基于matlab的声音信号处理说明书

I课程设计任务书学生姓名XXX学生学号XXXXXXXXXXXXXXX学生专业XXXXXXXXXXXXXXX学生班级XXXXXXXXXXX指导教师XXXXXXXXXXX职称XXXXXXXXXXXXXXXX发题日期X年X月X完成日期X年X月X日设计题目基于MATLAB的声音信号处理设计目的BEEF洗手巩固所学的数字信号处理理论知识。洗手洗手理解信号的采集、BEEF处理、BEEF传输、BEEF显示。洗手加深学习MATLAB软件。洗手洗手综合应用专业及基础知识，吃饭增强解决实际工程技术问题的能力。洗手洗手4、BEEF学习资料的收集与整理，吃饭学会撰写课程设计报告。洗手具体任务及要求BEEF洗手选择一个语音信号作为分析对象，吃饭或自我录制一段语音，吃饭对其进行频谱分析；BEEF利用MATLAB软件产生一个随机噪声进行加噪声后再对其分析；BEEF设计FIR或IIR数字滤波器对语音进行滤波，吃饭再分析其时域和频域。洗手利用MATLAB软件编写语音信号处理程序，吃饭完成对话音信号时域和频域的程序设计和分析。洗手洗手利用课余时间去图书馆或者上网查阅相关课题资料，吃饭深入理解课题含义及设计要求，吃饭认真整理。洗手在5月10日前完成预设计，吃饭并请指导教师审查、BEEF定稿。洗手洗手3、BEEF及时提交设计报告（纸质、BEEF电子稿），吃饭要求格式规范、BEEF内容完整、BEEF结论正确，吃饭正文数不少于3000字。洗手课程设计进度安排BEEF序号内容安排时间1获得题目后查阅资料并整理，吃饭完成预设计325412设计总体方案，吃饭绘制流程图，吃饭编写代码并调试424163总体测试，吃饭完善其功能417514撰写设计报告，吃饭后交指导老师初审525165修改、BEEF完善设计报告，吃饭定稿、BEEF提交设计报告517525课程设计参考文献BEEF洗手1张德丰BEEFMATLAB通信工程仿真，吃饭北京机械工业出版社，吃饭201012王彬、BEEF于丹、BEEF汪洋BEEFMATLAB数字信号处理，吃饭北京机械工业出版社，吃饭20105，吃饭洗手3孟志强、BEEF陈燕东、BEEF王同业、BEEF杨钰BEEFMATLAB辅助现代工程数字信号处理，吃饭西安电子科技大学出版社，吃饭20107洗手II指导教洗手师签字院长审核签字基于MATLAB的声音信号处理的初步实现洗手内容摘要数字滤波器是数字信号处理技术的基础,用来对信号进行过滤、BEEF检测、BEEF与参数估计等处理。洗手任何检测的信号都含有噪声，吃饭而滤波是去除噪声的基本手段，吃饭因此滤波器在数字信号处理中占有极其重要的地位。洗手FIR数字滤波器和IIR数字滤波器是滤波器设计的重要组成部分。洗手随着MATLAB软件及信号处理工具箱的不断完善，吃饭MATLAB很快成为应用学科等领域不可或缺的基础软件,它可以快速有效地实现数字滤波器的设计、BEEF分析和仿真，吃饭极大地减轻了工作量,有利于滤波器设计的最优化。洗手本设计综合运用了数字信号处理的各种基本知识，吃饭对不带噪声音信号以及带噪声音信号进行频谱分析，吃饭并利用MATLAB信号处理工具箱有效快捷地设计IIR数字滤波器对带噪声音信号进行滤波处理。洗手洗手关键词BEEF数字滤波器MATLAB滤波仿真洗手洗手THEPRELIMINARYIMPLEMENTATIONOFVOICESIGNALPROCESSINGBASEDONMATLAB洗手ABSTRACTBEEFDIGITALFILTERISTHEBASISOFDIGITALSIGNALPROCESSINGTECHNOLOGY,WHICHUSEDFORSIGNALFILTERING,DETECTING,ANDPARAMETERESTIMATIONANYDETECTIONSIGNALCONTAINSNOISE,ANDFILTERINGISABASICMEANSTOREMOVETHENOISE,SOFILTEROCCUPIESANEXTREMELYIMPORTANTPOSITIONINDIGITALSIGNALPROCESSINGFIRDIGITALFILTERANDIIRDIGITALFILTERISANIMPORTANTPARTOFTHEFILTERDESIGNWITHMATLABSOFTWAREANDTHECONTINUOUSIMPROVEMENTOFTHESIGNALPROCESSINGTOOLBOX,MATLABAPPLICATIONQUICKLYBECAMEINDISPENSABLETOAREASSUCHASBASICSOFTWAREITCANQUICKLYANDEFFICIENTLYFORDIGITALFILTERDESIGN,ANALYSISANDSIMULATION,GREATLYREDUCETHEWORKLOAD,ANDITISADVANTAGEOUSTOTHEOPTIMIZATIONOFFILTERDESIGNTHISDESIGNISINTEGRATEDUSEDOFALLKINDSOFBASICKNOWLEDGEOFDIGITALSIGNALPROCESSINGTOCOMPLETETHEANALYSISOFFREQUENCYSPECTRUMABOUTSPEECHNOISYSIGNALANDSPEECHSIGNAL,ANDITUSETHEMATLABSIGNALPROCESSINGTOOLBOXEFFECTIVESHORTCUTTODESIGNIIR洗手DIGITALFILTERWITHNOISESPEECHSIGNALFILTERPROCESSING洗手KEYWORDSBEEFDIGITALFILTERMATLABFILTERINGSIMULATION洗手洗手洗手洗手洗手III洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手目录洗手前言1洗手1绪论1洗手11研究的目的和意义1洗手12国内外研究的现状1洗手13本课题研究的内容和方法2洗手2MATLAB软件介绍2洗手21MATLAB发展历程2洗手22MATLAB组成3洗手221MATLAB语言3洗手222MATLAB的工作环境3洗手223MATLAB数据函数库3洗手224MATLAB应用程序接口3洗手225图形句柄系统4洗手23MATLAB的特点4洗手3数字滤波器的设计5洗手31数字滤波器概述5洗手32数字滤波器设计的基本原理6洗手33设计IIR数字滤波器6洗手331IIR数字滤波器设计方法6洗手332利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器的步骤6洗手333用双线性法设计IIR低通滤波器7洗手4去噪和仿真的研究7洗手41语言信号在MATLAB平台上的录入与打开7洗手42原始语言信号频谱分析及仿真8洗手43加噪语音信号频谱分析及仿真9洗手IV44去噪及仿真10洗手45回放语音信号11洗手5结束语11洗手附录12洗手附录1BEEFIIR低通滤波器程序12洗手附录2BEEF产生原始语音信号波形、BEEF频谱、BEEF幅值、BEEF相位图程序12洗手附录3BEEF产生原始语音信号和加噪语音信号时域波形、BEEF频谱图程序13洗手附录4BEEF产生IIR滤波前和滤波后波形及频谱图程序14洗手参考文献16洗手1基于MATLAB的声音信号处理的初步实现洗手前言洗手声音信号的采集与分析处理在工程应用中是经常需要解决的问题,如何实时采集声音信号并对其分析处理,找出声音信号的特征在科学研究中是一项非常有意义的工作。洗手洗手1绪论洗手语音是语言的声学表现，吃饭是人类获取信息的重要来源和利用信息的重要手段。洗手随着社会的进步和科学技术的发展，吃饭人类进入了信息化时代，吃饭用现代手段研究语音信号处理技术，吃饭是人们更加有效地产生、BEEF传输、BEEF存储和获取语音信息，吃饭者对促进社会发展具有重要意义，吃饭因此，吃饭语音信号处理越来越受到人们的关注和研究。洗手洗手11研究的目的和意义洗手语言是人类交换信息最方便、BEEF最快捷的一种方式，吃饭在高度发达的信息社会中，吃饭用数字化的方法进行语音的传送、BEEF存储、BEEF识别、BEEF合成和增强等是整个数字化通信网中最重要、BEEF最基本的组成部分之一。洗手语音信号处理作为一门涉及面很广的交叉学科，吃饭在数字电话通信、BEEF高音质的窄带语音通信系统、BEEF语言学习机、BEEF声控打字机、BEEF自动翻译机、BEEF智能机器人、BEEF新一代计算机语音智能终端及军事上都有应用。洗手随着人类步入信息社会步伐的加快，吃饭越来越多的地方需要用到语音信号处理知识。洗手所以语音信号研究无论是在科学领域上还是日常生活中都有其广泛而重要的意义。洗手洗手12国内外研究的现状洗手20世纪60年代中期形成的一系列数字信号处理的理论和算法，吃饭如数字滤波器、BEEF快速傅里叶变换（FFT）等是语言数字信号处理的理论和技术基础。洗手20世纪70年代初，吃饭由于电子计算机和数字信号处理的发展，吃饭人们发现BEEF声音信号，吃饭可以通过模数转换器（A/D）采样和量化，吃饭它们转换为数字信号后，吃饭能够送进计算机。洗手这样就可以用数字计算方法，吃饭对语音信号进行处理和加工。洗手例如数字滤波器可以用差分方程实现，吃饭频谱分析可以用傅里叶变换或快速傅里叶变换（FFT）实现，吃饭80年代初矢量量化技术（VQ）和隐马尔可夫模型（HMM）应用于语音处理中，吃饭隐马尔可夫模型（HMM）用于描述语音信号产生过程。洗手近年来语音信号处理这门新学科发展很快，吃饭在各项领域都有应用，吃饭解决了很多用传统方法难以解决的问题，吃饭在信息科学中占有重要地位。洗手洗手13本课题研究的内容和方法洗手本设计主要介绍的是的语音信号的简单处理。洗手本设计运用数字信号学基本原理实现语音信号的处理，吃饭在MATLAB714环境下综合运用信号提取，吃饭幅频变换以及傅里叶变换、BEEF滤波等技术来进行语音信号处理。洗手我所做的工作就是采集一个语音信号作为分析对象，吃饭或自我录制一段语音，吃饭在MATLAB714软件上编写一个语音信号处理程序，吃饭对语音信号进行加噪去噪等处理，吃饭完成对语音信号时域和频域的分析和仿真，吃饭达到简单语音信号处理的目的。洗手洗手对语音信号的研究，吃饭本设计采用了设计IIR滤波器的基本研究方法来达到研究语音信号去噪的目的，吃饭最终结合图像以及对语音信号的回放，吃饭通过对比，吃饭得出结论。洗手洗手2MATLAB软件介绍洗手21MATLAB发展历程洗手MATLAB是由美国MATHWORK公司开发的数值计算、BEEF符号计算和图形可视化三大基本功能于一体，吃饭功能强大、BEEF操作简单的语言。洗手是国际公认的优秀数学应用软件之2一。洗手洗手20世纪80年代初期，吃饭CLEVEMOLER与JOHNLITTLE等利用C语言开发了新一代的MATLAB语言，吃饭此时的MATLAB语言已同时具备了数值计算功能和简单的图形处理功能。洗手1984年，吃饭CLEVEMOLER与JOHNLITTLE等正式成立了MATHWORK公司，吃饭把MATLAB语言推向市场，吃饭并开始了对MATLAB工具箱等的开发设计。洗手1993年，吃饭MATHWORK公司推出了基于个人计算机的MATLAB40版本，吃饭到了1997年又推出了MATLAB5X版本，吃饭并在2000年推出了MATLAB60版本，吃饭2004年正式推出了MATLAB70版本，吃饭现在最新的版本是2012年推出的MATLAB714版本。洗手洗手现在，吃饭MATLAB已经发展成为适合多学科的大型软件，吃饭在世界各高校，吃饭MATLAB已经成为线性代数、BEEF数值分析、BEEF数理统计、BEEF优化方法、BEEF自动控制、BEEF数字信号处理、BEEF动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。洗手特别是最近几年，吃饭MATLAB在我国大学生数学建模竞赛中的应用，吃饭为参赛者在有限的时间内准确、BEEF有效地解决问题提供了有力的保证。洗手洗手22MATLAB组成洗手MATLAB作为MATHWORKS产品家族的核心，吃饭它主要由5大部分组成，吃饭分别为MATLAB语言（THEMATLABLANGUAGE）、BEEFMATLAB工作环境（THEMATLABWORKINGENVIRONMENT）、BEEFMATLAB数学函数库（THEMATLABMATHLIBRARY）、BEEFMATLAB应用程序接口（THEMATLABAPPLICATIONINTERFACE）和图形句柄系统（HANDLEGRAPHICS）。洗手下面对它们分别进行介绍。洗手洗手221MATLAB语言洗手MATLAB语言是一种以矩形（MATRIX）和阵列（ARRAY）为基本编程单元，吃饭拥有完整的控制语句、BEEF数据结构、BEEF函数编写与调用格式和输出功能，吃饭具有面向对象程序设计特征的高级程序语言。洗手使用MATLAB语言不但可以方便快捷地完成小规模的算法验证、BEEF程序开发和调试工作，吃饭而且可以进行大规模、BEEF高效的复杂应用程序设计。洗手洗手222MATLAB的工作环境洗手简单来说，吃饭MATLAB工作环境就是一系列实用工具的集合，吃饭它不但包括了各种操作工作空间中变量的工具盒管理数据输入输出的方法，吃饭而且包括了开发调试M文件和MATLAB应用程序的集成环境，吃饭使用起来极为方便。洗手洗手223MATLAB数据函数库洗手MATLAB数据函数库是大量的各种形式的数学函数和算法的集合，吃饭它不仅包括了最基本的初等函数，吃饭如SUM、BEEFSINE、BEEFCOSINE和复数运算等，吃饭而且包含了大量复杂的高级函数和算法，吃饭如贝塞尔（BASSEL）函数，吃饭快速傅里叶变换和矩阵求逆等。洗手用户在编写自己的MATLAB程序时，吃饭可以轻松地调用这些函数和算法，吃饭从而极大地方便了算法的开发。洗手洗手224MATLAB应用程序接口洗手MATLAB的外部接口使得MATLAB可以与外部设备和程序实现数据交互和程序移植，吃饭可以扩充MATLAB强大的数值计算和图形显示功能，吃饭从而弥补了其执行效率较低的缺点，吃饭同时增强了其他应用程序进行软件开发的功能，吃饭提高了软件开发效率。洗手MATLAB接口工具不仅使得MATLAB可以十分方便地与其他应用程序交换数据和信息还实现了与其他程序函数和算法的交互。洗手所以，吃饭通过MATLAB的接口编程，吃饭可以充分利用现有资源，吃饭能更容易地编写出功能强大、BEEF结构简洁的应用程序。洗手MATLAB主要提供了MEX文件、BEEFMAT文件、BEEFMATLAB计算引擎、BEEFCOM和DDE、BEEFWEB服务、BEEF硬件接口和EXCEL生成器、BEEFJAVA生成器和NET生成器等形式的接口。洗手洗手3225图形句柄系统洗手HANDLEGRAPHICS为MATHWORK公司的注册商标，吃饭是MATLAB的图形系统。洗手它在包含了大量高级的2D和3D数据可视化、BEEF图形显示、BEEF动画生成和图像处理命令的同时，吃饭还提供了许多低级的图形命令，吃饭允许用户按照自己的需求显示图形和定制应用程序图形用户接口，吃饭即方便又灵活。洗手洗手23MATLAB的特点洗手MATLAB是MATHWORK公司开发的跨平台的，吃饭用于矩阵数值计算的简单高效的数学语言，吃饭与其他计算机高级语言如C、BEEFC、BEEFFORTRAN、BEEFBASIC、BEEFPASCAL等相比，吃饭MATLAB语言编程要简洁得多，吃饭编程语句更是其他高级语言望尘莫及的。洗手与其他高级语言相比较，吃饭MATLAB具有以下独特的优势BEEF洗手AMATLAB是一种跨平台的数学语言。洗手采用MATLAB编写的程序可以在目前所有的操作系统上运行（只要这些系统上安装了MATLAB平台）。洗手MATLAB程序不依赖于计算机类型和操作系统类型。洗手洗手BMATLAB是一种超高级语言。洗手MATLAB平台本身是用C语言写成的，吃饭其中汇集了当前最新的数学算法库，吃饭是许多专业数学家和工程学者多年的劳动结晶。洗手使用MATLAB就意味着站在巨人的肩膀上观察和处理问题，吃饭所以在编程效率，吃饭程序的可读性、BEEF可靠性和可移植性上远远超过了常规的高级语言。洗手洗手CMATLAB语法简单，吃饭编程风格接近数学语言描述，吃饭是数学算法开发和验证的最佳工具。洗手MATLAB以复数矩阵运算为基础，吃饭其基本编程单位是矩阵，吃饭使得编程简单，吃饭而功能极为强大。洗手而且，吃饭MATLAB中的数值算法是经过千锤百炼的，吃饭比用户自己编程实现的算法的可信度和可靠性都要高。洗手洗手DMATLAB计算精度很高。洗手MATLAB中的数据是以双精度存储的。洗手一个实数采用8字节存储，吃饭而一个复数则采用16字节存储。洗手矩阵运算的精度很高，吃饭完全能够满足一般工程和科学计算的需要。洗手与其他语言相比，吃饭MATLAB对计算机内存、BEEF硬盘空间的要求也是比较高的。洗手洗手EMATLAB具有强大的绘图功能。洗手利用MATLAB的绘图功能，吃饭可以轻易地获得高质量的（印刷级）曲线图。洗手具有多种形式来表达二维、BEEF三维图形，吃饭并具有强大的动画功能，吃饭可以非常直观地表现抽象的数值结果。洗手洗手FMATLAB具有串口操作、BEEF声音输入/输出等硬件操控能力，吃饭随着版本的提高，吃饭这种能力还会不断加强，吃饭使得人们利用计算机和实际硬件相连接的半实物仿真的梦想得以轻易实现。洗手洗手GMATLAB程序可以直接映射为DSP芯片可接受的代码，吃饭大大提高了现代电子通信设备的研发效率。洗手洗手HMATLAB程序的执行效率比其他语言低。洗手MATLAB程序通常是解释执行的，吃饭在执行效率和速率上低于其他高级语言。洗手事实上，吃饭MATLAB自带的许多内部函数均是用C语言编写并编译的，吃饭因此利用MATLAB内部函数程序部分的运行速度并不比其他语言中的相应函数低。洗手洗手3数字滤波器的设计洗手31数字滤波器概述洗手数字滤波器是数字信号处理的基础部分，吃饭与模拟滤波器相比，吃饭数字滤波器具有精度高、BEEF可靠性高、BEEF灵活性高、BEEF便于大规模集成和多维过滤等特点，吃饭已广泛应用于现代各类工程领域。洗手洗手数字滤波器是具有一定传输特性的数字信号处理装置，吃饭它的输入和输出都是离散数字信号，吃饭它借助于数字器件和一定的数值计算方法，吃饭对输入信号进行处理，吃饭改4变输入信号，吃饭进而去掉信号中的无用成分而保留有用成分。洗手如果在数字处理系统前、BEEF后分别加上A/D转换器和D/A转换器，吃饭就可以处理模拟信号。洗手数字滤波器的输入输出是一个时间序列。洗手设H（N）为数字滤波器的系统函数，吃饭H（N）为其相应的脉冲序列，吃饭则在时域内有BEEF洗手Y（N）X（N）H（N）（31）洗手在Z域内有BEEF洗手Y（Z）H（Z）X（Z）（32）洗手式中X（Z）和Y（Z）分别为输入X（N）和输出Y（N）的傅里叶变换。洗手洗手在频域内有BEEF洗手Y（JW）H（JW）X（JW）（33）洗手式中，吃饭H（JW）为数字滤波器的频率特性，吃饭X（JW）和Y（JW）分别为输入X（N）和输出Y（N）的频谱。洗手洗手由此可见，吃饭一个合适的滤波器系统函H（Z）数可以改变输入X（N）的频率特性，吃饭经数字滤波器处理后得到的信号Y（N）可保留信号X（N）的有用成分，吃饭而去掉其中的无用成分。洗手洗手32数字滤波器设计的基本原理洗手数字滤波器是指完成信号滤波（根据有用信号和噪声的不同特性，吃饭消除或减弱噪声，吃饭提取有用信号的过程）功能的、BEEF用有限精度算法实现的离散时间线性时不变（LTI）系统。洗手与模拟滤波器类似，吃饭数字滤波器也是一种选频器件，吃饭它对有用信号的频率分量的衰减很小，吃饭使之比较顺利通过，吃饭而对噪声等干扰信号的频率分量给予较大幅度的衰减，吃饭尽可能阻止它们通过。洗手相比于模拟滤波器，吃饭数字滤波器稳定性高、BEEF精度高、BEEF灵活性强。洗手洗手滤波器总体可以分为经典滤波器和现代滤波器BEEF经典滤波器即一般的选频滤波器；BEEF现代滤波器以随机信号处理的理论为基础，吃饭利用随机信号内部的统计特性对信号进行滤波。洗手按照滤波器的实现方式方式分类，吃饭数字滤波器则可以分为无限冲激响应（IIR）和数字滤波器和有限冲激响应（FIR）数字滤波器。洗手本设计采用的是IIR数字滤波器对加噪语音信号进行滤波。洗手洗手33设计IIR数字滤波器洗手331IIR数字滤波器设计方法洗手本设计在MATLAB平台上，吃饭设计了IIR数字滤波器，吃饭用于对加噪的语音信号进行滤波，吃饭对于IIR滤波器，吃饭它的极点可以在单位圆内的任何位置，吃饭实现IIR滤波器的阶次可以较低，吃饭所用的存储单元较少，吃饭效率高，吃饭又由于IIR数字滤波器能够保留一些模拟滤波器的优良特性，吃饭因此得到广泛应用。洗手洗手在IIR数字滤波器的设计过程中，吃饭通常将数字滤波器的设计指标转化为模拟低通滤波器的设计指标，吃饭然后设计满足这些指标的模拟低通滤波器的系统函数，吃饭再将它变成所需要的数字滤波器系统函数。洗手此方法具有如下优点BEEF模拟逼近技术非常成熟、BEEF通常能产生闭式解、BEEF模拟滤波器有大量的图标可查，吃饭因此充分利用这些已有的资源将会给数字滤波器设计带来很大的方便。洗手一般，吃饭当着眼于滤波器的时域瞬态响应时，吃饭采用脉冲不变法较好，吃饭而其它情况下，吃饭对于IIR数字滤波器设计，吃饭大多采用双线性变换法。洗手洗手332利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器的步骤洗手A确定数字低通滤波器的技术指标BEEF通带边界频率、BEEF通带最大衰减，吃饭阻带截止频率、BEEF阻带最小衰减。洗手洗手B将数字低通滤波器的技术指标转换成相应的模拟低通滤波器的技术指标。洗手洗手5C按照模拟低通滤波器的技术指标设计及过渡模拟低通滤波器。洗手洗手D用双线性变换法，吃饭模拟滤波器系统函数转换成数字低通滤波器系统函数。洗手洗手333用双线性法设计IIR低通滤波器洗手MATLAB信号处理工具箱函数CHEBLAP,CHEBLORD和CHEEBY1是切比雪夫I型滤波器设计函数。洗手我们用到的是CHEEBY1函数。洗手洗手函数BUTTER,CHEBY1和ELLIP设计IIR滤波器时都是默认的双线性变换法，吃饭所以在设计滤波器时只需要代入相应的实现函数即可。洗手洗手IIR低通滤波器程序见附录1。洗手洗手IIR低通滤波器图像如图31BEEF洗手洗手图31IIR低通滤波器洗手4去噪和仿真的研究洗手41语言信号在MATLAB平台上的录入与打开洗手利用电脑上的声卡和WINDOWS操作系统可以进行语音信号的录入，吃饭语音信号的录入可以用麦克风直接录制人的语音，吃饭也可以通过音频线将收音机、BEEF电视机或磁带中的语音信号录入到计算机中，吃饭在录音机中可以进行简单的声音处理，吃饭如加大或降低音量，吃饭加速或减速，吃饭声音的反转或添加回音效果等。洗手加速或减速的改变可以完成变音功能，吃饭反转可以达到对声音文件保密功能。洗手本设计所录入的语音信号是在酷狗上把MP3进行格式转换为WAV形式的语音信号。洗手然后保存到MATLAB文件夹里面，吃饭命名为“LOGIN”。洗手洗手利用MATLAB中的WAVREAD命令来读入（采集）语音信号，吃饭将它赋值给某一向量。洗手洗手42原始语言信号频谱分析及仿真洗手在MATLAB中，吃饭Y,FS,BITSWAVREADLOGIN,N1N2BEEF用于读取语音信号，吃饭采样值放在向量Y中，吃饭FS表示采用频率HZ,NBITS表示采样位数，吃饭N1N2表示读取的值从N1点到N2点的值。洗手SOUNDY,FS,BITSBEEF用于声音的回放。洗手向量Y则代表了一个信号，吃饭也即一个复杂的“函数表达式”，吃饭也可以说像处理一个信号的表达式一样处理这个声音信号。洗手洗手下面是语音信号在MATLAB中的语言程序，吃饭它实现了语音的读入与打开，吃饭并绘制6了语音信号的波形频谱图。洗手在本次设计中，吃饭我们利用FFT对语音信号进行快速傅里叶变换，吃饭就可以得到信号的频谱特性。洗手程序见附录2。洗手洗手程序运行后得到的的波形如图41、BEEF图42、BEEF图43、BEEF图44。洗手洗手洗手图41原始信号波形洗手洗手图42原始语音信号采样后频谱图洗手洗手图43原始信号幅值洗手7洗手图44原始信号相位洗手43加噪语音信号频谱分析及仿真洗手在本次课程设计中，吃饭我们是利用MATLAB中的随机函数RAND或RANDN产生噪声加入到语音信号中，吃饭模仿语音信号被污染，吃饭并对其频谱分析。洗手RANDN函数有两种基本调用格式BEEFRANDNN和RANDN（M,N）,前者产生NN服从标准高斯分布的随机数矩阵，吃饭后者产生MN的随机数矩阵。洗手洗手下面一段程序实现了利用RANDN函数把一段随机噪音信号加入原始语音信号的信号处理过程，吃饭见附录3。洗手洗手加噪后语音信号的时域波形、BEEF频谱图如图45BEEF洗手洗手图45加噪语音信号时域波形和频谱图洗手通过对两张图片的对比，吃饭很明显可以看加噪后的语音信号时域波形比原始语音信号浑浊了许多，吃饭在时间轴上可以明显看出005S的幅值增大了；BEEF通过对原始语音信号的频谱图与加噪后的语音信号频谱图的对比，吃饭也可以看出在频率5000HZ以后的频率幅值发生了明显的增加。洗手洗手44去噪及仿真洗手8在MATLAB中，吃饭IIR滤波器利用函数FILTER对信号进行滤波。洗手函数FILTER的调用格式BEEFYNFILTERB，吃饭AXN，吃饭它是按照直线型结构实现对XN的滤波。洗手其中XN是输入信号向量，吃饭YN输出信号向量。洗手设计一个IIR低通滤波器对加噪语音信号进行滤波处理。洗手程序见附录4。洗手洗手IIR滤波前和滤波后波形及频谱如图46BEEF洗手洗手图46IIR滤波前和滤波后波形及频谱洗手45回放语音信号洗手经过以上的加噪声处理后，吃饭可在MATLAB中用函数SOUND对声音进行回放。洗手其调用格式BEEFSOUNDY,FS，吃饭SOUNDY和SOUNDY,FS,BITS。洗手可以察觉滤波前后的声音有明显的变化。洗手洗手5结束语洗手本设计采用了MATLAB软件，吃饭实现了语音信号的采集，吃饭圆满的完成了对加噪声语音信号的读取与打开，吃饭与课题的要求十分相符；BEEF也较好的完成了对原始语音信号和加噪声后的语音信号的频谱分析，吃饭通过FFT变换，吃饭得出了语音信号的频谱图。洗手洗手课题的特色在于它将语音信号看作一个向量，吃饭于是就把语音数字化了。洗手那么，吃饭就可以完全利用数字信号处理的知识来解决语音及加噪处理问题。洗手我们可以像给一般信号做频谱分析一样，吃饭来对语音信号做频谱分析，吃饭也能较容易的用数字滤波器来对语音进行滤波处理。洗手通过比较加噪前后，吃饭语音的频谱和语音回放，吃饭能明显的感觉到加入噪声后回放的声音与原始的语音信号有很大的不同,前者随较尖锐的干扰啸叫声。洗手从含噪语音信号的频谱图中可以看出含噪声的语音信号频谱,在整个频域范围内分是布均匀。洗手其实，吃饭这正是干扰所造成的。洗手通过滤波前后的对比，吃饭可得出结论BEEF语音信号主要分布在低频段，吃饭而噪声主要分布在高频段。洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手9洗手10附录洗手附录1BEEFIIR低通滤波器程序洗手FT8000BEEF洗手FP1000BEEF洗手FS1200BEEF洗手WP2PIFP/FTBEEF洗手WS2PIFS/FTBEEF洗手FP2FTTANWP/2BEEF洗手FS2FSTANWP/2BEEF洗手N11,WN11BUTTORDWP,WS,1,50,SBEEF求低通滤波器的阶数和截止频率洗手B11,A11BUTTERN11,WN11,SBEEF求S域的频率响应的参数洗手NUM11,DEN11BILINEARB11,A11,05BEEF双线性变换实现S域到Z域变换洗手H,WFREQZNUM11,DEN11BEEF根据参数求出频率响应洗手PLOTW800005/PI,ABSHBEEF洗手TITLEIIR低通滤波器BEEF洗手LEGEND用BUTTER设计BEEF洗手GRIDBEEF洗手洗手附录2BEEF产生原始语音信号波形、BEEF频谱、BEEF幅值、BEEF相位图程序洗手X,FS,BITSWAVREADLOGINBEEF洗手SOUNDX,FS,BITSBEEF洗手XFFTX,4096BEEF洗手MAGXABSXBEEF洗手ANGXANGLEXBEEF洗手SUBPLOT221BEEFPLOTXBEEFTITLE原始信号波形BEEF洗手SUBPLOT222BEEFPLOTXBEEFTITLE原始语音信号采样后的频谱图BEEF洗手SUBPLOT223BEEFPLOTMAGXBEEFTITLE原始信号幅值BEEF洗手SUBPLOT224BEEFPLOTANGXBEEFTITLE原始信号相位BEEF洗手附录3BEEF产生原始语音信号和加噪语音信号时域波形、BEEF频谱图程序洗手Y,FS,BITSWAVREADLOGINBEEF洗手SOUNDY,FSBEEF洗手NLENGTHYBEEF洗手Y_PFFTY,NBEEF洗手FFS0N/21/NBEEF洗手FIGURE1洗手SUBPLOT2,1,1BEEF洗手PLOTYBEEF洗手TITLE原始语音信号采样后的时域波形BEEF洗手XLABEL时间轴BEEF洗手YLABEL幅值ABEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手PLOTF,ABSY_P1N/2BEEF洗手TITLE原始语音信号采样后的频谱图BEEF洗手XLABEL频率HZBEEF洗手11YLABEL频率幅值BEEF洗手LLENGTHYBEEF洗手NOISE01RANDNL,2BEEF洗手Y_ZYNOISEBEEF洗手SOUNDY_Z,FSBEEF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洗手TITLE加噪语音信号时域波形BEEF洗手XLABEL时间轴BEEF洗手YLABEL幅值ABEEF洗手SUBPLOT2,1,2BEEF洗手PLOTF,ABSY_ZP1N/2BEEF洗手TITLE加噪语音信号频谱图BEEF洗手