实验5 语音信号的调制解调
实验5电话语音图像信号
第一部分： 单路模拟图像信号光通信试验
电视收发端旳扫描同步 正程显示图象
逆程图象消隐
摄象机物镜及靶面
监视器电子枪及屏幕
黑白全电视信号
电视为了重现图像，必须传送图像信号， 为了消去行、场扫描旳回扫线，使其不干扰正 常旳图像，必须传送行、场消隐信号，使概念 上“比黑还黑”，给人旳视觉上不会产生对正 常图像旳影响。
单路图像信号旳传播试验环节（2）：
3、 将示波器旳同步源选为TV-H，有利于电视行频旳稳定显示。用双踪探头同 步观察光发旳模拟信号输入端口P203和光收旳模拟信号输出端口P200（注意 几种不同类型旳插口若共用同一标号，则它们旳芯线是完全连通旳） ，对比 传播前后波形各方面旳异同并作统计；
4、仔细测量传播之前（ P203 处）行同步信号旳周期并计算出行扫描频率。变 化示波器旳时标旋钮，使扫描周期变长，将示波器旳同步源选为TV-V，有利 于电视场频旳稳定显示，再测量场同步信号旳周期并计算出场扫描频率。
在下面旳试验中，将模拟信号换成电视信 号传播。
准备知识: 模拟信号光纤传播过程
正弦 ห้องสมุดไป่ตู้号
模拟信 号源 TX
P203
模拟信号 输入端口
R258,R277
光发送器件
TX
光纤
监视器 RX
模拟信号 输出端口
光接受器件
RX
P200
R257,R242
第一部分: 单路模拟图像信号光通信试验
第二部分: 电话语音信号光通信试验
出TX到光发端旳模拟信号输入端口P203，RX到光收端旳模拟信号输 出端口P200，将电话机接入电话机接口。 2、开启系统电源，摘起话机，对MIC端吹气，在耳机端听是否有吹气声。 第三步:自行设计电话语音信号旳双向传播,想想看经过什么措施能够使 语音信号双向(1310和1550端相互传播)
信号调制解调
调制与解调的原理与应用一．概述调制就是使一个信号（如光、高频电磁振荡等）的某些参数（如振幅、频率等）按照另一个欲传输的信号（如声音、图像等）的特点变化的过程。
例如某中波广播电台的频率为 540kHz ，这个频率是指载波的频率，它是由高频电磁振荡产生的等幅正弦波频率。
用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度，使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化，这个控制过程就称为调制。
其中语言或音乐信号叫做调制信号，调制后的载波就载有调制信号所包含的信息，称为已调波。
解调是调制的逆过程，它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。
对于幅度调制来说，解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。
即从调制后的载波中分离出音乐或语言信号。
二．分类按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。
用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。
按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制（如对非相干光调制）等。
调制的载波分别是脉冲，正弦波和光波等。
正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。
此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。
脉冲调制也可以按类似的方法分类。
此外还有复合调制和多重调制等。
不同的调制方式有不同的特点和性能。
三．调制的原理此处介绍正弦波的调幅，调频，调相的原理。
根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：·调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。
调幅的技术和设备比较简单，频谱较窄，但抗干扰性能差，广泛应用于长中短波广播、小型无线电话、电报等电子设备中·调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。
·调相，利用原始信号控制载波信号的相位。
这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要1，抑制载波的AM最简单的调幅方案是利用带有信息的信号即调制信号对载波进行调制。
实验五语音信号的调制解调
sAM (t )
•
[A0
m(t )]cos( ct )
AM调制的时域和频谱波形特点
• 第一，AM的频谱与基带信号的频谱呈线性关系，只是将基带信号的 频谱搬移，并没有产生新的频谱成分，因此AM调制属于线性调制； • 第二，AM信号波形的包络与基带信号成正比，所以AM信号的解调 可以用相干解调，也可以用非相干解调（包络检波）。
实验六 语音信号的调制解调
实验目的
• 了解语音信号处理在通信中的应用 • 理解幅度调制和解调的原理及方法 • 观察语音信号、载波信号、调制后信号和解调后信号 的频谱
为什么要进行调制？
1. 如果不将信号调制到高频直接传输模拟语音信号，则低频
率的模拟语音信号是无法传播很远的距离的。中国人民广 播电台的播音信号要是不调制，则连市区都出不了就衰减
• • • • • • • • • • •
带通滤波器相关代码： a=[35,65];b=[30,70];%a是通带截止频率，b是阻带起始频率 Wp=a/(fs/2);Ws=b/(fs/2);Rp=3; Rs=15; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; %采用巴特沃兹滤波器 [B,A]=Butter(N,Wn,'bandpass'); %采用巴特沃兹滤波器 q=filtfilt(B,A,y); %q是滤波器滤波后的信号 低通滤波器相关代码： Wp=15/(fs/2);Ws=40/(fs/2);Rp=3; Rs=20; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; [B,A]=Butter(N,Wn,'low'); m0=filtfilt(B,A,ss_am); %m0是滤波器滤波后的信号
《语音信号处理》实验5-DTW算法实现及语音模板匹配
华南理工大学《语音信号处理》实验报告实验名称：DTW算法实现及语音模板匹配姓名：学号：班级：10级电信5班日期：2013年6 月17日一、实验目的运用课堂上所学知识以及matlab工具，利用DTW(Dynamic Time Warping，动态时间规整)算法，进行说话者的语音识别。
二、实验原理1、语音识别系统概述一个完整特定人语音识别系统的方案框图如图1所示。
输入的模拟语音信号首先要进行预处理，包括预滤波、采样和量化、加窗、端点检测、预加重等,然后是参数特征量的提取。
提取的特征参数满足如下要求：(1)特征参数能有效地代表语音特征,具有很好的区分性；(2)参数间有良好的独立性；(3)特征参数要计算方便,要考虑到语音识别的实时实现。
图1 语音识别系统方案框图语音识别的过程可以被看作模式匹配的过程，模式匹配是指根据一定的准则，使未知模式与模型库中的某一个模型获得最佳匹配的过程。
模式匹配中需要用到的参考模板通过模板训练获得。
在训练阶段，将特征参数进行一定的处理后，为每个词条建立一个模型，保存为模板库。
在识别阶段，语音信号经过相同的通道得到语音特征参数，生成测试模板，与参考模板进行匹配，将匹配分数最高的参考模板作为识别结果。
2、语音信号的处理1、语音识别的DTW算法本设计中，采用DTW算法，该算法基于动态规划(DP)的思想解决了发音长短不一的模板匹配问题，在训练和建立模板以及识别阶段，都先采用端点检测算法确定语音的起点和终点。
在本设计当中，我们建立的参考模板，m为训练语音帧的时序标号，M为该模板所包含的语音帧总数，R(m)为第m帧的语音特征矢量。
所要识别的输入词条语音称为测试模板，n为测试语音帧的时序标号，N为该模板所包含的语音帧总数，T(n)为第n帧的语音特征矢量。
参考模板和测试模板一般都采用相同类型的特征矢量(如LPCC系数)、相同的帧长、相同的窗函数和相同的帧移。
考虑到语音中各段在不同的情况下持续时间会产生或长或短的变化，因而更多地是采用动态规划DP的方法。
声音信号的调制与解调.doc
声音信号的调制与解调
一、任务
设计声音信号的发射与接收装置，能够实现声音信号远距离传输。
二、要求
1.基本要求
（1） 可以使用直接和编码2种方式，参考方案如下；
图1 直接调制方式
图
2 编码调制方式
（2） 至少实现3米距离传输；
（3） 传输后声音信号质量要好，听上去无杂音； （4） 信号能否穿1面墙壁。
2.发挥部分
（1） 能否实现信号加密传输； （2） 具有一定抗干扰能力。
（3） 传输距离越远越好。
三、说明
1.作品中模拟部分电路必须自己搭建； 3.数字部分电路可以用现成的模块。
四、评分标准。
(完整word版)语音信号的调制解调(word文档良心出品)
clear; %数据清零dt=1/44100; %原信号周期1/44100fs=44100; %原信号采样频率44100[f1,fs,nbits]=wavread('D:\1\12.wav'); %声音文件的载入f1=f1(:,1); %对信号f1取单声道figure(1); %图像绘制，创建图形窗1subplot(2,1,1); %在一幅图内分成一个两行一列的两个区域，取第一个区域N=length(f1); %计算信号长度Nt=0:1/fs:(N-1)/fs; %时间长度t从0到（N-1）/fs。
每隔1/fs取个间隔点plot(t,f1);title('信息信号的时域波形');%画出语音信号的时域波形fy1=fft(f1); %对信号进行FFT变换w1=0:fs/(N-1):fs; %频率ω1从0到fs,每隔fs/(N-1)间隔取点subplot(2,1,2); %对上述两个区域取第二个区域plot(w1,abs(fy1)/N);title('信息信号的频谱'); %画出语音信号的FFT频谱图sound(f1,fs,nbits);%播放原始信号pause(3); %延迟3秒f2=cos(22000*pi*t); %载波信号figure(2); %创建图形窗2subplot(2,1,1); %在一幅图内分成一个两行一列的两个区域，取第一个区域fy2 = fft(f2); %对信号f2进行FFT变换N2=length(f2); %计算信号f2长度N2w2=fs/N*[0:N-1]; %求频率ω2plot(w2,abs(abs(fy2))/N);title('载波信号的频谱');%画出载波信号的FFT频谱图%调制f3=f1'.*f2; %对信号f1和信号f2求卷积subplot(2,1,2); %对上述两个区域取第二个区域fy3 = fft(f3); %f3进行FFT变换plot(w1,abs(abs(fy3))/N);title('已调信号的频谱');%画出已调信号f3的频谱图sound(f3,fs,nbits); %播放已调语音信号f3pause(3); %延迟3秒%解调f4=f3.*f2;figure(3); %创建图形窗3fy4=fft(f4); %对信号f4求FFT变换plot(w1,abs(abs(fy4))/N);title('解调信号频谱');%画出解调信号f4的频谱图sound(f4,fs,nbits); %播放解调后语音f4信号pause(3); %延迟3秒%低通滤波器fp1=0;fs1=5000;As1=100; %设置低通滤波器的参数wp1=2*pi*fp1/fs;ws1=2*pi*fs1/fs; %将模拟频率转变成数字频率BF1=ws1-wp1; %计算滤波器过渡带宽度wc1=(wp1+ws1)/2; %计算通带截止频率M1=ceil((As1-7.95)/(2.286*BF1))+1;%计算凯塞滤波器阶数NN1=M1+1; %窗的点数beta1=0.1102*(As1-8.7);Window=(kaiser(N1,beta1)); %求凯塞窗窗函数b1=fir1(M1,wc1/pi,Window); %wc1/pi为归一化，窗函数法设计函数figure(4); %创建图形窗4freqz(b1,1,512);title('FIR低通滤波器的频率响应'); %由离散系统频率特征函数freqz函数画出滤波器的频率响应图f4_low = filter(b1,1, f4);%对信号进行低通滤波plot(t,f4_low);title('滤波后的解调信号时域波形');%画出滤波后解调信号时域波形sound(f4_low,fs,nbits); %播放滤波后语音信号f5=fft(f4_low); %对滤波后信号实现FFT变换figure(5); %创建图形窗5plot(w1,abs(f5)/N);title('滤波后的解调信号频谱')%画出滤波后解调信号频谱图。
PCM实验5
信 道
厚德博学 追求卓越
三、实 验 原 理
3.3 PCM调制与解调电路的基本工作原理
300-3400HZ
PCM译码
PCM码流 PCM码流经传输信道传输后,送入PCM译码器的输入端。再经译码 器内部电路的处理后输出，经低通滤波器，利用低通滤波器的低通 0-3400HZ PCM编码器 特性就可恢复原始信号。 语音 (发送端) 由此可见,PCM信号的译码过程，实际上就是D/A变换的过程。 处理器
低通 滤波器
抽样
量化
编码
抽样保持
波形解码
PCM码流
厚德博学 追求卓越
三、实 验 原 理
3.4 PCM调制与解调系统实验电路构成框图
U502
TP501 TP504 TP502
MC145540
（左） （右）
U501A
PCM1 K502
TP50
电话接口（左）PCM1
K501
PCM编码器 (发送端) 抽样 量化 编码
实验 数据 测量 记录
1.TP504信号波形与频率 2.TP503信号波形与频率 3.TP503与TP504信号波形
t
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
t
明确PCM30/32路程控交换系统中话路比特的按排。即在每个话路时 隙内将PAM的一个抽样值编为8位二元码，编号为1-8。（每个码元占 3.9us/8=488ns,称为一比特,共128个量化级）第1比特为极性码，第2-4 比特为段落码（表示8个段落的起止电平），第5-8比特为段内码（表示 厚德博学 追求卓越 每一段落的16个均匀划分的量化级）。
所谓量化
就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把 瞬时抽样值用最接近的电平值来表示的过程。
实验五-DFSK调制解调实验重点讲义资料
电子科技大学中山学院电子工程系学生实验报告课程名称 通信原理实验 实验名称 实验五-DFSK 调制解调实验班级，分组 实验时间 2016年11月14日 姓名，学号指导教师 何志红报 告 内 容一、实验目的1. 加深对DPSK 调制原理的理解及其硬件实现方法2. 进一步了解DPSK 解调原理各种锁相环解调的特性，掌握同相正交环的解调原理及其硬件实现方法3. 加深对载波提取电路相位模糊度的理解4. 加深对眼图几个主要参数的认识二、实验原理和电路说明M 序列发生器实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M 序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。
按照本原多项式1)(35++=X X x f 组成的五级线性移2DPSKP 2 P 3 P 6P 1 P 5 P 4图5.2 2DPSK 调制部分框图位寄存器，就可得到31位码长的M 序列。
码元定时与载波的关系可以是同步的，以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相位变化；也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的。
本实验的M 序列由IC3、1C4、IC5、IC6产生，码元速率为lMb/s 。
数字调相器的主要指标在设计与调整一个数字调相器对，主要考虑的性能指标是调相误差和寄生调幅。
（1）调相误差由于电路不理想，往往引进附加的相移，使调相器输出信号的载波相位取值为00及1800+ΔΦ，我们把这个偏离的相角ΔΦ称为调相误差。
调相器的调相误差相当于损失了有用信号的能量。
(2)寄生调幅理想的二相相位调制器，当数码取“0”或“1”时，其输出信号的幅度应保持不变，即只有相位调制而没有附加幅度调制。
但由于调制器的特性不均匀及脉冲高低电平的影响，使得“0”码和“1”码的输出信号的幅度不等。
设“0”码和“1”码所对应的输出信号幅度分别为Uom 及Uim ，则寄生调幅M 序列发生器 差分编码 调 相 ÷10 晶 振 10MH 2÷2为:)/()(im om im om U U U U m +-=2．解调2PSK 系统的解调部分框图如图5.6所示，原理电路如图5.7所示。
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大连理工大学实验报告
学院（系）：专业：班级： ____ 姓名：学号：组： ___ __________
实验时间：实验室：实验台：_____________
指导教师签字：成绩：__________________
实验5 语音信号的调制解调
一、实验目的
1.了解语音信号处理在通信中的应用；
2.理解幅度调制和解调的原理及方法；
3.观察语音信号、载波信号、调制后信号和解调后信号的频谱。
二、实验内容
1. 载波为简单正弦信号的幅度调制和相干解调
clear
clc
Fs=400;
Fc=40;
N=400;
n=0:N;
t=n/Fs;
xt=cos(2*pi*5*t);
xct=cos(2*pi*Fc*t);
%调制过程及频谱
yt=xt.*xct;
Xw=fftshift(abs(fft(xt,512))); Yw=fftshift(abs(fft(yt,512))); ww=-256:255;
ww=ww*Fs/512;
-200-150-100-50050100150200
被调信号波形
被调信号频谱
figure
subplot(2,1,1)
plot(t,xt),title('被调信号波形')
subplot(2,1,2)
plot(ww,Xw) %被调信号频谱图
title('被调信号频谱')
figure
subplot(2,1,1)
plot(t,yt),title('已调信号波形')
subplot(2,1,2)
plot(ww,Yw)%已调信号频谱图
title('已调信号频谱')
y1t=yt.*xt;
figure
subplot(2,1,1)
plot(t,y1t),title('解调过程中间信号波形')
Y1w=fftshift(abs(fft(y1t,512)));
subplot(2,1,2)
plot(ww,Y1w)
title('解调过程中间信号频谱')
%设计低通滤波器
m0 = y1t.*xct
fs=20000
[N,Wn]=buttord(2*pi*200*2/fs,2*pi*400*2/fs
,3,20,'s');
[B,A]=butter(N,Wn,'low'); figure
m1=filtfilt(B,A,m0)
m1w=fftshift(abs(fft(m1,512))); subplot(211)
plot(t,m1),grid on
title('解调信号的波形') subplot(212)
plot(ww,m1w),grid on
title('解调信号的频谱')
00.10.20.30.40.50.60.70.80.91
解调过程中间信号波形
-200-150-100-50050100
150200
解调过程中间信号频谱
2. 载波为语音信号的幅度调制和相干解调
clear
clc
[Y,Fs,NBITS]=wavread('part1.wav') ; y1=fft(Y,size(Y,1)); figure
subplot(2,1,1)
f=Fs*linspace(0,1,size(Y,1)); plot(Y)
title('原始语音信号') subplot(2,1,2) plot(f,abs(y1)); title('语音fft 频谱图 ')
00.10.20.30.40.50.60.70.80.91
-0.5
0.5
1解调信号的波形
-200
-150-100-50050100150200
050
100
150解调信号的频谱
x 10
5
原始语音信号
x 10
4
语音fft 频谱图。