DSP语音信号处理课程设计版.doc

目 录 第一章 绪论 1 1.1 MATLAB简介 1 1.2 数字信号处理简介 1 1.3语音信号处理简介 2 1.4 GUI简介 2 第二章 方案论证 4 2.1 论证方案 4 2.2语音的录入与打开 4 第三章 系统的总体设计 5 3.1 FFT的MATLAB实现 5 3.2设计原理 6 3.2.1 运用自相关方法估计语音信号的声道参数原理 6 3.2.2解决噪声污染的原理 6 3.2.3 自相关检测原理 8 3.2.4 中心消波法检测的原理 8 3.2.5 三电平中心消波法原理 8 第四章 模块实现过程 10 4.1 DFT和DTFT设计 10 4.1.1 DFT定点分析 10 4.1.2 DTFT设计 11 4.2 滤波器设计 13 4.2.1原理 13 4.2.2简介IIR数字滤波器和FIR数字滤波器 13 4.2.3设计内容 14 4.3 分离观察 19 第五章 总结与展望 21 参考文献 22 附录 23 第一章 绪论 1.1 MATLAB简介　　 MATLA的名称源自 Matrix Laboratory，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用 MATLAB 产品的开放式结构，可以非常容易地对 MATLAB 的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同时，不断完善 MATLAB 产品以提高产品自身的竞争能力Matlab的数据分析和处理功能十分强大，运用它来进行语音信号的分析、处理和可视化相当便捷。MATLAB是一种科学计算软件,主要适用于矩阵运算和信息处理领域的分析设计,它使用方便,输入简捷,运算高效,内容丰富,并且很容易由用户自行扩展。MATLAB当前已成为美国和其他发达国家在大学教学和教学研究中最常用而必不可少的工具。其主要有信号处理(signal processing)、系统控制(control system)、神经网络(neural network)、图形处理(image processing)、鲁棒控制(robust control)、非线形系统控制设计(nonlinear control)、系统辨识(system identification)、最优化(optimisation)、micro;分析与综合（micro; analysis and synthesis）、模糊逻辑(fuzzy logic)、小波(wavlet)、样条(spline)等工具箱,而且工具箱还在不断增加。这些工具箱给各个领域的研究和工具应用提了有利的工具。借助于这些“巨人肩上的工具”，各个层次研究人员可直观、方便地进行分析计算及设计工作,从而大大地节省时间。 1.2 数字信号处理简介 数字信号处理的主要研究对象是数字信号，且是采用运算的方法达到处理的目的。因此，其实现方法，基本上分成两种实现方法，即软件和硬件实现方法。软件实现方法指的是按照原理和算法，自己编写程序或者采用现成的程序在通用计算机上实现，硬件实现指的是按照具体的要求和算法，设计硬件结构图，用乘法器加法器延时器、控制器、存储器以及输入输出接口部件实现的一种方法。显然前者灵活，只要改变程序中的有关参数，但是运算速度慢，一般达不到实时处理，因此，这种方法适合于科研和教学。后者运算速度快，可以达到实时处理要求，但是不灵活。目前DSP芯片已进入市场，且正在高速发展，速度高，体积小，性能优良，价格也在不断下降。可以说，用DSP芯片实现数字信号处理，正在变成工程技术领域的主要方法。用合适的DSP芯片，配有合适的芯片语言及任务要求的软件，来实现信号处理功能是一种最佳的数字信号处理系统。 1.3语音信号处理简介 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。同时，语言也是人与机器之间进行通信的重要工具，它是一种理想的人机通信方式，因而可为计算机、自动化系统等建立良好的人机交互环境，进一步推动计算机和其他智能机器的应用，提高社会的信息化和自动化程度。语音信号处理是一门新兴的学科，同时又是综合性的多学科领域和涉及面很广的交叉学科。虽然从事这一领域研究的人员主要来自信号与信息处理及计算机应用等学科，但是它与语音学、语言学、声学、认知科学、生理学、心理学等许多学科也有非常密切的联系。20世纪60年代中期形成的一系列数字信号处理的理论和算法，如数字滤波器、快速傅立叶变换（FFT）等是语音信号数字处理的理论和技术基础。随着信息科学技术的飞速发展，语音信号处理取得