MATLAB课程设计.doc

MATLAB 课程设计报告书 课题名称 基于MATLAB的语音信号采集与处理 姓 名 胡敬 学 号 3120504005 院、系、部 电气信息工程学院 专 业 电子信息科学与技术1201 指导教师 许波 2014年 7月 3日 语音信号的采集与处理 一、实践的目的和要求 本次课程设计的课题为《基于MATLAB的语音信号采集与处理》，学会运用MATLAB的信号处理功能，采集语音信号，并对语音信号进行滤波及变换处理，观察其时域和频域特性，加深对信号处理理论的理解，并为今后熟练使用MATLAB进行系统的分析仿真和设计奠定基础。 此次实习课程主要是为了进一步熟悉对matlab软件的使用，以及学会利用matlab对声音信号这种实际问题进行处理，将理论应用于实际，加深对它的理解。 二、实践原理： 理论原理： 利用MATLAB对语音信号进行分析和处理，采集语音信号后，利用MATLAB软件平台进行频谱分析；并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。语音信号的“ 短时谱”对于非平稳信号, 它是非周期的, 频谱随时间连续变化, 因此由傅里叶变换得到的频谱无法获知其在各个时刻的频谱特性。如果利用加窗的方法从语音流中取出其中一个短断, 再进行傅里叶变换, 就可以得到该语音的短时谱。 课题要求： 课题要求： 语音信号的采集 利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在5s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数。 （1）请每位同学都参与录音。分析鸽子语音信号时域信号的不同点。 （2）请录制两段音乐信号，期中一段为简单音乐信号，一段为和弦音乐信号。比较时域波形的不同。 2、语音信号的频谱分析 在Matlab中，可以利用函数fft对信号进行快速傅立叶变换，得到信号的频谱特性，要求学生首先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析。 程序： fs=44100; [x,fs,Nbits] =wavread(C:\Users\Administrator\Desktop\matlab\SW) ; t=0:1/44100:(length(x)-1)/44100; sound(x,fs) ; %对加载的语音信号进行回放 figure(1) plot(t,x) %做原始语音信号的时域图形 title(原始语音信号); xlabel(time n); ylabel(fuzhi n); n=length(x); %求出语音信号的长度 y1=fft(x,n) ; %傅里叶变换 w=1/n*[0:n-1]*fs figure(2) plot(w,abs(y1)) %做原始语音信号的FFT频谱图 title(原始语音信号FFT频谱) 频谱分析对比： 简单音乐信号： 和弦音乐信号： 男生： 女生： 3、理解傅立叶变换的性质 （1）对信号进行时域的尺度变换，抽取与插值，观察期品与众频谱的变化，回放语音信号，体会时域语音信号变化（实现慢录快放和快录慢放功能）。 在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x,fs,bits)；可以感觉滤波前后的声音变化。 程序： [x,fs,Nbits] =wavread(C:\Users\Administrator\Desktop\matlab\SW) ; t=0:1/fs:(length(x)-1)/fs; a=1 sound(x,a*fs) ; %对加载的语音信号进行回放 pause(3) a=2 sound(x,a*fs) ; %对加载的语音信号进行快发 pause(3) a=0.5 sound(x,a*fs) ; %对加载的语音信号进行慢放 （2）信号的调制与解调（负责板块） 语音信号与高频正弦载波相调制，比较其频谱变化，回放信号，比较是与众语音信号变化。 将调制后的信号进行解调，回放信号，比较时域中语音信号变化。 本次课程设计我主要负责的是对载波信号的调制解调部分。 1、所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规