基于MATLAB的语音信号FIR数字滤波处理.pdf

基于MATLAB 的语音信号FIR数字滤波处 理 关建字摘要：带通，函数，滤波，数字，语音，信号，时域，频率响应，信号处理，实现 竭诚为您提供优质文档，本文已整理修正，内容完整 20 共 页，请先行预览，如有帮助感谢下载支持 *****高品质PDF，可编辑可打印可自行转换***** 1 绪论 2 2课程设计的具体实现 4 2.1 语音信号的录制 4 2.2 FIR 滤波器的设计方法 4 3语音信号的时频分析 5 3.1语音信号载入 MATLAB 5 3.2语音信号时域和频域分析 6 3.3设计 FIR 数字滤波器 7 3.3.1窗函数 hamming设计带通滤波器 8 3.3.2窗函数 hanning设计带通滤波器 9 3.3.3窗函数 Blackman设计带通滤波器 10 3.3.4窗函数 Boxcar设计带通滤波器 11 3.4 滤波之后的时域和频域分析 12 3.4.1窗函数 hamming设计带通滤波器滤波 13 3.4.2窗函数 hanning设计带通滤波器滤波 13 3.4.3窗函数 Blackman设计带通滤波器滤波 14 3.4.4窗函数 Boxcar设计带通滤波器滤波 15 3.5回放语音信号 16 结论 16 参考文献 18 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信 号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取 信息和便于应用的目的。它在语音、雷达、图像、系统控制、通信、航空 航天、生物医学等众多领域都获得了极其广泛的应用。具有灵活、精确、 抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等优点。 数字滤波器,是数字信号处理中及其重要的一部分。随着信息时代和 数字技术的发展，受到人们越来越多的重视。 数字滤波器可以通过数值运 算实现滤波，所以数字滤波器处理精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活 不存在阻抗匹配问题，可以实现模拟滤波器无法实现的特殊功能。 数字滤 波器种类很多，根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性， 可分为两种，即有限冲激响应 ( FIR ，Finite Impulse Response)滤波器 和无限冲激响应 ( IIR ，Infinite Impulse Response)滤波器。 FIR滤波器结构上主要是非递归结构， 没有输出到输入的反馈， 系 统函数H (z)在处收敛，极点全部在 z = 0处（因果系统），因而只能 用较高的阶数达到高的选择性。 FIR数字滤波器的幅频特性精度较之 于IIR数字滤波器低，但是线性相位，就是不同频率分量的信号经过 fir滤波器后他们的时间差不变，这是很好的性质。 FIR数字滤波器是 有限的单位响应也有利于对数字信号的处理，便于编程，用于计算的 时延也小，这对实时的信号处理很重要。 FIR滤波器因具有系统稳定， 易实现相位控制，允许设计多通带（或多阻带）滤波器等优点收到人们的 青睐。 IIR滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。 IIR滤波器 运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成 直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。 同时， IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果， 如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可 查，在设计一个 IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器 的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波 器的公式。 滤波器的设计可以通过软件或设计专用的硬件两种方式来实现。随着 MATLAB 软件及信号处理工具箱的不断完善，MATLAB很快成为应用学科等 领域不可或缺的基础软件。它可以快速有效地实现数字滤波器的设计、分 析和仿真，极减轻了工作量,有利于滤波器设计的最优化。