语音信号的FIR滤波器处理课程设计(4)

2020-04-17 06:20

图 3 滤波前语音信号的时域波形图

图 4 滤波前信号频谱波形图

4.2.2 FIR滤波器滤波后的信号

图 5 滤波后信号时域波形图

图 6 滤波后信号频谱图

图17波前的信号,由高频信号和原信号叠加而成的波形较为杂乱,加噪后的信号幅值较大。图19波后的信号,从图上可以看到信号幅度较低,波形较为清晰。

对比图18图20可以看到加躁后信号幅值较大,信号的能量集中在高频段,

滤波后,高频成分大部分被滤去,信号的能量主要集中在低频段。

5 问题及解决方法

1.为什么存入DAT文件的信号数据要乘上32768?

由于TMS32054X是16位定点处理器,在进行汇编程序设计时,FIR滤波器系数需要采用Q15格式,即必须将上述系数据转化位Q15定点式。

2.matlab编译错误出现如下错误?

The carrier frequency must be less than half the sampling frequency.故降低载波频率

3. 在View的Graph中单击Time/frequency出现graph property dialog框,未修改抽样点数,显示的图形出现差异.

4、通过load data时,在配置地址和长度时,我们没有忘记按照自己设定的起始地址及长度,结果显示出来的图像与真实的有极大的偏差。

答:把Address和Length的参数填写自己在生成dat文件是所设置的值一致,最后滤波输出波形正确。

5、为了实现语音及噪声的通过设计的滤波器进行验证,需要制作一个语音及噪声的.dat文件,以供CCS信号输入,对软件不熟练的我们不懂的怎么应用?

答:通过到图书馆借相应的书来自学,学习MATLAB的生成.dat文件的相关命令语句,以及请教其他同学。通过不断的讨论和研究,知道了要对信号进行采样,再通过fopen语句等,才能生成dat文件

6 设计感想

通过本次课程设计,我们发现在课本上学到的知识实在是不能使我们有能力驾驭这个课程设计。

一开始决定做这个课题,我们就去查找了大量资料,通过查找资料我们都清楚了大概要做些什么。首先要进行MATLAB仿真,并通过MATLAB设计的FIR滤波器输出滤波器系数。接着便是通过CCS编程,并在DSP上运行。我们觉得思路是很清晰的,但是实际操作起来却困难重重。

原始信号有了,我们也得了教训,便开始计划开来。于是,翻书看完有关FIR滤波器的相关介绍,重点看了凯塞窗。然后查资料找出与本次设计有关的MATLAB知识。做完这些自然是开始设计,总体框架,具体步骤,都在脑袋瓜里转了几转。动工,这时才深刻体会到“纸上学来终觉浅,用到实际才叫真!”开始设计从噪声选取,到低通,高通,带阻,带通滤波器的设计,其中是错漏百出。当然,作为老手自然不会再去犯什么程序设计上的低级错误,主要还是对滤波器的认知不够深刻。有的只是照抄书本,最后是连自己都为自己所犯的错误惊愕不已。其中许多错误差点让自己从头来过,一度让自己有放弃的打算。最后还是坚持了下来,自己大叹不容易。

设计的时间过了,但它带来的影响我想是不灭的!要有一个良好的就业前景。拥有扎实的理论知识,认真细致的处事态度,随机应变的实际应用方法,不拘一格的思路都将使得自己能有好的未来。

参 考 文 献

[1] 邹彦,DSP原理及应用(修订版),北京:电子工业出版社,2012. [2] 王宏. MATLAB6.5及其在信号处理中的应用.[M]. 北京:清华大学出版社,2004

[3] 高西全,丁玉美,阔永红.数字信号处理---原理、实现及应用.[M].北京:电子工业出版社,2006

[4] 胡广书编著,数字信号处理理论、算法与实现.北京:清华大学出版社,2005;

附 录

1.主程序fir.asm:

.title \ .mmregs .def start .bss yn,1

xn .usect \hn .usect \indata .usect \outdata .usect \

.data fir_coff:

.word -10*1024/10000,-36*1024/10000 .word 0*1024/10000,65*1024/10000 .word 32*1024/10000,-88*1024/10000 .word -93*1024/10000,90*1024/10000 .word 184*1024/10000,-47*1024/10000 .word -297*1024/10000,-71*1024/10000 .word 417*1024/10000,316*1024/10000 .word -524*1024/10000,-848*1024/10000 .word 598*1024/10000,3108*1024/10000 .word 4375*1024/10000

.word 3108*1024/10000,598*1024/10000 .word -848*1024/10000,-524*1024/10000 .word 316*1024/10000,417*1024/10000 .word -71*1024/10000,-297*1024/10000 .word -47*1024/10000,184*1024/10000 .word 90*1024/10000,-93*1024/10000 .word -88*1024/10000,32*1024/10000 .word 65*1024/10000,0*1024/10000 .word -36*1024/10000,-10*1024/10000 .text start:

ssbx frct ;使用小数运算 stm #hn,ar1 ;系数首地址 rpt #36 ;将系数移入循


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