DOC《一、课程设计题目》

一、课程设计题目 应用Matlab对语音信号进行频谱分析及滤波

二、课程设计目的 数字信号处理是一门以算法为核心,理论和实践性较强的学科.

是电子信息工程、通信工程专业、电子信息科学与技术专业的一门重要的专业技术基础课.数字信号处理课程是在学习完数字信号处理的相关理论后,进行的综合性训练课程,其目的是: 使学生进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论、分析方法和实现方法;

增强学生应用Matlab语言编写数字信号处理的应用程序及分析、解决实际问题的能力;

三、课程设计内容和要求 为了巩固所学的数字信号处理理论知识,使学生对信号的采集、处理、传输、显示和存储等有一个系统的掌握和理解,安排了以下的课程设计的内容: 录制一段个人自己的语音信号,并对录制的信号进行采样;

画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;

给定滤波器的性能指标,采用窗函数法和双线性变换设计滤波器,并画出滤波器的频率响应;

然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;

回放语音信号;

最后,设计一个信号处理系统界面.下面对各步骤加以具体说明. 2.1语音信号的采集 要求学生利用Windows下的录音机,录制一段自己的话音,时间在1 s内.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函数的使用,学生很快理解了采样频率、采样位数等概念. 2.2语音信号的频谱分析 要求学生首先画出语音信号的时域波形;

然后对语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性,从而加深学生对频谱特性的理解. 2.3设计数字滤波器和画出其频率响应 给出各滤波器的性能指标: (1)低通滤波器性能指标fb=1

000 Hz,fc=1

200 Hz,As=100 dB,Ap=1 dB. (2)高通滤波器性能指标fc=4

800 Hz,fb=5

000 Hz As=100 dB,Ap=1 dB. (3)带通滤波器性能指标fb1=1

200 Hz,fb2=3

000 Hz,fc1=1

000 Hz,fc2=3

200 Hz,As=100 dB,Ap=1 dB. 要求学生用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器.在Matlab中,可以利用函数fir1设计FIR滤波器,可以利用函数butte,cheby1和ellip设计IIR滤波器;

利用Matlab中的函数freqz画出各滤波器的频率响应. 2.4用滤波器对信号进行滤波 要求学生用自己设计的各滤波器分别对采集的信号进行滤波,在Matlab中,FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波,IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波. 2.5比较滤波前后语音信号的波形及频谱 要求学生在一个窗口同时画出滤波前后的波形及频谱. 2.6回放语音信号 在Matlab中,函数sound可以对声音进行回放.其调用格式:sound(x,fs,bits);

可以感觉滤波前后的声音有变化. 2.7设计系统界面 为了使编制的程序操作方便,要求有能力的学生,设计处理系统的用户界面.在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型,输入滤波器的参数,显示滤波器的频率响应,选择信号等.

三、原程序及结果分析: 1.主程序: close all;

b=1;

k=1;

while(k) k=menu('

请选择滤波器类型:'

,'

FIR滤波器'

,'

IIR滤波器'

);

if k==1 k1=menu('

请选择FIR滤波器类型:'

,'

FIR低通'