1.2 课程设计的要求
（1）滤波器指标必须符合工程实际。 （2）设计完后应检查其频率响应曲线是否满足指标。 （3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。 （4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。
1.3 设计平台
本次课程设计的设计平台是 MATLAB。 MATLAB 是由美国 mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程 序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态 系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工 程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很 大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 C、Fortran）的编辑模式，代表了当今 国际科学计算软件的先进水平[1]。 MATLAB 是一种既可交互使用又能解释执行的计算机变成语言，可以用直观的数学 表达式来描述问题，从而避开繁琐的底层编程，并且是解决工程技术问题的计算平台。 它拥有丰富的函数资源和工具箱资源，MTLAB 最大的特点就是简洁开放的程序代码和 直观实用的开发环境。具备库函数资源丰富；语言精练，代码灵活；面向对象，控制功 能优良；程序设计优良，图形功能强大；源代码开放，形形色色工具箱等优点，但是也 有运行速度慢，占内存较大的缺点。MATLAB 已经成为国际上最流行的科学与工程计算软 件工具，现在的 MATLAB 已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它已经成为一种具有广 泛应用前景的全新的计算机高级语言，在国内外高校和研究部门中正扮演重要角色[1]。
（2）设计完后应检查其频率响应曲线是否满足指标。
（3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。
（4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。
应当提交的文件：
（1）课程设计学年论文。
（2）课程设计附件（主要是源程序）。
语音信号滤波去噪—使用双线性变换法 设计的并联型切比雪夫 I 型滤波器
学生姓名：徐玉星 指导老师：蔡春娥
关键词 滤波去噪；IIR 滤波器；双线性变换法；切比雪夫 I 型；并联型；MATLAB
1 引言
随着人们对信号处理要求的日益提高，信号的数字处理技术得到了飞速发展，使得 许多以往采用模拟信号处理的系统越来越多地被数字处理系统所代替,数字信号处理技 术在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领 域得到了广泛的应用。在数字信号处理中,数字滤波器十分重要并已获得广泛应用,数字 滤波器与模拟滤波器比较,具有精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活、不要求阻抗匹 配以及实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能等优点。在各种滤波器中, 切比雪夫 I 型滤波器具有其独特的优点。本课程设计的主要目的是通过设计一个滤波器对含噪的语 音信号进行滤波去噪处理，并在处理时采用双线性变换法设计的并联型切比雪夫 I 型滤不及格
指导教师对课程设计的评定意见
综合成绩
指导教师签字
2014 年 3 月 10 日
课程设计任务书
计算机与通信工程 学院
通信工程 专业
课程名称 数字信号处理课程设计 时间 2013～2014 学年第二学期 1～2 周
学生姓名
指导老师 蔡春娥
题目
语音信号滤波去噪——使用双线性变换法设计的并联型切比雪夫 I 型滤波 器
2 设计原理
2.1 IIR 滤波器
从离散时间来看，若系统的单位抽样(冲激)响应延伸到无穷长，称之为“无限长单 位冲激响应系统”，简称为 IIR 系统。 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器有以下几个特点: (1) 系统的单位冲激响应 h(n)是无限长； (2) 系统函数 H(z)在有限 z 平面（0<|z|<∞）； (3) 结构上存在着输出到输入的反馈，也就是结构上是递归型的。
主要内容：
用麦克风采集一段语音信号，绘制波形并观察其频谱特点，加入一个
带外单频噪声，用双线性变换法设计的一个满足指标的切比雪夫 I 型 IIR 滤
波器，对该含噪语音信号进行滤波去噪处理，画出该滤波器的线性相位型结
构图，比较滤波前后的波形和频谱并进行分析，根据结果和学过的理论得出
合理的结论。
要求：
（1）滤波器指标必须符合工程实际。
长沙理工大学
《数字信号处理》课程设计报告
学 院 计算机与通信工程 专 业
班级
学号
学生姓名
指导教师
课程成绩
完成日期 2014 年 3 月 7 日
课程设计成绩评定
学 院 计算机与通信工程 专 业
班级
学号
学生姓名
指导教师
完成日期 2014 年 3 月 8 日
指导教师对学生在课程设计中的评价
评分项目 课程设计中的创造性成果 学生掌握课程内容的程度 课程设计完成情况 课程设计动手能力 文字表达 学习态度 规范要求 课程设计论文的质量
摘 要 本课程设计主要内容是设计利用双线性变换法设计一个 IIR 的切比雪夫滤波 器，对一段含噪语音信号进行滤波去噪处理并根据滤波前后的波形和频谱分析滤波性 能。本课程设计仿真平台为 MATLAB7.0，开发工具是 M 语言编程。首先利用录音工具 录制一段语音信号，并人为加入一段单频噪声，然后对信号进行频谱分析，设计滤波器 画出频率响并用所设计的滤波器进行滤波去噪处理，最后比较滤波前后的波形和频谱并 进行分析并回放语音信号和画出滤波器结构图。由分析结果可知，滤波器后的语音信号 与原始信号基本一致，即设计的并联型 IIR 切比雪夫 I 型滤波器能够去除信号中所加单 频噪声，因此达到了课程设计目的。
1.1 课程设计目的
本课程设计主要利用 MATLAB，设计一个语音信号滤波去噪——使用双线性变化 法设计的并联型切比雪夫 I 型。
《数字信号处理》课程设计是在学生完成数字信号处理和 MATLAB 的结合后的基 本实验以后开设的。本课程设计的目的是为了让学生综合数字信号处理和 MATLAB 并 实现一个较为完整的小型滤波系统。这一点与验证性的基本实验有本质性的区别。开设 课程设计环节的主要目的是通过系统设计、软件仿真、程序安排与调试、写实习报告等 步骤，使学生初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力， 提高实际应用水平。