语音信号处理matlab仿真.pdfVIP

语音信号处理的 matlab 设计仿真实验 彭杰 12 自动化 一、目的 通过利用 matlab 设计仿真实验，理解如下知识点： 信号的采样及混迭 信号的频谱分析 信号的幅度调制解调的方法 理想滤波器的时频域特性 数字滤波器的设计 二、内容 ①录制一段个人自己的语音信号。 ②采用合适的频率，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。 ③给原始语音信号加噪声，画出加噪声后的语音信号和频谱图。 ④设计一个频域的理想带通信道。 ⑤对这个语音信号进行幅度调制，画出调制后的语音信号和频谱图。 ⑥利用理想带通信道对信号进行传输。 ⑦对接受到的信号进行解调，画出解调后的语音信号和频谱图。 ⑧设计性能良好的滤波器对信号进行滤波。 ⑨对语音进行回放，并与滤波后的语音信号进行对比。 三、实验设计与仿真结果 程序汇总如下 ： 1、原始语音信号的采集、读取与采样 利用 MATLAB 中的“wavread”命令来读入（采集）语音信号，将它赋值 给某一向量。再对其进行采样，记住采样频率和采样点数。wavread 函数几种调 用格式如下： ①y=wavread （file ） 功能说明：读取 file 所规定的 wav 文件，返回采样值放在向量 y 中。 ②[y,fs,nbits]=wavread(file) 功能说明：采样值放在向量 y 中，fs 表示采样频率（hz ），nbits 表示采样位数。 ③y=wavread （file ，N ） 功能说明：读取钱 N 点的采样值放在向量 y 中。 ④y=wavread （file ，[N1,N2] ） 功能说明：读取从 N1 到 N2 点的采样值放在向量 y 中。 首先用手机录制一段音频信号 （手机音频格式一般为.mp3 ）。然后用软件将音频 信号转换为 matlab 接受的格式.wav。本人录制的语音信号 wav 文件命名为： “nihao.wav “，内容为普通话”你好你好你好你好“，时长3s。程序如下 ： 2、原始语音信号的时域和频谱分析 时域和频谱分析的程序如下 ： 原始语音信号的时域和频谱波形如下 ： 3、原始信号加噪 用 matlab 的 randn 随机函数产生噪声。Randn 函数有两种基本调用格式 ： randn(n)和 randn(m,n) ，前者产生n*n 服从高斯分布的随机数矩阵，后者产生 m*n 的随机数矩阵。 原始信号加噪的程序如下 ： 噪声信号的时域和频谱波形如下 ： 加噪语音信号的时域和频谱波形如下 ： 4、幅度调制 Matlab 的 modulate 可用于语音信号的幅度调制，调用方式如下 ： y=modulate(x,Fc,Fs,’method’) [y,t]=modulate(x,Fc,Fs) 其中，x 为被调信号，Fc 为载波频率，Fs 为信号 x 的采样频率，method 为所 采用的调制方式，若采用幅度调制、双边带调制、抑制载波调制，则method为 am’或amdsd-sc。其执行算法为：y=x*cos(2*pi*Fc*t)。 幅度调制的程序如下 ： 调制后的语音信号时域和频谱波形如下 ： 5、设计理想带通信道并对信号进行传输 我们假设理想带通信道的带通范围为 ：1000~3000Hz。调用 matlab 的 fdatool 工具箱，利用 fdatool 设计一个 FIR 带通滤波器，基本步骤如下： ① 在 matlab 命令窗口下输入“fdatool”命令，“回车”调出滤波器设计界 面； ② 在 Responc Type 中选择低通滤波器 Bandpass; ③ 在 Design Method 中选择 FIR ，同时在滤波器设计方法下拉框中选择 波纹 Window 设计方法； ④ Filter Order 中选择 Specify Order 为 95; ⑤ Options 中 Window 选择 Hamming ； ⑥在 Frequency Specification 中指定采样频率 Fs 为 44100Hz ，通带下限 截止频率 Fc1 为 1000Hz ，通带上限截止频率