截短信号频谱图
图4 加噪后的语音信号
图5 语音信号频谱图1
图6 语音信号频谱图2代码如下所示：
图8 6种窗函数的基本参数
选用的窗函数，其频谱旁瓣电平较小，主瓣就会加。这就是说窗函数在边沿处n=0和n=N-1附近）比矩形窗变化要平滑而缓慢，以减少由陡峭的边缘所引起的旁瓣分量，使阻带衰减增大。但窗谱的主瓣宽度却比矩形窗的要宽，这就造成滤波器幅度函数过渡带的加宽。
本次课设我设计的是一个线性FIR 带通滤波器，利用的窗函数是hamming 窗所以：
Hz f Hz f Hz f s st p 8000,2500,1500=== 通带截止频率为
pi f f w s
p
p *375.08000
1500
22=⨯⨯=
⋅⋅=
ππ (rad/sample)
阻带截止频率为
pi *625.08000
2500
22=⨯⨯=⋅⋅=
ππs st st f f w (rad/sample) 444.0pi *25.0==-=∆p st w w w (rad/sample)
由于海明窗过渡带满足：
N w π
23.3⋅
≥∆
求得滤波器阶数 N=27
()()st p st p c f f ⋅+⋅=Ω+Ω⋅=Ωππ222
1
21
ππ5.0)
(=+=Ω=
s
st p s c c f f f f w
图11 调取设计滤波器代码
语音信号滤波去噪1
语音信号滤波去噪
——基于三角窗的FIR滤波器
学生姓名：指导老师：胡双红
摘要本课程设计主要内容是设计利用窗口设计法选择三角窗设计一个FIR 滤波器，对一段含噪语音信号进行滤波去噪处理并根据滤波前后的波形和频谱分析滤波性能。本课程设计仿真平台为MATLAB7.0，开发工具是M语言编程。首先利用系统自带的录音机工具录制一段语音信号，加入一单频噪声，对信号进行频谱分析以确定所加噪声频率，设计滤波器进行滤波去噪处理，比较滤波前后的波形和频谱并进行分析。由分析结果可知，滤波器后的语音信号与原始信号基本一致，即设计的FIR滤波器能够去除信号中所加单频噪声，达到了设计目的。
关键词MATLAB；滤波去噪；FIR滤波器；三角窗
1 引言
本课程设计主要解决在含噪情况下对语音信号的滤波去噪处理，处理时采用的是利用窗口设计法选择三角窗设计的FIR滤波器[1]。
1.1 课程设计目的
设计一个FIR滤波器，可以有多种方法，窗函数法是设计FIR数字滤波器的最简单的方法。它在设计FIR数字滤波器中有很重要的作用，正确地选择窗函数可以提高设计数字滤波器的性能，或者在满足设计要求的情况下，减小FIR数字滤波器的阶次。常用的窗函数有以下几种：矩形窗(Rectangular window)、三角窗(Triangular window)、汉宁窗(Hanning window)、汉明窗(Hamming window)、布拉克曼窗(Blackman window)等等。
在本次课程设计的目的是通过用麦克风采集一段语音信号，绘制波形并观察其频谱特点，加入一个带外单频噪声，用三角窗设计一个满足指标的FIR滤波器，对该含噪语音信号进行滤波去噪处理，从而达到对双音频信号滤波去噪的效果。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。与不同信源相同滤波方法的同学比较各种信源的特点，与相同信源不同滤波方法的同学比较各种滤波方法性能的优劣。
FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪
FIR滤波器实现音乐信号的滤波去噪
FIR (Finite Impulse Response) 滤波器是一种数字滤波器，常用于
音频信号处理中。它的工作原理是通过对输入信号的每个样本进行线性加
权求和，得到滤波后的输出信号。FIR滤波器最常用于滤波去噪、频率响
应等应用上。
在音乐信号处理中，FIR滤波器可以用于去除噪声，使得音乐听起来
更加清晰、纯净。下面将详细介绍FIR滤波器实现音乐信号滤波去噪的过程。
首先，需要明确滤波器的设计目标。在音乐信号处理中，通常希望尽
可能保留音乐信号的频率特征，同时去除噪声或其他不需要的信号。因此，FIR滤波器需要具有如下特性：
1.线性相位响应：在音频信号中，线性相位响应可以确保滤波后的信
号不会有明显的时延，使得音乐听起来更加自然。
2.频率选择性：FIR滤波器可以对不同频率范围内的信号进行有选择
性的处理。这意味着可以设计不同的系数来强调或抑制特定频率段的音频
信号。
接下来，需要设计滤波器的系数。FIR滤波器的系数决定了滤波器的
频率响应。常见的设计方法有窗函数法、频率采样法等。
在音乐信号的滤波去噪中，常见的方法是使用窗函数法进行系数设计。通过选择合适的窗函数，可以在频域上改变频率响应，并且窗函数具有较
好的抑制能力，可以减少滤波器陷波带的泄露。常见的窗函数有矩形窗、
汉宁窗、海明窗等。
系数设计完成后，需要将音乐信号输入到FIR滤波器中进行滤波去噪。这可以通过卷积运算实现，即将输入信号的每个样本与滤波器的系数进行
点乘，并求和得到输出信号的样本。
FIR滤波器可以在时域上滤除音乐信号中的噪声成分，从而提高音乐
数字信号课设——语音去噪和fir滤波器
******************
实践教学
******************
兰州理工大学
计算机与通信学院
2013年春季学期
≪信号处理≫课程设计
题目：基于MATLAB的FIR滤波器语音信号去噪专业班级：通信工程一班
姓名：
学号：
指导教师：
成绩：
摘要
本课程设计通过分析FIR滤波器的基本原理，在MATLAB环境下利用窗函数法设计出FIR滤波器,实现FIR滤波器的仿真。首先是采集一段语音信号，对其进行时域和频域的分析，然后对所采集的语音信号加入噪声，并对加噪后的信号进行频谱分析，再用窗函数法设计出FIR滤波器，对加入噪声后的语音信号进行滤波处理，以去除噪声，并绘出滤波前后时域和频域的波形图，对其进行对比分析，通过仿真结果表明所设计的FIR滤波器可以有效的滤除干扰信号,设计结果满足性能指标要求。
关键词：语音信号；FIR滤波器；凯塞窗；滤波去噪
目录
第一章绪论 (1)
第二章FIR滤波器设计的基本原理 (2)
2.1语音信号的特点 (2)
2.2 语音信号的采集 (2)
2.2.1 采样定理 (2)
2.2.2语音信号的A/D转换与量化 (3)
2.2.3基于PC机的语音信号采集过程 (3)
2.3语音信号分析处理 (3)
2.3.1 语音信号的时域分析 (3)
2.3.2语音信号频域分析 (4)
2.4数字滤波器 (4)
2.5 FIR滤波器 (5)
2.5.1 FIR滤波器的基本概念 (5)
2.5.2 FIR滤波器的特点 (5)
2.5.3 FIR滤波器的设计方法 (5)
2.6 窗函数法设计FIR滤波器 (6)
2.7 凯塞窗函数法设计FIR滤波器 (7)
fir滤波器的设计及实现
fir滤波器的设计及实现
FIR滤波器的设计及实现步骤如下：
1.调用信号产生函数xtg产生具有加性噪声的信号xt，并自动显示
xt及其频谱。
2.设计低通滤波器，从高频噪声中提取xt中的单频抑制载波调幅信
号，要求信号幅频失真小于0.1dB，将噪声频谱衰减60dB。观察xt的频谱，确定滤波器指标参数。
3.根据滤波器指标选择合适的窗函数，计算窗函数的长度N，调用
MATLAB函数firl设计一个FIR低通滤波器，并编写程序，调用MATLAB快速卷积函数fftfilt实现对xt的滤波。绘图显示滤波器的频响特性曲线、滤波器输出信号的幅频特性图和时域波形图。
4.重复步骤3，滤波器指标不变，但改用等波纹最佳逼近设计FIR
滤波器，调用MATLAB函数remezord和remez设计FIR数字滤波器。比较两种设计方法的滤波器的阶数。
吹管音乐滤波去噪—使用BARTHANNWIN窗设计方案的FIR滤波器
ＸＸ大学
《数字信号处理》课程设计报告
王二
校徽
学院 XXX 专业通信工程
班级 XXX 学号 XX
学生姓名王二指导教师 XXX 课程成绩完成日期 2012年3月2日
课程设计成绩评定
学院 XXX 专业通信工程
班级XXX 学号 XX
学生姓名王二指导教师 XXX
完成日期 XXXX 年 X月 X 日
指导教师对学生在课程设计中的评价
指导教师对课程设计的评定意见
课程设计任务书 XXX 系 XXX 专业
吹管音乐滤波去噪
——使用BARTHANNWIN窗设计的FIR滤波
器
学生姓名：王二指导老师：XXX
摘要本课程设计主要是利用Barthannwin窗设计满足指标的FIR滤波器对一段含噪吹管乐器音频进行滤波去噪处理。以Matlab为设计平台，利用wavread函数对音频信号进行采样，获取参数，对音频信号进行读取和加噪，根据相应技术指标，设计Barthannwin FIR滤波器，对该音频信号进行滤波去噪处理，还原原始信号。通过比较滤波前后的波形和频谱图并进行分析，回放滤波后音乐信号，滤波后音乐信号与原始音乐信号一样清晰。本课程设计成功地对吹管音乐音频信号进行了滤波去噪，初步完成了设计指标。
关键词课程设计；滤波去噪；FIR滤波器；Barthannwin窗；MATLAB
目录
1 引言 (3)
1.1课程设计目的 (3)
1.2 课程设计的要求 (4)
1.3 设计平台 (4)
2 设计原理 (5)
2.1 FIR滤波器 (5)
2.2窗口设计法 (6)
2.3 BARTHANNWIN窗 (8)
3 设计步骤 (9)
3.1设计流程图 (9)
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长沙理工大学城南学院
《数字信号处理》课程设计报告
任健
院系城南学院专业通信工程班级通信1１０4班学号 2
学生姓名任健指导教师熊文杰
课程成绩完成日期2０１4年
７月4日
课程设计成绩评定
院系城南学院专业通信工程
班级通信11０4班ﻩ学号2０１1８5250426 学生姓名任健指导教师熊文杰
完成日期2014 年7月 4 日
指导教师对学生在课程设计中的评价
指导教师对课程设计的评定意见
课程设计任务书
城南学院通信工程专业
语音信号滤波去噪——使用三角窗
设计FIR滤波器
学生姓名：任健指导老师：熊文杰
摘要本课程设计主要是通过使用三角窗设计一个FIR滤波器以对语音信号进行滤波去噪处理。本设计首先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，用三角窗设计一个满足指标的FIR滤波器,对该语言信号进行滤波去早处理,比较滤波前后的波形和频谱分析,根据结果和学过的理论的出合理的结论。通过对比滤波前后的波形图，深入了解滤波器的相关技术指标和性能,掌握设计滤波器的基本方法，通过程序调试及完善，该设计基本满足设计要求。
关键词MATLAB;三角窗;FIＲ滤波器；滤波去噪
1 引言
数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的[１]。
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(Iｎfinite ＩmpulｓｅＲeｓponｓe)滤波器,另一种称为ＦIR（FｉniｔｅIｍｐulｓe Responｓｅ)滤波器［2］。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。
1．１课程设计目的
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,用三角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,根据结果和学过的理论得出合理的结论。与不同信源相同滤波方法的同学比较各种信源的特点，与相同信源不同滤波方法的同学比较各种滤波方法性能的优劣。
１.2课程设计的要求
(１）滤波器指标必须符合工程设计。
(2)设计完后应检查其频率响应曲线是否满足指标。
（3)处理结果和分析结论应该一致,而且应符合理论。
（4）在老师的指导下，独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告。
1.3设计平台
MＡTＬＡB是矩阵实验室(Ｍa triｘＬaboｒaｔｏrｙ）的简称，是美国M ａthWorｋｓ公司出品的商业数学软件,用于算法开发,数学可视化，数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MＡTLAＢ和Siｍulｉnk 两大部分。是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。它集图示和精确计算于一身,在应用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其他需要进行复杂数值计算的领域得到广泛应用。它不仅是一个在各类工程设计中便于使用的计算工具,而且也是一个在数学、数值分析和工程计算等课程教学中的优秀的教学工具,在世界各地的高等院校中十分流行,在各类工业应用
中更有不俗的表现。MＡＴLAB可以在几乎所有的ＰＣ机和大型计算机上运行，适用于Ｗindowｓ、ＵNIＸ等各种系统平台。
2 设计原理
2.1数字信号处理
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(ＤSP）和专用集成电路（AＳIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(ＤFＴ)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化,从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换（FFT）,FFＴ的出现大大减少了DＦT 的运算量，使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。
数字信号处理的特征和分类。信号(signal)是一种物理体现，或是传递信息的函数。而信息是信号的具体内容。
模拟信号(analoｇｓｉｇnal):指时间连续、幅度连续的信号。
数字信号(ｄigiｔａl ｓiｇnal)：时间和幅度上都是离散（量化）的信号。
数字信号可用一序列的数表示,而每个数又可表示为二制码的形式,适合计算机处理。
一维(1-D)信号:一个自变量的函数。
二维(2-D）信号:两个自变量的函数。
多维（M-D)信号：多个自变量的函数。
信号处理的内容:滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的加工处理。
随着信息时代、数字世界的到来,数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。
2.2窗口设计法
窗口设计法的基本思想是用ＦIR逼近希望的滤波特性。设希望逼近的滤波器的频率响应为,其单位脉冲响应用表示。为了设计简单方便,通常选择为具有片段常数特性的理想滤波器。因此是无限长非因果序列,不能直接作为ＦIＲ的单位脉冲响应。窗口设计法就是截取为有限长的一段因果序列,并用合适的窗口函数进行加权作为ＦIＲ的单位脉冲响应。
常见的窗函数，可以分为以下主要类型：
(1）幂窗--采用时间变量某种幂次的函数，如矩形、三角形、梯形或其它时间(t)的高次幂；
(2)三角函数窗－-应用三角函数，即正弦或余弦函数等组合成复合函数，例如汉宁窗、海明窗等;
（3) 指数窗--采用指数时间函数，例如高斯窗等。
常见窗函数性能表如图2．2所示:
图2．1常见窗函数性能表
2．3 FIＲ滤波器