数字信号综合实验.docVIP

成绩 数字信号处理 综合性实验 语音信号的采集 学 号 201212020124 姓 名 王旺旺 班 级 信息121 综合性实验任务书 实验项目名称：语音信号的处理 课程名称：数字信号处理 面向专业：信息与计算科学专业 计划学时：4学时=实验课内2学时+实验课外2学时 实验类型: √ 综合 设计 实验目的：掌握用MATLAB对语音信号进行采集、分析和处理。综合运用数字信号处理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，并进行计算机仿真，从而复习巩固了课堂所学的理论知识，提高了对所学知识的综合应用能力。 实验要求：包括开发环境要求、技术文档要求两部分。 开发环境要求： 软件环境：windowsXP/windows2000 、MATLAB 硬件环境：计算机（Pen4CPU, 512MRAM，60G以上硬盘，输入输出设备） 技术文档要求： 按照实验报告编写要求进行。要求流程图绘制规范，软、硬件功能描述清晰，实验总结深刻。 实验内容： 1、语音信号的采集。 2、语音信号的频谱分析。 3、用滤波器对信号进行滤波。 4、比较滤波前后信号的波形和频谱。 实验方案（任务提示）： 录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样，对采样后的语音信号进行频谱分析；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，得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，得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。 实验仪器设备：每个学生一台计算机，配置相关软件。 实验报告版式要求： A4纸张打印；上下页边距各2.5cm，左右页边距各3.0cm，页眉1.5cm页脚1.75cm；页码位于页脚居中打印；奇数页页眉“数字信号处理综合性实验”，偶数页页眉“语音信号的处理”，页眉宋体小5号，一级标题：黑体三号粗体字；二级标题：黑体4号；三级标题黑体小4号，正文，宋体5号。 实验报告装订顺序与规范 封面 数字信号处理的综合实验任务书 数字信号处理综合实验报告 左边缘装订 实验项目名称 语音信号的处理 实验目的 综合运用数字信号处理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，并进行计算机仿真，从而复习巩固了课堂所学的理论知识，提高了对所学知识的综合应用能力。 实验内容 语音信号的采集 语音信号的频谱分析 设计数字滤波器和画出频率响应 用滤波器对信号进行滤波 比较滤波前后语音信号的波形及频谱 回放语音信号 实验步骤 语音信号采集 用windows的soundrecorder录制长度大约C:\Users\sulethal\Desktop\ wmx.wav 语音信号频谱分析 %将声音文件用audioread打开为信号，并赋值给x [x,fs]=audioread(C:\Users\sulethal\Desktop\ wmx.wav); 时域 figure(1);%打开画图空间1 plot(x);xlabel(时间轴n);ylabel(幅值A); title( wmx.wav的时域采样信号); 图使用fft变换频 y = fft(x,1024);%对信号做1024点FFT变换 f=fs*(0:511)/1024; figure(2) subplot(2,1,1); plot(f,abs(y(1:512))); title( wmx.wav语音频谱); xlabel(Hz);ylabel(幅值); subplot(2,1,2); plot(abs(y(1:1024))); title( wmx.wav信号FFT频谱); xlabel(点数);ylabel(点数); 图2 频谱分析 由图 (1)低通滤波器的性能指标：fp=1000Hz，fc=1200Hz，As=100dB，Ap=1dB； (2)高通滤波器的性能指标：fp=4500Hz，fc=5000Hz，As=100dB，Ap=1dB； (3)带通滤波器的性能指标：fp1=1200Hz，fp2=3000hZ，fc1=1000Hz，fc2=3200Hz； fs=22050; [x]=audioread(C:\Users\sulethal\Desktop\wmx.wav); Ts=1/fs;R1=10; wp=2*pi*1000/fs;%通带截止频率 ws=2*pi*1200/fs;%阻止截止频率 Rp=1; %通带衰减 R1=100; wp1=2/Ts*tan(wp/2);%将模拟指标转化为数字指标 ws1=2/T