DSP原理及其应用课程设计报告-基于FIR的语音信号滤波.doc

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY DSP原理及其应用 课程设计 题目： 基于FIR的语音信号滤波 学生姓名： 学 号： 班 级: 电子06-01班 专 业： 电子信息工程 所在院(系): 电气学院 指导教师： 起止日期： 1月4日－ 1月14日 2010 年 1月 基于FIR的语音信号滤波 摘要 DSP( Digital Signal Processing) 也就是我们常说的数字信号处理, 它是利用计算机或专用处理设备, 以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理, 以得到符合人们需要的信号形式。DSP 芯片在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。它的应用主要有: 一是信号处理, 如数字滤波, 快速傅立叶变换, 波形产生等; 二是通信, 如调制解调器、数据加密、数据压缩、传真、可视电话等; 三是语音, 如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、语音存储等; 四是图形/图像, 如二维和三维图形处理, 图像压缩与传输等; 五是军事, 如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导等; 六是仪器仪表, 如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等; 七是自动控制,如引擎控制、声控、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等; 八是医疗, 如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等; 九是家用电器, 如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电视等。在数字信号处理中，滤波具有极其重要的作用。数字滤波是谱分析、通信信号处理等的基本算法，它能够满足滤波器对幅度和相位的严格要求，解决了模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题，同时又有很高的可编程性和灵活性。 1.1 原理及目的………………………………………………………………………….4 1.2 设计步骤及要求……………………………………………………………….........4 2 设计总体方案…………………………………………………………………………….5 2.1 语音信号的采集…………………………………………………..............................5 2.2 FIR 滤波器的原理及特点………………………………………………………….6 2.3 窗函数设计方法…………………………………………………………………………………………………………………………..……………10 2.5 FIR滤波器的Matlab设计……………………………………………………...….12 2.6 硬件连接…………………………………………………………...….13 3 软件设计…………………………………………………………………………………14 4.1 用MATLAB控制串口接收数据…………………………………………………15 4.2 matlab设计fir带通滤波器…………………………………………………………16 4 程序编写及调试结果……………………………………………………………………18 5.1 程序………………………………………………………………………………...18 5.2 运行步骤与结果…………………………………………………………………...24 6 心得体会…………………………………………………………………………………26 参考文献……………………………………………………………………………………..28 附录……………………………………………………………………………….…………..29  1 绪论 1.1原理及目的 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域。滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类：无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器。与IIR滤波器相比，FIR滤波器只有零点，除原点外．在z平面上没有极点，因此总是稳定的和可实现的；更重要的是，FIR滤波器在满足一定的对称条件下，可以获得严格的线性相位特性，这一点是IIR滤波器难以实现的。因此在高保真的信号处理．如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域得到广泛应用按要求编写课程设计报告书，正确阐述设计和实验结果。FIR滤波器的传递函数为： （2-1） 可得FIR滤波器的系统差分方程为：