課程設計基于matlab的語音信號錄制采集和分析的程序設計(編輯修改稿)
2024-12-13 20:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 文介紹的是語音信號的傅里葉分析法。因為語音波是一個非平穩(wěn)過程，因此 適用于周期、瞬變或平穩(wěn)隨機信號的標準傅里葉變換不能用來直接表示語音信號，而應該用短時傅里葉變換對語音信號的頻譜進行分析，相應的頻譜稱為“短時譜 ” MATLAB 課程設計說明書 6 FFT 即為快速傅氏變換，是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。 在 MATLAB 的信號處理工具箱中函數(shù) FFT 和 IFFT 用于快速傅立葉變換和逆變換。函數(shù) FFT 用于序列快速傅立葉變換 ，其 調用格式 為y=fft(x)， 其中， x 是序列， y 是序列的 FFT， x 可以為一向量或矩陣，若 x 為一向量， y 是 x 的 FFT 且 和 x 相同長度 ； 若 x 為一矩陣，則 y 是對矩陣的每一列向量進行 FFT。 如果 x 長度是 2 的冪次方，函數(shù) fft 執(zhí)行高速基－ 2FFT 算法 ， 否則 fft 執(zhí)行一種混合基的離散傅立葉變換算法，計算速度較慢。 函數(shù) FFT 的另一種調用格式 為 y=fft(x,N)， 式中， x， y意義同前， N為正整數(shù)。函數(shù)執(zhí)行 N點的 FFT， 若 x 為向量且長度小于 N，則函數(shù)將 x 補零至長度 N； 若向量 x 的長度大于 N，則函數(shù)截短 x使之長度為 N； 若 x 為矩陣，按相同方法對 x進行處理 。 圖 原始語音信號的頻譜 MATLAB 課程設計說明書 7 4 語音信號的加噪處理 所謂 高斯 噪聲，是指沒有任何時 遲相關時間序列，它只一個參數(shù)，代表噪聲的強度，也即遲滯為 0 的滯后自協(xié)方差，而其余滯后自協(xié)方差統(tǒng)統(tǒng)為零。標準 高斯 噪聲：則是滿足 N（ 0， 1）標準正態(tài)分布的 高斯 噪聲。 斯白噪聲：如果一個噪聲，它的幅度分布服從高斯分布，而它的功率譜密度又是均勻分布的，則稱它為高斯白噪聲。熱噪聲和散粒噪聲是高斯白噪聲。 MATLAB 中產(chǎn)生高斯白噪聲非常方便，可以直接應用 3個函數(shù)，一個是 WGN，另一個是 AWGN，還有一個 randn， WGN 用于產(chǎn)生高斯白噪聲， AWGN 則用于在某一信號中加入高斯白噪聲， randn 直接產(chǎn)生高斯分布序列。 1. WGN：產(chǎn)生高斯白噪聲 y = wgn(m,n,p) 產(chǎn)生一個 m行 n列的高斯白噪聲的矩陣， p 以 dBW為單位指定輸出噪聲的強度。 y = wgn(m,n,p,imp) 以歐姆 (Ohm)為單位指定負載阻抗。 y = wgn(m,n,p,imp,state) 重置 RANDN 的狀態(tài)。 在數(shù)值變量后還可附加一些標志性參數(shù)： y = wgn(?,POWERTYPE) 指定 p的單位。 POWERTYPE 可以是 39。dBW39。, 39。dBm39?；?39。linear39。線性強度 (linear power)以瓦特 (Watt)為單位。 y = wgn(?,OUTPUTTYPE) 指定輸出類型。 OUTPUTTYPE 可以是 39。real39?；?9。plex39。 2. AWGN：在某一信號中加入高斯白噪聲 y = awgn(x,SNR) 在信號 x中加入高斯白噪聲。信噪比 SNR 以 dB 為單位。 x的強度假定為 0dBW。如果 x 是復數(shù)，就加入復噪聲。 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果 SIGPOWER 是數(shù)值，則其代表以 dBW 為MATLAB 課程設計說明書 8 單位的信號強度；如果 SIGPOWER 為 39。measured39。，則函數(shù)將在加入噪聲之前測定信號強度。 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER,STATE) 重置 RANDN 的狀態(tài)。 y = awgn(?,POWERTYPE) 指定 SNR 和 SIGPOWER 的單位。 POWERTYPE可以是 39。dB39。或 39。linear39。如果 POWERTYPE 是 39。dB39。，那么 SNR 以 d
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