資源描述:
《使用頻率采樣法設計地頻率采樣型FIR濾波器課程設計.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、理工大學《數(shù)字信號處理》課程設計報告學院計算機與通信工程專業(yè)通信工程班級學號學生指導教師課程成績完成日期課程設計成績評定學院計算機與通信工程專業(yè)通信工程班級學號學生指導教師完成日期2015年3月13日指導教師對學生在課程設計中的評價評分項目優(yōu)良中及格不及格課程設計中的創(chuàng)造性成果學生掌握課程容的程度課程設計完成情況課程設計動手能力文字表達學習態(tài)度規(guī)要求課程設計論文的質(zhì)量指導教師對課程設計的評定意見綜合成績指導教師簽字2015年3月15日課程設計任務書計算機與通信工程系通信工程專業(yè)課程名稱數(shù)字信號處理課程設計時間2014~2015學年第二學期1~2周學生指導老師題
2、目語音信號濾波去噪—使用頻率采樣法設計的頻率采樣型FIR濾波器主要容:用麥克風采集一段語音信號,繪制波形并觀察其頻譜特點,加入一個帶外單頻噪聲,使用頻率采樣法設計一個滿足指標的FIR濾波器,對該含噪語音信號進行濾波去噪處理,畫出頻率采樣型濾波器結(jié)構(gòu)圖。比較濾波前后的波形和頻譜并進行分析,根據(jù)結(jié)果和學過的理論得出合理的結(jié)論。與不同濾波方法的同學比較各種濾波方法性能的優(yōu)劣。要求:(1)濾波器指標必須符合工程實際。(2)設計完后應檢查其頻率響應曲線是否滿足指標。(3)處理結(jié)果和分析結(jié)論應該一致,而且應符合理論。(4)獨立完成課程設計并按要求編寫課程設計報告書。應當提
3、交的文件:(1)課程設計學年論文。(2)課程設計附件(主要是源程序)。語音信號濾波去噪——使用頻率采樣法設計的頻率采樣型FIR濾波器學生:指導老師:摘要此次課程設計是使用頻率采樣法設計一個頻率采樣型濾波器,對一段加噪的語音信號進行濾波去噪處理,并且對濾波前后的時域波形和頻譜分析濾波性能。此次課程設計仿真平臺為MATLAB7.0,開發(fā)工具是M語言編程。首先利用Windows錄音機錄制一段語音信號,并人為加入單頻噪聲,然后對信號進行頻譜分析以確定所加噪聲頻率,再設計濾波器進行濾波去噪處理,最后比較濾波前后的波形和頻譜并進行分析,并用VISIO繪制濾波器的結(jié)構(gòu)圖。由
4、分析結(jié)果可知,濾波后的語音信號與原始語音信號基本一致,即設計的FIR濾波器能夠去除信號中所加單頻噪聲,即達到了設計目的。關(guān)鍵詞MATLAB;濾波去噪;頻率采樣法;頻率采樣型濾波器;VISIO1引言濾波去噪[1]是信號處理中一種最基本但十分重要的技術(shù)。利用濾波可以從復雜的信號中提取所需的信號,抑制不需要的信號。濾波器就是這樣一種可以在時域和頻域?qū)π盘栠M行濾波處理的系統(tǒng)。通常情況下,有用信號和干擾信號是在不同頻段上的,于是通過對濾波器的頻率特性精心設計就能達到濾波的目的。本課程設計是采用頻率采樣法設計頻率抽樣型濾波器,從而對語音信號濾波去噪。通過對比濾波前后的波形
5、圖及回放濾波前后的語音信號,來判斷濾波器對噪聲信號確實有濾除作用。1.1課程設計目的(1)熟悉使用MATLAB;(2)了解FIR濾波器原理及結(jié)構(gòu);(3)利用所學數(shù)字信號處理相關(guān)知識用MATLAB設計一個FIR濾波器;(4)提高自己動手的能力。(5)對加噪的語音信號進行濾波去噪處理,比較濾波前后的時域波形和頻譜并進行分析;1.2課程設計的要求(1)濾波器指標必須符合工程設計。(2)設計完后應檢查其頻率響應曲線是否滿足指標。(3)處理結(jié)果和分析結(jié)論應該一致,而且應符合理論。(4)獨立完成課程設計并按要求編寫課程設計報告。1.3設計平臺本課程設計仿真平臺為MATLA
6、B7.0。MATLAB的名稱源自MatrixLaboratory,1984年由美國Mathworks公司推向市場。它是一種科學計算軟件,專門以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)。MATLAB將高性能的數(shù)值計算和可視化集成在一起,并提供了大量的置函數(shù),從而被廣泛地應用于科學計算、控制系統(tǒng)、信息處理等領域的分析、仿真和設計工作。1993年MathWorks公司從加拿大滑鐵盧大學購得MAPLE軟件的使用權(quán),從而以MAPLE為“引擎”開發(fā)了符號數(shù)學工具箱(SymbolicMathToolbox)[2]。2設計原理用windows自帶的錄音機錄制一段語音信號,繪制波形并觀察其頻譜,給定
7、相應技術(shù)指標,用頻率采樣法設計的一個滿足指標的頻率采樣型FIR濾波器,對該語音信號進行濾波去噪處理,比較濾波前后的波形和頻譜并進行分析。2.1FIR濾波器的設計FIR(FiniteImpulseResponse)濾波器[3]:有限長單位沖激響應濾波器,又稱為非遞歸型濾波器,是數(shù)字信號處理系統(tǒng)中最基本的元件,它可以在保證任意幅頻特性的同時具有嚴格的線性相頻特性,同時其單位抽樣響應是有限長的,因而濾波器是穩(wěn)定的系統(tǒng)。因此,F(xiàn)IR濾波器在通信、圖像處理、模式識別等領域都有著廣泛的應用。有限長單位沖激響應(FIR)濾波器有以下特點:(1)系統(tǒng)的單位沖激響應h(n)在有
8、限個n值處不為零(2)系統(tǒng)函數(shù)H(z)