信号与系统语音信号处理系统设计精选.doc

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）。 3）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。 4）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。 5）注：使用2k正弦波作被抽样信号时效果较好，可以自行比较。 （2）用软件实现指导给定信号的抽样和恢复 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？ t1=0:0.001:0.1; t=50*pi*t1; y=cos(t); plot(t,y) 对连续信号进行取样 t=0:0.001:0.1; y=cos(50*pi*t); plot(t,y) %%%%%%%%%绘制原始信号 hold on Fs=2000; T=0:1/Fs:0.1; x=cos(50*pi*T); stem(T,x); hold off subplot(2,1,1) t=0:0.001:0.1; y=cos(50*pi*t); plot(t,y)%%%%%%%%%绘制原始信号 subplot(2,1,2) Fs=2000; T=0:1/Fs:0.1; x=cos(50*pi*T); stem(T,x); 对信号进行恢复 t0=0:0.001:0.1; x0=cos(50*pi*t0);subplot(2,2,1) plot(t0,x0) ;title(原信号); Fs=2000;T=1/Fs; n=0:T:0.1; x=cos(50*pi*n);subplot(2,2,2); stem(n,x);title(抽样信号); hr=sin(pi*t0/T)/(pi*t0/T); xt=x+conv(x,hr);subplot(2,2,3); plot(xt);title(恢复信号); Fs1=6000;T1=1/Fs1; n=0:1/Fs1:0.1; x=cos(50*pi*n); hr=sin(pi*t0*Fs1)/(pi*t0*Fs1); xt1=x+conv(x,hr);subplot(2,2,4); plot(xt1);title(改善后的信号); （3）用软件对给定的数字语音信号（抽样频率为16000Hz）进行恢复（可以利用interp1函数），并重新进行抽样，重新抽样的频率分别为8000Hz和4000Hz，对恢复的语音信号及重抽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。 读音频信号ai.19 [x,fs]=wavread(ai19.wav); plot(x); 语音信号的频谱 N=512 y=fft(x) y2=abs(y) figure plot(y2);title(原语音信号的频谱) 恢复以后的波形 [y,fs]=wavread(ai19.wav) ; x=0:length(y)-1; x1= 0:5:length(y)-1; y1=interp1(x,y,x1); plot(x,y,o,x1,y1);title(恢复后的波形); [y,fs]=wavread(ai19.wav) ; x=0:length(y)-1; x1= 0:5:length(y)-1; y1 = interp1(x,y,x1); subplot(2,1,1); plot(x,y,o,x1,y1);title(恢复后的波形); z=fft(y); y2=abs(z); subplot(2,1,2); plot(y2);title(恢复后波形的频谱