数字信号处理课程设计报告.docx
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数字信号处理课程设计报告.docx
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数字信号处理课程设计报告
数字信号处理课程设计
课程题目:
基于matlab的语音信号滤波处理
学院:
专业:
班级:
学生姓名:
学号:
指导老师:
目录
1.摘要…………………………………………………3
2.设计目的…………………………………………….3
3.设计内容……………………………………............3
4.实验内容……………………………………...........3
1.语音信号采集…………………………………3
2.语音信号的频谱分析…………………………4
3.用滤波器对语音信号进行滤波…………………6
㈠设计低通滤波器对音频信号滤波……………………6
㈡设计高通滤波器对音频信号滤波……………………7
㈢设计带通滤波器对音频信号滤波……………………9
5、参考文献…………………………………………11
6实验心得
1.摘要:
本课程设计介绍了基于Matlab的对语音信号采集、处理及滤波器的设计,并使之实现的过程。
理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法,用Matlab进行数字音信号处理,并阐述了课程设计的具体方法、步骤和内容。
综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设计,通过理论推导得出相应的结论,并利用Matlab作为工具进行实现,从而复习巩固课堂所学的理论知识,提高对所学知识的综合应用能力,并从实践上初步实现对数字信号的处理。
此外,系统实现了对语音信号处理的整体过程,从语音信号的采集到分析、处理、频谱分析、显示和储存。
2.设计目的:
(1)学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法;
(2)掌握在Windows环境下语音信号采集的方法;
(3)掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法;
(4)掌握MATLAB设计FIR滤波器;
(5)学会用MATLAB对信号进行分析和处理
3.设计内容:
设计任务:
1.录制声音信;2.设计滤波器;3.用设计的滤波器进行滤波;4回放声音信号
设计要求:
1.选一段4s左右的语音信号,并对录制的信号进行50255Hz采样,画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。
2用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化。
3回放语音信号
4.实验内容:
1、语音信号的采集:
选择一音频信号,时间在几秒内。
然后在Matlab软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。
用matlab打开语音文件D:
\linzhidan.wav
2.语音信号的频谱分析:
首先画出语音信号的时域波形,然后对语音信号进行频谱分析。
在Matlab中,可以利用函数fft对信号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。
[x1,Fs,bits]=wavread('D:
\linzhidan.wav);
%sound(y,Fs,bits);
figure
(1);
plot(x1);%做原始语音信号的时域图形
title('原始语音信号');
xlabel('timen');ylabel('yinliangn');
figure
(2);
y1=fft(x1);%做length(x1)点的FFT
y1=fftshift(y1);%平移,是频率中心为0
derta_Fs=Fs/length(x1);%设置频谱的间隔,分辨率
plot([-Fs/2:
derta_Fs:
Fs/2-derta_Fs],abs(y1));%画出原始语音信号的频谱图
title('原始语音信号的频谱');gridon;
3.用滤波器对语音信号进行滤波
设计滤波器对采集的信号进行滤波,比较滤波前后语音信号的波形及频谱。
要求自己确定滤波器的性能指标,用冲激响应不变法、双线性变换法或窗函数法设计3种滤波器:
低通、高通和带通滤波器。
(1).低通滤波器
[y,fs,bits]=wavread('D:
\linzhidan.wav');
sound(y,fs,bits);Y=fft(y,4096);
fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=6000;
wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs;
[N,wn]=buttord(wc,wp,Ap,As);
[b,a]=butter(N,wn);
figure
(1);freqz(b,a,512,fs);
x=filter(b,a,y);X=fft(x,4096);figure
(2);
subplot(2,1,1);plot(abs(Y));axis([0,4000,0,3]);
title('滤波前信号频谱');
subplot(2,1,2);plot(abs(X));axis([0,4000,0,3]);
title('滤波后信号频谱');sound(x,fs,bits);
(2)高通滤波:
[y,fs,bits]=wavread('D:
\linzhidan.wav');
sound(y,fs,bits);Y=fft(y,4096);
fp=3500;fc=2800;As=100;Ap=1;fs=10000;
wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs;
[N,wn]=buttord(wc,wp,Ap,As);
[b,a]=butter(N,wn,'high');
figure
(1);freqz(b,a,512,fs);
x=filter(b,a,y);X=fft(x,4096);figure
(2);
subplot(2,1,1);plot(abs(Y));axis([0,4000,0,3]);
title('滤波前信号频谱');
subplot(2,1,2);plot(abs(X));axis([0,4000,0,3]);
title('滤波后信号频谱');sound(x,fs,bits);
(3)带通滤波:
源程序:
[y,fs,bits]=wavread('D:
\linzhidan.wav');
sound(y,fs,bits);Y=fft(y,4096);
fp1=1000;fp2=3500;fc1=1200;fc2=2800;As=100;Ap=1;fs=8000;
wc1=2*fc1/fs;wc2=2*fc2/fs;wp1=2*fp1/fs;wp2=2*fp2/fs;
wp=[wp1,wp2];wc=[wc1,wc2];
[N,wn]=buttord(wc,wp,Ap,As);
[b,a]=butter(N,wn);
figure
(1);freqz(b,a,512,fs);
x=filter(b,a,y);X=fft(x,4096);figure
(2);
subplot(2,1,1);plot(abs(Y));axis([0,4000,0,3]);
title('滤波前信号频谱');
subplot(2,1,2);plot(abs(X));axis([0,4000,0,3]);
title('滤波后信号频谱');sound(x,fs,bits)
5、参考文献
1.《数字信号处理》钱同惠等编著,机械工业出版社
2.《基于MATLAB的系统分析与设计——信号处理》薛定宇编著,清华大学出版社
6实验心得:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 数字信号 处理 课程设计 报告