数字信号处理课程设计报告--基于MATLAB的语音去噪处理
《数字信号处理》
课程设计报告
基于MATLAB的语音去噪处理
专业:通信工程
班级:通信1101班
组次:第7组
姓名及学号:胡政权(2011013825)姓名及学号:潘爽(2011013836)
第1页
组员承担务
负责程序的编写，并检验程序是否错误，利用课余时间去图书馆或
上网查阅课题相关资料，深入理解课题含义及设计要求，注意材料收集
胡政权与整理，对课程设计要求进行最后审核。
负责课程设计实验MATLAB仿真对实验结果进行分析，上网查阅材料
对实验发表自己看法同时对实验要求进行扩展。对论文进行抒写，排版
潘爽使实验课程设计更加完善。
指
导
教
师
评
价
意
见
第2页
基于MATLAB的语音去噪处理
1、设计目的
(1)巩固所学的数字信号处理理论知识，理解信号的采集、处理、加噪、去噪
过程;(2)综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力;(3)学习资料
的收集与整理，学会撰写课程设计报告。
2、设计任务
(1)语音信号的录制。
(2)在MATLAB平台上读入语音信号。
(3)绘制频谱图并回放原始语音信号。
(4)利用MATLAB编程加入一段正弦波噪音，设计滤波器去噪。(5)利用MATLAB
编程加入一段随机噪音信号，设计FIR和IIR滤波器去噪，并分别绘制频谱图、回
放语音信号。
(6)通过仿真后的图像以及对语音信号的回放，对比两种去噪方式的优缺点。
其大概流程框图可如下表示:(图2-1)
图2-1课程设计的流程
第3页
3、设计原理
3.1去噪原理
3.1.1采样定理
在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中，最高频
率fmax的2倍时，即:fs.max=2fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始信
号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5,10倍;采样定理又
称奈奎斯特定理。1924年奈奎斯特(Nyquist)就推导出在理想低通信道的最高大
码元传输速率的公式:理想低通信道的最高大码元传输速率=2W*log2N(其中W是
理想低通信道的带宽,N是电平强度)为什么把采样频率设为8kHz?在数字通信中，
根据采样定理,最小采样频率为语音信号最高频率的2倍
频带为F的连续信号f(t)可用一系列离散的采样值f(t1),f(t1?Δt)，
f(t1?2Δt)，...来表示,只要这些采样点的时间间隔Δt?1/2F，便可根据各采样
值完全恢复原来的信号f(t)。这是时域采样定理的一种表述方式。
时域采样定理的另一种表述方式是:当时间信号函数f(t)的最高频率分量为fM
时,f(t)的值可由一系列采样间隔小于或等于1/2fM的采样值来确定,即采样点的重
复频率f?2fM。图为模拟信号和采样样本的示意图。
时域采样定理是采样误差理论、随机变量采样理论和多变量采样理论的基础。
对于时间上受限制的连续信号f(t)(即当?t?T时,f(t)=0,这里T=T2-T1是信号的
持续时间)，若其频谱为F(ω),则可在频域上用一系列离散的采样值
(2-1)
采样值来表示,只要这些采样点的频率间隔
(2-2)
3.1.2采样频率
采样频率，也称为采样速度或者采样率，定义了每秒从连续信号中提取并组成
离散信号的采样个数，它用赫兹(Hz)来表示。采样频率的倒数是采样周期或者叫作
采样时间，它是采样之间的时间间隔。通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟采集多
少个声音样本，是描述声音文件的音质、音调，衡量声卡、声音文件的质量标准。
采样频率只能用于周期性采样的采样器，对于非周期性采样的采样器没有规则
限制。采样频率的常用的表示符号是fs。通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟
采集多
第4页
少个声音样本，是描述声音文件的音质、音调，衡量声卡、声音文件的质量标
准。采样频率越高，即采样的间隔时间越短，则在单位时间内计算机得到的声音样
本数据就越多，对声音波形的表示也越精确。采样频率与声音频率之间有一定的关
系，根据采样定理，只有采样频率高于声音信号最高频率的两倍时，才能把数字信
号表示的声音还原成为原来的声音。这就是说采样频率是