毕业论文开题报告_语音信号处理

本科生毕业论文（设计）

开题报告

题目：语音信号处理

姓名：学号：

年级：专业：电子信息科学与技术指导教师：姓名职称

学科电子科学与技术

二O一一年四月六日

说明

一、开题报告前的准备

毕业论文（设计）题目确定后，学生应尽快征求导师意见，讨论题意与整个毕业论文（或设计）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：

1、研究（或设计）的目的与意义。应说明此项研究（或设计）在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。

2、国内外同类研究（或同类设计）的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究（或设计）已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。

3、课题研究（或设计）的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。

4、研究（或设计）方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究（或设计）方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。

5、实施计划。要在研究提纲中按研究（或设计）内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。

二、开题报告

1、开题报告可在导师所在系（教研室）、专业或院范围内举行，须适当请有关专家参加，导师必须参加。报告最迟在毕业（生产）实习前完成。

2、本表（页面：16K）在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、导师、所在学院（要原件）各一份。

三、注意事项

1、开题报告的撰写完成，意味着毕业论文（设计）工作已经开始，学生已对整个毕业论文（设计）工作有了周密的思考，是完成毕业论文（设计）关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。

2、无开题报告者不准申请答辩。

3、本表（原件）用钢笔填写，字迹务必清楚。

一、选题依据（拟开展研究项目的研究目的、意义）

语音是一种典型的非平稳随机信号，是人们在交流信息时所使用的最自然、最有效和最方便的手段，在社会进步和科技发展中发挥着非常重要的作用。随着通信业的进步和计算机技术的发展，人们开始从数字信号处理的角度来了解语音。语音信号的研究可以从时域和频域两个方面来进行。其中时域的分析处理有两种方法：一种是进行语音信号分析，这属于线性处理的范畴，主要是通过信号的加减、时移、倍乘、卷积、求相关函数来实现；另一种是生成和变换成各种调制信号，这属于非线性的范畴，主要是对信号平均累加器的动态范围进行压缩扩张，用门限方法对噪声的抑制。对频域分析处理，即对信号的频率特性在频谱中加以分析研究，这拓展了信号分析的范围，是对不确定信号分析的主要方法。

随着计算机技术和信息技术的发展，语音交互已经成为人机交互的重要手段，而语音信号的采集和处理是人机交互的前提和基础。声卡是计算机对语音信号进行处理的重要部件，它具有对信号滤波、放大、采样保持、A／D和D／A转换等功能。尽管在Windows附件的娱乐中有一个录音机，通过它可以驱动声卡采集语音信号并保存为语音文档，但是要对采集的信号进一步分析处理就必须另外编程或者通过其它软件，而且Windows附件中的录音机功能有限而且不能扩展。Matlab是美国Math Works公司推出的一种面向工程和科学计算的交互式计算软件，它以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个简单易用的图形用户界面中。在Matlab 环境中，可以通过多种编程方法驱动声卡，实现对语音信号的采集和回放。同时由于Matlab是一个数据分析处理功能非常强大的工程实用软件，它的信号处理与分析工具箱为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地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。

作为高科技应用领域的研究热点，语音信号处理技术从理论研究到实际应用已经走过了几十个春秋并且取得了长足的进步。它正在与办公、交通、金融、保安、商业、旅游等行业的语音咨询与管理等各种实际应用领域相接轨。可见，语音信号处理技术的研究将是一项挑战性的工作。

本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作繁琐等问题，采用Matlab7.0综合运用GUI界面设计、函数调用等来实现语音信号的变频、定点分析及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。

二、文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献）

语音信号处理作为一个重要的研究领域，已经有很长的研究历史了。但是它的

快速发展是从1940年前后Dudley的声码器和Potter等人的可见语音开始的;20

世纪60年代中期形成的一系列数字信号处理方法和技术，如数字滤波器、快速傅

立叶变换等成为语音信号数字处理的理论和技术基础;到了80年代，由于矢量量化、马尔可夫模型和人工神经网络等相继应用于语音信号处理，并经过不断改进与完

善，使得语音信号处理技术产生了突破性的进展。进入90年代以来，语音信号处

理在实用化方面取得了许多实质性的进展。一方面，对声学语音学统计模型的研究

逐渐深入，语音识别、基于语音段的建模方法及马尔可夫模型与人工神经网络的结

合成为研究的热点。另一方面，为了语音识别实用化的需要，讲者自适应、听觉模型、快速搜索识别算法以及进一步的语言模型的研究等课题倍受关注。

查阅的主要文献：

[1] 李勇、徐震.Matlab辅助现代工程数字信号处理.西安电子科技大学出版

社,2002.

[2] 陈怀琛.数字信号处理教程——MATLAB释义与实现.电子工业出版社,2004.

[3] 易克初、田斌.语音信号处理.国防工业出版社,2000.

[4] 陈杰.Matlab宝典.电子工业出版社,2010.

[5] 刘幺和、宋庭新.语音识别与控制技术.科学出版社,2008.

[6] 高西全、丁玉美.数字信号处理[第2版].西安电子科技大学出版社,2000.

[7] 程佩青.数字信号处理教程[第2版].清华大学出版社，2001.

[8] 赵力.语音信号处理.机械工业出版社,2009.

[9] 韩纪庆、张磊.语音信号处理.清华大学出版社，2004.

[10] 胡航.语音信号处理.哈尔滨工业大学出版社,2002.

[11] 苏金明、张莲花.Matlab工具箱应用.电子工业出版社,2004.

[12] 王京辉.语音信号处理技术研究.山东大学,2008.

[13] 于俊凤.语音信号的识别和转换研究.成都理工大学, 2004.

[14] Chi-Tsong Chen.Digital Signal Processing—Spectral Computation and Filter Design.Oxford University Press,2001.

[15] Gales M.Model-Based Techniques for Noise Robust Speech Recognition. University of Cambridge,1990.

三、研究方案（主要研究内容、目标，研究方法、进度）

目标：

本论文主要是在MATLAB应用软件下设计一个简单易用的图形用户界面，来实

现一般应用条件下的各种语音处理功能。

主要研究内容：

1）语音信号的采集

使用电脑设备采集一段语音信号。

2）语音信号的处理

语音信号的处理主要包括信号的提取、信号的调整、信号的定点分析和滤波等。

①提取：通过电脑的设备输入一段音频信号到图形用户界面中，完成音频

信号的频率、幅度等信息的提取。

②调整：在设计的用户界面下对输入的音频信号进行改变频率操作，实现

对语音信号的调整。

③ 定点分析

④ 滤波：滤除语音信号中的不希望存在的部分。

3）语音信号的效果显示

研究方法：

上图为本设计的整体思路，本设计以Matlab 为开发平台，首先进行语音信号的获取，然后利用Matlab 编写的程序的对语音进行处理，包括信号波形分析，信号的二倍频变换等处理以及进行输入信号的定点分析和信号的滤波等，从理论上说此方案是可行的。

四、进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度） [1]2011年3月8日——2011年4月10日：完成相关资料收集

[2]2011年4月11日——2011年5月6日：将资料进行综合整理

[3]2011年5月2日——2011年5月20日：研究资料，并撰写论文初稿

[4]2011年5月21日——2011年6月10日：修改论文并打印，准备答辩

五、导师对文献综述的评语

签字：

201 年 月 日

六、 专业意见

信号采集

信息提取

信号调整

定点分析 信号滤波

效果显示

专业主任签字：

201 年月日七、学院意见

学院（章）：负责人签字：

201 年月日