发布时间 : 星期一 文章数字信号处理 课程设计 FIR数字滤波器的凯泽窗函数法设计更新完毕开始阅读aeb98b010b4c2e3f572763d8
课程设计说明书 NO.4
图4原始声音信号及加噪后波形 10、编写程序段，利用Matlab软件中已有的FFT程序函数和画图程序函数对导入的语音信号“LQ.wav”进行分析，并根据自己的语音信号频谱中主要能量的分布特征确定自己的语音信号所在的频段为下面的滤波器设计做准备。 程序代码如下： S1=fft(LQ1); n=0:L-1; figure(3) subplot(3,1,1); plot(n,LQ1); title('截短预处理语音信号'); k=0:L-1; subplot(3,1,2); plot(k,abs(S1)); detf=fs/L; title('截短预处理语音频谱'); subplot(3,1,3); plot(k(1:L/2)*detf,abs(S1(1:L/2))); 沈 阳 大 学
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title('截短预处理语音频谱单边'); 得出截短信号频谱图如下： 图5 截短信号频谱图 由图5可以看出主要能量集中在0-1500HZ频率段。设通带截止频率为1500HZ,阻带截止频率为2500HZ 。一般希望窗函数满足以下两个要求：窗谱主瓣尽可能地窄，以获得陡峭的过渡带；尽量减少窗谱的最大旁瓣的相对幅度，也就是能量尽量集中于主瓣，这样使肩峰和波纹减小，就可增大阻带的衰减。 3.语音信号的加噪 (1)产生一个长度与你所截取的语音信号等长的噪声信号，为“LQ2.wav”，所用指令为wavewrite(),所加噪声如图6所示。叠加噪声可以用awgn()语句，在叠加噪声时，应选取适当的值，尽量能体现出能量主要集中的频段。 (2)将语音与噪声合成的信号“LQ2.wav”送入所设计的基于凯泽窗的FIR数字滤波器中进行滤波。 (3)将滤波结果导出保存成文件“LQ3.wav”. 加噪程序为： LQ2=awgn(LQ1,15,'measured'); wavwrite(LQ2,fs,'LQ2.wav'); figure(4) 沈 阳 大 学
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subplot(2,1,1); plot(LQ1); title('截短语音信号'); subplot(2,1,2); plot(s\\LQ2); title('加噪后截短语音信号'); S2=fft(LQ2); figure(5) subplot(2,1,1); plot(abs(S1)); title('预处理语音信号频谱'); subplot(2,1,2); plot(abs(S2)); title('加噪后截短语音信号频谱) 得出加噪后信号如下： 图6 加噪后的语音信号 沈 阳 大 学
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图7 加噪信号频谱 4.滤波器的设计 (1)确定滤波器的参数： 根据上一步骤中设定的自己语音信号主要能量分布的频段设定要设计的滤波器的通带截止频率、阻带截止频率。 通带和过渡带可以通过主瓣和旁瓣的宽度转化，由此得Kp?1500Hz和Kst?2500Hz，设定通带截止频率?1为凯泽窗，并通过转化可得以下参数： 3.5dB阻带衰减?2不小于-80dB，查表知可选用fp?KP?fs1500?44100??505Hz L131072fst?Kst?fs2500?44100??841Hz L131072?p?2?fp?2??505?1010?（r/sec） ?st?2?fst?2??841?1682?（r/sec） ?s?2?fs?2??44100?88200?（r/sec） 沈 阳 大 学