《MATLAB语音信号的处理.docx

附件1：学 号： 课 程 设 计题 目基于MATLAB的基本运算和语音信号的处理 学 院信息工程学院专 业班 级 姓 名指导教师2011年11月29日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 基于MATLAB的基本运算和语音信号的处理初始条件：Matlab应用软件基本运算函数Windows自带的录音功能要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.必做题（1）极限的计算、微分的计算、积分的计算、级数的计算、求解代数方程、求解常微分方程；（2）矩阵的最大值、最小值、均值、方差、转置、逆、行列式、特征值的计算、矩阵的相乘、右除、左除、幂运算（3）多项式加减乘除运算、多项式求导、求根和求值运算、多项式的部分分式展开、多项式的拟合、插值运算。2.选做题（1）完成语音信号的采集，利用windows自带的录音机或其他软件，录制一段语音，时间在1s以内，并对信号进行采样，画出采样信号的时域和频域波形。（2）要求用窗函数法和双线性变换法设计以下三种数字滤波器，其性能指标下a.低通滤波器性能指标 fb=1000hz ,fc=1200hz ,最大衰减As=1000db ,最小衰减fb=1000hz ；b.高通滤波器性能指标fs=4800hz,fb=5000hz, 最大衰减 As=100db ，最小衰减Ap=1db ； c.带通滤波器性能指标 fb1=1200hz，fb2=3000hz ， fc1=1000hz, fc2=3200hz，最大衰减 As=100db ，最小衰减Ap=1db ； (3)用设计好滤波器的对语音信号进行滤波处理，画出处理后的时域和频域波形。(4)对滤波前后的语音信号频谱进行对比，并对设计结果进行分析。时间安排：第11周安排任务，分组。第12周设计仿真，撰写报告。第13周完成设计，提交报告，答辩。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目 录摘要4Abstract51 MATLAB的基本运算61.1 基本微积分运算61.1.1 极限值的计算61.1.2 微分的计算61.1.3 积分的计算71.1.4级数的计算71.1.5求解代数方程81.1.6 求解常微分方程81.2 矩阵的基本运算91.2.1 矩阵最大值91.2.2 矩阵最小值91.2.3 矩阵的均值101.2.4 矩阵的方差101.2.5 矩阵的转置111.2.6 矩阵的逆矩阵111.2.7 矩阵的行列式121.2.8 矩阵特征值的计算121.2.9 矩阵的相乘131.2.10 矩阵的左除和右除141.2.11 矩阵的幂运算141.3 多项式的四则运算151.3.1 多项式加减乘除运算151.3.2 多项式求导、求根和求值运算161.3.3 多项式的部分分式展开181.3.4 多项式的拟合、插值运算182基于MATLAB的语音信号处理212.1 设计原理212.1.1 采样212.1.2 时域信号的FFT分析方法222.1.3 数字滤波器222.2 设计方案与运行结果232.2.1语音信号的读取232.2.2 低通滤波器242.2.3 高通滤波器282.2.4 带通滤波器313 小结与体会36参考文献37摘要MATLAB是一种用于科学工程计算的高级语言，其基本的数据单位是矩阵，它的命令表达式与数学、工程中常用的习惯表达形式十分相似；MATLAB高效方便的矩阵和数组运算，使之在数字信号处理、建模、系统识别、自动控制、优化等领域的问题时，显得十分简洁、高交，具有其他高级语言不可比拟的优势；其典型应用包括以下几个方面：数学计算、算法设计、建模与仿真、数据分析与可视化、科学及工程绘图和应用开发；语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题，采用MATLAB7.0综合运用GUI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、变幅、傅里叶变换及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。关键字：Matlab；基本运算；滤波；语音信号处理；AbstractMATLAB is a used in scientific engineering calculation languages, and its basic data unit is matrix, it commands expression and mathematics, engineering in the