2024年3月19日发(作者：)

语音信号的数字滤波

——FIR数字滤波器的（汉宁）窗函数法设计

设计题目：语音信号的数字滤波——FIR数字滤波器的（汉宁）窗函数法设计

一、课程设计的目的

通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法；

掌握利用数字滤波器对信号进行滤波的方法。并能够对设计结果加以分析。

二、设计步骤

2.1窗函数设计法的原理

窗函数的基本思想：先选取一个理想滤波器（它的单位抽样响应是非因果、无限长

的），再截取（或加窗）它的单位抽样响应得到线性相位因果FIR滤波器。这种方

法的重点是选择一个合适的窗函数和理想滤波器。

设x(n)是一个长序列，

是长度为N的窗函数，用

截断

，得到N点序列

，即

在频域上则有

由此可见，窗函数

不仅仅会影响原信号

在时域上的波形，而且也会影响到频域内的形状。

2.2汉宁窗函数简介

汉宁窗、海明窗和布莱克曼窗，都可以用一种通用的形式表示，这就是广义余弦

窗。这些窗都是广义余弦窗的特例，汉宁（Hanning）窗又称升余弦窗，汉宁窗可以

看作是3个矩形时间窗的频谱之和，或者说是 3个 sinc（t）型函数之和，而括号

中的两项相对于第一个谱窗向左、右各移动了π/T，从而使旁瓣互相抵消，消去高

频干扰和漏能。适用于非周期性的连续信号。公式如下：

2.3进行语音信号的采集

（1）按“开始”－“程序”－“附件”－“娱乐”－“录音机”的顺序操作打开

Windows系统中的录音机软件。如图1所示。

图1 windows录音机

（2）用麦克风录入自己的声音信号并保存成wav文件。如图2所示。

图2 保存文件

保存的文件按照要求如下：

1 音信号文件保存的文件名为“”。

②语音信号的属性为“8.000KHz,8位,单声道 7KB/秒” ，其它选项为默认。