语音信号去噪——数字滤波器的设计PPT

合集下载

《语音信号滤波去噪》word版

一、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是通频带内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→阻带间过渡的频率范围，Ωc：截止频率。

理想滤波器的过渡带为Ω，阻带|H(jΩ)|=0，通带内幅度|H(jΩ)|=常数，H(jΩ)线性相位。

语音信号滤波去噪——使用汉宁窗设计的FIR滤波器要点

语音信号滤波去噪——使用汉宁窗设计的FIR滤波器学生姓名：指导老师：摘要本课程设计主要是对一段语音信号，加入噪声后，用汉宁窗设计出的FIR滤波器对加入噪声后的语音信号进行滤波去噪处理。

在此次课程设计中，系统操作平台为Windows XP，程序设计的操作软件为MATLAB 7.0。

此课程设计首先是用麦克风采集一段语音信号，加入噪声，然后采用汉宁窗函数法设计出FIR滤波器，再用设计出的滤波器对这段加噪后的语音信号进行滤波去噪，最后对前后时域和频域的波形图进行对比分析，从波形可以看出噪声被完全滤除，达到了语音不失真的效果，说明此次设计非常成功。

关键词程序设计；滤波去噪；FIR滤波器；汉宁窗；MATLAB 7.01 引言本课程设计主要是对一段语音信号，进行加噪后，用某种函数法设计出的FIR滤波器对加入噪声后的语音信号进行滤波去噪处理，并且分析对比前后时域和频域波形的程序设计。

1.1 课程设计目的在此次课程中主要的要求是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，用汉宁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。

通过此次课程设计，我们能够学会如何综合运用这些知识，并把这些知识运用于实践当中，使所学知识在综合运用能力上以及分析问题、解决问题能力上得到进一步的发展，让自己对这些知识有更深的了解。

通过课程设计培养严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。

1.2课程设计的要求（1）滤波器指标必须符合工程实际。

（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）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。

1.3 工作平台简介课程设计的主要设计平台式MATLAB 7.0。

语音信号滤波去噪--使用双线性变换法设计的级联型椭圆滤波器.

语音信号滤波去噪——使用双线性变换法设计的级联型椭圆滤波器学生姓名：Su 指导老师：摘要本课程设计主要内容是利用双线性变换法设计一个级联型的椭圆IIR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。

首先在windows下用录音机工具录制一段语音信号，并人为加入一单频噪声，然后对信号进行频谱分析以确定所加噪声频率，并设计滤波器进行滤波去噪处理，最后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IIR滤波器能够去除信号中所加单频噪声，达到了设计目的。

关键词滤波去噪；IIR椭圆滤波器；双线性变换法；级联型；MATLAB1 引言信号处理是科学研究和工程技术许多领域都需要进行的一个重要环节，传统上对信号的处理大都采用模拟系统实现。

随着人们对信号处理要求的日益提高，以及模拟信号处理中一些不可克服的缺点，对信号的许多处理而采用数字的方法进行。

数字信号处理系统无论在性能、可靠性、体积、耗电量、成本等诸多方面都比模拟信号处理系统优越的多，使得许多以往采用模拟信号处理的系统越来越多地被数字处理系统所代替,数字信号处理技术在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。

滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统称之为滤波器。

在数字信号处理中，数字滤波器设计在电子工程、应用数学和计算机科学领域都是非常重要的内容。

设计滤波器的方法有多种，在各种滤波器中，椭圆滤波器相比其他类型的滤波器，在阶数相同的条件下有着最小的通带和阻带波动，它在通带和阻带的波动相同。

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双线性变换法设计的级联型的椭圆IIR滤波器。

语音信号滤波去噪

语音信号滤波去噪——使用双线性变换法设计切比雪夫II型滤波器学生姓名：李谷越指导老师：胡双红摘要本课程设计的主要目的石设计一个切比雪夫II型滤波器，并对语音信号进行滤波去噪。

开发平台为MATLAB7.1,设计方法为双线性变换法。

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，用双线性变换法设计的一个满足指标的切比雪夫II型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。

程序通过调试运行，初步实现了设计目标，并且经过适当完善后，已达到设计要求。

关键词课程设计；滤波去噪；IIR滤波器；双线性变换法；MATLAB7.11 引言用麦克风采集一段8000Hz，8k的单声道语音信号，绘制波形并观察其频谱，给定通带截止频率为2000Hz，阻带截止频率为2100Hz，通带波纹为1dB，阻带波纹为60dB，用双线性变换法设计的一个满足上述指标的切比雪夫II型IIR滤波器，对该语音信号进行滤波去噪处理。

1.1课程设计目的综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，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，从而加深对所学知识的理解，建立概念。

本次使学生加深对理论知识理解的同时增强其逻辑斯维的能力，另一方面对课堂教学中的理论知识做一个总结和补充。

熟悉和巩固模拟滤波器的设计方法和原理，掌握双线性变换方法切比雪夫滤波器设计方法，实现滤波器设计的有关经典算法，熟练掌握使用MATLAB语言设计各种要求的数字滤波器。

可综合运用这些知识解决一定的实际问题，使学生在所学知识的综合运用能力上以及分析问题、解决问题能力上得到一定的提高。

同时通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。

1.2课程设计的要求（1）学会MATLAB 的使用，掌握MATLAB 的程序设计方法；（2）滤波器指标必须符合工程实际，根据模拟滤波器的性能指标，确定数字滤波器指标；（3）采用双线性变换法，设计满足上述性能指标要求的ChebyshevII型数字低通滤波器；（4）设计完后应检查其频率响应曲线是否满足指标；（5）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论；（6）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书；1.3设计平台MATLAB是一种既可交互使用又能解释执行的计算机变成语言，可以用直观的数学表达式来描述问题，从而避开繁琐的底层编程，并且是解决工程技术问题的计算平台。

语音信号的数字滤波处理

目录一绪论 (1)1.1设计目的 (2)1.2 设计内容 (1)1.3 设计题目 (3)二设计指标要求 (3)三预习题 (4)3.1线性卷积 (4)3.2FFT快速卷积 (6)3.3圆周卷积 (8)3.4采样定理演示 (11)四课程设计原理 (13)4.1巴特沃斯低通滤波器 (13)4.2用窗函数法设计FIR滤波器 (14)五设计的步骤和过程 (15)5.1设计方案 (15)5.2设计步骤 (16)六用巴特沃斯设计IIR滤波器 (33)6.1巴特沃斯低通滤波器 (19)6.2巴特沃斯带通滤波器 (20)6.3巴特沃斯高通滤波器 (23)七用hamming窗设计FIR滤波器 (25)7.1blackman高通滤波器 (25)7.2blackman低通滤波器 (26)7.3blackman带通滤波器 (28)八心得体会 (30)参考文献 (31)附录A巴特沃斯低通滤波器程序........................................................... .32附录B巴特沃斯高通滤波器程序.. (34)附录C巴特沃斯带通滤波器程序 (37)附录D：blackman高通滤波器程序 (40)附录E：blackman低通滤波器程序…………………………………………………42附录F：blackman带通滤波器程序…………………………………………………44一绪论在本次数字信号处理实习过程中，需要我们用自己设计的数字滤波器分别对被不同噪声污染的信号进行滤波。

数字滤波器可分为IIR和FIR两大类。

而且数字滤波是数字信号处理的重要内容，对于IIR数字滤波器的设计，我们需要借助模拟原型滤波器，再将模拟滤波器转化为数字滤波器，文中采用的设计方法是脉冲响应不变法、双向性变换法和完全函数设计法；对于FIR数字滤波器的设计，可以根据所给定的频率特性直接设计，文中采用的设计方法是窗函数法。

根据IIR滤波器和FIR滤波器的特点，在MATLAB坏境下分别用双线性变换法设计IIR和用窗函数设计FIR数字滤波器，并对采集的语音信号进行分析，最后给出了IIR和FIR对语音滤波的效果。

信号去噪PPT课件

10 .
小波去噪
基本原理
含噪信号f(k)=s(k)+n(k)
s
小波分解
cA1 cD1 cA2 cD2
cA3 cD3
细节分量（高频信号）
低频系数
11 .
基本原理
小波去噪
细节分量（高频信号）
阈值处理
低频系数
小波反变换
重构信号
12 .
小波分解图
小波去噪
s cA1 cD1 cA2 cD2 cA3 cD3
R(ik)s h N 2 k k f(j) (N k)f(N k) /N
缺陷：实测信号无法获取SNR值
20 .
小波去噪—分解层数
方案二
由随机过程的认识可知，离散白噪声的自相关序列为
(k)
1 0
k 0 k 0
假设离散数据序列dk(k=1,2,….,N)
的自相关序列为 i（i=0,1,…,M）
若 i
满足式： i
1.95, N
i 1
则可认为dk为白噪声序列，M通
常取5~10即可。
（1）把信号s(i)中的每一个元素取绝对值，再由小到大排序，然后将各个元素取平方，从而得到新的信号序列
f(k ) (so (s)r 2 ,)t(k 0 ,1 ,.N . .1 ),
（2）若取阈值为f(k)的第k个元素的平方根，即
kf(k), (k 0 ,1 ,..N . 1 .),
则该阈值产生的风险为
缺点当|w|≥λ时, w与总w存在恒定的偏差,直接影响着重构信号与真实信号的逼近程度
28 .
阈值的选取
小波去噪—阈值
常见软阈值
无偏风险估计阈值(rigrsure) 固定阈值(sqtwolog) 启发式阈值(heursure)

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)第三章FIR数字滤波器设计步骤 (9)3.1 总体设计框图 (9)3.2总体设计流程图 (9)3.3语音信号采集与分析模块 (10)3.4语音信号加噪处理模块 (11)3.5FIR滤波器对加噪语音信号滤波去噪处理模块 (11)第四章FIR滤波器的设计实现与仿真结果 (12)4.1语音信号录入和读取 (12)4.2 原始语音信号的分析 (12)4.3语音信号加噪处理 (13)4.4 FIR数字滤波器设计 (15)4.4.1 FIR低通滤波器设计 (15)4.4.2 FIR高通滤波器设计 (16)4.5 FIR数字滤波器对加噪语音信号滤波 (17)总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)致谢 (24)第一章绪论在现代各种通信系统中，由于自然界中的各种各样的复杂噪声不免会掺杂在其中，数字信号处理这门经典学科恰好能够解决这个问题，其中最通用的方法就是利用滤波器来滤除这些杂波噪声。

语音信号滤波去噪—汉明窗设计FIR滤波器

语音信号滤波去噪—汉明窗设计FIR滤波器《语音信号滤波去噪——使用汉明窗设计的FIR滤波器》第1页共13页语音信号滤波去噪—汉明窗设计FIR滤波器摘要本次课程设计是用麦克风采集一段语音信号并对该语音信号进行滤波去噪处理。

课程设计平台为MATLAB7.1。

设计步骤为:首先采集一段语音信号并观察其频谱，然后设计一个汉明窗FIR滤波器，最后对该信号进行滤波。

信号在进行滤波处理后，能够听到滤波后的语音信号和滤波前相比明显的变得清晰，基本达到了设计目的。

关键词滤波去噪，FIR滤波器，汉明窗，MATLAB;1 引言在数字信号处理中，滤波占有极其重要的作用，数字滤波器是谱分析、雷达信号处理、通信信号处理应用中的基本处理算法。

目前常用的滤波器设计方法普遍采用Matlab仿真，DSP实现。

语音信号的处理与滤波的设计主要是用Matlab作为工具平台，设计中涉及到声音的录制、播放、存储和读取，语音信号的抽样、频谱分析，滤波器的设计及语音信号的滤波，通过数字信号处理课程的理论知识的综合运用。

从实践上初步实现对数字信号的处理。

1.1课程设计的目的设计一个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)、切比雪夫窗(Chebyshev window)、巴特里特窗(Bartlett window)及凯塞窗(Kaiser window)。

在本次课程设计的目的是如何设计一个Hamming窗FIR滤波器，从而达到对语音信号滤波的效果。

用数字滤波器滤除语音信号中噪声

数字滤波器的设计报告 -----处理语音信号学院：理学院专业：电子信息工程班级：01：学号：指导教师：一绪论1.1设计目的与要求(1)掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法。

(2)熟悉离散信号和系统的时域特性。

(3)掌握序列快速傅里叶变换方法。

(4)学会MATLAB 的使用，掌握MATLAB 的程序设计方法。

(5)掌握利用MATLAB 对语音信号进行频谱分析。

(6)掌握滤波器的网络结构。

(7)掌握MATLAB 设计IIR 、FIR 数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。

1.2 设计容1.2.1预习题部分(1)设计卷积运算的演示程序：可输入任意两个序列x1(n)、x2(n)，并指定x1(n)为自己的学号,本实验为x1(n)={2,0,0,8,8,4,2,5,0,1,1,0}。

x2(n)的容和长度自选。

例如x2(n)={ 1,2.43, 6.17,12.93,22.17,32.25,40.88, 45.87, 45.87, 40.88, 32.25,22.17, 12.93, 6.17, 2.43,1.0000}。

(2)编写程序演示采样定理（时域采样、频谱周期延拓），同时演示采样频率小于2fc 时，产生的混叠效应：① 对下面连续信号进行采样：学号，==Ω==Ω=-n n a n A t u t Ae t x at a ,2),()sin()(00π， A 为幅度因子，a 为衰减因子，0Ω为模拟角频率，其中n 为学号(例如，王墨同学n=23)② 要求输入采样频率fs （根据程序处理需要指定围）后，在时域演示信号波形、采样脉冲及采样后信号；在频域演示不同采样频率下对应信号的频谱。

1.2.2设计题部分(1)利用Windows下的录音机或其他软件，选择Windows系统的“叮······”（ding.wav），并对该信号进行采样；(2)语音信号的频谱分析，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；(3)产生噪声信号加到语音信号中，得到被污染的语音信号，并回放语音信号；(4)污染信号的频谱分析，画出被污染的语音信号时域波形和频谱；(5)根据有关的频谱特性，采用间接法设计IIR数字滤波器，并画出相应滤波器的幅频图（设计3个IIR滤波器）a. 模拟滤波器类型：巴特沃思滤波器（低通、带通、高通）b．总体要求：MATLAB原程序+仿真波形+技术指标(6)根据有关的频谱特性，采用直接法设计FIR数字滤波器，并画出相应滤波器的幅频图（设计3个FIR滤波器）a. 滤波器类型：Bartlett窗（低通、带通、高通）b．总体要求：MATLAB原程序+仿真波形+技术指标+窗函数(7)用自己设计的这些滤波器分别对被不同噪声污染的信号进行滤波；(8)分析得到信号的频谱，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；(9)回放语音信号。

语音信号滤波去噪

一、概述本次课程设计的主要内容是利用窗口设计法设计频率采样型FIR滤波器并对加噪语音信号进行滤波去噪处理。

仿真平台为MATLAB7.7。

在课程设计中，首先利用Windows下的录音机工具录制一段格式为.wav的语音信号，然后在MATLAB中对语音信号进行加噪，并绘制原始语音信号和加噪语音信号的时域和频域波形，进行频谱分析以确定所加噪声频率，再利用BOHMAN窗设计FIR滤波器，并检测是否达到指标，最后使用滤波器对信号进行滤波去噪处理，并通过对比原始信号，加噪信号，滤波去噪信号的时域和频域波形，或回放语音信号，检测是否设计成功。

通过程序调试及完善，本课程设计滤波后的语音信号与原始语音信号基本一致，即设计的滤波器能够从含噪信号中滤除单频噪声，还原原始信号，达到了设计目的。

FIR滤波器相对于IIR滤波器具有易实现线性相位，系统总是稳定的，允许设计多通带（或多阻带）滤波器的优点，FIR滤波器主要有4种结构，直接型，级联型，线性相位型，频率采样型，与IIR结构相比，结构是相对简单的。

FIR系统滤波器的缺点在于它的性能不如同样阶数的IIR滤波器，不过由于数字计算硬件的飞速发展，这一点已经不成为问题。

再加上引入计算机辅助设计，FIR滤波器的设计也得到极大的简化。

FIR滤波器的设计方法有多种，如窗口设计法，频率采样法，最优等波纹设计法等。

随着MATLAB软件尤其是MATLAB的信号处理箱工具的不断完善，不仅数字滤波器的计算机辅助设计有了可能，而且还可以使设计达到最优化。

二、设计目的熟悉Matlab语言环境，掌握Matlab语言的编程规则，熟悉Matlab工具软件的运用，学会用计算机采集语音信号，以及对语音信号进行时域和频域的分析；利用BOHMAN窗函数设计法来设计符合要求的FIR滤波器来实现语音信号的滤波去噪。

并绘制滤波前后的时域波形和频谱图。

根据图形分析判断滤波器设计的正确性。

通过本次课程设计熟悉利用BOHMAN窗函数法设计FIR滤波器的过程。

小波去噪语音识别【精品PPT】共36页

小波去噪语音识别【精品PPT】
6
、
露
凝
无
游
氛
，天高风来自景澈。
7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、陶渊明（约 365年 —427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散
文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

用数字滤波器滤除语音信号中噪声之欧阳美创编

数字滤波器的设计报告-----处理语音信号学院：理学院专业：电子信息工程班级：01姓名：学号：指导教师：一绪论1.1设计目的与要求(1)掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法。

(2)熟悉离散信号和系统的时域特性。

(3)掌握序列快速傅里叶变换方法。

(4)学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。

(5)掌握利用MATLAB对语音信号进行频谱分析。

(6)掌握滤波器的网络结构。

(7)掌握MATLAB设计IIR、FIR数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。

1.2设计内容1.2.1预习题部分(1)设计卷积运算的演示程序：可输入任意两个序列x1(n)、x2(n)，并指定x1(n)为自己的学号,本实验为x1(n)={2,0,0,8,8,4,2,5,0,1,1,0}。

x2(n)的内容和长度自选。

例如x2(n)={ 1, 2.43, 6.17,12.93,22.17,32.25,40.88, 45.87, 45.87, 40.88,32.25,22.17, 12.93, 6.17, 2.43,1.0000}。

(2)编写程序演示采样定理（时域采样、频谱周期延拓），同时演示采样频率小于2fc 时，产生的混叠效应：① 对下面连续信号进行采样：学号，==Ω==Ω=-n n a n A t u t Ae t x at a ,2),()sin()(00π， A 为幅度因子，a 为衰减因子，0Ω为模拟角频率，其中n 为学号(例如，王墨同学n=23)② 要求输入采样频率fs （根据程序处理需要指定范围）后，在时域演示信号波形、采样脉冲及采样后信号；在频域演示不同采样频率下对应信号的频谱。

1.2.2设计题部分(1)利用Windows 下的录音机或其他软件，选择Windows 系统的“叮······”（ding.wav ），并对该信号进行采样；(2)语音信号的频谱分析，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；(3)产生噪声信号加到语音信号中，得到被污染的语音信号，并回放语音信号；(4)污染信号的频谱分析，画出被污染的语音信号时域波形和频谱；(5)根据有关的频谱特性，采用间接法设计IIR 数字滤波器，并画出相应滤波器的幅频图（设计3个IIR 滤波器）a. 模拟滤波器类型：巴特沃思滤波器（低通、带通、高通）b．总体要求：MATLAB原程序+仿真波形+技术指标(6)根据有关的频谱特性，采用直接法设计FIR数字滤波器，并画出相应滤波器的幅频图（设计3个FIR滤波器）a. 滤波器类型：Bartlett窗（低通、带通、高通）b．总体要求：MATLAB原程序+仿真波形+技术指标+窗函数(7)用自己设计的这些滤波器分别对被不同噪声污染的信号进行滤波；(8)分析得到信号的频谱，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；(9)回放语音信号。

课程设计语音信号滤波去噪利用BOHMAN窗设计的频率采样型FIR滤波器

语音信号滤波去噪——利用BOHMAN窗设计的频率采样型FIR滤波器学生姓名：指导教师：摘要本课程设计要紧内容是，利用窗口设计法设计频率采样型FIR滤波器并对加噪语音信号进行滤波去噪处置。

仿真平台为MATLAB7.0，开发工具是M语言编程。

在课程设计中，第一利用Windows下的录音机工具录制一段格式为.wav的语音信号，然后在MATLAB中对语音信号进行加噪，并绘制原始语音信号和加噪语音信号的时域和频域波形，进行频谱分析以确信所加噪声频率，再利用Bohman窗设计FIR滤波器，并检测是不是达到指标，最后利用滤波器对信号进行滤波去噪处置，并通过对照原始信号，加噪信号，滤波去噪信号的时域和频域波形，或回放语音信号，检测是不是设计成功。

通进程序调试及完善，本课程设计滤波后的语音信号与原始语音信号大体一致，即设计的滤波器能够从含噪信号中滤除单频噪声，还原原始信号，达到了设计目的。

关键词课程设计；滤波去噪；FIR滤波器；BOHMAN窗；MATLAB1 引言本课程设计要紧解决在含噪情形下如何对语音信号进行滤波去噪处置。

设计采纳BOHMAN窗设计的频率采样型FIR滤波器对一段含噪语音信号进行滤波去噪处置。

数字滤波器是一种用来过滤时刻离散信号的数字系统，它是通过对抽样数据进行数字处置来达到频域滤波的目的。

数字信号处置与模拟信号处置是信号处置的子集。

数字信号处置的目的是对真实世界的持续模拟信号进行测量或滤波。

随着现代通信的数字化，数字滤波器变得加倍重要。

数字滤波器的种类很多，但总的来讲能够分成两大类，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，数字滤波器可分为数字高通、数字低通、数字带通和数字帯阻等滤波器。

从实现方式上考虑，将滤波器分成两种，一种称为无穷脉冲响应滤波器，简称IIR滤波器，另一种为FIR滤波器。

设计FIR数字滤波器的方式有窗口设计法、频率采样法和等波纹最正确逼近法等。

[1]1.1 课程设计目的数字信号处置课程设计是数字信号处置课程的重要实践性环节，是通信工程一次较全面的工程师能力训练。

《语音降噪技术简介》PPT课件

语音降噪技术简介
（Suitable for teaching courseware and reports）
内容
语音增强相关概念语音增强基本原理及应用
语音增强的定义
语音增强是指当语音信号被各种各样的噪声干扰、甚至淹没后，从噪声背景中提取有用的语音信号，抑制、降低噪声干扰的技术。一句话，从含噪语音中提取尽可能纯净的原始语音。
s(n )
谱减法假设
噪声叠加；噪声与语音不相关；对纯净语音无先验知识；对统计噪声有先验知识。
带噪语音模型：
y(n)=s(n)+v(n)
式中，y(n)是带噪语音，s(n)是纯净语音，v(n) 是噪声。
谱减法
对语音模型公式两边进行傅立叶变换，得 Y(k)=X(k)+N(k)
由于对噪声的统计参数的未知，所以在实际应用中，通常使用非语音段噪声谱的均值来作为对噪声谱N(k)的估计，
适用范围广：平稳或非平稳, 时变或非时变系统。
谱减法的基本原理
将含噪语音信号和有声/无声判别得到的纯噪声信号进行FFT变化，从含噪语音幅度谱的平方中减去纯噪声的幅度谱的平方，然后开方，得原始语音谱幅度的估值，再借用含噪语音的相位，进行IFFT变化，得到增强的语音。
谱减法流程图
x ( n ) DFT
到底什么是傅立叶变换？
有时信号在时域特征不明显，我们通常的将它变换到频域，这时会用到傅里叶变换，那么傅里叶变换到底是什么呢？
傅里叶变换是将时域信号分解为不同频率的正弦信号或余弦函数叠加之和。连续情况下要求原始信号在一个周期内满足绝对可积条件。离散情况下，傅里叶变换一定存在。
到底什么是傅立叶变换？
含噪语音
X (e j )