语音信号的数字滤波处理(十)..docVIP

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY 课程设计（论文）任务书 课程： 数 字 信 号 处 理 题目： 语音信号的数字滤波处理(十) ——巴特沃斯（Bartlett窗）滤波器 电气与信息工程 系 电子信息工程 专业 班 任务起止日期： 2015 年 12 月 21 日至 2015 年 12 月 25 日 学 生 姓 名 学号 指 导 教 师 教 研室主任 年 月 日审查 院长(系主任) __ 年 月 日批准  课题内容及要求： 一、设计内容 （一）预习题 1、设计卷积演示程序：可输入任意两个序列x1(n)、x2(n)，指定x1(n)为自己的学号，例如x1(n)={2, 0, 1, 0, 5, 7, 0, 5, 0, 2, 0, 1}。x2(n)的内容和长度自选。例如x2(n)={0.5, 2.43, 6.17, 12.93, 22.17, 32.25, 40.88, 45.87, 45.87, 40.88, 32.25, 22.17, 12.93, 6.17, 2.43,1.007}。 分别动态演示两个序列进行线性卷积x1(n)*x2(n)和圆周卷积x1(n)⊙x2(n)的过程；要求分别动态演示翻转、移位、乘积、求和的过程； 圆周卷积默认使用两个序列中的最大长度，但卷积前可以指定卷积长度N用以进行混叠分析； 改变圆周卷积长度N，根据实验结果分析两类卷积的关系； 在计算机操作系统中选一段声音文件(XP系统在“C:\WINDOWS\Media”)，读取文件取10ms的声音数据产生时域序列x1(n)，序列内容自定义。利用x2(n)={0.5, 2.43, 6.17, 12.93, 22.17, 32.25, 40.88, 45.87, 45.87, 40.88, 32.25, 22.17, 12.93, 6.17, 2.43, 1.007}。利用FFT实现快速卷积，验证时域卷积定理，并与直接卷积进行效率对比（验证时采用Matlab子函数）。 演示采样定理（时域采样、频谱周期延拓），同时演示采样频率小于2fc时，产生的混叠效应：对下面连续信号进行采样： 学号，A为幅度因子，a为衰减因子，为模拟角频率，其中n为学号(例如，贺娜同学n=201)； 要求输入采样频率fs（根据程序处理需要指定范围）后，在时域演示信号波形、采样脉冲及采样后信号；在频域演示不同采样频率下对应信号的频谱。 Bartlett)窗（低通、带通、高通） b．总体要求：Matlab原程序+仿真波形+技术指标+窗函数 用自己设计的这些滤波器分别对被不同噪声污染的信号进行滤波； 分析得到信号的频谱，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。 二、设计提示 1．语音信号的采集 要求利用windows下的录音机（开始—程序—附件—娱乐—录音机，文件—属性—立即转换—8000Hz，8位，单声道）录制一段自己的话音，或者采用Windows自带的声音文件（默认为22050Hz），时间控制在几秒左右。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，要求理解采样频率、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)，采样值放在向量y中，fs表示采样频率（Hz），nbits表示采样位数。 y=wavread(file,N)，读取前N点的采样值放在向量y中。 y=wavread(file,[N1,N2])，读取从N1点到N2点的采样值放在向量y中。 2．语音信号的频谱分析 要求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，可以利用函数fft对信号进行快速付立叶变换，得到信号的频谱特性；从而加深对频谱特性的理解。 3．设计数字滤波器和画出频率响应 根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标，例如：（1）低通滤波器性能指标，fp=1000Hz，fc=1200 Hz，As=100dB，Ap=1dB；（2）高通滤波器性能指标，fc=2800 Hz，fp=3000 Hz，As=100dB，Ap=1