长安大学数字信号处理实践：语音滤波与MATLAB应用

本次课程设计围绕"数字信号处理综合设计"主题，旨在通过实践让学生深入理解并掌握MATLAB编程在数字信号处理中的应用。实验的核心内容包括语音信号的采集、频谱分析以及数字滤波器的设计和应用。 首先，实验目标明确，学生需通过本项目学习如何有效地使用MATLAB进行程序设计，包括基本操作和功能的掌握。这不仅限于编程技巧，还包括信号采集的过程，即在Windows环境下获取和处理实时语音信号，了解其物理特性和数字化过程。 实验原理部分重点介绍了数字滤波器的重要性，特别是在信号处理中的作用。与模拟滤波器相比，数字滤波器具有诸多优势，如高精度、灵活性和易于硬件实现等。在设计数字滤波器时，学生将学习到离散时间和连续时间信号的区别，以及如何利用MATLAB设计FIR（有限 impulse response）和IIR（infinite impulse response）滤波器，这两种滤波器是数字信号处理中的基础工具。 通过设计简单的滤波器，学生将运用零极点放置法，这是一种直观且有效的滤波器设计策略。零点和极点的位置决定了滤波器的频率响应特性，零点靠近特定频率会减弱该频率成分，而极点则强化其附近频率。此外，学生还需要确保滤波器的稳定性，即所有的极点都在单位圆内，这是保证系统因果性的必要条件。 在整个过程中，学生将实际操作MATLAB，对采集的语音信号进行滤波处理，并对比滤波前后的声音变化，从而体验到数字信号处理技术的实际效果。这个项目不仅锻炼了学生的编程技能，还提升了他们对数字信号处理理论的理解，为未来在相关领域的工作打下坚实的基础。