電子信息工程專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)報(bào)告-基于matlab的語(yǔ)音信號(hào)分析和處理-展示頁(yè)
2024-11-16 04:00本頁(yè)面
【正文】 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 本次課程設(shè)計(jì)最終要求提交設(shè)計(jì)說明書，由以下各部分組成： 1， 理論依據(jù) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析系統(tǒng)功能，掌握設(shè)計(jì)中所需的理論（采樣頻率，采樣位數(shù)的概念，采樣定理；時(shí)域信號(hào)的 DFT， FFT及頻譜分析；數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)原理和方法，各種不同性能的濾波器的性能比較），闡述設(shè)計(jì)原理。 二、 基本要求 1， 基本要求：設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音信號(hào)分析和處理系統(tǒng)，要求學(xué)生對(duì)所采集的語(yǔ)音信號(hào)在 MATLAB 軟件平臺(tái)下進(jìn)行頻譜分析和處理； 2， 提高要求：對(duì)所采集的語(yǔ)音信號(hào)疊加干擾噪聲進(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(hào)。 電子信息工程專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課題：基于 MATLAB 的語(yǔ)音信號(hào)分析和處理 姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 電子 3082 專業(yè)： 電子信息 工程 歸口系部： 電子 與電氣工程學(xué)院 起迄日期 : 2020 年 4 月 12 日 — 2020 年 4 月 26 日 設(shè)計(jì)地點(diǎn) : 指導(dǎo)教師 : 數(shù)字信號(hào)處理 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組 發(fā)任務(wù)書日期 : 2020 年 4 月 10 日 課題：基于 MATLAB的語(yǔ)音信號(hào)分析和處理 2 一、設(shè)計(jì)目的 與任務(wù) 通過 數(shù)字信號(hào)處理的 課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)信號(hào)的采集，處理，傳輸，顯示，存儲(chǔ)和分析等有一個(gè)系統(tǒng)的掌握和理解。鞏固和運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理課程中的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，掌握最基本的數(shù)字信號(hào)處理的理論和方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題 和解決問題的能力。 3， 基本教學(xué)要求：每組一臺(tái)電腦（附話筒和耳機(jī)），電腦安裝 MATLAB 軟件。 2， 信號(hào)采集 采集語(yǔ)音信號(hào)，畫出信號(hào)的時(shí)域波形圖和頻譜圖。 課題：基于 MATLAB的語(yǔ)音信號(hào)分析和處理 3 4， 信號(hào)處理 1） 利用設(shè)計(jì)的 IIR 數(shù)字濾波器分別對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波處理； 2） 利用設(shè)計(jì)的 FIR 數(shù)字濾波器分別對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波處理； 3） 在原始的語(yǔ)音信號(hào) 3000HZ 以上頻段疊加白噪聲，選擇所設(shè) 計(jì)的一種對(duì)疊加白噪聲后的語(yǔ)音信號(hào)處理， 濾除白噪聲 ； 4） 畫出處理過程中所的的各種波形及頻譜圖。比較濾波前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻譜，對(duì)所的結(jié)果和濾波器性能進(jìn)行頻譜分析，闡明原因得出結(jié)論。人類用語(yǔ)言交流的過程可以看成是一個(gè)復(fù)雜的通信過程，為了獲取便于分析和處理的語(yǔ)音信源，必須將在空氣中傳播的聲波轉(zhuǎn)變?yōu)榘Z(yǔ)音信息并且記載著聲波物理 性質(zhì)的模擬（或數(shù)字）電信號(hào)，即語(yǔ)音信號(hào)，因此語(yǔ)音信號(hào)就成為語(yǔ)音的表現(xiàn)形式或載體。語(yǔ)音信號(hào)處理是建立在語(yǔ)音學(xué)和數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)之上的，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)模型進(jìn)行分析、存儲(chǔ)、傳輸、識(shí)別和合成等方面的一門綜合性學(xué)科。 數(shù)字濾波器實(shí)質(zhì)上是一種運(yùn)算過程 —— 用來描述離散系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的差分方程的計(jì)算或 卷積計(jì)算。它是數(shù)字信號(hào)處理的一個(gè)重要分支，具有穩(wěn)定性好、精度高、靈活性強(qiáng)、體積小、質(zhì)量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)。 （ 1）根據(jù)單位沖激響應(yīng) h(n)的時(shí)間特性分類 無(wú)限沖激響應(yīng)（ IIR）數(shù)字濾波器 有限沖激響應(yīng)（ FIR）數(shù)字濾波器 （ 2）根據(jù)實(shí)現(xiàn)方法和形式分類 遞歸型數(shù)字濾波器 非遞歸型數(shù)字濾波器 快速卷積型 （ 3）根據(jù)頻率特性分類 低通數(shù)字濾波器 、高通數(shù)字濾波器、帶通數(shù)字波器、 帶阻數(shù)字濾波器 2 語(yǔ)音信號(hào)分析和濾波處理 語(yǔ)音信號(hào)的采集 把語(yǔ)音信號(hào)并保存為 .wav 文件，長(zhǎng)度小于 30 秒，并對(duì)語(yǔ)言信號(hào)進(jìn)行采樣；錄制的軟件可以使用 Windows自帶的錄音機(jī)，或者也可以使用其它專業(yè)的錄音軟件，錄制時(shí)需要配備錄音硬件（如麥克風(fēng)），為了方便比較，需要在安靜、無(wú)噪音、干擾小的環(huán)境下錄。Blip39。用于讀 取語(yǔ)音，采樣值放在向量 y中， fs表示采樣頻率 (Hz)， bits表示采樣位數(shù)。 sound(y)。向量 y則就代表了一個(gè)信號(hào)，也即一個(gè)復(fù)雜的“函數(shù)表達(dá)式”，也可以說像處理一個(gè)信號(hào)的表達(dá)式一樣處理這個(gè)聲音信號(hào)。 [x,fs,bits]=wavread(39。)。 X=fft(x,4096)。 angX=angle(X)。plot(x)。原始信號(hào)波形 39。 subplot(222)。 title(39。)。plot(magX)。原始信號(hào)幅值 39。 subplot(224)。title(39。)。程序設(shè)計(jì)如下： fs=22050。39。 sound(x,
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