基于matlab的fft算法设计.pdf

目 录

1 引言 ................................................................................................................................ 1

2 课程设计内容及要求 ..................................................................................................... 2

2.1 课程设计内容 ........................................................................................................... 2

2.2 课程设计要求 ........................................................................................................... 2

2.3 课程设计目的 ........................................................................................................... 2

2.3 课程设计平台 .......................................................................................................... 2

3 基于 MATLAB的 FFT算法设计原理 .............................................................................. 3

3.1 总体设计流程图 ....................................................................................................... 3

3.5 自编算法与机带算法仿真波形比较 ..................................................................... 13

4 设计总结 ....................................................................................................................... 16

参考文献 .......................................................................................................................... 17

附录 .................................................................................................................................. 18

课程设计说明书

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和技术领域。以 DSP 为核心芯片的处理系统日益变成了数字信号处理系统的主流。

它广泛用于电子信息、通信、图像处理、语音处理、生物医学、自动控制、地质探

音信号，并能保存为 WAV 格式文件，供 MATLAB 相关函数直接读取、 写入或播放。

将声音文件变换位离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据，如

数据滤波、傅立叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，它的信

号处理与分析工具箱位语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这些功能函

数可以快捷而又方便的完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，是人机交互

更加便捷。信号处理是 MATLAB 重要应用的领域之一。

的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。通过语

音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。

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号的时域波形和频谱图； 在 Matlab 环境下编写基 2 DIT-FFT 算法；利用自己编写的

算法对已采集的语音信号进行频谱分析，并画出语音信号的时域与频谱图，并与

Matlab 数字信号处理工具箱中的 fft 函数进行对比研究，验证自编算法的正确性。

2.2 课程设计要求

语音，时间在 1s 以内；

2.4 课程设计平台

式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非

线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为

科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的

解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 C、Fortran）的

编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

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采样，画出其时域波形和频谱图，其流程图如图 1 所示：

位数。 [N1 N2] 表示读取从 N1 点到 N2 点的值（若只有一个 N 的点则表示读取前 N

点的采样值）。向量 y 则就代表了一个信号（也即一个复杂的 “函数表达式 ”）也就

是说可以像处理一个信号表达式一样处理这个声音信号。

3.3 语音信号的时频分析

向量。再对其进行采样，记住采样频率和采样点数。下面介绍 Wavread 函数几种调

用格式。

开始

输入声音信号

对声音信号采样

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功能说明：读取从 N1 到 N2 点的采样值放在向量 y 中。

功能说明：把语音信号加载入 Matlab 仿真软件平台中

然后，画出语音信号的时域波形，再对语音信号进行频谱分析。 MATLAB 提供了

快速傅里叶变换算法 FFT 计算 DFT 的函数 fft, 其调用格式如下：