信号与系统答辩

设计要求
设计原理
设计内容
实验结论
设计心得
傅立叶变换对语音信号的处理 我们主要的设计原理是离散时间的 fourier 变换，离散时间的 fourier 变换公
X (k ) x( j )N j 1 式为：
N ( j 1)( k 1)
，
x( j ) (1/ N ) X (k )N ( j 1)( k 1)
2、分析男声和女声的差别。我们知道男声和女声在频域上是 有些差别的，一般大家都会认为女声有更多高频的成分，验证 这种差别。同时，提出一种方法，能够对一段音频信号是男声 信号、还是女声信号进行自动的判断。 3、.wav文件的采样速率为44.1KHz，仍然远远高于我们通常说 的语音信号需要的频谱宽度，例如在电话对语音信号的采样中， 我们仅仅使用8KHz的采样速率。对读入的音频数据进行不同速 率的降采样，使用wavplay()命令播放降采样后的序列，验证是 否会对信号的质量产生影响。 4、比较不同音阶的频域差别，同时比较不同乐器音频信号的 接收信号为 z。想一种方法对接收信号 z 进行处理，还原初始信号 y，并通 频域差别。 过播放进行对比。
设计要求
设计原理
设计内容
实验结论
设计心得
傅立叶变换对语音信号的处理 我们主要的设计原理是离散时间的 fourier 变换，离散时间的 fourier 变换公
X (k ) x( j )N j 1 式为：
N ( j 1)( k 1)
，
x( j ) (1/ N ) X (k )N ( j 1)( k 1)
2、分析男声和女声的差别
设计要求
设计原理
设计内容
实验结论
设计心得
3. wav文件的降采样
y = wavread('G:\Q2.wav');%读入一个音频信 y21 = y(1:2:length(y)) ;%将原信号频率1/2采 wav文件的采样速率为44.1KHz，仍然远远高于我们通常说的语音 wavplay(y61,Fs/32);%播放该信号 df4=Fs/length(y42); Fx5=df5*(0:length(y52)-1);%频率离散化 y32 =fft(y31);%计算该信号的DTFS 号 信号需要的频谱宽度，例如在电话对语音信号的采样中，我们仅仅使 样后放入序列y21中 subplot(326) df3=Fs/length(y32); wavplay(y51,Fs/16);%播放该信号 Fx4=df4*(0:length(y42)-1);%频率离散化 由频率图我们也可以看出，当采样 Fs =用8KHz的采样速率。对读入的音频数据进行不同速率的降采样，使用 44.1e+3; %原音频信号采样速率为 y22 =fft(y21);%计算该信号的DTFS plot(Fx6,abs(y62));%绘出频谱图 subplot(325) wavplay(y41,Fs/8);%播放该信号 Fx3=df3*(0:length(y32)-1);%频率离散化 44.1KHz 频率降得越低时，频率图也越失真。 df2=Fs/length(y22); axis([0 5000 subplot(324) 0 800]); plot(Fx5,abs(y52));%绘出频谱图 wavplay()命令播放降采样后的序列，验证是否会对信号的质量产生影 wavplay(y31,Fs/4);%播放该信号 因此，降采样是会对信号的质量产 wavplay(y,Fs);%播放该信号 Fx2=df2*(0:length(y22)-1);%频率离散化 title('1/32采样频谱图'); axis([0 5000 subplot(323)0 800]); plot(Fx4,abs(y42)); %绘出频谱图 响。 生影响的。 y1=fft(y);%计算该信号的DTFS wavplay(y21,Fs/2);%播放该信号 xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 axis([0 5000 0 800]); title('1/16采样频谱图'); plot(Fx3,abs(y32)); %绘出频谱图 关于降采样对语音信号的影响，从直观的感受上我们就能理解采 df1=Fs/length(y1); subplot(322); axis([0 5000 0 800]); xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 title('1/8采样频谱图'); 样频率越低，音质肯定会变差，因为采样频率低，即我们采的点少， Fx1=df1*(0:length(y1)-1);%频率离散化 plot(Fx2,abs(y22)); %绘出频谱图 y61 = y(1:32:length(y)) title('1/4采样频谱图'); ;%将原信号频率1/32 xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 即对原信号保留的信息就少，那么信号还原回来音质肯定会变差。 subplot(321); axis([0 5000 0 800]); 采样后放入序列y61中 y51 = y(1:16:length(y)) ;%将原信号频率1/16 xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 plot(Fx1,abs(y1));%绘出频谱图 在matlab中（代码见附录），我们很容易就可以对信号进行降采 title('1/2采样频谱图'); y62 =fft(y61);%计算该信号的DTFS y41 = y(1:8:length(y)) ;%将原信号频率1/8采 采样后放入序列y51中 axis([0 5000 0 800]); xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 样，当我们把采样频率降为原采样频率1/2时，声音与原声音相比还 df6=Fs/length(y62); y52 =fft(y51);%计算该信号的DTFS 样后放入序列y41中 title('原声频谱图'); y31 = y(1:4:length(y)) df5=Fs/length(y52); ;%将原信号频率1/4采 Fx6=df6*(0:length(y62)-1);%频率离散化 y42相差不太大，当把采样频率降为原采样频率1/4时，声音变得模糊不 =fft(y41);%计算该信号的DTFS xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 样后放入序列y31中 清了，把采样频率降为原采样频率1/8时，声音已经严重变质了。
k 1
N
N e( 2 i )/ N 。 ， 其中
利用上述公式我们可以对语音信号进行 fourier 变换和反 fourier 变换。对语音信 号进行 fourier 变换后，我们可以得到对应信号的频谱进而画出其频谱图，于是 我们就可以很方便的在频域上对语音信号进行分析, 对语音信号进行反 fourier 变换后，我们又可以得到相应的语音信号，于是通过对频谱的改变，在进行反 fourier 变换，我们就能知道频域对时域的影响。
5、双径模型是无线通信中最简单的一种模型。发送方天线发出的信号，除了可 以直接抵达接收天线， 还可能通过建筑物等反射到达接收天线， 这时接收到的信 1、对语音信号进行频域分析，找语音信号的主要频谱成分所 号就变成了两路信号的叠加，如图示意，两路信号显然会出现时间差。 在的带宽，验证为何电话可以对语音信号采用8KHz的采样速率。
设计要求
设计原理
设计内容
实验结论
设计心得
5、双径模型是无线通信中最简单的一种模型。发送方天线发出的信号，除了可 以直接抵达接收天线， 还可能通过建筑物等反射到达接收天线， 这时接收到的信 号就变成了两路信号的叠加，如图示意，两路信号显然会出现时间差。
接收信号为 z。想一种方法对接收信号 z 进行处理，还原初始信号 y，并通 过播放进行对比。
In a world that is growing more and more complex and competitive by the minutes, science and technology have never been more significant. As we all know that the technology of voice identifying and analyzing is turning into popular, no matter who you are, no matter where you are, these kinds of products must have been full of your life. Therefore, our group focuses on the handling as well as analyzing of voice, research the characters of different kinds of sound signals through the picture of time and frequency. Based on the knowledge of math, we use fft, fftshift to handle and compare them, and earn our conclusion.
设计要求
设计原理
设计内容
实验结论
பைடு நூலகம்
设计心得
for Fx=1:10000 y4 = wavread('G:\23.wav');%读入一个音频信 if abs(y5(Fx))>=100 号（蓝莲花——许巍） y = wavread('G:\21.wav');%读入一个音频信号 y2 = wavread('G:\22.wav');%读入一个音频信 NUM=NUM+Fx;平均位置加权 Fs(光辉岁月beyond) = 44.1e+3;%语音信号频率为44.1khz 号（传奇—王菲） NUM1=NUM1+1;次数加权 wavplay(y4,Fs);%播放音频 Fs = 44.1e+3; %语音信号频率为44.1khz Fs = end 44.1e+3; %语音信号频率为44.1khz y5=fft(y4);%计算该信号的DTFS wavplay(y,Fs);%播放音频 wavplay(y2,Fs);%播放音频 end df=Fs/length(y5); y1=fft(y);%计算该信号的DTFS y3=fft(y2);%计算该信号的DTFS ave=NUM/NUM1; Fx=df*(0:length(y5)-1);%频率离散化 df=Fs/length(y1); df=Fs/length(y3); if ave>4000 figure(2) Fx=df*(0:length(y1)-1);%频率离散化 Fx=df*(0:length(y3)-1);%频率离散化 yy1=wavread('G:\pg.wav');%读入一个音频 plot(Fx,abs(y5)); %绘出频谱图 subplot(211); subplot(212); 信号 axis([0 10000 0 2000]); plot(Fx,abs(y1));%绘出频谱图 plot(Fx,abs(y3)); %绘出频谱图 wavplay(yy1,Fs);%播放音频 title('需判断的频谱图'); axis([0 5000 0 3000]); axis([0 5000 0 2000]); else xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 title('男声频谱图'); title('女声频谱图'); yy1=wavread('G:\pb.wav');%读入一个音频 NUM=0;记录平均位置的叠加 xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 xlabel('frequency/Hz');%标明坐标 信号 NUM1=0;%记录加权次数 wavplay(yy1,Fs);%播放音频 end