基于matlab對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析及濾波-wenkub
2022-11-27 20:22:36 本頁面
【正文】 數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì) 報(bào)告書 基于 Matlab 對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析及濾波 學(xué) 院 ： 專 業(yè) ： 設(shè) 計(jì) 者 ： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)周數(shù)： 完成日期： 數(shù)字信號(hào)處理 課程設(shè)計(jì) 報(bào)告 2 目錄 目錄 .................................................................................................................... 2 一、課程設(shè)計(jì)目的 .............................................................................................. 2 二、課程設(shè)計(jì)題目 .............................................................................................. 3 三、課程設(shè)計(jì) 題目描述 和要求 ............................................................................. 3 五、課程設(shè)計(jì) 流程 .............................................................................................. 5 六、 基于 MATLAB 的濾波器設(shè)計(jì) 結(jié)果 分析 ......................................................... 18 八 、 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) ....................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵字： MATLAB 數(shù)字信號(hào)處理 GUI 頻譜 相位 濾波器 一、課程設(shè)計(jì)題目 應(yīng)用 Matlab 對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析及濾波 二 、課程設(shè)計(jì)目的 數(shù)字信號(hào)處理是一門以算法為核心，理論和實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科。 2． 1 語音信號(hào)的采集 利用 Windows 下的錄音機(jī)，錄制一段自己的話音，時(shí)間在 1 s 內(nèi)。 2． 3 設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器和畫出其頻率響應(yīng) 給出各濾波器的性能指標(biāo)： (1)低通濾波器性能指標(biāo) fb＝ 1 000 Hz， fc＝ 1 200 Hz， As＝ 100 dB， Ap＝1 dB。在 Matlab 中，可以利用函數(shù) fir1 設(shè)計(jì) FIR 濾波器，可以利用函數(shù) butte， cheby1 和 ellip 設(shè)計(jì)IIR 濾波器；利用 Matlab 中的函數(shù) freqz 畫出各濾波器的頻率響應(yīng)。其調(diào)用格式： sound(x， fs，bits)；可以感覺濾波前后的聲音有變化。 數(shù)字信號(hào)處理 課程設(shè)計(jì) 報(bào)告 5 四、 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 序號(hào) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 所用時(shí)間 1 熟悉 Matlab 程序設(shè)計(jì)方法，了解數(shù)字信號(hào)處理工具箱使用 1 天 2 分析題目，設(shè)計(jì)程序框圖，編寫程序 代碼 1 天 3 上機(jī)調(diào)試程序，修改并完善設(shè)計(jì)，并完成設(shè)計(jì)報(bào)告 1 天 合 計(jì) 3 天 五、 課程設(shè)計(jì) 基本流程 5． 1 熟悉 MATLAB 基本操作，基本語法，以及 GUI 界面設(shè)計(jì)中各控件的調(diào)用方式。 5． 2 熟悉各種濾波器設(shè)計(jì)方案以及和收集與濾波器相關(guān)的 MATLAB 函數(shù)及其調(diào)用格式。 ，也就是結(jié)構(gòu)上是遞歸型的。 (三 )在 matlab 中設(shè)計(jì) IIR 濾波器的方法及其它們所用到的函數(shù)如表所示。,’s’) [b,a]=butter(n,wn,39。 源代碼如下： [b,a]=butter(5,250/500,39。) freqz(b,a,512,1000) 程序運(yùn)行后，產(chǎn)生結(jié)果如下所示。ftype39。)； [z,p,k]=butter(5,250/500,39。沖激響應(yīng)不變法一個(gè)重要特點(diǎn)是頻率坐標(biāo)的變換是線性的，因此如果模擬濾波器的頻響帶限于折疊頻率的話，則通過變換后濾波器的頻響應(yīng)可不失真的反映原響應(yīng)與頻率的關(guān)系。 [bt,at]=lp2bp(b,a,500*2*pi,600*2*pi)。,1000) 程序運(yùn)行后，產(chǎn)生如圖 6－ 3 所示的波形。 解：源代碼如下： [z,p,k]=buttap(3)。 freqz(bz,az,512,1000) 結(jié)果如圖 6－ 4 所示： bz = az = 數(shù)字信號(hào)處理 課程設(shè)計(jì) 報(bào)告 11 圖 4 用雙線性變換法設(shè)計(jì)數(shù)字低通濾波器 【實(shí)例 5】基于 Butterworth 模擬濾波器原型，使用雙線性轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，其中參數(shù)指標(biāo)為： 通帶截止頻率： ???p 通帶波動(dòng)值： dBRp 1? 阻帶截止頻率： ???s 阻帶波動(dòng)值： dBAs 15? 解：首先確定濾波器的階數(shù) N，同時(shí)根據(jù) sp ??和 確定 c? ＝ 。 As=15。 omegas=(2/T)*tan(ws/T)。 ％ butterworth 原型模擬濾波器的設(shè)計(jì) [cs,ds]=afd_butt(omegap,omegas,Rp,As)。 數(shù)字信號(hào)處理 課程設(shè)計(jì) 報(bào)告 12 圖 5 4 階 Butterworth 數(shù)字濾波器 二． FIR 低通數(shù)字濾波器 （一）設(shè)計(jì)原理 如果系統(tǒng)的沖激響應(yīng) )(nhd 為已知，則系統(tǒng)的輸入 /輸出關(guān)系為： )()()( nhnxny d?? 對(duì)于低通濾波器，只要設(shè)計(jì)出低通濾波器的沖激響應(yīng)函數(shù)，就可以由上式得到系統(tǒng)的輸出了。 常用的窗函數(shù)有矩形窗、海明窗和布萊克曼窗等。 解：源程序如下： b=fir1(34,39。 數(shù)字信號(hào)處理 課程設(shè)計(jì) 報(bào)告 14 圖 6 帶通 FIR 濾波器 【實(shí) 例 2】 設(shè)計(jì)具有下面指標(biāo)的低通 FIR 濾波器 dBAw dBRw Ss pp 50, , ?? ?? ?? 由于其最小阻帶衰減為 50dB，因此可以選擇 hamming 窗來實(shí)現(xiàn)這個(gè)濾波器，因?yàn)樗哂休^小的過渡帶。 M=ceil(6. 6*
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