FIR滤波器实验：语音处理与线性相位特性分析

"FIR有限冲击响应滤波器算法实验，涉及FIR语音滤波，使用DSP5509进行实验，通过Code Composer Studio 3.3进行硬件仿真，并利用PPT进行教学，实验中通过设置断点和观察窗口分析滤波效果。" 本文主要讨论了FIR（有限冲击响应）滤波器在语音信号处理中的应用，通过一个具体的实验过程来阐述FIR滤波器的工作原理和设计方法。实验中使用了ICETEK–VC5509-A板和Code Composer Studio 3.3开发环境，旨在让学生理解和掌握数字滤波器的基本概念。 首先，介绍了实验准备步骤，包括硬件连接和软件环境的设置。实验者需要将耳机麦克风和音频输入连接到指定的板载插座，并调整耳机音量。 接下来，实验者在Code Composer Studio中编译、下载并运行程序，以捕捉和处理麦克风输入的语音信号。通过比较左右声道的输出，可以发现左侧存在高频噪声，而右侧的信号较为纯净，这为进一步分析提供了基础。 在实验过程中，设置软件断点以便在吹气产生特定声音时暂停程序，便于观察和分析。通过三个不同的观察窗口，分别查看信号的时域和频域特性，其中“Display Type”设置为“FFT Magnitude”以观察频谱幅度。 实验重点讲解了数字滤波器的分类和设计方法。数字滤波器根据冲激响应的时域特性分为IIR（无限长冲击响应）和FIR两类。FIR滤波器因其有限的冲击响应和线性相位特性，在许多应用中受到青睐，例如语音处理、图像处理和数据传输，因为它能确保信号的相位一致性，避免相位失真。 设计FIR滤波器通常涉及选择合适的滤波参数，如本实验中使用的64阶滤波器，以及采用汉明窗函数等技术来优化滤波效果。通过调整这些参数，可以实现特定的频率响应，例如低通滤波，以去除信号中的高频噪声。 这个实验旨在让学生深入理解FIR滤波器的原理和实际应用，通过动手操作和分析结果，提高对数字信号处理和滤波技术的掌握程度。