信号系统课程设计语音滤波系统.doc

信号与系统课程设计语音滤波系统 （课题三） 课题三 语音信号处理系统设计 本课题的目的 本设计课题主要研究语音信号抽样和恢复的软硬件实现方法、滤波器的设计及应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： 1．通过硬件实验观察连续时间信号抽样及恢复的波形特点。加深理解时域抽样定理的内容。 2．掌握利用MATLAB实现连续时间信号抽样及恢复的基本原理和方法。 3．掌握利用MATLAB分析模拟及数字系统时域、频域特性的方法； 4．了解模拟滤波器系统的设计方法、基于运算电路的模拟系统有源实现方法；通过实验平台掌握模拟系统的频率特性测试方法。 5．熟悉由模拟滤波器转换为数字滤波器的原理。 6．掌握数字滤波器的设计方法。通过设计具体的滤波器掌握滤波器设计方法、步骤。 7．了解数字滤波器的应用，了解语音信号的频率特性。 8．培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。kHz）。 改变抽样脉冲信号的频率，分别将f0＝2kHz、4kHZ、8kHz、16KHz的方波送入抽样脉冲信号输入点SQU_IN，重复实验步骤2，比较在不同的抽样频率下恢复后的信号波形之间的差别并得出结论。 2KHZ—SQU 抽样输出PAM_OUT 恢复输出S_OUT 8KHZ—SQU 抽样输出 恢复输出S_OUT 16KHZ—SQU 抽样输出 恢复输出S_OUT 32KHZ—SQU 抽样输出 恢复输出S_OUT 将同步信号源模块产生的VPP＝1V、f0＝1KHz的三角波作为待抽样信号送入S_IN，重复上述实验步骤。 注：使用2k正弦波作被抽样信号时效果较好，可以自行比较。 三角 2KHZ—SQU 抽样输出 恢复输出 8KHZ—SQU 抽样输出 恢复输出 16KHZ—SQU 抽样输出 恢复输出 32KHZ—SQU 抽样输出 恢复输出 分析： （2）用软件实现指导给定信号的抽样和恢复（给定的信号频率及抽样频率太小） 对连续信号以抽样频率fs=2Hz抽样得到，编程完成下列任务：画出信号，及其在相应范围内的抽样序列；利用抽样内插函数恢复连续时间信号。画出信号x(t)和重建信号的波形，比较这两个信号。若信号x(t)与存在较大差异，应如何改善？ % function y=sinc(x) y=ones(size(x)); i=find(x); y(i)=sin(pi*x(i))./(pi*x(i)); t=0:0.001:4; x=cos(0.5*pi*t); subplot(3,1,1); plot(t,x); axis([0,4,-1.1,1.1]); title(原信号); fs=2; %采样频率 ts=1/fs; tp=4; %重构时间区间为4s n=0:tp/ts; xn=cos(n*ts*0.5*pi); subplot(3,1,2) stem(n*ts,xn); title(fs=2Hz抽样信号); dt=ts/50; %每个采样间隔上取点数 t1=0:dt:4; %生成序列t1 tp=4; %重构时间区间为4s n=0:tp/ts; tmn=ones(length(n),1)*t1-n*ts*ones(1,length(t1)); xr1=sinc(fs*tmn); x2=xn*xr1; subplot(3,1,3) plot(t1,x2);title(用抽样内插函数恢复的结果); figure(2) subplot(3,1,1); plot(abs(fft(x)));title(原信号的频谱); subplot(3,1,2); plot(abs(fft(xn)));title(抽样信号的频谱); subplot(3,1,3); plot(abs(fft(x2)));title(恢复后信号频谱); （3） 用软件对给定的数字语音信号（采样频率为16000Hz）进行恢复（可以利用interp1函数），并重新进行采样，重新采样的频率分别为8000Hz和4000Hz，对恢复的语音信号及重采样的语音信号进行回放（利用sound函数），比较语音的变化并记录处理过程中所得各种波形及频谱图。 [y,fs]=wavrea