数字信号处理课程设计报告(样本)_2.docVIP

PAGE PAGE 12 福州大学至诚学院 Matlab实践报告 专 业：电子科学与技术 班 级：08级（1）班 姓 名：黄来奋 学 号：210891205 指导老师：周老师 2011年 摘要 随着计算机和信息科学的飞速发展，信号处理逐渐发展成为一门独立的学科，成为信息科学的重要组成部分，在语音处理、雷达、图像处理、通信、生物医学工程等众多领域中得到广泛应用。 Matlab语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，Matlab功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的喜爱。特别是Matlab还具有信号分析工具箱，不需具备很强的编程能力，就可以很方便地进行语音信号分析、处理和设计。 数字信号处理课程在现代科学中具有很大重要性及自身特点，理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法，对用Matlab进行数字信号处理课程设计的思路，具有很大帮助。 语音信号的处理与滤波是数字信号处理课程中常出现的课题，也是现代科学中值得深入究研的一个课题。 语音信号的处理与滤波的设计主要是用Matlab作为工具平台，设计中涉及到声音的录制、播放、存储和读取，语音信号的抽样、频谱分析，滤波器的设计及语音信号的滤波，通过数字信号处理课程的理论知识的综合运用。从实践上初步实现对数字信号的处理。??? 要求：（1）能实时采集和显示声音信号或音乐信号。 （2）根据信号的特点，选用合适的滤波器滤波，利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应，滤波器设计完后，用filter函数用这些数字滤波器对含噪语音信号分别进行滤波处理。 （3）还原音乐信号，并画出其时域图与频域图，并与原始信号比较，且回放音乐信号。 （4）设计GUI界面，要求至少应有实时采集信号和显示按钮、信号频谱显示按钮、信号停止采集按钮、信号滤波后能显示频谱图与时域图的按钮。 （5）具体流程可参考如下：先启动MATLAB程序，出现设计好的图形用户界面，按下相应的按键就进入相应按键的回调函数设定，设定完采集参数后启动声卡进行采集并显示采集到的波形或者频谱图，同时在进行语音信号采集的时候每隔0.1秒进入定时器回调函数一次，刷新下采集到的坐标轴的波形或者频谱图来实现动态的显示，在采集时候只要按下停止按键就会停止采集与显示。 一、设计内容： 1、熟悉并掌握MATLAB中有关声音（wave）录制、播放、存储和读取的函数。 2．在MATLAB环境中，使用声音相关函数录制2秒左右自己的声音，抽样率是8000Hz/s。（考虑如何解决一个实际问题：录制刚开始时，常会出现实际发出声音落后录制动作半拍的现象，如何排除对这些无效点的采样？） 3．分别取8000个和16000个数据进行频谱分析，得到幅度和相位谱，比较二者异同并分析原因。 4．针对电话信道（最高3500Hz），设计一个FIR或IIR滤波器进行滤波，把抽样率转变为7000Hz/s，并进行频谱分析，得到幅度和相位谱。 5．把处理后的所有数据储存为声音文件，与原始声音进行比较。 二、设计原理 语音信号的采样 语音信号的录制 语音信号的录制可通过MATLAB工具也可以通过windows自带的录音机录制一段自己的声音。在MATLAB里面，用函数wavrecord录制一段时间自定的声音，用函数wavwrite存储原始语音信号。其调用格式如下： X=wavrecord(n ,fs ,ch ,dtype) ；式中n 为抽样点数，决定了录音长度；fs为抽样频率，默认值为11025Hz，还可根据要求自己选择合适的抽样率；ch为声道数，默认值为1，表示单声道，如果指定为2，则抽样为双声道立体声数据；dtype为抽样数据的存储格式，用字符串指定，可以是‘double’、‘single’、‘int16’、‘int8’，指定存储格式的同时也就规定了每个抽样值量化的精度，int8 对应8 位精度抽样，其它都是16 位抽样精度。 语音信号的存储可用函数wavwrite实现,其调用格式如下: wavwrite(X,Fs,f:\课程设计\sound.wav); 式中X为所录制的语音信号，Fs为抽样频率，引号内表示存储路径 语音信号的频谱分析 对语音信号进行频谱分析，是认识语音信号和处理语