数字信号处理课程设计 语音信号的处理与滤波

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1、课程设计报告课程名称：数字信号处理课题名称：语音信号的处理与滤波姓名：学号：院系：专业班级：指导教师：完成日期：2013年7月2日29目录第1部分课程设计报告………………………………………3一．设计目的……………………………………………3二．设计内容……………………………………………3三．设计原理……………………………………………3四．具体实现……………………………………………51.录制一段声音…………………………………52.巴特沃斯滤波器的设计………………………83.将声音信号送入滤波器滤波…………………134.语音信号的回放………………………………195.

2、男女语音信号的频谱分析……………………196.噪声的叠加和滤除……………………………22五．结果分析……………………………………………27第2部分课程设计总结………………………………28一．参考文献……………………………………………2829第1部分课程设计报告一．设计目的　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。二．设计内容录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信

3、号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换法设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后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；回放语音信号；换一个与你性别相异的人录制同样一段语音内容，分析两段内容相同的语音信号频谱之间有什么特点；再录制一段同样长时间的背景噪声叠加到你的语音信号中，分析叠加前后信号频谱的变化，设计一个合适的滤波器，能够把该噪声滤除；三．设计原理1.在Matlab软件平台下，利用函数wavrecord()，wavwrite(),wavread(),

4、wavplay()对语音信号进行录制，存储，读取，回放。292.用y=fft(x)对采集的信号做快速傅立叶变换，并用[h1,w]=freqz(h)进行DTFT变换。3.掌握FIRDF线性相位的概念，即线性相位对及零点的约束，了解四种FIRDF的频响特点。4.在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波。5.抽样定理连续信号经理想抽样后时域、频域发生的变化（理想抽样信号与连续信号频谱之间的关系）理想抽样信号能否代表原始信号、如何不失真地还原信号即由离散信号恢复连续信号的条件（抽样定理）理想采样过程描述：时域描述：频域描述：利用傅氏变换的性质

5、，时域相乘频域卷积，若则有与的关系：理想抽29样信号的频谱是连续信号频谱的周期延拓,重复周期为Ws(采样角频率)。如果：即连续信号是带限的，且信号最高频率不超过抽样频率的二分之一，则可不失真恢复。奈奎斯特采样定理：要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率必须大于信号最高频率的两倍：四．具体实现1.录制一段声音1.1录制并分析在MATLAB中用wavrecord、wavread、wavplay、wavwrite对声音进行录制、读取、回放、存储。程序如下：Fs=8000;%抽样频率time=3;%录音时间fprintf('按Enter键录音%ds',time);%

6、文字提示pause;%暂停命令fprintf('录音中......');x=wavrecord(time*Fs,Fs,'double');%录制语音信号fprintf('录音结束');%文字提示fprintf('按Enter键回放录音');pause;%暂停命令29wavplay(x,Fs);%按任意键播放语音信号wavwrite(x,Fs,'C:UsersacerDesktop数字信号sound.wav');%存储语音信号N=length(x);%返回采样点数df=fs/N;%采样间隔n1=1:N/2;f=[(n1-1)*(2*pi/N)]/pi;

7、%频带宽度figure(2);subplot(2,1,1);plot(x);%录制信号的时域波形title('原始信号的时域波形');%加标题ylabel('幅值/A');%显示纵坐标的表示意义grid;%加网格y0=fft(x);%快速傅立叶变换figure(2);subplot(2,1,2);plot(f,abs(y0(n1)));%原始信号的频谱图title('原始信号的频谱图');%加标题xlabel('频率w/pi');%显示横坐标表示的意义ylabel('幅值');%显示纵坐标表示的意义title('原始信号的频谱图');%加标题29grid;%加

8、网格图1.1原始信号的时域与频谱图1.