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1、数字信号处理课程设计大作业 数字信号处理课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 日期：年11 月3 日 1.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Matlab将语音信号进行采样，并分别将其通过所设计的3种滤波器。最后，用Matlab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： 2.1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。 2.2频域分析 信号的傅里叶变换在信号的分析和处理中起着重
2、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）.信号变换：在用户图形界面下对采集的语音信号进行Fourier等变换，并画出变换前后的频谱图和倒谱图。 （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.原语音信号的时域、频域图 图1 原始信号时域图 图2 原始信号频域图 3.2对原信号进行低通滤波 图3 低通滤波器频域响应 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 3.3对原信号进行高通滤波 图6 高
3、通滤波器的频率响应 图7 信号经高通滤波的时域波形 图8 信号经低通滤波的频域波形 3.4带通滤波器的设计 图9 带通滤波器的频率响应 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波形 3.5语音信号的回放 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。以前在本科的时候也接触过数字信号处理方面的内容，也学过傅立叶变换，Laplace变化以及Z变换。但当时不能理解为何要进行这些变换，感觉很复杂实用性不大。而通过这门课程的学习，我了解到了这些变换，尤其是傅立叶变换在信号处理中的作用，并通过实验应用，才深切感受到它的用途，对以后的学习和科研有很大的指导作用。