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《語音數(shù)字信號處理與分析及Matlab實現(xiàn)畢業(yè)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、語音數(shù)字信號處理與分析及Matlab實現(xiàn)畢業(yè)設計數(shù)字信號處理課程設計報告題目：語音數(shù)字信號處理與分析及Matlab實現(xiàn)Ⅰ語音數(shù)字信號處理與分析及Matlab實現(xiàn)畢業(yè)設計摘要本次課程設計綜合利用數(shù)字信號處理的理論知識進行語音信號的頻譜分析，通過理論推導得出相應結論，再利用MATLAB作為編程工具進行計算機實現(xiàn)，從而加深對所學知識的理解，建立概念。本次課程設計要求利用MATLAB對語音信號進行分析和處理，要求學生采集語音信號后，在MATLAB軟件平臺進行頻譜分析；并對所采集的語音信號加入干擾噪聲，對加入噪聲的信號進行頻譜分析，設計合適的濾波器濾除噪聲，恢復原信號。待處理語音信號是一個在20
2、Hz～20kHz頻段的低頻信號。采用了高效快捷的開發(fā)工具——MATLAB，實現(xiàn)了語音信號的采集，對語音信號加噪聲及設計濾波器濾除噪聲的一系列工作。利用采樣原理設計了高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。同學通過查閱資料自己獲得程序進行濾波器的設計，能過得到很好的鍛煉。關鍵詞：MATLAB濾波器數(shù)字信號處理Ⅰ語音數(shù)字信號處理與分析及Matlab實現(xiàn)畢業(yè)設計目錄第一章緒論11.1設計的目的及意義11.2設計要求11.3設計內容1第二章系統(tǒng)方案論證32.1設計方案分析32.2實驗原理3第三章信號頻譜分析63.1原始信號及頻譜分析63.2加入干擾噪聲后的信號及頻譜分析7第四章數(shù)字濾波
3、器的設計與實現(xiàn)114.1高通濾波器的設計114.2低通濾波器的設計124.3帶通濾波器的設計154.4帶阻濾波器的設計16第五章課程設計總結19參考文獻20附錄ⅠI附錄ⅡIIⅠ吉林工程技術師范學院課程設計論文第一章緒論1.1設計的目的及意義綜合利用數(shù)字信號處理的理論知識進行語音信號的頻譜分析，通過理論推導得出相應結論，再利用MATLAB作為編程工具進行計算機實現(xiàn)，從而加深對所學知識的理解，建立概念。本設計采用了高效快捷的開發(fā)工具——MATLAB，實現(xiàn)了語音信號的采集，對語音信號加噪聲及設計濾波器濾除噪聲的一系列工作。1.2設計要求基本要求：本次課程設計要求利用MATLAB對語音信號進行
4、分析和處理，要求學生采集語音信號后，在MATLAB軟件平臺進行頻譜分析；并對所采集的語音信號加入干擾噪聲，對加入噪聲的信號進行頻譜分析，設計合適的濾波器濾除噪聲，恢復原信號。待處理語音信號是一個在20Hz～20kHz頻段的低頻信號。1.3設計內容選擇一個wav文件作為分析的對象，或錄制一段語音信號，對其進行頻譜分析，分別對加噪前后的語音信號進行頻譜分析，再通過不同濾波器根據(jù)信號的頻譜特點重構語音信號，選出最佳濾波方案。原理：(1)采樣定理在進行模擬/數(shù)字信號的轉換過程中，當采樣頻率fs.max大于信號中，最高頻率fmax的2倍時，即：fs.max>=2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號完整
5、地保留了原始信號中的信息，一般實際應用中保證采樣頻率為信號最高頻率的5～10倍；采樣定理又稱奈奎斯特定理：1924年奈奎斯特(Nyquist)就推導出在理想低通信道的最高大碼元傳輸速率的公式:理想低通信道的最高大碼元傳輸速率=2W*log2N(其中W是理想低通信道的帶寬,N是電平強度)II吉林工程技術師范學院課程設計論文(2)采樣頻率采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個聲音樣本，是描述聲音文件的音質、音調，衡量聲卡、聲音文件的質量標準。采樣頻率越高，即采樣的間隔時間越短，則在單位時間內計算機得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對聲音波形的表示也越精確。采樣頻率與聲音頻率之間有一定的關系，根據(jù)奎斯特
6、理論，只有采樣頻率高于聲音信號最高頻率的兩倍時，才能把數(shù)字信號表示的聲音還原成為原來的聲音。這就是說采樣頻率是衡量聲卡采集、記錄和還原聲音文件的質量標準。(3)采樣位數(shù)與采樣頻率采樣位數(shù)即采樣值或取樣值，用來衡量聲音波動變化的參數(shù)，是指聲卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進制位數(shù)。采樣頻率是指錄音設備在一秒鐘內對聲音信號的采樣次數(shù)，采樣頻率越高聲音的還原就越真實越自然。采樣位數(shù)和采樣率對于音頻接口來說是最為重要的兩個指標，也是選擇音頻接口的兩個重要標準。無論采樣頻率如何，理論上來說采樣的位數(shù)決定了音頻數(shù)據(jù)最大的力度范圍。每增加一個采樣位數(shù)相當于力度范圍增加了6dB。采樣位數(shù)
7、越多則捕捉到的信號越精確。對于采樣率來說你可以想象它類似于一個照相機，44.1kHz意味著音頻流進入計算機時計算機每秒會對其拍照達441000次。顯然采樣率越高，計算機攝取的圖片越多，對于原始音頻的還原也越加精確。II吉林工程技術師范學院課程設計論文第二章系統(tǒng)方案論證2.1設計方案分析信號的傅立葉表示在信號的分析與處理中起著重要的作用。因為對于線性系統(tǒng)來說，可以很方便地確定其對正弦或復指數(shù)和的響應，所以傅立葉分析方法能完善地解決許多信號分析和處
