語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)處理與分析及matlab實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)課程設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-07-05 09:30本頁(yè)面
【正文】 信號(hào)通過(guò)， 但高于截止頻率的信號(hào)不能通過(guò)的電子濾波裝置?？梢宰C明，系統(tǒng)的“頻率響應(yīng)”就是該系統(tǒng)“沖激響應(yīng)”的傅里葉變換。后者是用以頻率為自變量的函數(shù)表示，一般情況下它是一個(gè)以復(fù)變量為自變量的的復(fù)變函數(shù)，以表示。它去掉了信號(hào)中不必要的低頻成分或者說(shuō)去掉了低頻干擾。從上圖幅頻譜可見(jiàn)，信號(hào)中包括15Hz和40Hz的正弦分量。因此利用fft對(duì)信號(hào)做頻譜分析，只要考察0～Nyquist頻率（采樣頻率一半）范圍的幅頻特性。由于采樣頻率f=100Hz，故Nyquist頻率為50Hz，（a）、(c)是0～100Hz頻譜圖，(b) 、(d)是0～50Hz頻譜圖。編程詳見(jiàn)附錄結(jié)果如圖211 圖211 原始信號(hào)的圖形已知一個(gè)語(yǔ)音信號(hào)，數(shù)據(jù)采樣頻率為100Hz，試分別繪制N=128點(diǎn)DFT的幅頻圖和N=1024點(diǎn)DFT幅頻圖。設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)的用戶界面，在所設(shè)計(jì)界面上可以選擇濾波器的參數(shù)，顯示濾波器的頻率響應(yīng)，選擇信號(hào)等。對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行回放，感覺(jué)濾波前后聲音的變化。對(duì)鋁箔后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行FFT頻譜分析。 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)及信號(hào)處理 根據(jù)待處理信號(hào)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合適數(shù)字濾波器，繪制所設(shè)計(jì)濾波器的幅頻和相頻特性。 構(gòu)造受干擾信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析對(duì)所采集的語(yǔ)音信號(hào)加入干擾噪聲，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行回放，感覺(jué)加噪前后聲音的變化，分析原因，得出結(jié)論。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 理論依據(jù)及信號(hào)采集根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析系統(tǒng)功能，掌握設(shè)計(jì)中所需理論（采樣頻率、采樣定理；時(shí)域信號(hào)的FFT分析；數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)原理和方法，各種不同類(lèi)型濾波器的性能比較），闡明設(shè)計(jì)原理。 對(duì)原采集的語(yǔ)音信號(hào)加入干擾噪聲并對(duì)其進(jìn)行頻譜分析。 設(shè)計(jì)要求 要求利用MATLAB對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理和分析，要求學(xué)生采集語(yǔ)音信號(hào)后，在MATLAB軟件平臺(tái)進(jìn)行頻譜分析；并對(duì)所采集語(yǔ)音信號(hào)加入干擾噪聲，對(duì)加入噪聲的信號(hào)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)。由于MATLAB是一種面向科學(xué)和工程計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言，允許用數(shù)字形式的語(yǔ)言編程，又有大量的庫(kù)函數(shù)，所以編程簡(jiǎn)單、編程效率高、易學(xué)易懂。語(yǔ)音信號(hào)處理的發(fā)展依賴于這些學(xué)科的發(fā)展，而語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步也會(huì)促進(jìn)這些領(lǐng)域的進(jìn)步。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院信息工程學(xué)院《數(shù)字信號(hào)處理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目：語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)處理與分析及Matlab實(shí)現(xiàn)專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 時(shí) 間： 2013/11/42013/11/22 目 錄第一章 緒 論 1 設(shè)計(jì)的目的及意義 1 設(shè)計(jì)要求 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 理論依據(jù)及信號(hào)采集 2 構(gòu)造受干擾信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析 2 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)及信號(hào)處理 2第二章 信號(hào)頻譜分析 4 4 5第三章 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 7 高通濾波器的設(shè)計(jì) 7 低通濾波器的設(shè)計(jì) 7 帶通濾波器的設(shè)計(jì) 8 帶阻濾波器的設(shè)計(jì) 9第四章 GUI用戶圖形界面設(shè)計(jì) 11 GUI的基本設(shè)計(jì)流程 11 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn) 16 高通濾波器的實(shí)現(xiàn) 16 低通濾波器的實(shí)現(xiàn) 17 帶通濾波器的實(shí)現(xiàn) 17 帶阻濾波器的實(shí)現(xiàn) 18第五章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 22參考文獻(xiàn) I附錄 I 第一章 緒 論 設(shè)計(jì)的目的及意義目的:通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì),使學(xué)生深入了解和掌握噪聲信號(hào)的頻譜分析,進(jìn)一步明確了數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法和實(shí)際應(yīng)用,為下一步學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。意義:語(yǔ)音信號(hào)處理是一門(mén)新興的邊緣學(xué)科，它和認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和人工智能等學(xué)科有著緊密的聯(lián)系。通過(guò)MATLAB可以對(duì)數(shù)字化的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理。我們可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行加噪和去噪、濾波、截取語(yǔ)音等。 對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。 設(shè)計(jì)合適的濾波器。采集語(yǔ)音信號(hào)，長(zhǎng)度小于3秒，并對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣；錄制的軟件可以使用Windows自帶的錄音機(jī)，或者也可以使用其他專(zhuān)業(yè)的錄音軟件，錄制時(shí)需要配備錄音硬件，為了方面比較，需要在安靜、無(wú)噪音、干擾小的環(huán)境下錄，并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析，畫(huà)出信號(hào)的時(shí)域波形圖和頻譜圖。并對(duì)其進(jìn)行FFT頻譜分析，比較加噪前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻譜，對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析，闡明原因，得出結(jié)論。 用所設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)含噪語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波。畫(huà)出處理過(guò)程中所得各種波形及頻譜圖。比較濾波前后語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻
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