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《語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)處理與分析及matlab實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
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(hào)處理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)處理與分析及Matlab實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)：電子信息工程班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：時(shí)間：2013/11/4----2013/11/22目錄第一章緒論11.1設(shè)計(jì)的目的及意義11.2設(shè)計(jì)要求11.3設(shè)計(jì)內(nèi)容21.3.1理論依據(jù)及信號(hào)采集21.3.2構(gòu)造受干擾信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析21.3.3數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)及信號(hào)處理2第二章信號(hào)頻譜分析42.1原始信號(hào)及頻譜分析42.2加入干擾噪聲后的信號(hào)及頻譜分析5第三章數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)73.1高通濾波器的設(shè)計(jì)73.2低通濾波器的設(shè)計(jì)73.3帶通濾波器的設(shè)計(jì)83.4帶阻濾
2、波器的設(shè)計(jì)9第四章GUI用戶(hù)圖形界面設(shè)計(jì)114.1GUI的基本設(shè)計(jì)流程114.2數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)164.2.1高通濾波器的實(shí)現(xiàn)164.2.2低通濾波器的實(shí)現(xiàn)174.2.3帶通濾波器的實(shí)現(xiàn)174.2.4帶阻濾波器的實(shí)現(xiàn)18第五章課程設(shè)計(jì)總結(jié)22參考文獻(xiàn)I附錄I第一章緒論1.1設(shè)計(jì)的目的及意義目的:通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì),使學(xué)生深入了解和掌握噪聲信號(hào)的頻譜分析,進(jìn)一步明確了數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法和實(shí)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(yǔ)音信號(hào)處理是一門(mén)新興的邊緣學(xué)科，它和認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和人工智能等學(xué)科有著緊密的聯(lián)系。語(yǔ)音信號(hào)處理的發(fā)展依賴(lài)于這
3、些學(xué)科的發(fā)展，而語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步也會(huì)促進(jìn)這些領(lǐng)域的進(jìn)步。通過(guò)MATLAB可以對(duì)數(shù)字化的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理。由于MATLAB是一種面向科學(xué)和工程計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言，允許用數(shù)字形式的語(yǔ)言編程，又有大量的庫(kù)函數(shù)，所以編程簡(jiǎn)單、編程效率高、易學(xué)易懂。我們可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行加噪和去噪、濾波、截取語(yǔ)音等。1.2設(shè)計(jì)要求要求利用MATLAB對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理和分析，要求學(xué)生采集語(yǔ)音信號(hào)后，在MATLAB軟件平臺(tái)進(jìn)行頻譜分析；并對(duì)所采集語(yǔ)音信號(hào)加入干擾噪聲，對(duì)加入噪聲的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，設(shè)計(jì)合適的濾波器濾除噪聲，恢復(fù)原信號(hào)。1、對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。2、對(duì)原采集的語(yǔ)音信號(hào)加入干擾噪聲
4、并對(duì)其進(jìn)行頻譜分析。3、設(shè)計(jì)合適的濾波器。231.3設(shè)計(jì)內(nèi)容1.3.1理論依據(jù)及信號(hào)采集根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析系統(tǒng)功能，掌握設(shè)計(jì)中所需理論（采樣頻率、采樣定理；時(shí)域信號(hào)的FFT分析；數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)原理和方法，各種不同類(lèi)型濾波器的性能比較），闡明設(shè)計(jì)原理。采集語(yǔ)音信號(hào)，把語(yǔ)音信號(hào)保存為.wav文件，長(zhǎng)度小于3秒，并對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣；錄制的軟件可以使用Windows自帶的錄音機(jī)，或者也可以使用其他專(zhuān)業(yè)的錄音軟件，錄制時(shí)需要配備錄音硬件，為了方面比較，需要在安靜、無(wú)噪音、干擾小的環(huán)境下錄，并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析，畫(huà)出信號(hào)的時(shí)域波形圖和頻譜圖。1.3.2構(gòu)造受干擾信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分
5、析對(duì)所采集的語(yǔ)音信號(hào)加入干擾噪聲，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行回放，感覺(jué)加噪前后聲音的變化，分析原因，得出結(jié)論。并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析，比較加噪前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻譜，對(duì)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(jì)及信號(hào)處理根據(jù)待處理信號(hào)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合適數(shù)字濾波器，繪制所設(shè)計(jì)濾波器的幅頻和相頻特性。用所設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)含噪語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波。對(duì)鋁箔后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行FFT頻譜分析。畫(huà)出處理過(guò)程中所得各種波形及頻譜圖。對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行回放，感覺(jué)濾波前后23聲音的變化。比較濾波前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻譜，對(duì)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(jì)處理系統(tǒng)的用戶(hù)界面，在
6、所設(shè)計(jì)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(hào)等。23第二章信號(hào)頻譜分析2.1原始信號(hào)及頻譜分析下面的一段程序是語(yǔ)音信號(hào)在MATLAB中的最簡(jiǎn)單表現(xiàn)，它實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音的讀入打開(kāi)，以及繪出了語(yǔ)音信號(hào)的波形頻譜圖。編程詳見(jiàn)附錄結(jié)果如圖2-1-1圖2-1-1原始信號(hào)的圖形已知一個(gè)語(yǔ)音信號(hào)，數(shù)據(jù)采樣頻率為100Hz，試分別繪制N=128點(diǎn)DFT的幅頻圖和N=1024點(diǎn)DFT幅頻圖。編程詳見(jiàn)附錄結(jié)果如圖2-1-223圖2-1-2N=128點(diǎn)DFT的幅頻圖和N=1024點(diǎn)DFT幅頻圖上圖（a）、(b)為N=128點(diǎn)幅頻譜圖，(c)、(d)為N=1024點(diǎn)幅頻譜圖。由于采樣頻率f
7、=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(jiàn)，整個(gè)頻譜圖是以Nyquist頻率為軸對(duì)稱(chēng)的。因此利用fft對(duì)信號(hào)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(jiàn)，幅值大小與fft選用點(diǎn)數(shù)N有關(guān)，但只要點(diǎn)數(shù)N足夠不影響研究結(jié)果。從上圖幅頻譜可見(jiàn)，信號(hào)中包括15Hz和40Hz的正弦分量。2.2加入干擾噪聲后的信號(hào)及頻譜分析若信號(hào)
