数字信号处理课程设计大作业.docx

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数字信号处理课程设计大作业

数字信号处理课程设计

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

日期：

年11月3日

1.整体结构：

首先，采集一段录音，画出原始语音信号的时域波形，利用快速傅里叶变换算法画出频域波形。

观察声音的频域波形，用Matlab将语音信号进行采样，并分别将其通过所设计的3种滤波器。

最后，用Matlab自带的语音返回函数收听滤波后的语音信号，分析并比较其与原语音信号的差异。

2.具体内容：

2.1时域分析

我们可以在信号的时域分析中直观的看出信号的幅值变化，为了更清晰的观察信号波形，我们可以对信号进行幅度调整、频率调整。

2.2频域分析

信号的傅里叶变换在信号的分析和处理中起着重要的作用。

因为对于线性系统来说，可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应，所以傅里叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。

（1）.信号变换：

在用户图形界面下对采集的语音信号进行Fourier等变换，并画出变换前后的频谱图和倒谱图。

（2）.信号滤波：

滤除语音信号中的噪音部分，可以采用抵用滤波、高通滤波、带通滤波，并比较各种滤波后的效果。

3．程序代码及结果：

3.1.原语音信号的时域、频域图

图1原始信号时域图

图2原始信号频域图

3.2对原信号进行低通滤波

图3低通滤波器频域响应

图4信号经低通滤波的时域波形

图5信号经低通滤波的频域波形

3.3对原信号进行高通滤波

图6高通滤波器的频率响应

图7信号经高通滤波的时域波形

图8信号经低通滤波的频域波形

3.4带通滤波器的设计

图9带通滤波器的频率响应

图10信号经带通滤波的时域波形

图11信号经带通滤波的频域波形

3.5语音信号的回放

4.结果分析

由滤波结果可以看出，通过滤波器的声音信号在阻带的幅度衰减十分明显，我们可以直接通过耳朵感受到滤波器的作用。

低通滤波使声音更厚重，高通滤波使声音更尖锐，带通滤波在此次课程设计中与低通滤波效果相当。

由于我所选择的是音乐片段作为声音信号，所以用低通滤波器较为合适，增强了立体感。

5．体会与收获

非常感谢老师这半个学期以来的耐心细致的讲课，通过本门课程我学到了很多以前没有学到的知识。

我的课程设计运用到了数字信号处理的很多思想和方法，特别是滤波方面。

以前在本科的时候也接触过数字信号处理方面的内容，也学过傅立叶变换，Laplace变化以及Z变换。

但当时不能理解为何要进行这些变换，感觉很复杂实用性不大。

而通过这门课程的学习，我了解到了这些变换，尤其是傅立叶变换在信号处理中的作用，并通过实验应用，才深切感受到它的用途，对以后的学习和科研有很大的指导作用。