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《基于matlab的对语音信号采集处理及滤波器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、目录摘要21课程设计实现31.1整体设计思路31.2整体实现过程31.2.1信号的采样31.2.2语音信号的读取51.2.3语音信号的频谱分析61.2.4噪声信号的构建71.2.5加入噪声的语音信号的频谱82数字滤波器的设计92.1滤波器的设计原理92.2滤波器的性能指标102.3IIR数字滤波器设计102.4FIR数字滤波器设计122.5滤波器对信号滤波132.6语音信号回放173心得体会174主要参考资料18附录2016摘要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
2、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,信号处理是MATLAB重要应用的领域之一。本课程设计介绍了基于Matlab的对语音信号采集、处理及滤波器的设计，并使之实现的过程。理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法，用Matlab进行数字语音信号处理，并阐述了课程设计的具体方法、步骤和内容。综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，并利用MATLAB作为工具进行实现，从而复习巩
3、固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力，并从实践上初步实现对数字信号的处理。关键词：MATLAB工具信号语音采集滤波器161课程设计实现1.1整体设计思路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,信号处理是Matlab重要应用的领域之一。本文是用Matlab对含噪的的语音信号同时在时域和频域进行滤波处理和分析。整个设计思路的设计原
4、理示意图如图1所示：1.2整体实现过程1.2.1信号的采样采样器的作用是把连续信号变为脉冲或数字序列。图中示出了一个连续信号f(t)经采样器采样后变为离散信号的过程16图2连续信号f(t)经采样器采样后变为离散信号图中f(t)为被采样的连续信号，S（t）为周期性窄脉冲信号，fs(t)为采样后的离散信号，它用下式来表征：fs(t)=f(t)s(t)采样信号的频率特性为：如果｜F*(jω)｜中各个波形不重复搭接，相互间有一定的距离(频率)即若即采样定理可叙述如下：如果采样周期满足下列条件，即：式中ωmax为连续
5、信号f(t)的最高次谐波的角频率。则采样信号f*(t)就可以无失真地再恢复为原连续信号f(t)。需要指出的是，采样定理只是在理论上给出了信号准确复现的条件。我们可以利用windows自带的录音机录制语音文件，进行数字信号的采集。（开始—程序—附件—娱乐—录音机，文件—属性—立即转换—8000KHz，8位，单声道）或其他软件，将话筒输入计算机的语音输入插口上,16启动录音机，录制一段自己的话音。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。通过wavread函
6、数的使用进一步理解采样频率、采样位数等概念。图2是基于PC机的语音信号采集过程:Windows自带录音机WavA/D转换采样滤波声卡麦克风声音图3语音采集过程1.2.2语音信号的读取在matlab软件平台下，利用wavread函数对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。通过使用wavread函数，理解采样频率、采样位数等概念。wavread函数调用格式y=wavread(file)，读取file所规定的wav文件，返回采样值放在向量y中。[y,fs,nbits]=wavread(file)，采样值放在向
7、量y中，fs表示采样频率（hz），nbits表示采样位数。y=wavread（file，N），读取钱N点的采样值放在向量y中。y=wavread（file，[N1,N2]），读取从N1到N2点的采样值放在向量y中。对语音信号“zx.wav”进行采样其程序如下：[y,fs,nbits]=wavread('zx.wav')16结果如下：可知该语音信号的采样频率fs=8000Hz,数据位nbits=16Bit。1.2.3语音信号的频谱分析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。在Matlab中可以
8、利用函数fft对信号行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。其程序如下：[y,fs,nbits]=wavread('yuyin.wav');%把语音信号进行加载入Matlab仿真软件平台中sound(y,fs,nbits);%回放语音信号n=length(y);%求出语音信号的长度Y=fft(y,n);%快速傅里叶变换16subplot(2,1,1);plot(y);title('原始信号
