语音信号lpc分析的编程实现

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1、摘要线性预测编码作为一种基于全极点模型假定和均方预测误差最小准则下的波形逼近技术，是语音编码中的一种重要技术，运用这种编码方式通过对音频信号的时域和频域分析，线性预测编解码，滤波等处理，能够在尽量保持原音质的基础上合成出高质量的语音。本文通过对波形编码，参量编码，混合编码，中低速率编码的介绍，重点研究了线性预测（LPC）的原理、Levinson-Durbin算法及MATLAB在处理语音信号时的应用。最后以MATLAB为开发工具，编写了线性预测编码的程序，对语音信号进行了线性预测编码处理，并对阶数的选取做了

2、比较分析。关键词语音信号LPC莱文森-杜宾算法MATLAB仿真AbstractLPCall-polemodelasbasedonassumptionsandthesmallestmeansquaredpredictionerrorcriterionofwaveformapproximationtechnique，isanimportantspeechcodingtechniques，Byusingthisencodingaudiosignalsintimedomainandfrequencydomaina

3、nalysis,linearpredictioncodinganddecoding,filteringprocessing,abletokeeptheoriginalsoundqualityonthebasisofhigh-qualityvoicesynthesis.Inthispaper，basedontheintroductionofthewaveformcoding，parametriccoding,hybridcoding,lowratecoding,focusesonthelinearpredi

4、ction(LPC)principle，Levinson-DurbinalgorithmandMATLABintheapplicationofspeechsignalprocessing.Finally,withMATLABasthedevelopmenttool，writealinearpredictivecodingprocedures，voicesignalprocessingoflinearpredictivecoding.,andthenumberoforderstodoacomparative

5、analysis.KeywordsvoicesignalLPCLevinson-DurbinalgorithmMATLABsimulation目录第1章绪论11.1语音信号LPC分析技术的基本概念11.2语音信号LPC分析技术的发展21.3语音信号LPC分析技术的应用21.4基本设计要求及设计思路3第2章线性预测编码的基本原理42.1语音信号的数字模型42.1.1激励模型42.1.2辐射模型52.1.3声道模型52.2线性预测的概念与原理62.2.1线性预测分析的概念62.2.2自相关法72.2.3协方差

6、法82.2.4全极点声道模型82.3解线性预测参数方程组的算法92.3.1利用乔里斯基分解计算协方差法的方程组92.3.2利用杜宾递推算法计算自相关法的方程组112.3.3利用格型法求解线性预测系数122.4各种算法的比较16第3章编程实现LPC分析193.1MATLAB的简介193.2基于MATLAB的编程实现203.2.1程序设计流程图213.2.2主函数及其功能213.2.3程序分析223.2.4实验结果与分析243.3基于C的编程实现24结束语26谢辞27参考文献28附录29第1章绪论1.1语音信

7、号LPC分析技术的基本概念语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科。处理的目的就是要得到一些语音参数以便高效的传输或存储；或者是通过处理的某种运算以达到某种用途的要求，例如人工合成出语音、辨识出说话者、识别出讲话的内容等。人类社会愈来愈显示出信息社会的特点。不但在人与人之间，而且在人与机器之间每时每刻都需要进行大量的信息交换。通信或信息交换已经成为人类社会存在的必要条件，正如衣食住行对于人类是必要的一样。虽然，嗅觉、触觉等也是人类固有的感觉，人们也可以从中得到某些外界信息，但是可以

8、指出，最重要的、最精细的信息源只有图像和语言两种。而且，语言是人类最重要、最有效、最常用和最方便的通讯形式。语音是人们交流思想和进行社会活动的最基本手段,我们要对语音信号进行测定并将其转变为另一种形式,以提高我们的通信能力。LPC：LinearPredictiveCoding，线性预测编码。线性预测(LinearPrediction)这一术语是维纳1947年首次提出的，此后，线性预测应用于许多领域中。1967年，板仓等人最先将