发布时间 : 星期日 文章语音信号滤波去噪——使用flattopwin窗设计的FIR滤波器要点更新完毕开始阅读d5a3805c78563c1ec5da50e2524de518964bd33f
黄珺 《吹管滤波去噪—使用FLATTOPWIN窗设计的FIR滤波器》 第13页，共21页
滤波器设计完成后，在MATLAB平台上用函数filter实现滤波。 滤波程序如下：
>> y_fil=filter(h_bs,1,y);% 用设计好的滤波器对y进行滤波 >> Y_fil=fft(y_fil);Y_fil=Y_fil(1:N/2); % 计算频谱取前一半 figure(4)
>> subplot(3,2,1);plot(t,x);xlabel('时间(t)');ylabel('幅度'); title('原始音乐信号'); >> subplot(3,2,2);plot(f,X);xlabel('频率(f)');ylabel('幅度谱');title('原始音乐信号幅度谱');axis([0,8000,0,600]);
>> subplot(3,2,3);plot(t,y);xlabel('时间(t)');ylabel('幅度');title('加干扰后的音乐信号'); >> subplot(3,2,4);plot(f,Y);xlabel('频率(f)');ylabel('幅度谱');title('加干扰后的音乐信号幅度谱');axis([0,8000,0,600]);
>> subplot(3,2,5);plot(t, y_fil);xlabel('时间(t)');ylabel('幅度'); title('滤波后音乐信号'); >> subplot(3,2,6);plot(f,Y_fil);xlabel('频率(f)');ylabel('幅度谱');title('滤波后音乐信号幅度谱');axis([0,8000,0,600]);
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3.5所示：
图3.5 滤波前后音乐信号的时域波形图和频谱图对比图
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3.5 结果分析
在MATLAB中，经过sound(x,fs,bits)函数，对经过Flattopwin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音乐信号跟原始音乐信号一样清晰，完全滤除掉了噪声的干扰，通过下面语句来进行音乐信号回放比较： >> sound (y_fil,fs,bits); 播放滤波后的音乐信号
所得结果证明了用Flattopwin窗设计的FIR滤波器和音乐信号去噪设计是成功的。
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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、 在录音时，没有将录音的属性改为wav的格式，当在Matlab软件平台上调用时，
出现无法调用的提示，不知道如何将音乐信号截断成自己所需的长度。 2、对在开始录制音乐信号并将其导入MATLAB中的时候出现过错误原因是我所下载
的音乐信号是双音频信号，利用Flattopwin窗函数设计FIR滤波器的设计步骤很生疏。
3、在在最后对加噪音乐信号进行滤波并绘图的时也出现了错误，绘制出最后的滤波信号的频谱图时纵坐标出现了负值，但是原信号的频谱图中却没有，采用Flattopwin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、通过与同学讨论发现，不能直接更改文件后缀，应用转换器将其转换为wav格式， 向同学学习如何截取音乐。
2、在老师的指导下我将音乐信号变成了单声道信号，自己上网查阅资料，或向图书馆借阅资料，掌握利用Flattopwin窗函数设计FIR滤波器的方法和步骤。
3、对滤波的信号进行fft变换之后取绝对值，通过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。
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5 结束语
本次的课程设计，我的任务是利用Flattopwin窗函数设计FIR滤波器对吹管音乐信号滤波去噪。在本次课程设计之前，我对Flattopwin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Flattopwin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。
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，经过这两周的课程设计经过为期两周的课程设计，这次课程设计比较的简单，根据老师给出的模板，再结合以前学过的知识，并在同学和老师的帮助下我顺利的完成了任务。不同于在教室里上的理论，这次的课程设计需要将我们平时所学习的知识运用到实践之中，将知识学以致用。因为是以所学理论为基础，所以在课程设计的过程中，我又重温滤波器、窗函数等知识，更加熟悉了MATLAB的操作。
课程设计是我们运用所学知识，动手实践的一个很好的机会。它既可以帮助我们加深对所学知识的理解，又能提高我们运用知识，联系实际，动手实践的能力。而且在设计过程中可能用到我们没学过的知识，需要我们去查阅资料获取相关信息，这又提高了我们查找信息和学习新知识的能力。在实物的调试与检测过程中，又会遇到许多意想不到的问题，需要我们去分析原因和解决问题。也体会到真正的去独立地完成一件事情是很困难的，同学以及老师的帮助和提醒是必须的。
通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了实际操作能力，综合素质也得到了提高，进一步加深了了我们对专业的认识和激发了我们对专业的兴趣。虽然课程设计结束了，但是我们的学习还没结束，对知识的进一步学习还需要继续，很开心成功地完成了这次设计。
黄珺 《吹管滤波去噪—使用FLATTOPWIN窗设计的FIR滤波器》 第16页，共21页
参考文献
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[5]郝建军．数字通信[M]．第2版．北京：北京邮电大学出版社，2010．
[6]张威．MATLAB 基础与编程入门[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2010．