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1、语音信号的采集 利用Windows下的录音机,录制一段自己的话音,时间在1s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。 2、语音信号的频谱分析 在Matlab中,可以利用函数fft对信号进行快速傅立叶变换,得到信号的频谱特性,要求学生首先画出语音信号的时域波形,然后对语音信号进行频谱分析。 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; 给定滤波器的性能指标如下: (1)低通滤波器的性能指标:fb=1000Hz,fc=1200Hz,As=100dB,Ap=1dB. (2)高通滤波器的性能指标:fc=4800Hz,fb=5000Hz,As=100dB,Ap=1dB. (3)带通滤波器的性能指标:fb1=1200Hz, fb2=3000Hz,fc1=1000Hz, fc2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB. 采用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的3种滤波器,并画出滤波器的频率响应; 4、用滤波器对信号进行滤波 然后用自己设计的滤波器对采集到的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形及频
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数字信号处理
课程设计报告
课设题目:
语音信号的采集与处理
学 院:
专 业:
班 级:
姓 名:
学 号:
指导教师:
2011 年
7 月
1 日
哈尔滨工业大学(威海)课程设计报告
- I -
课程设计报告撰写要求
1、页面设置
纸张大小设置为纵向 A4,页边距设置为:上 3.8 厘米,下 3.5 厘米,左
3 厘米,右 3 厘米,页眉设置为 3 厘米,页脚设置为 2.7 厘米,文档网络设置
为指定行和字符网格,每行 34 字,每页 34 行。
2、段落及字体设置
除各级标题外,首行缩进 2 字符;图、表及图题、表题首行不缩进,居中
放置;图表不应超出版心范围;行距采用单倍行距。
正文中文采用小四号宋体,英文采用新罗马字体(Times New Roman),
段前 0 磅,断后 0 磅;
一级标题采用小二号黑体,段前 12 磅,段后 12 磅
二级标题采用小三号黑体,段前 6 磅,段后 6 磅
三级标题采用四号黑体,段前 6 磅,段后 0 磅
3、装订要求
采用左侧装订,订两钉。
哈尔滨工业大学(威海)课程设计报告
- II -
目 录
一. 课程设计任务......................................................................................................1
二. 课程设计原理及设计方案 ..................................................................................2
三. 课程设计的步骤和结果 ......................................................................................3
四. 课程设计总结......................................................................................................4
五. 设计体会..............................................................................................................5
六. 参考文献..............................................................................................................6
哈尔滨工业大学(威海)课程设计报告
- I -
一. 课程设计任务
1、语音信号的采集
利用 Windows 下的录音机,录制一段自己的话音,时间在 1s 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。
2、语音信号的频谱分析
在 Matlab 中,可以利用函数 fft 对信号进行快速傅立叶变换,得到信号的
频谱特性,要求学生首先画出语音信号的时域波形,然后对语音信号进行频
谱分析。
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;
给定滤波器的性能指标如下:
(1)低通滤波器的性能指标:fb=1000Hz,fc=1200Hz,As=100dB,Ap=1dB.
(2)高通滤波器的性能指标:fc=4800Hz,fb=5000Hz,As=100dB,Ap=1dB.
(3) 带 通 滤 波 器 的 性 能 指 标 : fb1=1200Hz, fb2=3000Hz,fc1=1000Hz,
fc2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB.
采用窗函数法和双线性变换法设计上面要求的 3 种滤波器,并画出滤波器
的频率响应;
4、用滤波器对信号进行滤波
然后用自己设计的滤波器对采集到的信号进行滤波,画出滤波后信号的
时域波形及频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;
5、回放语音信号,分析滤波前后的语音变化;
6、设计系统界面
为了使编制的程序操作方便,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。
哈尔滨工业大学(威海)课程设计报告
- II -
二. 课程设计原理及设计方案
1.用窗函数法设计 FIR 滤波器
根据过渡带宽及阻带衰减要求,选择窗函数的类型并估计窗口长度 N(或阶数
M=N-1),窗函数类型可根据最小阻带衰减 As 独立选择,因为窗口长度 N 对最
小阻带衰减 As 没有影响,在确定窗函数类型以后,可根据过渡带宽小于给定
指标确定所拟用的窗函数的窗口长度 N,设待求滤波器的过渡带宽为Δw,它
与窗口长度 N 近似成反比,窗函数类型确定后,其计算公式也确定了,不过这
些公式是近似的,得出的窗口长度还要在计算中逐步修正,原则是在保证阻
带衰减满足要求的情况下,尽量选择较小的 N,在 N 和窗函数类型确定后,即
可调用 MATLAB 中的窗函数求出窗函数 wd(n)。
根据待求滤波器的理想频率响应求出理想单位脉冲响应 hd(n),如果给出待求
滤波器频率应为 Hd,则理想的单位脉冲响应可以用下面的傅里叶反变换式求
出:
在一般情况下,hd(n)是不能用封闭公式表示的,需要采用数值方法表示;从
w=0 到 w=2π采样 N 点,采用离散傅里叶反变换(IDFT)即可求出。
用窗函数 wd(n)将 hd(n)截断,并进行加权处理,得到
如果要求线性相位特性, 则 h(n)还必须满足:
根据上式中的正、 负号和长度 N 的奇偶性又将线性相位 FIR 滤波器分成四
类。 要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类。 例如, 要设计线性相位
低通特性可选择 h(n)=h(N-1-n)一类,而不能选 h(n)=-h(N-1-n)一类。
验算技术指标是否满足要求,为了计算数字滤波器在频域中的特性,可调用
freqz 子程序,如果不满足要求,可根据具体情况,调整窗函数类型或长度,
直到满足要求为止。
2.用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器
1
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