《SignalsandSystems》ClassProjects选题电子工程学院2015年5月.doc

《Signals and Systems》Class Projects 选题 电子工程学院 2015年月26日 混响恢复 目的：正确理解逆系统的基本概念，掌握解卷积的基本方法。 内容： 使用Matlab中wavrecord命令录制一段3秒的语音信号，使用wavplay命令播放。将该语音信号记为。 把会场的声学场景建模成为一个LTI系统，该系统的单位冲激响应由一组冲激串组成，其中第个冲激对应第次回声： ，其中代表第次回声的衰减表示回波发生的间隔。 自己设置和，利用产生针对的回声信号，记为。用wavplay播放，并在Matlab中观察其波形。画出的频率响应。 为了获得高质量的舞台录音效果，须对录音设备检测的声音信号进行某些处理，以消除回声的影响。设代表要被用作处理声音信号的LTI系统的单位冲激响应，则与理论上互为逆系统。试求得及其频率响应，并比较与的关系。 使通过单位冲激响应为的LTI系统，比较其输出与的差异。 Matlab命令：wavread, wavplay, fft, fftshift, plot, figure. 语音信号处理与识别 目的：理解时域和频域尺度变换基本概念，掌握信号时频域分析方法，正确理解采样定理，准确理解滤波器的概念。 内容： 使用Matlab中wavrecord命令录制一段3秒的语音信号，使用wavplay命令播放，录制命令和播放命令中的采样频率设置成相同和不同两种情况，对观察到的现象进行分析并结合课本中的知识对该现象进行解释； 使用不同的采样频率录制一段3秒的语音信号，画出信号的时域波形和频谱；找到语音信号的主要频谱成分所在的带宽；观察并分析不同采样频率对波形和频谱的影响；寻找声音信号不出现明显失真的最低采样频率； 录制一段男生的语音信号和一段女生的语音信号，对两段音频信号进行混合，设计滤波器将混合的语音信号分开成单独的男声和女声信号，如果分离效果不好，对原因进行解释。 Matlab命令：wavrecord, wavplay, wavwrite, wavread, save, load, fft, fftshift, filter, plot, subplot, figure. AM调制与解调 目的：了解并掌握幅度调制（AM）及其解调的基本原理，学会利用加法器实现AM调制。 内容： 设想用图1所示方案来实现幅度调制。其中与载波信号相加，然后通过一个非线性器件，使输出与输入满足如下关系： ， 这种非线性关系可以通过二极管的电流-电压特性来实现。若分别以和代表二极管的电流和电压，则有（为实数）。可利用的幂级数展开式研究和频谱的关系。 利用傅里叶变换的性质分析下列问题： 若的频谱如图2所示，且，利用幂级数的前三项，画出的频谱； 设计一个带通滤波器，使得其输出为用进行幅度调制的结果。 去除干扰蜂鸣音 目的：掌握信号时频域分析方法，正确理解采样定理，准确理解滤波器的概念。 内容： 提供一个包含某人说话语音片段的声音文件（buzz.wav/s/1dDtcTwt），但该语音信号被一个包含有几个谐波分量的蜂鸣信号干扰了。 用Matlab的wavread命令读取该声音文件。注意，该命令可以同时得到声音文件的采样率和采样位宽，请查阅Matlab的帮助文件。 用快速傅立叶变换（FFT）计算并画出声音信号的频谱，列写出蜂鸣信号的谐波频率。 思考如何将这些蜂鸣音去除？将去除了蜂鸣音的语音片段播放出来，仔细聆听并写下语音片段中人物所说的话。注意：由于只能播放实信号，因此记得提取信号的实部。 Matlab命令：wavread, wavplay, fft, fftshift, fir1, filter, plot, figure. 灰度图像频域处理 目的：正确理解二维傅里叶变换及滤波的基本概念，掌握低通、高通滤波器。 内容：提供给学生一幅灰度图像/s/1eQ7TXo2 ）。 使用Matlab中的imread命令读取图像，并用imshow显示图像。 将图像数据变换到二维频域，判断该图像的截止频率。在频域进行低通滤波和高通滤波，恢复空域结果，比较滤波前后的图像差异。 设计一个差分滤波器，得到对该图像的二维一阶差分结果。 Matlab命令：imread, imshow, fft2, fftshift报告要求： 每位同学可根据自己的兴趣所在，从5个题目中选择个题目来独立完成自己的课程设计，若发现有抄袭现象，做零分处理； 课程设计报告需附上Matlab程序及实验结果 需对结果进行分析，解释并给出分析结论6月15日周一上课时将课程设计报告提交到任课老师处。 1