语音信号处理与滤波课程设计

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1、 数字信号处理数字信号处理 课程设计报告课程设计报告 题题 目：目： 语音信号处理与滤波语音信号处理与滤波 专专 业：业： 信息与计算科学信息与计算科学 二一二一 年年 一一 月月 八八 日日 一、课程设计目的一、课程设计目的 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。 二、课程设计基本要求及分组二、课程设计基本要求及分组 1、对知识点的掌握要求： （1）熟悉离散信号和系统的时域特性。 （2）掌握序列快速傅里叶变换 FFT 方法。 （3）学会 MATLAB 的使用，掌握 M

2、ATLAB 的程序设计方法。 （4）利用 MATLAB 对语音信号进行频谱分析。 （5）掌握 MATLAB 设计 FIR 和 IIR 数字滤波器的方法。 2、分组情况： 组长：张凤 组员：张凤、张志广、李云、黄生涯、曾胜、沈呈洁 分工情况： 张凤：设计全过程的监督及协助、部分源程序代码的编写和整个源程序代码的整 理。 张志广：语音信号的录制以及对语音信号的采样，FIR 低通滤波器的设计。 李云：FIR 高通滤波器、FIR 带通滤波器的设计以及用此两种滤波器对语音信号 进行滤波。 黄生涯：IIR 低通滤波器、IIR 高通滤波器的设计。 曾胜：IIR 带通滤波器的设计和用此滤波器对语音信号进行滤波

3、。 沈呈洁：系统界面设置和用 FIR 低通滤波器对语音信号进行滤波。 三、详细设计过程三、详细设计过程 1、问题描述：录制一段自己的语音信号，取不同的数据点对语音信号进行频谱 分析；对所有数据进行插值和抽取处理，改变抽样率再对信号进行频谱分析；设 计 FIR 和 IIR 数字滤波器，并对被抽样后的语音信号进行滤波，分析滤波后信号 的时域和频域特征，回放语音信号。 2、详细操作步骤和部分运行结果 （1）采集语音信号： 利用 Windows 下的录音机，录制一段自己的话音，时间控制在 1s 左右；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

4、数。通过使用 wavread 函数，理解采样频率、采样位数等概念。 wavread 函数调用格式如下： y=wavread(file)，读取 file 所规定的 wav 文件，返回采样值放在向量 y 中。 y,fs,nbits=wavread(file)，采样值放在向量 y 中，fs 表示采样频率(Hz)， nbits 表示采样位数。 y=wavread(file,N)，读取前 N 点的采样值放在向量 y 中。 y=wavread(file,N1，N2)，读取从 N1 点到 N2 点的采样值放在向量 y 中。 采集语音的程序代码： x1,fs,nbits=wavread(e:yy.wav); sound(x1,fs,bits); y=fft(x1,1024); subplot(2,1,1); plot(x1); title(原始采样后时域信号); 原始语音采样后的的时域信号波形图： （2）对语音信号进行频谱分析： 在 MATLAB 中，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。首先画出语音信号的