基于matlab的课程设计

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1、基于Matlab的课程设计为了巩固所学的数字信号处理理论知识，使学生对信号的采集、处理、传输、显示和存储等有一个系统的掌握和理解，精心地安排了课程设计的内容：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；最后，设计一个信号处理系统界面。下面对各步骤加以具体说明。2

2、．1语音信号的采集要求学生利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1s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。通过wavread函数的使用，学生很快理解了采样频率、采样位数等概念。2．2语音信号的频谱分析要求学生首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深学生对频谱特性的理解。其程序如下：2．3设计数字滤波器和画出其频率响应给出各滤波器的性能指标：(1)低通滤波器性能指标fb＝1000Hz，fc＝12

3、00Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。(2)高通滤波器性能指标fc＝4800Hz，fb＝5000HzAs＝100dB，Ap＝1dB。(3)带通滤波器性能指标fb1＝1200Hz，fb2＝3000Hz，fc1＝1000Hz，fc2＝3200Hz，As＝100dB，Ap＝1dB。要求学生用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器。在Matlab中，可以利用函数fir1设计FIR滤波器，可以利用函数butte，cheby1和ellip设计IIR滤波器；利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应。程序如

4、下：2．4用滤波器对信号进行滤波要求学生用自己设计的各滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。2．5比较滤波前后语音信号的波形及频谱要求学生在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱。其程序如下：2．6回放语音信号在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x，fs，bits)；可以感觉滤波前后的声音有变化。2．7设计系统界面为了使编制的程序操作方便，要求有能力的学生，设计处理系统的用

5、户界面。在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型，输入滤波器的参数，显示滤波器的频率响应，选择信号等。3结语笔者在电信97，98，99，00四届学生中，采用Matlab进行数字信号处理课程设计，实践证明，使学生加深了对课堂抽象概念的理解，巩固了课堂上所学的理论知识，并能很好地理解与掌握数字信号处理中的基本概念、基本原理、基本分析方法。在课程设计中，让学生录制自己的声音，设计滤波器对声音进行处理，大大激发了同学们的学习兴趣，使学生很快地掌握编程方法和解决实际问题的技巧，取得了良好的教学效果。参考文献〔1〕程佩青．数字信号

6、处理教程〔M〕．北京：清华大学出版社，2002．〔2〕刘敏，魏玲．Matlab通信仿真与应用〔M〕．北京：国防工业出版社，2001．一、题目：基于matlab的语音信号滤波处理二、内容：1、语音信号的采集利用Windows下的录音机,录制一段自己的话音,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。[y,fs,bits]=wavread();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

7、信号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。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。4、回放语音信号在Matlab中,函数sound可以对声音进行回放，其调用格式:sound(x,fs,bits)；可以感觉滤波前后的声音变化。三、设计报告书：（1）封面；（2）目录；（3）摘要；（4）正文：①设计内容（简述本设计的任务和要求）；②设计原理（简述设计过程中涉及

8、到的基本理论知识）；③设计过程I程序源代码：给出完整源程序清单。II调试分析过程描述：包括测试数据、测试输出结果，以及对程序调试过程中存在问题的思考（列出主要问题的出错现象、出错原因、解决方法及效果等）。III结果分析:对程序结果进行分析，并与理论分析进行比较。（5）结论：包括课程设计过程中的学习体会与收获、对Matlab语言和本