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摘要：数字信号处理是指用数字信号处理器和计算机来对信号进行处理，可采用软件实现和硬件实现两种方式。与硬件实现相比，软件实现具有经济、一机多用等优点，本文使用软件实现方式。本文使用matlab软件对带噪声的语音信号进行处理。首先，我们综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声的信号进行时域和频域分析。然后设计了两种类型的滤波器，即采用用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计了无限长单位脉冲响应(Infinite Impulse Response， IIR)滤波器、用窗函数法来设计有限长单位脉冲响应( Finite Impulse Response，FIR)滤波器。仿真结果显示，利用MATLAB信号处理工具箱不仅可以用于分析信号时域与频域特性，而且可快捷有效地设计出符合要求的FIR和IIR数字滤波器。本文最后设计了一个MATLAB的GUI界面，将各个功能模块集成在操作界面上。通过按下各按钮和观察显示窗口，可以很直观的看到各个程序的运行情况和运行结果。5266
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关键词： 数字信号处理；IIR滤波器；FIR滤波器；GUI界面
Speech signal processing with noise based on MATLAB
Abstract ：Digital signal processing is the use of digital signal processor and computer to process signal.It can be achieved by two ways of the software and hardware implementation.Compared with the hardware,Compared with the hardware, software implementation of an economic, a multi-purpose machine, etc., we use the software implementation.This paper carries on processing to the noisy speech signals using MATLAB software.First, we use the theoretical knowledge of digital signal processing in time domain and frequency domain analysis of the signal plus noise.Then two types of filter design, which uses Butterworth, Chebyshev and bilinear reform the infinite impulse response (Infinite Impulse Response design, IIR) filter,To design finite impulse response using window function method (Finite Impulse Response, FIR) filter.The simulation results show, not only using MATLAB signal processing toolbox can be used for signal analysis in time ，but also frequency domain characteristics, and can design to meet the requirements of the FIR and IIR digital filters quickly and efficiently .In this paper, a MATLAB GUI interface of the final design , each function module is integrated in the operating interface. By pressing the button and observe the display window, can be very intuitive to see each program running and operation results.
Keywords： digital filter；Infinite Impulse Response； Finite Impulse Response；GUI interface
目录
1. 绪论 1
1.1. 课题的目的和意义 1
1.2. 国内研究现状 1
1.3. 本课题的主要工作和内容 2
2. 原始语音信号采集与处理 4
2.1. 语音信号的采样理论依据 4
2.2. 语音信号的采集 5
2.3. 程序流程图 5
2.4. 原始语音信号的时域与频域分析 6
2.5. 语音信号加噪与频谱分析 6
3. 数字滤波器的设计 8
3.1. IIR数字滤波器 8
3.1.1. 可供选用的模拟滤波器 8
3.1.2. 双线性变换法 9
3.1.3. 所设计的IIR滤波器的频谱图 13
3.2. FIR数字滤波器 14
3.2.1. 用窗函数法设计FIR滤波器 15
3.2.2. 所设计的IIR滤波器的频谱图 16
3.3. 设计IIR滤波器与FIR滤波器的相同处与不同处 17
4. 进行滤波，比较滤波前后语音信号的波形及频谱 19
4.1. 用IIR滤波器和FIR滤波器滤波 19
4.2. 各个滤波器滤波得到的语音信号频谱图： 19