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《數(shù)字信號(hào)處理--語音信號(hào)分析與處理及其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)容在教育資源-天天文庫。
1、山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書目錄摘要………………………………………………………………………………………21設(shè)計(jì)目的與要求……………………………………………………………………32設(shè)計(jì)步驟……………………………………………………………………………43設(shè)計(jì)原理及內(nèi)容……………………………………………………………………53.1理論依據(jù)………………………………………………………………………53.2信號(hào)采集………………………………………………………………………63.3構(gòu)造受干擾信號(hào)并對(duì)其FFT頻譜分析………………………………………83.4數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)………
2、………………………………………………………93.5信號(hào)處理………………………………………………………………………10總結(jié)…………………………………………………………………………………12致謝…………………………………………………………………………………13參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………1414山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書摘要用MATLAB對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行分析與處理，采集語音信號(hào)后，在MATLAB軟件平臺(tái)進(jìn)行頻譜分析;并對(duì)所采集的語音信號(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
3、信號(hào)。數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)，用來對(duì)信號(hào)進(jìn)行過濾、檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)等處理。IIR數(shù)字濾波器最大的優(yōu)點(diǎn)是給定一組指標(biāo)時(shí)，它的階數(shù)要比相同組的FIR濾波器的低的多。信號(hào)處理中和頻譜分析最為密切的理論基礎(chǔ)是傅立葉變換（FT）。離散傅立葉變換（DFT）和數(shù)字濾波是數(shù)字信號(hào)處理的最基本內(nèi)容。關(guān)鍵詞：MATLAB;語音信號(hào)；加入噪聲；濾波器；濾波14山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書1.設(shè)計(jì)目的與要求（1）待處理的語音信號(hào)是一個(gè)在20Hz~20kHz頻段的低頻信號(hào)（2）要求MATLAB對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行分析和處理，采集語音信號(hào)后，在MATLAB平臺(tái)進(jìn)行頻譜分析；
4、并對(duì)所采集的語音信號(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)合適的濾波器進(jìn)行濾除噪聲，恢復(fù)原信號(hào)。14山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書2.設(shè)計(jì)步驟（1）選擇一個(gè)語音信號(hào)或者自己錄制一段語音文件作為分析對(duì)象；（2）對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行采樣，并對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行FFT頻譜分析，畫出信號(hào)的時(shí)域波形圖和頻譜圖；（3）利用MATLAB自帶的隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生噪聲加入到語音信號(hào)中，對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行回放，對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析；（4）設(shè)計(jì)合適濾波器，對(duì)帶有噪聲的語音信號(hào)進(jìn)行濾波，畫出濾波前后的時(shí)域波形圖和頻譜圖，比較加噪前后的語音信號(hào)，分析發(fā)生的變化；（5）對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行回
5、放，感覺聲音變化。14山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書3.設(shè)計(jì)原理及內(nèi)容3.1理論依據(jù)（1）采樣頻率：采樣頻率（也稱采樣速度或者采樣率）定義了每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。采樣頻率只能用于周期性采樣的采樣器，對(duì)于非周期采樣的采樣器沒有規(guī)則限制。通俗的講，采樣頻率是指計(jì)算機(jī)每秒鐘采集多少個(gè)聲音樣本，是描述聲音文件的音質(zhì)、音調(diào)，衡量聲卡、聲音文件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采樣頻率越高，即采樣的間隔時(shí)間越短，則在單位之間內(nèi)計(jì)算機(jī)得到的聲音樣本數(shù)據(jù)就越多，對(duì)聲音波形的表示也越精確。（2）采樣位數(shù)：即采樣值或取樣值，用來衡量聲音波動(dòng)變
6、化的參數(shù)。（3）采樣定理：在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率fs.max大于信號(hào)中，最高頻率fmax的2倍時(shí)，即：fs.max>=2fmax，則采樣之后的數(shù)字信號(hào)完整的保留了原始信號(hào)中的信息，一般實(shí)際應(yīng)用中保證采樣頻率為信號(hào)最高頻率的5~10倍；采樣頻率又稱乃奎斯特定理。（4）時(shí)域信號(hào)的FFT分析：信號(hào)的頻譜分析就是計(jì)算信號(hào)的傅立葉變換。連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的傅立葉分析顯然不便于直接用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，使其應(yīng)用受到限制。而FFT是一種時(shí)域和頻域均離散化的變換，適合數(shù)值計(jì)算，成為用計(jì)算機(jī)分析離散信號(hào)和系統(tǒng)的的有力工具。對(duì)連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)，可以通過時(shí)域采
7、樣，應(yīng)用DFT進(jìn)行近似譜分析。（5）數(shù)字信號(hào)濾波器原理和方法：IIR數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)：其中H(z)成為N階IIR數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)。IIR濾波器設(shè)計(jì)方法有間接和直接法，間接法是借助于模擬濾波器的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的。其步驟是：先設(shè)計(jì)過度模擬濾波器得到系統(tǒng)函數(shù)Ha（s），然后將Ha（s）按某種方法轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)。14山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書利用有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器設(shè)計(jì)濾波器。有限脈沖響應(yīng)濾波器在保證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時(shí)，很容易做到有嚴(yán)格的線性相位特性。用N表示FIR濾波器單位脈沖響應(yīng)h（n）的長(zhǎng)度，其系統(tǒng)函數(shù)H（z
8、）為H（z）是z-1的N-1次多項(xiàng)式，它在z平面上有N-1個(gè)零點(diǎn)，在原點(diǎn)z=0處有一個(gè)N-1重
