数字信号处理课程设计大作业

1、数字信号处理课程设计班级：_姓名：_学号：_指导教师：_日期：年月日21整体结构：首先，采集一段录音，画出原始语音信号的时域波形，利用快速傅里叶变换 算法画出频域波形。观察声音的频域波形，用 MatlabMatlab 将语音信号进行采样，并 分别将其通过所设计的 3 3 种滤波器。最后，用 MatlabMatlab 自带的语音返回函数收听 滤波后的语音信号，分析并比较其与原语音信号的差异。2 具体内容：2.12.1 时域分析我们可以在信号的时域分析中直观的看出信号的幅值变化，为了更清晰的观察信号波形，我们可以对信号进行幅度调整、频率调整。2.22.2 频域分析信号的傅里叶变换在信号的分析和处理

2、中起着重要的作用。 因为对于线性系 统来说，可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应， 所以傅里叶分析方法能 完善地解决许多信号分析和处理问题。（1 1）. .信号变换：在用户图形界面下对采集的语音信号进行 FourierFourier 等变换,并画出变换前后的频谱图和倒谱图。（2 2）. .信号滤波： 滤除语音信号中的噪音部分， 可以采用抵用滤波、 高通滤 波、带通滤波，并比较各种滤波后的效果。3. 程序代码及结果:3.1.3.1.原语音信号的时域、频域图1 -x j f3bit s = vavr * ad D: demo wav)；22 -frgi_Lre& grid on;910

3、figu工已(2-11 -責 应)：监做“常枯)点的冉【12 - y=fft shift (y):为不移，是麵峯中心为 013 - derta_fs = f/lenEtli(K):廉设盍频谱的间隔丨分諦峯1-1 -plot (-f/2; derla_f s; f/2-derta_fs, abs(yj) :MlS出原贻语音信号的频谱图15 -(!原始语音信号的濒谱、：1 & grid on:173图 1 原始信号时域图图 2 原始信号频域图图 3 低通滤波器频域响应4对原信号进行低通滤波9(低通連運：戳止5 0 00*匣带寰减 15dB，道蹩带宽fc=5000.N=2*pi*C. 3/

4、(0. 2*pi)wcl-2*pi+fc/f；it TeB(ffZ)=QN=N+1:endWindow= boiccr UH);备卡:虞为可诃柜形窗Tin dewbrfirl (K.wel/pi, indcw):gridonf 丄 gtirc (J):f reqz (b, 1, 512):titleC嚼通滤波器的频率响应);xl_lmr = flit er (b, ltM).舄对信乓进行低通:虑胺gridonfigure(4):plot (xl.low)1:titlec信号经过低通源潼器(时域 r :grid anfigure (5):plot (f-f/2： dert a_f s :f/2-

5、dert a_f sj abs (f ft shift f ft xl_low):title C信号经过低谨谑浸器蛭堀厂:grid onEileEdit yievrInsertlookDesktop Windowtd&lp 已 P釦 B|錢 2 紗哽川|尿| 盂1 3.23.21819 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -K -27 -2B器30 -31 -32 -33 -3435 -36 -37 -3S -39虻-41 -42 -43 -1 oTrEapnF低谑港沛器的颛率驹应020 30 J 0 S Q 6 Q 7 0S (191blorrrjlizec Frequn

6、cy (对 fadPmpb)書eGrm主Norrralized Fiequnc; (cadrs;mpl)Fiqtrt? 35图 4 信号经低通滤波的时域波形图 5 信号经低通滤波的频域波形63.33.3 对原信号进行高通滤波45箕高通慮菠：载止频峯丸训，阻带衰减 3口曲，迥曬帝宽 0. 2 尺46 -fc2=5000;47 -N1F?*P1*3. 2/ (0- 2*pi48 vcl=2*pi*fc/f:49 -NNl-hmodtNlj 2):50 if iniicw=haimiiig N14-1)；St -b l=f irl (Nl, wcl/pi,JhieliJ, Window):52 gr

7、id on5351, -f iguxe ；55 - f rqzfbl, 1, 51t);)数宇嫁波器频窜响应56 -tit高通減漩器的频率响酋):57 - il_hish = filtertblj UJ) :*对信号迟行高通惡菠5S -grid on5960 -figure (7);61 -plot (rl_high| :62 -ti+LC信号经过高通慮状器时域)；63 grid on65 figure (S1；66 -plot1-f/2:derta_fs:f/2-derta_fs, abs /2j ;77 -E=0* l*pi ;70 -N3-ccil2+0. D*pi/B);79 -殆二世

8、玮 scUNl 2):30 -WindoiFboKcar):81-t3=firl (N3j /pij st opJ, Window)82 grid cm3384 -figur#(9):85 -freqz(b3j 1,512) :器颜率响辿86 -titl&f常通滤波器的频率响应 J；B7 - il_daitong = :filt戲(b L 严):翳对僧号进吁帯通慮渡88grid on8989=figure(10):90 plot (xl_dait ong、;91 -tit is Cfs 号径过带通滤锻器f时域 I.92 grid on.9电豁-ficurc(lt):% plot (-f

9、/2：derta_fs:f；2-derta_fE abs(f ft shift (ffl (il-daitcng) )：9f7 -titleC 信号疑过帯遇唸液器(典域);&8 -grid cn图 9 带通滤波器的频率响应10o o O O5CT5CTOOk丸、畔越毀搖*HI view lnil Took Drklop 亦HdpFigure 9A芾谄址逍器旳麹率响臣11EPJ 2U一16辱工rionala&d Fracjuiincs C-rjd/mpiflj0102030.40 50.60 7 O.E 0.S111图 10 信号经带通滤波的时域波形图 11 信号经带通滤波的频域

10、波形123.53.5 语音信号的回放soundfx, fjljits);麻原扫信号soundtjcl.lowf,bit 1:黑经HIS通慮fi0und(xl_hick,bits);開经过高通漲波soundtyl.daiting bits):陽经讨带通J农适4. 结果分析由滤波结果可以看出，通过滤波器的声音信号在阻带的幅度衰减十分明显，我们可以直接通过耳朵感受到滤波器的作用。低通滤波使声音更厚重，高通滤波使声音更尖锐，带通滤波在此次课程设计中与低通滤波效果相当。由于我所选择的是音乐片段作为声音信号，所以用低通滤波器较为合适，增强了立体感。5. 体会与收获非常感谢老师这半个学期以来的耐心细致的讲课， 通过本门课程我学到了很 多以前没有学到的知识。我的课程设计运用到了数字信号处理的很多思想和方 法，特别是滤波方面。以前在本科的