【正文】 AB 中圖形用戶界面的制作有兩種方法： M 文件和 GUIDE，本設計采用 GUIDE 的方法制作 GUI。 ⑵ 選擇空白模板選項條，單擊 OK，一個空白 GUI 模板生成 ⑶ 拖拉白色框的右下角調(diào)整界面大小，現(xiàn)在就可以開始設計 GUI 功能界面了。本設計主要用到 坐標系 和按鈕，現(xiàn)分別介紹。將鼠標指針移至對象，單擊鼠標按鈕執(zhí)行由回調(diào)字符串所定義的動作。現(xiàn)在開始編寫回調(diào)函數(shù)，確定按鈕功能。然后編寫功能函數(shù)，本設計中該按鈕的功能是繪制原始波形，那么只需要讀取語音信號并畫出波形。坐標軸對象確定了圖形窗口的坐標系統(tǒng)，所有繪圖函數(shù)都會使用當前坐標軸對象或創(chuàng)建一個新的坐標軸對象，用于確定其繪圖數(shù)據(jù)點在圖形中的位置。 本次課程設計的最終圖形用戶界面如 圖 31 所示 。 功能函數(shù)如下 。 global X。 global angX。*.wav39。 %定義打開信號的格式 [filename,pathname]=uigetfile(H,39。)。 %文件的路徑和文件名 I=wavread(file)。 magX=abs(X)。 %取變換后的 幅值和角度 plot(I)。原始信號波形 39。 %顯示信號波形 ⑵ 聲音的播放 在“聲音播放”按鈕上單擊鼠標右鍵，選擇 view callbacks→ callback，在 M文件中找到該按鈕的回調(diào)函數(shù)位置，然后編寫功能函數(shù) 。 global I。 %播放聲音信號 執(zhí)行此程序，系統(tǒng)會播放 的聲音。 功能函數(shù)如下 。 global X。 global angX。 magX=abs(X)。 %取變換后的幅值和角度 plot(magX)。原始信號幅值 39。 %顯示信號幅度波形 信號頻譜波形和相位波形的顯示程序和信號幅度波形的顯示程序類似，只需修改最后一行，分別改為 plot(X)。 原 始 信 號 頻 譜 39。title(39。)即可。 功能函數(shù)如下 。39。 %打開信號 12 sound(x)。N=128。 %傅立葉變換 magy=abs(y)。*fs/length(y)。plot(f,magy)。頻率（ Hz） 39。ylabel(39。)。N=128(a)39。grid %給圖片添加題目說明 subplot(222)。 xlabel(39。)。幅值 39。 title(39。)。N=1024。 magy=abs(y)。*fs/length(y)。plot(f,magy)。頻率（ Hz） 39。ylabel(39。)。N=1024(c)39。grid subplot(224)。 xlabel(39。)。幅值 39。 title(39。)。 功能 13 函數(shù)如下 。 global t。 global s。 global magS。 I=wavread(39。)。 %將所加噪聲信號的點數(shù)調(diào)整到與原始信號相同 au=。 %噪聲為 5kHz 的余弦信號 s=I+d。 magS=abs(S)。 sound(s,22050)。title(39。)。title(39。)、 plot(magS)。加噪后信號幅度 39。title(39。)即可。 功能函數(shù)如下 。 global Z； global z。 global angZ。a=1。 Z=fft(z,4096)。 angZ=angle(Z)。 %播放濾除噪聲后的聲音信號 plot(z)。FIR 濾波后信號波形 39。 %顯示波形 FIR 頻譜波形、幅度波形和相位波形的顯示程序和 FIR 波形的顯示程序類似 ， 只需修改最后一行 ， 分別改為 plot(Z)。FIR 濾波后信號頻譜 39。title(39。)和 plot(angZ)。FIR濾波后信號相位 39。 ⑺ 信號的 IIR 及波形的顯示 在信號 IIR 按鈕組中的“波形”按鈕上單擊鼠標右鍵，選擇 view callbacks→ callback，在 M 文件中找到該按鈕的回調(diào)函數(shù)位置，然后編寫功能函數(shù) 。 global s。 global z。 global angZ。 z=fftfilt(b,s)。 %設計 IIR 濾波器 % magZ=abs(Z)。 sound(z)。title(39。)。 title(39。) 、 plot(magZ)。IIR 濾 波 后 信 號 幅 值 39。title(39。)即可。 功能函數(shù)如下 。 global s。 %定義全局變量 global y。 global mags； global magZ； global angs； global angZ； N=5。 %wc 為它的 3dB 邊緣頻率 [b,a]=butter(N,wc)。 s=fft(y)。 angs=angle(s)。 angZ=angle(Z)。plot(y)。IIR 濾波后信號的波形 39。 z=fftfilt(b,I)。 subplot(2,1,2)。title(39。)。plot(s)。IIR 濾 波 后 信 號 的 頻 譜 39。plot(Z)。FIR 濾 波 后 信 號 的 頻 譜 39。plot(mags)。IIR 濾 波 后 信 號 的 幅 度 39。plot(magZ)。FIR 濾 波 后 信 號 的 幅 度 39。plot(angs)。IIR 濾 波 后 信 號 的 相 位 39。plot(angZ)。FIR 濾波后信號的相位 39。 ⑼ 系統(tǒng)的退出 “退出”按鈕 的 callback 如下。 16 4 系統(tǒng)調(diào)試及運行 系統(tǒng)設計完成后，保存到指定位置，下面進行調(diào)試和運行。 圖 41 原始信號波形 ⑵ 點擊“聲音播放”按鈕，系統(tǒng)會播放打開的聲音信號。 圖 42原始信號幅值 ⑷ 點擊“頻譜”按鈕，在坐標系中會顯示已打開信號的頻譜波形， 頻譜 波形 17 如圖 43 所示 。 圖 44原始信號相位 ⑹ 點擊“定點分析”按鈕， 系統(tǒng)會播放聲音信號，并且 在坐標系中會顯示已打開信號的 定點分析 波形，波形如圖 45 所示 。 同理， 點擊加噪按鈕組中的頻譜按鈕 、幅度按鈕和相位按鈕 ，系統(tǒng)會在坐標系中顯示加入噪聲后信號的頻譜波形 、幅度波形和相位波形 ， 分別 如圖 4圖 4圖 49 所 18 示。 同理，點擊 FIR按鈕組中的頻譜按鈕、幅度按鈕和相位按鈕，系統(tǒng)會在坐標系中顯示濾除噪聲后信號的頻譜波形、幅度波形和相位波形，分別如圖 41圖 41圖 413 所示。同理，點擊 IIR按鈕組中的頻譜按鈕、幅度按鈕和相位按鈕，系統(tǒng)會在坐標系中顯示濾除噪聲后信號的頻譜波形、幅度波形和相位波形，分別如圖 41圖 41圖 417 所示。同理，點擊 butterworth 按鈕組中的頻譜按鈕、幅度按鈕和相位按鈕，系統(tǒng)會在坐標系中顯示 分別用 FIR 和IIR 濾除噪聲后信號的頻譜波形、幅度波形和相位波形，分別如圖 41圖 4圖 421 所示。但是在調(diào)試過程中也遇到了一些問題，比如打開信號時，我曾自己用錄音機錄過聲音信號，通過格式轉(zhuǎn)化也轉(zhuǎn)化為 wav 格式的聲音信號，但是用此系統(tǒng)去打開聲音信號時卻不能打開，后來經(jīng)過自己去圖書館查閱資料、上論壇討論、上網(wǎng)查閱資料等， 知道 wav 格式有很多種，不是每一種此系統(tǒng)都識別，經(jīng)過自己的反復調(diào)試，終于把問題解決了。 25 總結(jié) 通過這次課程設計，使我對語音信號有了全 面的認識，對數(shù)字信號處理的知識又有了深刻的理解，在之前數(shù)字信號與處理的學習以及完成課后的作業(yè)的過程中，已經(jīng)使用過 MATLAB，對其有了一些基礎的了解和認識。 語音信號處理 是語音學與數(shù)字信號處理技術相結(jié)合的交叉學科，課題在這里不討論語音學，而是將語音當做一種特殊的信號，即一種 “ 復雜向量 ” 來看待。 從課題的中心來看，課題是希望將數(shù)字信號處理技術應用于某一實際領域，這里就是指對語音的處理。 在這里，用到了處理數(shù)字信號的強有力工具 MATLAB，通過 MATLAB 里幾個命令函數(shù)的調(diào)用，很輕易的在實際化語音與數(shù)字信號的理論之間搭了一 座橋。 以及其中產(chǎn)生信號和繪制信號的基本命令和一些基礎編程語言。這次設計使我了解了 MATLAB 的使用方法，學會分析濾波器的優(yōu)劣和性能，提高了分析和動手實踐能力。我們可以像給一般信號做頻譜分析一樣，來給語音信號做頻譜分析 ，也可以較容易的用數(shù)字濾波器來對語音進行濾波處理。設計出了一個簡易的用戶應用界面，可以讓人實現(xiàn)界面操作。 但由于知識能力有限，當中也存在相當?shù)牟蛔悖貏e體現(xiàn)在濾波與界面設計這一塊。至于用戶界面的設計，由于筆者是初次接觸，也未能有特別的掌握，僅就剛學習到的一些加以運用，于是設計的還是很粗燥。特別是對 gui 界面的設計，還有特別多的地方要學習 ， 我相信，進一步加強對 MATLAB 的學習與研究對我今后的學習將會起到很大的幫助 。從課程設計材料的搜集到根據(jù)選題對素材的提取與整理，從 Matlab 的簡易入手到程序的分析與設計，從理論與算法到程序的編寫與仿真，每一步都有曹老師的細心知道與耐心講解。 非常感謝我的同學們，感謝他們給我的幫助與支持，使我在畢業(yè)設計的過程中少走了不少彎路