MATLAB语音信号处理：可配置FIR滤波器设计系统

资 源 简 介

本项目实现基于MATLAB的语音信号多模式FIR滤波器，支持低通、带通、高通三种滤波模式。用户可通过图形界面或参数输入灵活配置截止频率等参数，系统自动生成对应滤波器并完成语音信号的实时处理与分析。

详 情 说 明

基于FIR滤波器的语音频段多模式信号处理系统

项目介绍

本项目设计并实现了一个针对语音信号的可配置FIR滤波器处理系统。系统采用窗函数法（Hamming/Blackman窗）设计FIR滤波器，支持低通、带通和高通三种滤波模式。用户可通过图形界面或参数输入灵活配置滤波器参数，系统将自动生成对应滤波器并对输入的语音信号进行处理，提供时域和频域的全面可视化分析及滤波效果对比。

功能特性

• 多模式滤波支持：提供低通、带通、高通三种基本滤波模式
• 灵活参数配置：支持采样频率、截止频率/频带范围、滤波器阶数等参数自定义
• 多种设计方法：采用窗函数法（Hamming/Blackman窗可选）进行FIR滤波器设计
• 实时信号处理：对输入的语音信号进行实时滤波处理
• 全面可视化分析：

- 时域波形显示（原始信号与滤波后信号对比） - 频域特性分析（幅频响应、相频响应） - 滤波器特性展示（脉冲响应、频率响应） - 性能参数计算（通带波纹、阻带衰减、过渡带宽等）

• 数据导入导出：支持.wav音频文件导入和滤波后音频文件导出

使用方法

1. 信号输入：选择.wav音频文件导入或直接输入时域信号数组
2. 参数设置：配置采样频率、截止频率、滤波器阶数等参数
3. 模式选择：选择所需的滤波模式（低通/带通/高通）
4. 处理执行：系统自动生成FIR滤波器并处理语音信号
5. 结果分析：查看滤波后的时域波形、频谱特性对比图及性能指标
6. 结果导出：可将滤波后的语音信号导出为音频文件

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 音频处理工具箱（Audio Toolbox，用于音频文件操作）
• 推荐内存：4GB及以上
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，实现了语音信号的加载与预处理、滤波器参数的用户交互式配置、基于窗函数法的FIR滤波器系数计算、多模式滤波处理执行、时域与频域的信号分析可视化、滤波器特性图表生成以及处理结果的导出功能。该文件作为系统的主要入口，协调各功能模块协同工作，完成从信号输入到结果输出的完整处理链条。