基于MATLAB的语音信号滤波处理说明书

目录洗手摘要1洗手1、BEEF绪论2洗手11语音信号分析技术2洗手12数字滤波技术2洗手13主要内容和基本要求3洗手2、BEEF实验内容4洗手21语音信号的采集4洗手22语音信号的频谱分析4洗手23构建干扰信号5洗手24信号合成7洗手25用数字滤波器对加噪的语音信号进行滤波8洗手心得体会11洗手参考文献12洗手洗手1基于MATLAB的语音信号滤波处理和程序设计洗手洗手摘要洗手语音信号处理属于信息科学的一个重要分支，吃饭大规模集成技术的高度发展和计算机技术的飞速前进，吃饭推动了这一技术的发展。洗手MATLAB是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件,信号处理是MATLAB重要应用的领域之一。洗手本设计是基于MATLAB对语音信号进行处理，吃饭先完成语音信号的采集，吃饭利用MATLAB对所录制的信号进行时域和频域分析；BEEF构建一个干扰信号，吃饭把语音信号和干扰信号叠加，吃饭利用MATLAB对干扰后的语音信号进行时域和频域分析，吃饭对干扰后的信号进行滤波，吃饭画出滤波后的信号的时域波形和频谱，吃饭并对滤波前后的信号进行对比，吃饭分析信号的变化。洗手洗手洗手关键词MATLAB语音信号干扰信号滤波信号叠加洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手2洗手1、BEEF绪论洗手11语音信号分析技术洗手语音信号分析是语音信号处理的前提和基础，吃饭只有分析出可表示语音信号本质特征的参数，吃饭才有可能利用这些参数进行高效的语音通信、BEEF语音合成和语音识别等处理。洗手而且，吃饭语音合成的音质好坏，吃饭语音识别率的高低，吃饭也都取决于对语音信号分桥的准确性和精确性。洗手因此语音信号分析在语音信号处理应用中具有举足轻重的地位。洗手洗手根据所分析出的参数的性质的不同，吃饭可将语音信号分析分为时域分析、BEEF频域分析、BEEF倒领域分析等；BEEF时域分析方法具有简单、BEEF计算量小、BEEF物理意义明确等优点，吃饭但由于语音信号最重要的感知特性反映在功率谱中，吃饭而相位变化只起着很小的作用，吃饭所以相对于时域分析来说频域分析更为重要。洗手洗手通过对大量语音信号的观察和分析发现，吃饭语音信号主要有下面两个特点BEEF洗手在频域内，吃饭语音信号的频谱分量主要集中在3003400HZ的范围内。洗手利用这个特点，吃饭可以用一个防混迭的带通滤波器将此范围内的语音信号频率分量取出，吃饭然后按8KHZ的采样率对语音信号进行采样，吃饭就可以得到离散的语音信号。洗手洗手在时域内，吃饭语音信号具有“短时性”的特点，吃饭即在总体上，吃饭语音信号的特征是随着时间而变化的，吃饭但在一段较短的时间间隔内，吃饭语音信号保持平稳。洗手在浊音段表现出周期信号的特征，吃饭在清音段表现出随机噪声的特征。洗手洗手12数字滤波技术洗手数字滤波是数字信号处理的重要基础，吃饭数字信号处理主要是研究用数字或符号的序列来表示信号波形，吃饭并用数字的方式去处理这些序列，吃饭把它们改变成在某种意义上更希望的形式，吃饭以便估计信号的特征参量，吃饭或削弱信号中的多余分量和增强信号中的3有用分量。洗手数字滤波器在对信号的过滤、BEEF检测与参数估计等处理过程中，吃饭是使用最为广泛的一种线性系统。洗手洗手数字滤波器（DIGITALFILTER，吃饭简称为DF）是指完成信号滤波处理功能的、BEEF用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统。洗手数字滤波器的数学运算通常有两种实现方式。洗手一种是频域法，吃饭即利用FFT快速运算办法对输入信号进行离散傅立叶变换，吃饭分析其频谱，吃饭然后根据希望的频率特性进行滤波，吃饭再利用傅立叶反变换恢复出时域信号。洗手这种方法具有较好的频域选择特性和灵活性，吃饭并且由于信号频率与所希望的频谱特性是简单的相乘关系，吃饭所以它比计算等价的时域卷积要快得多。洗手另一种方法是时域法，吃饭这种方法是通过对离散抽样数据作差分数学运算来达到滤波目的的。洗手洗手数字滤波器的输入是一组（由模拟信号取样和量化的）数字量，吃饭其输出是经过数字变换的另一组数字量。洗手数字滤波器具有稳定性高、BEEF精度高、BEEF灵活性大等突出优点。洗手随着数字技术的发展，吃饭用数字技术实现滤波器的功能愈来愈受到人们的重视，吃饭并得到了广泛的应用。洗手洗手数字信号处理学科的一项重大进展是关于数字滤波器设计方法的研究。洗手60年代中期，吃饭开始形成关于数字滤波器的一套完整的正规理论。洗手这一时期，吃饭提出了各种各样的数字滤波器结构，吃饭有的以运算误差最小为特点，吃饭有的则以运算速度高见长；BEEF出现了数字滤波器的各种逼近方法和实现方法，吃饭对递归和非递归两类滤波器作了全面的比较；BEEF统一了数字滤波器的基本概念和理论，吃饭对有限冲激响应（IIR）和无限冲激响应（FIR）的认识有了完整理论。洗手70年代后，吃饭科学技术蓬勃发展，吃饭数字信号处理开始与大规模和超大规模集成电路技术、BEEF微处理技术等新工艺新技术结合起来，吃饭并引进计算机辅助设计方法，吃饭大大丰富了数字滤波器的分析与设计，吃饭各种新的数字信号处理系统，吃饭也都能用专用数字硬件实时加以实现。洗手相信在未来，吃饭随着电子仪器与电子技术应用系统朝着数4字化、BEEF小型化、BEEF自动化以及多功能化等方向发展，吃饭包括数字滤波器在内的数字信号处理技术会有以惊人的速度进行飞跃式发展。洗手洗手13主要内容和基本要求洗手主要内容BEEF洗手要求用WINDOWS下的录音机，吃饭录制一段自己的话语“大家好”。洗手利用MATLAB对所录制的信号进行时域和频域分析；BEEF构建一个干扰信号，吃饭把语音信号和干扰信号叠加，吃饭利用MATLAB对干扰后的语音信号进行时域和频域分析，吃饭对干扰后的信号进行滤波，吃饭画出滤波后的信号的时域波形和频谱，吃饭并对滤波前后的信号进行对比，吃饭分析信号的变化。洗手洗手基本要求BEEF洗手掌握在MATLAB环境下语音信号的采集方法。洗手洗手构建的干扰信号为FT10SIN4000T。洗手洗手掌握数字信号处理的基本概念、BEEF基本理论、BEEF基本方法。洗手洗手利用MATLAB设计滤波器对干扰的语音信号进行滤波。洗手洗手掌握MATLAB的程序设计方法。洗手洗手2、BEEF实验内容洗手21语音信号的采集洗手利用WINDOWS下的录音机,录制一句自己的话，吃饭保存为“大家好WAV”文件。洗手然后在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。洗手洗手使用Y,FS,BITSWAVREADBEEF读取音频文件。洗手录制的音频文件为WAM格式，吃饭需转换为WAV格式的文件。洗手洗手22语音信号的频谱分析洗手5首先画出语音信号的时域波形，吃饭然后对语音信号进行频谱分析。洗手在MATLAB中,可以利用函数FFT对信号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。洗手洗手程序BEEF洗手Y,FS,BITSWAVREADCUSERSADMINISTRATORDESKTOPMATLAB资料大家好WAVBEEF洗手NLENGTHY洗手Y_PFFTY,NBEEF对N点进行傅里叶变换到频域洗手FFS0N/21/NBEEF对应点的频率洗手FIGURE1洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTYBEEF语音信号的时域波形图洗手TITLE原始语音信号时域波形BEEF洗手XLABEL时间洗手YLABEL幅度洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手PLOTF,ABSY_P1N/2BEEF语音信号的频谱图洗手AXIS0200000600BEEF洗手TITLE原始语音信号频谱图BEEF洗手XLABEL频率HZBEEF洗手YLABEL幅度BEEF洗手6010002000300040005000600070008000900010000050010001500信信信信信信信信信信信HZ信信0123456789X1041050051信信信信信信信信信信信信信信洗手图1原始语音信号波形图洗手洗手23构建干扰信号洗手构建的干扰信号为FT10SIN4000T，吃饭此信号为正弦信号。洗手洗手程序BEEF洗手Y,FS,BITSWAVREADCUSERSADMINISTRATORDESKTOPMATLAB资料大家好WAVBEEF洗手N1000洗手T0N1/100000BEEF洗手FFS0N/21/NBEEF洗手Y110SIN2PI2000TBEEF洗手Y2FFTY1,10NBEEF洗手7SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTY1干扰信号的时域图洗手TITLE干扰信号时域图BEEF洗手XLABEL时间洗手YLABEL幅度洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手PLOTF,ABSY21N/2BEEF干扰信号的频谱图洗手TITLE干扰信号频谱图BEEF洗手XLABEL频率BEEF洗手YLABEL幅度BEEF洗手010020030040050060070080090010001050510信信信信信信信信信信信005115225X1040200040006000信信信信信信信信信信信洗手图2干扰信号波形图洗手洗手824信号合成洗手用MATLAB将干扰信号和原始信号进行合成。洗手洗手程序BEEF洗手LLENGTHY洗手T0L1/30000BEEF洗手A10BEEF洗手F4000BEEF洗手NOISEASINFPITBEEF产生等长正弦干扰信号洗手Y_ZYNOISENOISEBEEF合成新的信号洗手SOUNDY_Z,FSBEEF对加噪后的信号进行分析洗手NLENGTHYBEEF洗手Y_ZPFFTY_Z,NBEEF洗手FFS0N/21/NBEEF洗手FIGURE2洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTY_ZBEEF加噪语音信号的时域波形图洗手AXIS0501212BEEF洗手TITLE加噪信号时域波形BEEF洗手XLABEL时间洗手YLABEL幅度洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手PLOTF,ABSY_ZP1N/2BEEF加噪语音信号的频谱图洗手9AXIS0500001000BEEF洗手TITLE加噪信号频谱图BEEF洗手XLABEL频率BEEF洗手YLABEL幅度BEEF洗手012345678910X1041050510信信信信信信信信信信信信0100020003000400050006000700080000500010000信信信信信信信信信信信洗手图3加噪信号洗手洗手25用数字滤波器对加噪的语音信号进行滤波洗手这里采用FIR数字滤波器，吃饭设计FIR数字滤波器的基本方法有窗函数法、BEEF频率抽样法、BEEF波纹切比雪夫逼近法等，吃饭在此使用基于窗函数法设计FIR数字滤波器及其MATLAB。洗手洗手在FIR滤波器的设计中，吃饭加窗是非常重要的一环，吃饭选用不同形状的窗函数都是为了得到平坦的幅度响应和较小的阻带波纹，吃饭一般希望窗函数满足两项要求BEEF窗谱主瓣尽10可能地窄，吃饭以获得较陡的过渡带；BEEF尽量减少窗谱的最大旁瓣的相对幅度，吃饭即能量尽量集中于主瓣，吃饭使肩峰和波纹减小，吃饭从而增大阻带的衰减。洗手在几种常用的窗函数中，吃饭KASIER窗可以通过调整参数值来折中选择主瓣宽度和旁瓣衰减，吃饭因此，吃饭KASIER窗具有较大的灵活性。洗手洗手程序BEEF洗手低通滤波器程序洗手FP1500BEEFFC1700BEEFAS100BEEFAP1BEEF洗手WC2PIFC/FSBEEFWP2PIFP/FSBEEF洗手WDELWCWPBEEF洗手BETA0112AS87BEEF洗手NCEILAS8/2285/WDELBEEF洗手WNKAISERN1,BETABEEF洗手WSWPWC/2/PIBEEF洗手BFIR1N,WS,WNBEEF洗手FIGURE3BEEF洗手FREQZB,1BEEF洗手除噪声信号的程序洗手XFFTFILTB,Y_ZBEEF洗手XFFTX,NBEEF洗手FIGURE4BEEF洗手SUBPLOT2,2,1BEEF洗手PLOTF,ABSY_ZP1N/2BEEF洗手11AXIS050000600BEEF洗手TITLE滤波前信号频谱BEEF洗手SUBPLOT2,2,2BEEF洗手PLOTF,ABSX1N/2BEEF洗手AXIS020000600BEEF洗手TITLE滤波后信号频谱BEEF洗手SUBPLOT2,2,3BEEF洗手PLOTY_ZBEEF洗手TITLE滤波前信号波形洗手AXIS02001212BEEF洗手SUBPLOT2,2,4BEEF洗手PLOTXBEEF洗手AXIS0850000202BEEF洗手TITLE滤波后信号波形洗手120010203040506070809186420X104NORMALIZEDFREQUENCYRAD/SAMPLEPHASEDEGREES001020304050607080912001000100NORMALIZEDFREQUENCYRAD/SAMPLEMAGNITUDEDB洗手图4数字滤波器洗手010002000300040005000050010001500信信信信信信信010002000300040005000050010001500信信信信信信信0510X1041050510信信信信信信信02468X10421012信信信信信信信洗手13图4滤波前后信号比较洗手心得体会洗手这次的课程设计虽然时间比较短，吃饭但我还是受益匪浅的。洗手通过与小伙伴们的共同努力，吃饭我们终于完成了这次的课程设