基于MATLAB的數(shù)字濾波在語音信號處理中的應(yīng)用

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摘要 在電子科技高速發(fā)展的今天，不僅人與人之間會通過語音進行信息交流，人機之間也開始了語音信息交流。語音信號處理則是電子信息工程專業(yè)課程中比較具有實踐性的一門課，它屬于現(xiàn)代通信系統(tǒng)、手機語音助手、樓宇自動化及智能系統(tǒng)等這些新興領(lǐng)域應(yīng)用的核心技術(shù)之一。
在語音信號處理中，數(shù)字濾波處理是其中的一個重要組成部分。MATLAB是一個語音信號的數(shù)字濾波處理方面主要運用的工具，它是一種數(shù)據(jù)分析和處理功能非常強大的計算機軟件，其功能基本涵蓋了語音信號的錄制、存儲和讀取，采樣、時頻的分析，數(shù)字濾波器的設(shè)計以及后續(xù)的濾波處理這些方面。本文通過使用計算機錄制一段自己的語音，并使用MATLAB軟件對其時域波形和頻譜進行仿真分析，再加入各種加性噪聲進行濾波，最后將濾波前后所得的結(jié)果進行分析比較，對基于MATLAB的數(shù)字濾波在語音信號處理中的實用價值進行探討。
關(guān)鍵詞：Matlab FIR數(shù)字濾波器 語音信號 自適應(yīng)濾波 IIR數(shù)字濾波器


Application of digital filtering in speech signal processing based on MATLAB
Abstract Nowadays，electronic technology is developing rapidly. Not only the exchange of information between people through the voice, also started the speech communication between human and computers. Speech signal processing is a quite practical courses of Electronic Information Engineering, and it also belongs to One of the core technology application of modern communication system, mobile phone voice assistant, building automation and intelligent systems
In speech signal processing, digital filtering processing is one of the important components. MATLAB is a voice signal digital filter processing which is mainly useing tools。It is a very powerful kind of data analysis and processing functions computer software, the functions of basic covers speech signal recording, storing and reading, sampling, time-frequency analysis, the design of digital filters and filter to handle these aspects of follow-up. In this paper, by using a computer to record a voice, and the use of MATLAB software simulation analysis was made on the time domain waveform and spectrum, add noise filtering analysis, finally analyzes and compares the results before and after will filter based on MATLAB digital filter in the practical value of the speech signal processing are discussed.
Key words：MATLAB FIR digital filter Speech signal adaptive filtering IIR digital filter


目 錄
第一章 緒論 1
1.1 論文的研究意義 1
1.2 國內(nèi)外研究進展 1
1.2.1 國外研究進展 1
1.2.2 國內(nèi)學(xué)者研究進展 2
1.3主要研究內(nèi)容 3
第二章 基于MATLAB的語音信號分析與處理 4
2.1 MATLAB簡介 4
2.2 語音信號的特點 4
2.3 語音信號采樣理論依據(jù) 5
2.4 語音信號的錄制 5
2.5 語音信號的時頻分析 6
2.6 語音信號的加噪與頻譜分析 7
第三章 數(shù)字濾波器的設(shè)計 9
3.1濾波器原理 9
3.2 數(shù)字濾波器設(shè)計方法 9
3.3 常用濾波器類型 10
3.4 設(shè)計IIR濾波器 11
3.4.1 IIR濾波器概述 11
3.4.2 切比雪夫低通濾波器 12
3.4.3 切比雪夫高通濾波器 14
3.5 設(shè)計FIR濾波器 16
3.5.1 FIR濾波器概述 16
3.5.2 窗函數(shù)設(shè)計低通濾波器 17
3.5.3 窗函數(shù)設(shè)計高通濾波器 19
3.5.4 窗函數(shù)設(shè)計帶通濾波器 22
3.6 設(shè)計自適應(yīng)濾波器 24
3.6.1 自適應(yīng)濾波器概述 24
3.6.2 LMS算法的自適應(yīng)濾波器 25
3.6.2 RLS算法的自適應(yīng)濾波器 27
3.7 結(jié)果分析與比較 29
第四章 總結(jié)與展望 30
致 謝 31
參考文獻 32