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正文內(nèi)容

基于matlab的語音信號濾波處理——數(shù)字信號處理課程設(shè)計(參考版)

2024-11-15 13:03本頁面
  

【正文】 北京:高等教育出版社,2006.。北京:清華大學(xué)出版社,2002.[9]梁虹等編,信號與線性系統(tǒng)分析——機遇MATLAB的方法與實現(xiàn)。北京:機械工程出版社,2005.[7]陳懷琛等編著,MATLAB及在電子信息課中的應(yīng)用。西安:西安交通大學(xué)出版社,2002.[5]導(dǎo)向科技編著,MATLAB程序設(shè)計與實例應(yīng)用。西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2001.[3]鄭君里等編,信號與系統(tǒng)。同時我相信,matlab會對我以后的學(xué)習(xí)中起到更大的幫助參考文獻(xiàn)[1] 高西全、丁玉美編著,數(shù)字信號處理。通過這次課設(shè)使我懂得,平時的理論知識只有通過自己動手做一個課題,從做這個課題的過程中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,這個學(xué)習(xí)的過程,會比我們平時在課堂上聽到的知識更加的生動立體,更能讓人記憶深刻。做這個課程設(shè)計的時候,并不是非常的順利,我也有遇到很多困難。還有各種各樣問題,通過查網(wǎng)絡(luò)和請教同學(xué)來弄明白,這個過程是痛苦的,有時候有些問題不能馬上解決,感到很頭痛,真想放棄這個問題,但是堅持下來,并且解決這些問題的時候,真的有種苦盡甘來的感覺。)此處設(shè)計低通濾波器時與上面方法不同,此處先求出了歸一化原型低通濾波器,在利用歸一化原型低通濾波器轉(zhuǎn)換成低通濾波器 低通濾波器圖形:語音信號處理濾波后圖形:從圖中可以看出,利用低通濾波器也還原出了源語音信號,并且比帶阻的效果稍好一點六、總結(jié)這次課程設(shè)計雖然遇到了很多問題,很多困難,但是也學(xué)到了很多東西。)ylabel(39。)xlabel(39。figure(4)plot(w/pi,db)title(39。%雙線性變換AF到DF [H,w]=freqz(bz,az)。[b,a]=lp2lp(b0,a0,OmegaC)。%歸一化原型低通濾波器零極點 a0=real(poly(p0))。)。%頻率預(yù)畸語音信號處理[N,OmegaC]=cheb2ord(OmegaP,OmegaS,Rp,As,39。OmegaP=2*Fs*tan(wp11/2)。wp11=2*pi*fp1/Fs。As=100。fs1=*10^4。Y39。f(Hz)39。濾波后頻域39。axis([0 25000 0 60])。)subplot(212)H1=fft(H)。)ylabel(39。)xlabel(39。figure(5)subplot(211)plot(t,H)title(39。Db39。w/pi39。帶阻濾波器39。db=20*log10(abs(H))。[bz,az]=bilinear(b,a,Fs)。s39。stop39。)。%預(yù)畸變化[N,OmegaC]=cheb2ord(OmegaP,OmegaS,Rp,As,39。OmegaP=[OmegaP11,OmegaP22]。OmegaS11=2*Fs*tan(ws11/2)。OmegaP11=2*Fs*tan(wp11/2)。ws11=2*pi*fs1/Fs。wp11=2*pi*fp1/Fs。As=100。fs2=*10^4。fp2=4*10^4。Y39。f(Hz)39。加入噪聲信號頻域波形39。subplot(2,1,2)plot(f,abs(X2))axis([0 25000 0 60])。x39。t(s)39。加入噪聲信號時域波形39。x2=x1+y1。39。 y39。Y39。f(Hz)39。干擾信號頻域波形39。subplot(2,1,2)plot(f,abs(Y))axis([0 25000 0 60])。y=*sin(50000*t)39。t(s)39。干擾信號時域波形39。%對噪音信號進行轉(zhuǎn)換,便于信號相加(見下圖有說明)Y=fft(y)。 y39。)語音信號圖形:語音信號處理在此選擇余弦函數(shù)作為噪聲信號,因為正弦和余弦函數(shù)的頻域為兩條豎直的線,便于濾波實驗代碼:y=*sin(50000*t)。)ylabel(39。)xlabel(39。title(39。X=fft(x)。x39。t(s)39。原語音信號時域分析39。t=0:T:(N1)*T。N=length(x)。)。實驗代碼:[x,fs]=wavread(39。五、設(shè)計內(nèi)容用電腦所帶的錄音工具錄制一段錄音,并將聲音保存,因為錄入的聲音不是wav格式,因此用格式工廠軟件將其進行轉(zhuǎn)換位wav格式。高于或處于奈奎斯特頻率的頻率分量會導(dǎo)致混疊現(xiàn)象。帶限信號變換的快慢受到它的最高頻率分量的限制,也就是說它的離散時刻采樣表現(xiàn)信號細(xì)節(jié)的能力是有限的。采樣是將一個信號(即時間或空間上的連續(xù)函數(shù))轉(zhuǎn)換成一個數(shù)值序列(即時間或空間上的離散函數(shù))。香農(nóng)與Harry Nyquist都對它作出了重要貢獻(xiàn)。 采樣定理采樣定理,又稱香農(nóng)采樣定理,奈奎斯特采樣定理,是信息論,特別是通訊與信號處理學(xué)科中的一個重要基本結(jié)論。利用這一性質(zhì),對于任意的可積函數(shù)f,都可以簡單地構(gòu)造出一列逼近于f 的光滑函數(shù)列,這種方法稱為函數(shù)的光滑化或正則化。由卷積得到的函數(shù)f*g 一般要比f 和g 都光滑。卷積與傅里葉變換有著密切的關(guān)系。三、課程設(shè)計平臺計算機、四、設(shè)計原理與計算方法卷積和乘積運算在頻域和時域是一一對應(yīng)的,兩個信號在時域的卷積可以轉(zhuǎn)化為求兩者在頻域的乘積后再反變換,同理在頻域的卷積等時域的乘積?;胤耪Z音信號,分析濾波前后的語音變化。設(shè)計數(shù)字濾波器,給出性能指標(biāo)(參考指標(biāo));(1)低通濾波器的性能指標(biāo):fp=1000Hz,fs=1200Hz,As=100dB,Ap=1dB(2)高通濾波器的性能指標(biāo):fs=4800Hz,fp=5000Hz,As=100dB,Ap=1dB(3)帶通濾波器的性能指標(biāo):fp1=1200Hz,fp2=3000Hz,fs1=1000Hz, fps2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB;采用雙線性變換法設(shè)計上面一種類型的數(shù)字濾波器,要求使用切比雪夫II型濾波器。八.參考文獻(xiàn)[1]數(shù)字信號處理教程(第三版)程佩青 清華大學(xué)出版社 [2]MATLAB信號處理 劉波 文忠 電子工業(yè)出版社 [3] 王宏 清華大學(xué)出版社[4]MATLAB基礎(chǔ)與編程入門 張威 西安電子科技大學(xué)出版社[5] 數(shù)字信號處理及其MATLAB實驗 趙紅怡 張常 化學(xué)工業(yè)出版社[6]MATLAB信號處理詳解 陳亞勇等 人民郵電出版社 [7] 數(shù)字信號處理錢同惠 機械工業(yè)出版社 29第五篇:語音信號處理課程設(shè)計指導(dǎo)剖析數(shù)字信號處理課程設(shè)計報告學(xué)院:電子信息學(xué)院班級:通信131姓名:*** 2016年 月 日語音信號處理目錄一、設(shè)計目的.................................2二、設(shè)計要求及任務(wù)...........................2 語音信號的采集........................2 語音信號的頻譜分析;..................2三、課程設(shè)計平臺.............................3四、設(shè)計原理與計算方法.......................3 ..............................3 采樣定理..............................3五、設(shè)計內(nèi)容.................................4 ....4 ..............4 ......................6 語音信號和噪聲信號相加...........8 ........................9 ...................11 ...............12 六:總結(jié)....................................14語音信號處理一、設(shè)計目的學(xué)會MATLAB的使用,掌握MATLAB程序設(shè)計方法;掌握在Windows環(huán)境下語言信號采集的方法;掌握數(shù)字信號處理的基本概念、基本理論和基本方法;掌握MATLAB設(shè)計IIR數(shù)字濾波器的方法;學(xué)會用MATLAB對信號進行分析和處理;二、設(shè)計要求及任務(wù) 語音信號的采集本設(shè)計利用計算機Windows下的錄音機錄入一句語音信號,然后在Matlab軟件平臺下,利用函數(shù)waveread對語音信號進行采樣,記住采樣頻率和采樣點數(shù)。在這次的課程設(shè)計中讓我體會最深的是:知識來不得半點的馬虎。整個過程中學(xué)到了很多新的知識,特別是對Matlab的使用終于有些了解。通過查閱資料和請教同學(xué)收獲了很多以前不懂的理論知識。第2部分 課程設(shè)計總結(jié)通過本次課程設(shè)計,使我們對數(shù)字信號處理相關(guān)知識有了更深刻的理解,尤其是對各種濾波器的設(shè)計。,噪聲與原信號明顯區(qū)分,但通過低通濾波器后,噪聲沒有濾除,信號產(chǎn)生失真。:時域圖的振幅大小與性別無關(guān),只與說話人音量大小有關(guān),音量越大,振幅越大。當(dāng)通過高通濾波器后,把低頻濾除,聲音變得比較就尖銳。[100 10000]),窗的長度可根據(jù)需要定義。)加 窗[x,fs,bits]=wavread(39。圖形如下:噪聲信號的時域波形1100噪聲信號的頻譜圖幅值/ 10疊加信號的時域波形10101時間/t2200幅值/db34幅值/,常會出現(xiàn)實際發(fā)出聲音落后錄制動作半拍,可在[x,fs,bits]=wavread(39。%加網(wǎng)格wavplay(ys,8000)。)。ylabel(39。頻率w/pi39。)。%繪制模值 title(39。%網(wǎng)格 subplot(3,2,6)。)。%加標(biāo)題 ylabel(39。低通濾波后信號的時域波形39。plot(ys)。%將濾波后的語音信號進行快速傅立葉變換 figure(5)。%DTFT變換ys=filter(num,den,yy)。%buttord函數(shù)(n為階數(shù),Wn為截至頻率)[num,den]=butter(N,Wn)。%最大衰減 Rs=100。%通帶截至頻率 Ws=2*2000/fs。 設(shè)計一個合適的濾波器將噪聲濾除 fs=18000。)。ylabel(39。頻率w/pi39。)。%疊加信號的頻譜圖 title(39。%快速傅立葉變換 subplot(3,2,4)。grid。幅值/A39。)。xlabel(39。疊加信號的時域波形39。,2)。plot(yy,39。%頻帶寬度 figure(5)。%采樣間隔 n1=1:N/2。%播放疊加后信號 N=length(yy)。%對噪聲信號進行采樣yy=x+x1。 C: 39。)。[x,fs,bits]=wavread(39。)。title(39。幅值39。plot(f,abs(y0(n1)))。y0=fft(x1)。幅值/A39。grid。噪聲信號的時域波形39。plot(x1)。%頻帶寬度 figure(5)。%采樣間隔n1=1:N/2。%播放噪聲信號 N=length(x1)。)。%存儲語音信號 對噪聲進行頻譜的分析[x1,fs,bits]=wavread(39。C:39。%暫停命令 wavplay(x,Fs)。)。%文字提示 fprintf(39。錄音結(jié)束39。)。x=wavrecord(time*Fs,Fs,39。錄音中......39。%文字提示 pause。按Enter鍵錄音%ds39。%抽樣頻率 time=3。%顯示縱坐標(biāo)表示的意義 grid。幅值 39。)。%加標(biāo)題 xlabel(39。原始男生信號的頻譜圖39。%在四行兩列的第三個窗口顯示圖形 plot(f,abs(y0(n1)))。%加網(wǎng)格y0=fft(y)。)。%加標(biāo)題 ylabel(39。原始男生信號的時域波形39。plot(y)。f=[(n11)*(2*pi/N)]/pi。%返回采樣點數(shù) df=fs/N。% 對語音信號進行采樣wavplay(y,fs)。 C: 39。%顯示縱坐標(biāo)表示的意義 grid。幅值 39。)。%加標(biāo)題 xlabel(39。原始女生信號的頻譜圖39。plot(f,abs(y0(n1)))。%加網(wǎng)格y0=fft(x)。)。%加標(biāo)題 ylabel(39。原始女生信號的時域波形39。plot(x)。%頻帶寬度 figure(1)。%采樣間隔 n1=1:N/2。%播放原始信號 N=length(x)。)。%存儲語音信號 分析男女聲音的頻譜x=wavread(39。C:39。%暫停命令 wavplay(x,Fs)。)。%文字提示 fprintf(39。錄音結(jié)束39。)。x=wavrecord(time*Fs,Fs,39。錄音中......39。%文字提示 pause。按Enter鍵錄音%ds39。%抽樣頻率 time=3。sound(xdaitong, Fs,bits)。%在Matlab中,函數(shù)sound可以對聲音進行回放,其調(diào)用格式: sound(xhigh, Fs,bits)。%播放濾波后信號 圖形如下:原始信號的時域波形幅值/A01012x 10原始信號的頻譜圖34幅值/分析:三個濾波器濾波后的聲音與原來的聲音都發(fā)生了變化。%加標(biāo)題 grid。帶通濾波器濾波后信號的頻譜圖39。)。ylabel(39。頻率w/pi39。%繪制模值 axis([0 1 0 50])。%對濾波后的信號進行快速傅立葉變換 subplot(4,2,8)。%顯示縱坐標(biāo)表示的意義 grid。幅值/A39。)。%加標(biāo)題 xlabel(39。帶通濾波后信號的時域波形39。%在四行兩列的第六個窗口顯示圖形 plot(ys1)。%將信號送入高通
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