【正文】
。plot(ftemp,fftshift(abs(fft(x1_high))))。,Window)。N2=N1+mod(N1+1,2)。ws1=2*pi*4000/Fs。ylabel(39。)。)subplot(2,1,2)。xlabel(39。plot(x1_z)。 %將兩個信號疊加成一個新的信號——加噪聲處理 n=length(x1)。 原信號時域圖 原信號頻譜圖 語音信號的加噪處理及頻譜分析在MATLAB中,運用randn函數(shù)產(chǎn)生與原信號等長度的隨機噪音信號。原始語音信號的頻譜39。ftemp=[N/2:N/21].*Fs/N。)。時間(ms)39。 %采樣間隔ts=t*1000 %化成mst1=(0:n11)*ts。)。首先畫出語音信號的時域波形,然后用函數(shù)FFT對語音信號進行傅立葉變換,得到信號的頻譜特性。 信號頻譜分析是將信號源發(fā)出的信號強度按頻率順序展開,使其成為頻率的函數(shù),并考察變化規(guī)律,稱為頻譜分析。 采樣頻率:Fs=44100Hz bits=16 采樣點數(shù):N=1329408 對原始語音信號進行采集并播放: [x1,Fs,bits]=wavread(39。顯然采樣頻率越高,計算機攝取的圖片越多,對于原始音頻的還原也越加精確。無論采樣頻率如何,理論上來說采樣的位數(shù)決定了音頻數(shù)據(jù)的最大力度范圍。 蝶形信號流圖采樣頻率在進行模擬∕數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程中,即:=2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號完整的保留了原始信號中的信息,一般實際應用中保證采樣頻率為信號最高頻率的5—10倍,采樣定理又稱為耐奎斯特定理。 ()(5)求出后半部的表示式: ()看出:后半部的值所對應的,則完全重復了前半部分的值所對應的,的值。 () ()且: 式中: () ()根據(jù)上面同樣的分析可以得出:利用四個點的DFT及兩級蝶形組合運算來計算點DFT,相比只用一次分解蝶形組合方式的計算量又減少了一大半。把兩個點DFT和成為點DFT時,其中有個蝶形運算還需要次復數(shù)乘法及次復數(shù)加法。再考慮的以下性質(zhì): 這樣,把上述各式帶入,就可以將表達為前后兩部分: k=0,1,…, ()因此,只要求出0到區(qū)間的所有,值,即可求出0到區(qū)間內(nèi)的所有值,顯然節(jié)省了運算量。下面就介紹DIFFFT算法。每一級的N/2個蝶形單元可以分成若干組,每一組具有相同的結(jié)構(gòu),相同的 因子分布,第m級的組數(shù)為: N/2M+1 N=16=24,分4級。DFT的運算效率在這種算法的基礎(chǔ)上可以提高1~2個數(shù)量級,這為數(shù)字信號處理技術(shù)應用于各種信號的實時處理創(chuàng)造了良好的條件,極大的推動了數(shù)字信號處理技術(shù)在當今社會的發(fā)展。第2章 語音信號的頻譜分析 快速傅里葉算法的原理DFT是信號分析與處理中的一種重要變換。第二章 介紹了語音信號的采集和頻譜分析的方法和原理。MATLAB包含兩個部分:核心部分和各種可選的工具箱。由于MATLAB是用C語言編寫的,所以MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運算符,靈活使用MATLAB的運算符將使程序變得極為簡短。MATLAB語言是一種對數(shù)據(jù)分析和處理功能十分強大的據(jù)算計應用軟件,它可以將聲音文件變換為離散的數(shù)據(jù)文件,然后利用其強大的矩陣運算能力處理數(shù)據(jù),如數(shù)字濾波、時域和頻域分析、傅立葉變換、聲音回放以及各種圖的呈現(xiàn)等,信號處理是MATLAB的最重要的應用領(lǐng)域之一。在MATLAB環(huán)境下,用戶可以集成地進行程序設(shè)計、數(shù)值計算、輸入輸出、圖形繪制、文件管理等各項操作。早期的數(shù)字濾波器盡管在聲納、語音、地震和醫(yī)學和的信號處理中曾經(jīng)起過非常大的作用,但是出于當時計算機主機的價格比較昂貴,在一定程度上阻礙了個別專門用途數(shù)字濾波器的發(fā)展。但可惜的是直到60年代中期,人們才是開始慢慢形成關(guān)于數(shù)字濾波器的一套完整的理論,在這一時期,通過不同形式的數(shù)字濾波結(jié)構(gòu)(有的以最小運算誤差為特點,有的以最快運算速度為特點,而有的則囊括以上兩者)。數(shù)字濾波是數(shù)字信號處理理論的一部分。數(shù)字信號處理主要是對語音信號和圖像信號的研究,其中,語音信號的研究可以分為從時域和頻域這兩個方面來進行。本文介紹的是語音信號的傅里葉分析法。第三,獲得語音信號的重要參數(shù)。其實語音信號的實質(zhì)就是時域信號,所以使用時域分析是最早也是最廣泛的一種分析方法。研究語音信號又分為時域和頻域兩個方面。在普通話中,“輔音—元音”構(gòu)成了每個音節(jié)。音素主要由“濁音”和“清音”這兩大類組成。 學號14112220266 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目: 基于MATLAB的語音信號濾波處理作 者 夏杰 屆 別 2015屆 院 別 信息與通信工程學院 專 業(yè) 電子信息工程 指導教師 羅朝明 職 稱 副教授 完成時間 2015年5月17日 摘要隨著計算機和信息科學的飛速發(fā)展,信號處理逐漸發(fā)展成為一門獨立的學科,成為信息科學的重要組成部分,在語音處理、雷達、圖像處理、通信、生物醫(yī)學工程等眾多領(lǐng)域中得到廣泛應應用。關(guān)鍵詞:MATLAB;語音信號;濾波器;仿真;AbstractWith the rapid development of puters and information science, signal processing is being an independent discipline, and playing an important part in information science. It has been widely applied in speech processing, radar, image processing, munication, biomedical engineering and many other fields. This paper has studied the filter design, and it analyses the voice signal through the designed filter. After recording a voice signal in the puter, then doing the timefrequency transformation and analyses for the voice signal through MATLAB. We construct a fixedfrequency signal, and synthesis the two signals, and it deals with filter processing on the speech signal with noise, and analyses the signals in the time domain and frequency domain.Keyword: Matlab;Voice signal;Filter;Simulation;目 錄摘要 IAbstract II第一章 緒論 1 語音信號濾波處理的簡介 1 數(shù)字濾波器的概念 1 MATLAB軟件的介紹 3 論文各章節(jié)的安排 4第二章 語音信號的頻譜分析 5 快速傅里葉算法的原理 5 10 語音信號的加噪處理及頻譜分析 12第三章 數(shù)字濾波器的設(shè)計 15 15 用窗函數(shù)法設(shè)計FIR數(shù)字濾波器 18 用雙線性法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器 21第四章 語音信號的濾波 24 語音信號的濾波測試 24 加噪語音信號的濾波處理 27第五章 總結(jié)和展望 29 課題總結(jié) 29 課題展望 29參考文獻 30致謝 31II第1章 緒論 語音信號濾波處理