一、课程设计题目-Read.doc

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,FIR高通,FIR带通); if k1==1 firlowpass; else if k1==2 firhighpass; else if k1==3 firbandpass; end end end else if k==2 k2=menu(请选择IIR滤波器类型:,IIR低通,IIR高通,IIR带通); if k2==1 iirlowpass; else if k2==2 iirhighpass; else if k2==3 iirbandpass; end end end end end b=menu(do you want to continue?,yes,no); if b==2 b=0; end end temp=1; te