语音信号滤波去噪 - 使用TUKEYWIN窗设计的FIR滤波器(2)

利用TUKEYWIN窗设计合理 的FIR滤波器。

比较滤波前后的时域波形和频谱 图，并回放语音信号，验证是否 达到去噪效果。 将干扰后的语音信号通过自己设计的滤波器，进行滤波去噪。 NO 是否达到去噪 效果？

YES 结束

图3设计流程图 3.2 录制音乐信号

从电脑上录制一段语音信号，并命名为“speech_dft.wav”。在Matlab平台下调用wavread函数可采集到语音信号。

运行程序后得到的波形图如图4所示：

图4 原始音乐信号时域波形图

画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，并将原始音乐信号的波形图与加干扰后的波形图进行比较

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运行程序后我们所得的波形图如图5所示：

图5 干扰前后信号时域图与频谱图的比较

3.3 滤波器设计

滤波器的设计就是要找到一组能满足特定滤波要求的系数向量a和b，其中b为系统函数的分子系数，a为系统函数分母系数。在本次的课程设计中我所采用的就是利用

TUKEYWIN窗函数来设计FIR滤波器如图6所示。

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图6设计的滤波器图形

3.4 信号滤波处理

滤波器设计完成后，在MATLAB平台上用函数filter实现滤波， 得到的滤波前后音乐信号的时域波形图和频谱图对比图如图7所示：

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图7 滤波前后语音信号的时域波形图和频谱图对比图

3.5 结果分析

在MATLAB中，经过sound(x,fs,bits)函数，对经过TUKEYWIN窗设计的FIR滤波器之后的音乐信号进行回放，可以听出滤波之后的信号跟原始信号一样清晰，完全滤除掉了噪声的干扰，通过下面语句来进行语音信号回放比较： >> sound (y_fil,fs,bits); 播放滤波后的音乐信号 >> sound(x,fs,bits);

所得结果证明了用TUKEYWIN窗设计的FIR滤波器和音乐信号去噪设计是成功的。

4出现的问题及解决方法

在本次课程设计中我遇到的问题如下： 1、不知道如何将音乐信号截断成自己所需的长度。

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2、对利用TUKEYWIN窗函数设计FIR滤波器的设计步骤很生疏。

3、在采用TUKEYWIN窗函数设计的FIR滤波器时得不到理想的滤波器，因而信号的恢复不是特别理想。

针对以上问题，相应的解决方案如下： 1、向同学学习如何截取音乐。

2、自己上网查阅资料，或向图书馆借阅资料，掌握利用TUKEYWIN窗函数设计FIR滤波器的方法和步骤。

3、通过不断设置参数的值，最终达到最理想的值，设计出理想的滤波器，使信号得到

理想恢复。

5 结束语

本次的课程设计，我的任务是利用TUKEYWIN窗函数设计FIR滤波器对音乐信号滤波去噪。在本次课程设计之前，我对TUKEYWIN窗函数完全没有了解，因此在看到这个题目时，我是一头雾水。但是通过自己翻阅资料和询问同学，我掌握了用TUKEYWIN窗函数设计FIR滤波器的方法步骤，了解了窗函数的基本设计流程。经过这两周的课程设计，我学会了很多东西。

我们通信工程专业是个实践性很强的专业，而我们在校大部分的学习时间都是花在理论学习上面，实践的机会很少。因而我对很多所学的理论知识如何跟实践联系的概念很模糊，这次的课程设计给了我这个机会，加深了我对理论联系实际的理解，增强了自己独立分析问题和解决问题的能力，开阔了自己的思维。

还有让我看到了自己的不足，自己对本专业的相关知识掌握的还很少，还有很多知识都没掌握，还让我认识到解决问题的方法、途径很多，做事要开阔自己的思维，看待问题要从多个角度看。

在此我要感谢学校为我们提供这次课程设计的机会，感谢老师对我的悉心指导，也感谢同学对我的帮助。这次的课程设计让我理论联系实际，不仅巩固了我们的理论知识，还提高了我的动手能力，在这次课程设计中我所学到的知识是我的财富，让我终身受益。

参考文献

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