語音數(shù)字信號處理與分析及matlab實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-08 09:30 本頁面
【正文】 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(jì)報(bào)告題 目：語音數(shù)字信號處理與分析及Matlab實(shí)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： 2013/11/42013/11/22 目 錄第一章 緒 論 1 設(shè)計(jì)的目的及意義 1 設(shè)計(jì)要求 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 理論依據(jù)及信號采集 2 構(gòu)造受干擾信號并對其進(jìn)行FFT頻譜分析 2 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)及信號處理 2第二章 信號頻譜分析 4 4 5第三章 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 7 高通濾波器的設(shè)計(jì) 7 低通濾波器的設(shè)計(jì) 7 帶通濾波器的設(shè)計(jì) 8 帶阻濾波器的設(shè)計(jì) 9第四章 GUI用戶圖形界面設(shè)計(jì) 11 GUI的基本設(shè)計(jì)流程 11 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn) 16 高通濾波器的實(shí)現(xiàn) 16 低通濾波器的實(shí)現(xiàn) 17 帶通濾波器的實(shí)現(xiàn) 17 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 設(shè)計(jì)的目的及意義目的:通過數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì),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(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(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識別和人工智能等學(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(jì)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。 設(shè)計(jì)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(jì)合適的濾波器濾除噪聲，恢復(fù)原信號。 對采集的語音信號進(jìn)行頻譜分析。 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。 設(shè)計(jì)合適的濾波器。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 理論依據(jù)及信號采集根據(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；時域信號的FFT分析；數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)原理和方法，各種不同類型濾波器的性能比較），闡明設(shè)計(jì)原理。采集語音信號，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(jī)，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。 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。 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)及信號處理 根據(jù)待處理信號特點(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，感覺濾波前后聲音的變化。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(jì)處理系統(tǒng)的用戶界面，在所設(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)，選擇信號等。 第二章 信號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(shí)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211 圖211 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(diǎn)DFT的幅頻圖和N=1024點(diǎn)DFT幅頻圖。編程詳見附錄結(jié)果如圖212 圖212 N=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)、
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