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数字信号处理课程设计报告 （选题：基于MATLAB的数字信号滤波处理） 系 （院）： 信息学院 专 业： 10通信工程　　　　　　　　 班 级： 通信一班 学 号： 14102301239 姓 名： 粟清明 完成日期：2013年5月21日 目录 1 课程设计内容求 ...............................1 1.1 设计内容.........................................1 1.2 设计要求.........................................1 2 课程设计理论基础 ..............................1 2.1 FIR滤波器........................................1 2.2 窗函数法设计FIR滤波器的原理......................2 2.3 窗函数类型的选择................................. 3 3 课程设计的具体实现及仿真结果分析...............4 3.1 语音信号采集....................................4 3.2 语音信号的时频分析............................... 4 3.3 语音信号加噪与频谱分析........................4 3.4 设计FIR数字滤波器................................5 3.4.1 低通滤波器的设计............................. 5 3.4.2 带通滤波器的设计..............................6 3.4.3 高通滤波器的设计............................. 7 3.5 用滤波器对噪音信号进行滤波........................8 3.6 比较滤波前后语音信号的波形及频谱..................8 3.6.1 低通滤波前后语音信号的波形及频谱..............8 3.6.2 带通滤波前后语音信号的波形及频谱............. 9 3.6.3 高通滤波前后语音信号的波形及频谱.............10 4 设计总结......................................11 1 课程设计内容及要求 1.1 设计内容 了解wavread()函数的使用方法，利用wavread()函数对语音信号进行采集，将语音信号转换成计算机能够运算的有限长序列，加一定的噪声，并选择适当的滤波器进行滤波观察滤波后的效果。 1.2 设计要求 ① 语音信号采集，采用(.wav)格式 ② 运用wavread()函数对采集的语音信号进行时频分析 ③ 运通rand()或randn()函数给语音信号加一定的噪声信号，并且对加噪后的语音信号进行时频分析 ④用窗函数法设计FIR低通滤波器，其设计具体指标如下： 低通滤波器：fp=1000Hz fc=1200Hz Ap=1DB As=100DB 高通滤波器：fp=3500Hz fc=4000Hz Ap=1DB As=100DB 带通滤波器：fp1=1200Hz fc1=1000Hz Ap=1DB As=100DB fp2=3000Hz fc2=3200Hz ⑤运用fftfilt()函数对加噪语音信号进行滤波处理 2课程设计理论基础 2.1 FIR滤波器 FIR滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。 有限长单位冲激响应（FIR）滤波器有以下特点： (1) 系统的单位冲激响应h(n)在有限个n值处不为零； (2) 系统函数H(z)在|z|0处收敛，极点全部在z=0处（因果系统）； (3) 结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈，但有些结构中（例如频率抽样结构）也包含有反馈的递归部分。 FIR滤波器的系统函数用下式表示：。H(n)就是FIR滤波器的单位脉冲响应。FIR滤波器最重要的