基于 matlab 的语音信号分析与处理的课程设计

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1、课程设计(论文)任务书信息工程学院通信工程专业05-(1)班级一、课程设计(论文)题目　　基于MATLAB的语音信号分析与处理的课程设计　二、课程设计(论文)工作自2007年12月31日起至2008年1月4日止。三、课程设计(论文)地点:15#520四、课程设计(论文)内容要求：1.本课程设计的目的:综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。2.课程设计的任务及要求:⑴.课程设计的基本要求:①学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程

2、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和nR数字滤波器的方法。⑤学会用MATLAB对信号进行分析和处理。⑵.课程设计的内容:录制一段自己的语音信号，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，采用窗函数法或双线性变换设计滤波器，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语音信号进行滤波，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；最后，用MATLAB设计一信号处

3、理系统界面。目录第一章绪论………………………………………………………………1第二章总体设计及思路分析…………………………………………………3第三章程序设计实现…………………………………………………………4第四章总结………………………………………………………………5⑴.语音信号的采集…………………………………………………1.⑵.语音信号的频谱分析……………………………………………2.⑶.设计数字滤波器和画出频率响应………………………………3.⑷.用滤波器对信号进行滤波………………………………………4.⑸.比较滤波前后语音信号的波形及频谱…………………………5

4、.⑹.回放语音信号……………………………………………………6.⑺.设计系统界面……………………………………………………7.⑻.调试分析…………………………………………………………8.⑼.设计小结…………………………………………………………8.⑽.设计心得体会……………………………………………………9.⑾.参考文献………………………………………………………10.第一章绪论MATLAB是一种科学计算软件,主要适用于矩阵运算和信息处理领域的分析设计,它使用方便,输入简捷,运算高效,内容丰富,并且很容易由用户自行扩展.MATLAB当前已成为美国和其他发达国家在大学

5、教学和教学研究中最常用而必不可少的工具.传统的数字滤波器的设计过程复杂，计算工作量大，滤波特性调整困难，影响了它的应用。本文介绍了利用MATLAB快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法，综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得到相应结论。给出了使用MATLAB语言进行程序设计并进行界面设计的详细步骤。利用MATLAB设计滤波器，可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。第二章总体设

6、计及思路分析1．课程设计基本要求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和nR数字滤波器的方法。⑤学会用MATLAB对信号进行分析和处理。2．课程设计内容录制一段自己的语音信号，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，采用窗函数法或双线性变换设计滤波器，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语音信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信

7、号进行对比，分析信号的变化；回放语音信号；最后，用MATLAB设计一信号处理系统界面。2.3.1声音的导入、采样和频谱分析声音文件的导入：我们可以采集语音信号利用计算机Windows下的录音机设备，可以采集语音信号并采样，得出数据文件'12.wav'保存在MATLAB的work路径下，在M文件中键入：“x1=wavread('I:work12.wav');”读取语音信号的数据，赋给变量x1。并且播出声音，键入“sound(x1,22050)；”。对声音型号进行采样和频谱分析：我们对信号做1024点FFT变换；然后在对型号做出时域波形图、FFT频谱图。2

8、.3.2滤波器的选择和分析数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数