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《語音數(shù)字信號處理與分析及matlab實現(xiàn)_數(shù)字信號課程設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、吉林工程技術(shù)師范學(xué)院信息工程學(xué)院《數(shù)字信號處理》課程設(shè)計報告題目：語音數(shù)字信號處理與分析及Matlab實現(xiàn)專業(yè)：電子信息工程班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：時間：2013/11/4----2013/11/22目錄第一章緒論11.1設(shè)計的目的及意義11.2設(shè)計要求11.3設(shè)計內(nèi)容21.3.1理論依據(jù)及信號采集21.3.2構(gòu)造受干擾信號并對其進(jìn)行FFT頻譜分析21.3.3數(shù)字濾波器的設(shè)計及信號處理2第二章信號頻譜分析42.1原始信號及頻譜分析42.2加入干擾噪聲后的信號及頻譜分析5第三章數(shù)字濾波器的設(shè)計73.1高通濾波器的設(shè)計73.2低通濾波器的設(shè)計73.3帶
2、通濾波器的設(shè)計83.4帶阻濾波器的設(shè)計9第四章GUI用戶圖形界面設(shè)計114.1GUI的基本設(shè)計流程114.2數(shù)字濾波器的實現(xiàn)164.2.1高通濾波器的實現(xiàn)164.2.2低通濾波器的實現(xiàn)174.2.3帶通濾波器的實現(xiàn)174.2.4帶阻濾波器的實現(xiàn)18第五章課程設(shè)計總結(jié)22參考文獻(xiàn)I附錄I第一章緒論1.1設(shè)計的目的及意義目的:通過數(shù)字信號處理課程設(shè)計,使學(xué)生深入了解和掌握噪聲信號的頻譜分析,進(jìn)一步明確了數(shù)字濾波器設(shè)計方法和實際應(yīng)用,為下一步學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。意義:語音信號處理是一門新興的邊緣學(xué)科，它和認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、計算機科學(xué)、模式識別和
3、人工智能等學(xué)科有著緊密的聯(lián)系。語音信號處理的發(fā)展依賴于這些學(xué)科的發(fā)展，而語音信號處理技術(shù)的進(jìn)步也會促進(jìn)這些領(lǐng)域的進(jìn)步。通過MATLAB可以對數(shù)字化的語音信號進(jìn)行處理。由于MATLAB是一種面向科學(xué)和工程計算的高級語言，允許用數(shù)字形式的語言編程，又有大量的庫函數(shù)，所以編程簡單、編程效率高、易學(xué)易懂。我們可以對信號進(jìn)行加噪和去噪、濾波、截取語音等。1.2設(shè)計要求要求利用MATLAB對語音信號進(jìn)行數(shù)字信號處理和分析，要求學(xué)生采集語音信號后，在MATLAB軟件平臺進(jìn)行頻譜分析；并對所采集語音信號加入干擾噪聲，對加入噪聲的信號進(jìn)行頻譜分析，設(shè)計合適的濾波器濾除噪
4、聲，恢復(fù)原信號。1、對采集的語音信號進(jìn)行頻譜分析。2、對原采集的語音信號加入干擾噪聲并對其進(jìn)行頻譜分析。3、設(shè)計合適的濾波器。231.3設(shè)計內(nèi)容1.3.1理論依據(jù)及信號采集根據(jù)設(shè)計要求分析系統(tǒng)功能，掌握設(shè)計中所需理論（采樣頻率、采樣定理；時域信號的FFT分析；數(shù)字濾波器設(shè)計原理和方法，各種不同類型濾波器的性能比較），闡明設(shè)計原理。采集語音信號，把語音信號保存為.wav文件，長度小于3秒，并對語音信號進(jìn)行采樣；錄制的軟件可以使用Windows自帶的錄音機，或者也可以使用其他專業(yè)的錄音軟件，錄制時需要配備錄音硬件，為了方面比較，需要在安靜、無噪音、干擾小的
5、環(huán)境下錄，并對其進(jìn)行FFT頻譜分析，畫出信號的時域波形圖和頻譜圖。1.3.2構(gòu)造受干擾信號并對其進(jìn)行FFT頻譜分析對所采集的語音信號加入干擾噪聲，對語音信號進(jìn)行回放，感覺加噪前后聲音的變化，分析原因，得出結(jié)論。并對其進(jìn)行FFT頻譜分析，比較加噪前后語音信號的波形及頻譜，對所得結(jié)果進(jìn)行分析，闡明原因，得出結(jié)論。1.3.3數(shù)字濾波器的設(shè)計及信號處理根據(jù)待處理信號特點，設(shè)計合適數(shù)字濾波器，繪制所設(shè)計濾波器的幅頻和相頻特性。用所設(shè)計的濾波器對含噪語音信號進(jìn)行濾波。對鋁箔后的語音信號進(jìn)行FFT頻譜分析。畫出處理過程中所得各種波形及頻譜圖。對語音信號進(jìn)行回放，感覺
6、濾波前后23聲音的變化。比較濾波前后語音信號的波形及頻譜，對所得結(jié)果的濾波器性能進(jìn)行頻譜分析，闡明原因，得出結(jié)論。設(shè)計處理系統(tǒng)的用戶界面，在所設(shè)計界面上可以選擇濾波器的參數(shù)，顯示濾波器的頻率響應(yīng)，選擇信號等。23第二章信號頻譜分析2.1原始信號及頻譜分析下面的一段程序是語音信號在MATLAB中的最簡單表現(xiàn)，它實現(xiàn)了語音的讀入打開，以及繪出了語音信號的波形頻譜圖。編程詳見附錄結(jié)果如圖2-1-1圖2-1-1原始信號的圖形已知一個語音信號，數(shù)據(jù)采樣頻率為100Hz，試分別繪制N=128點DFT的幅頻圖和N=1024點DFT幅頻圖。編程詳見附錄結(jié)果如圖2-1-
7、223圖2-1-2N=128點DFT的幅頻圖和N=1024點DFT幅頻圖上圖（a）、(b)為N=128點幅頻譜圖，(c)、(d)為N=1024點幅頻譜圖。由于采樣頻率f=100Hz，故Nyquist頻率為50Hz，（a）、(c)是0～100Hz頻譜圖，(b)、(d)是0～50Hz頻譜圖。由（a）或(c)可見，整個頻譜圖是以Nyquist頻率為軸對稱的。因此利用fft對信號做頻譜分析，只要考察0～Nyquist頻率（采樣頻率一半）范圍的幅頻特性。比較（a）和(c)或(b)和(d)可見，幅值大小與fft選用點數(shù)N有關(guān)，但只要點數(shù)N足夠不影響研究結(jié)果。從上圖
8、幅頻譜可見，信號中包括15Hz和40Hz的正弦分量。2.2加入干擾噪聲后的信號及頻譜分析若信號
