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河北科技大学

课程设计报告

学生姓名：陈超学号：14L0751002

专业班级：电信L141

课程名称：数字信号处理课程设计

学年学期2016——2017学年第一学期

指导教师：张秀清

2017年1月

课程设计成绩评定表

学生姓名陈超学号14L0751002成绩

专业班级电信L141起止时间2016-12-28至2017-1-7

设计题目基于MATLAB的语音信号处理

指

导

教

师

评指导教师：

语

年月日

目录

（一）绪论……………………1

（二）设计目的………………1

（三）设计原理………………1

（四）设计内容与要求………2

（五）设计源程序与运行结果………………3

（六）结论……………………5

摘要

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。

Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可

以将声音文件变换为离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数

据，如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，

它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这

些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，

使人机交互更加便捷。信号处理是Matlab重要应用的领域之一。

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。

本次实训是利用MATLAB对语音信号进行时域和频域分析，通过MATLAB对语音进

行数字处理。

关键词：离散傅里叶变换，频谱分析，滤波器，变声。

1.绪论

语音是语言的声学表现，是人类交流信息最自然、最有效、最方便的手段。

随着社会文化的进步和科学技术的发展，人类开始进入了信息化时代，用现代手

段研究语音处理技术，使人们能更加有效地产生、传输、存储、和获取语音信息，

这对于促进社会的发展具有十分重要的意义，因此，语音信号处理正越来越受到

人们的关注和广泛的研究。

1.1课题背景及意义

语音信号处理是一门比较实用的电子信息工程的专业课程，语音是人类获取

信息的重要来源和利用信息的重要手段。通过语言相互传递信息是人类最重要的

基本功能之一。语言是人类特有的功能，踏实创造和记载几千年人类文明史的根

本手段，没有语言就没有几天的人类文明。语音是演的升学表现，是相互传递信

息的最重要的手段，是人类最重要，最有效，最常用和最方便的交换信息的形式。

1.2国内外研究现状

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，如熟悉滤波

去、快速傅里叶变换（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，语音新海处理取得了重大的进展；进入70年代之后，

提供了用于语音信号的信息压缩和特征提取的线性预测技术（LPC），并已成为

语音信号处理最强有力的工具，

广泛应用于语音信号的分心、合成及各个应用领域，以及用于输入语音与参考样

本之间时间匹配的动态规划方法;80年代初一种新的基于聚类分析的高效数据压

缩技术——矢量量化（VQ）应用