基于MATLAB的语音信号分析及处理开题报告
基于某MATLAB的语音信号分析报告与处理系统的设计
数字信号处理大作业基于MATLAB的语音信号分析与处理系统的设计班级：物联网1401学号：：zk目录一、设计目的3二、设计容与要求3设计容3设计要求3三、详细设计过程4语音信号的采集43.2 原始语音信号的时域频域分析4原始语音信号加噪5设计滤波器63.5 MATLAB语音信号处理界面设计83.6 利用C语言得出声音带宽11四、调试结果12五、结论12参考文献13一、设计目的综合运用数字信号处理的理论知识进展频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用 MATLAB和C语言作为编程工具进展计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。
二、设计容与要求设计容①录制一段自己的语音信号〔我是物联网1401班的坤〕，并对录制的信号进展采样。
②画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。
③给定滤波器的性能指标，采用窗函数法或双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应。
④利用设计的滤波器对采集的语音信号进展滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进展比照，分析信号的变化，回放语音信号。
⑤用 MATLAB 设计一信号处理系统界面。
⑥利用C语言对录制语音信号进展FFT变换〔取其中的1024进展〕，计算出自己声带的带宽。
设计要求①学会 MATLAB 的使用，掌握MATLAB 的程序设计方法。
②掌握在Windows 环境下语音信号采集的方法。
③掌握数字信号处理的根本概念、根本理论和根本方法。
④掌握 MATLAB 设计 FIR 和 IIR 数字滤波器的方法。
⑤学会用 MATLAB 对信号进展分析和处理。
⑥学会用C语言进展FFT程序的编写和算法效果的仿真。
三、详细设计过程语音信号的采集利用PC 机上的声卡和Windows操作系统实现语音信号的的采集。
打开“开始〞菜单，选择“程序\附件\娱乐\录音机〞项，打开Windows中自带的录音机程序，点击录音机程序界面中的录音按钮，开始声音录制。
录完后点击放音按钮,可以实现所录音的重现。
基于MATLAB的语音信号分析与处理的实验报告
基于MA TLAB的语音信号分析与处理的实验报告数字信号课程设计，屌丝们有福了一.实验目的数字信号课程设计，屌丝们有福了综合计运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应的结论，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。
并利用MATLAB作为工具进行实现，从而复习巩固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力，并从实践上初步实现对数字信号的处理。
此外，还系统的学习和实现对语音信号处理的整体过程，从语音信号的采集到分析、处理、频谱分析、显示和储存。
二.实验的基本要求数字信号课程设计，屌丝们有福了1.进一步学习和巩固MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。
2.掌握在windows环境下语音信号采集的方法。
3.掌握数字信号处理的基本概念、基本理论、原理和基本方法。
4.掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法。
5.学会用MATLAB对信号进行分析和处理。
三．实验内容录制一段自己的语音信号，（语音信号声音可以理解成由振幅和相位随时间缓慢变化的正弦波构成。
人的听觉对声音的感觉特征主要包含在振幅信息中，相位信息一般不起作用。
在研究声音的性质时，往往把时域信息（波形图）变换得到它的频域信息（频谱），通过研究频谱和与频谱相关联的特征获得声音的特性。
）并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法或者双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号发生的变化；回放语音信号。
数字信号课程设计，屌丝们有福了四．实验的实现（1）.语音信号的采集采用windows下的录音机或者手机、其他的软件，录制一段自己的话音，时间控制在一分钟左右；然后在MATLAB软件平台下，利用函数wavread对自己的话音进行采样，记住采样的频率和采样的点数。
基于MATLAB的语音信号分析与处理开题报告
基于MATLAB的语音信号分析与处理开题报告学生姓名所在院系信息工程系所在班级指导教师学生学号专业方向电子信息工程开题时间导师职称讲师论文题目基于MATLAB的语音信号分析与处理文献综述：[1]刘敏，魏玲.MATLAB通信仿真与应用[M].北京：国防工业出版社，2001.1.这本书系统讲述了MATLAB在通信工程仿真中的应用与方法，向我们展示如何有效地使用MATLAB特别是SimulinK各项功能使我们能迅速掌握其使用方法，内容涉及MATLAB仿真应用数学基础，控制系统仿真、通信仿真等，涵盖了通信工程的电子仿真的各个方面，也反映了近年来电子通信仿真的本书着重讲述了MATLAB通信仿真的应用。
[2]胡航.语音信号处理[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.1本书系统地介绍了语音信号处理的基础、概念、原理、方法与应用，以及该学科领域取得的新进展，同时介绍了本门学科的背景知识、发展概况、研究现状、应用前景和发展趋势与方向。
既着重基本理论、方法的阐述，又着重新方法和新技术。
介绍了语音信号的各种分析方法和技术，包括时域分析、短时傅里叶分析、同态滤波及倒谱分析、线性预测分析、矢量量化技术、隐马尔可夫模型技术以及语音检测分析；书中讲述了语音信号处理技术与应用，介绍了语音编码，波形编码等，声码器技术及混合编码、语音合成、语音识别、说话人识别、语音增强、神经网络在语音信号处理中的应用及语音信号处理中的一些新兴与前沿技术。
[3]周渊，王炳和，刘斌胜.基于MATLAB的噪声信号采集和分析系统的设计[J].噪声控制.2004(7)：52—54.这篇文章介绍了最新设计和研制的一种基于MATLAB的噪声信号采集与分析系统,该系统利用MATLAB强大的数值计算和分析能力,可以高精度、低成本地完成信号的实时采集、处理与分析工作。
给出了系统在MATLAB环境中二次开发编程的设计和实现过程。
最后给出了一个利用该系统采集与分析噪声信号的应用实例现代噪声测试与分析技术是建立在声学测量理论、电子技术、数字计算技术和信号处理理论上的一门不断发展的技术。
基于MATLAB的语音信号时域特性分析_语音信号处理实验报告
南京信息工程大学 实验（实习）报告实验（实习）名称 基于MATLAB 的语音信号时域特性分析 实验（实习）日期 2013.4.18 得分 ___指导教师院电子与信息工程专业电子信息工程年级 班次 姓名 学号一、实验目的语音信号是一种非平稳的时变信号，它携带着各种信息。
在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。
语音信号分析的目的就在与方便有效的提取并表示语音信号所携带的信息。
语音信号分析可以分为时域和变换域等处理方法，其中时域分析是最简单的方法，直接对语音信号的时域波形进行分析，提取的特征参数主要有语音的短时能量，短时平均过零率，短时自相关函数等。
本实验要求掌握时域特征分析原理，并利用已学知识，编写程序求解语音信号的短时过零率、短时能量、短时自相关特征，分析实验结果，并能掌握借助时域分析方法所求得的参数分析语音信号的基音周期及共振峰。
二、实验原理及实验结果1.窗口的选择通过对发声机理的认识，语音信号可以认为是短时平稳的。
在5~50ms 的范围内，语音频谱特性和一些物理特性参数基本保持不变。
我们将每个短时的语音称为一个分析帧。
一般帧长取10~30ms 。
我们采用一个长度有限的窗函数来截取语音信号形成分析帧。
通常会采用矩形窗和汉明窗。
图1.1给出了这两种窗函数在帧长N=50时的时域波形。
0.20.40.60.811.21.41.61.82矩形窗samplew （n ）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91hanming 窗samplew （n ）图1.1 矩形窗和Hamming 窗的时域波形矩形窗的定义：一个N 点的矩形窗函数定义为如下{1,00,()n Nw n ≤<=其他hamming 窗的定义：一个N 点的hamming 窗函数定义为如下0.540.46cos(2),010,()n n NN w n π-≤<-⎧⎨⎩其他=这两种窗函数都有低通特性，通过分析这两种窗的频率响应幅度特性可以发现（如图1.2）：矩形窗的主瓣宽度小（4*pi/N ），具有较高的频率分辨率，旁瓣峰值大（-13.3dB ），会导致泄漏现象；汉明窗的主瓣宽8*pi/N ，旁瓣峰值低（-42.7dB ），可以有效的克服泄漏现象，具有更平滑的低通特性。
基于MATLAB语音信号检测分析及处理
基于MATLAB语音信号检测分析及处理目录一、内容概述 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. MATLAB在语音信号处理中的应用 (4)3. 论文研究内容及结构 (5)二、语音信号基础 (6)1. 语音信号概述 (8)2. 语音信号的特性 (9)3. 语音信号的表示方法 (10)三、MATLAB语音信号处理工具 (11)1. MATLAB语音工具箱介绍 (12)2. 常用函数及其功能介绍 (13)四、语音信号检测与分析 (15)1. 语音信号检测原理及方法 (16)2. 语音信号的频谱分析 (18)3. 语音信号的时频分析 (19)4. 语音信号的端点检测 (20)五、语音信号处理算法研究 (21)1. 预加重处理算法 (22)2. 分帧与加窗处理算法 (23)3. 预处理算法 (24)4. 特征提取算法 (25)5. 模式识别与分类算法 (26)六、语音信号处理实验设计与实现 (27)1. 实验目的与要求 (28)2. 实验环境与工具配置 (29)3. 实验内容与步骤 (30)4. 实验结果分析与讨论 (31)七、语音信号处理应用案例 (32)1. 语音识别系统应用案例 (33)2. 语音合成系统应用案例 (34)3. 语音情感识别应用案例 (35)4. 其他领域应用案例 (36)八、总结与展望 (38)1. 研究成果总结 (39)2. 研究不足与问题剖析 (40)3. 未来研究方向与展望 (41)一、内容概述语音信号捕捉与预处理：介绍如何使用MATLAB捕捉语音信号，包括从麦克风等输入设备获取原始语音数据，并对信号进行预处理，如去除噪声、增强语音质量等。
特征提取：详述如何从预处理后的语音信号中提取关键特征，如梅尔频率倒谱系数（MFCC）、线性预测编码（LPC）等，以便进行后续的模型训练或识别。
语音信号检测分析：探讨基于MATLAB的语音信号检测分析方法，包括端点检测、语音活动等检测算法的实现，以及基于统计模型、机器学习模型的语音信号分析。
语音信号MATLAB处理报告
《随机信号分析与处理》实验报告指导教师：班级：学号：姓名：2011-11-20实验一 熟悉MA TLAB 的随机信号处理相关命令一、实验目的1、熟悉GUI 格式的编程及使用。
2、掌握随机信号的简单分析方法3、熟悉语音信号的播放、波形显示、均值等的分析方法及其编程 二、实验原理 1、语音的录入与打开在MATLAB 中，[y,fs,bits]=wavread('Blip',[N1 N2]);用于读取语音，采样值放在向量y 中，fs 表示采样频率(Hz)，bits 表示采样位数。
[N1 N2]表示读取从N1点到N2点的值。
2、时域信号的FFT 分析FFT 即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。
在MA TLABde 信号处理工具箱中函数FFT 的一种调用格式为Y=fft （x ）其中X 是序列，Y 是序列的FFT 。
3、希尔伯特变换及性质x (t ) 的希尔伯特变换为x (t ) 与1/πt的卷积，即因此，对x (t ) 的希尔伯特变换可以看作为x (t ) 通过一个冲击响应为1/πt 的线性滤波器。
希尔伯特变换器在整个频域上具有恒为1 的幅频特性，为全通网络，在相位上则引入−π/2 和π/2的相移 三、实验结果分析00.511.522.5x 105-0.50.5原始语音信号时域图time nf u z h i n05010015020025030035040045050012原始语音信号频谱Hzf u d u01020304050607080901000.511.5原始语音信号幅值020040060080010001200-4-2024原始语音信号相位200400600800100012001400160018002000-2024频率（Hz ）幅值N=128红和N=1024绿00.51 1.52 2.53 3.54 4.55x 105-0.50.51自相关函数5010015020025030035040045050000.020.040.060.080.1希尔伯特变换-0.12-0.1-0.08-0.06-0.04-0.020.020.040.060.08051015概率谱密度。
基于MATLAB的语音信号时域特性分析_语音信号处理实验报告
南京信息工程大学 实验（实习）报告实验（实习）名称 基于MATLAB 的语音信号时域特性分析 实验（实习）日期 2013.4.18 得分 ___指导教师院电子与信息工程专业电子信息工程年级 班次 姓名 学号一、实验目的语音信号是一种非平稳的时变信号，它携带着各种信息。
在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。
语音信号分析的目的就在与方便有效的提取并表示语音信号所携带的信息。
语音信号分析可以分为时域和变换域等处理方法，其中时域分析是最简单的方法，直接对语音信号的时域波形进行分析，提取的特征参数主要有语音的短时能量，短时平均过零率，短时自相关函数等。
本实验要求掌握时域特征分析原理，并利用已学知识，编写程序求解语音信号的短时过零率、短时能量、短时自相关特征，分析实验结果，并能掌握借助时域分析方法所求得的参数分析语音信号的基音周期及共振峰。
二、实验原理及实验结果1.窗口的选择通过对发声机理的认识，语音信号可以认为是短时平稳的。
在5~50ms 的范围内，语音频谱特性和一些物理特性参数基本保持不变。
我们将每个短时的语音称为一个分析帧。
一般帧长取10~30ms 。
我们采用一个长度有限的窗函数来截取语音信号形成分析帧。
通常会采用矩形窗和汉明窗。
图1.1给出了这两种窗函数在帧长N=50时的时域波形。
0.20.40.60.811.21.41.61.82矩形窗samplew （n ）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91hanming 窗samplew （n ）图1.1 矩形窗和Hamming 窗的时域波形矩形窗的定义：一个N 点的矩形窗函数定义为如下{1,00,()n Nw n ≤<=其他hamming 窗的定义：一个N 点的hamming 窗函数定义为如下0.540.46cos(2),010,()n n NN w n π-≤<-⎧⎨⎩其他=这两种窗函数都有低通特性，通过分析这两种窗的频率响应幅度特性可以发现（如图1.2）：矩形窗的主瓣宽度小（4*pi/N ），具有较高的频率分辨率，旁瓣峰值大（-13.3dB ），会导致泄漏现象；汉明窗的主瓣宽8*pi/N ，旁瓣峰值低（-42.7dB ），可以有效的克服泄漏现象，具有更平滑的低通特性。
基于Matlab的语音信号分析与处理(DOC)
基于Matlab的语音信号分析与处理[摘要]语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。
滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位，FIR数字滤波器和IIR滤波器是滤波器设计的重要组成部分。
MATLAB功能强大、简单易学、编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎。
课题基于MATLAB 有噪音语音信号处理与设计与实现，本人综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声清浊语音信号进行时域、频域分析和滤波。
通过理论推导得出相应结论，用MATLAB平台对语音信号加入了不同的噪声，进一步用双线性变换法设计了一个的巴特沃思低通IIR滤波器和用窗函数法设计了FIR低通滤波器，然后对加噪的语音信号进行滤波处理。
最后对比滤波前后的语音信号的时域和频域特性。
[关键词]清浊语音信号采集；傅里叶变换；滤波器设计；信号处理目录引言............................................. - 1 -1基本原理....................................... - 1 -1.1语音信号概述................................... - 1 -1.2数字滤波器原理................................. - 1 -2总体设计思想................................... - 2 -2.1 语音信号的采集................................ - 2 -2.2 语音信号处理工具的选择........................ - 2 -2.3 数字滤波器的设计.............................. - 2 -3语音信号分析和滤波处理 ......................... - 4 -3.1 语音信号的采集................................ - 4 -3.2 语音信号的频谱分析............................ - 4 -3.3语言信号处理................................... - 6 -4滤波器的设计[4]................................. - 10 -4.1巴特沃斯低通滤波器............................ - 10 -4.2频率响应S域到Z域的变换：.................... - 13 -4.3设计数字带通滤波器............................ - 16 -4.4窗函数法的FIR滤器波.......................... - 20 -5结果及分析.................................... - 23 -6总结.......................................... - 23 -参考文献........................................ - 24 -附录原程序.................................... - 25 -引言语言是我们人类所特有的功能，它是传承和记载人类几千年文明史，没有语言就没有我们今天人类的文明。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于MATLAB的语音信号分析及处理开题报告毕业设计开题报告
设计题目基于MATLAB的语音信号分析及处理
学生姓名系、专业指导教师选题目的和意义:
语音处理是最早采用数字信号处理技术的领域之一，本世纪50年代提出的语音形成数字模型，被广泛应用于语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人确认、语音邮件和语音存储等。
因此研究语音信号的数字处理技术，有很大的工程意义，而实现的工程软件是MATLAB。
利用MATLAB设计滤波器，可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。
利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。
本课题在国内外的研究状况及发展趋势:
数字处理技术已经成熟，正在获得广泛应用。
目前在数字领域和通信领域正在发生一场数字化革命。
DSP在其中扮演很重要的角色，它为新体制新算法和新原理提供了最佳的实现条件。
主要研究内容:
MATLAB是主要适用于矩阵运算和信息处理领域的分析设计,它使用方便,输入简捷,运算高效,内容丰富,并且很容易由用户自行扩展.MATLAB当前已成为美国和其他发达国家在大学教学和教学研究中最常用而必不可少的工具.传统的数字滤波器的设计过程复杂，计算工作量大，滤波特性调整困难，影响了它的应用。
本文介绍了利用MATLAB快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法，综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得到相应结论，给出了使用MATLAB语言进行程序设计并进行界面设计的详细步骤。
实验设计:
录制一段自己的语音信号，并对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;给定滤波器的性能指标，采用窗函数法或双线性变换设计滤波器，并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的语音信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化;回放语音信号;最后，用 MATLAB 设计一个信号处理系统界面。
完成设计的条件、方法及措施:
声音的导入、采样和频谱分析
采集语音信号利用计算机Windows下的录音机设备，可以采集语音信号并采样，得出数据文件'12.wav'保存在MATLAB的work路径下，在M文件中键入: “x1=wavread('I:\work\12.wav ');”读取语音信号的数据，赋给变量x1。
并且播出声音，键入“sound(x1,22050);”。
对声音型号进行采样和频谱分析:对信号做1024点FFT变换;然后在对型号做出时域波形图、FFT频谱图。
滤波器的选择和分析
数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。
根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类:无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器。
与FIR滤波器相比，IIR 的实现是非递归的。
所以这次设计在MATLAB中设计的就是IIR数字滤波器。
因此这次设计采用一个BUTTERWORTH的低通滤波器，并且我们采取双线性变换法来实现。
估算巴特沃思滤波器的阶数N和3dB截止频率Wn。
输入参数是通带截止频率Wp，阻带截止频率Ws，通带波纹Rp，阻带波纹Rs。
回放语音信号
在MATLAB中，函数sound可以对声音进行回放。
其调用格式:sound(x，fs，bits);可以感觉滤波前后的声音有变化。
反复听取原信号和滤波后的声音，进行对比;不停的调整滤波器的参数。
最后选择一个效果不错的滤波器使用。
整合图形界面
最后设计一个人机对话界面，分别加入滤波前的原信号、和滤波后的信号。
并在界面上画出采样和频谱分析。
指导教师意见及建议:
签字: 年月日课题答辩组意见及建议:
组长签字: 年月日系主任意见:
签字: 年月日毕业设计(论文)的内容
1、对本课题的总体介绍
对数字抢答器进行方案设计，相应的硬件电路和系统软件设计，并完成数字抢答器的调试演示。
2、工作内容
1)完成数字抢答器的总体方案设计、电路设计。
2)连接完整的硬件电路并能调试出正确的结果。
3、课题的具体任务
1)数字抢答器基于单片机控制的控制系统。
2)可进行时钟的调整。
3)可显示分、秒。
二、毕业设计(论文)的要求与数据
1、对学生必须掌握单片机和电路设计的基本理论知识提，完成该课题必须重点研究单片机控制、脉冲电路、晶振和复位电路和显示电路等关键问题和理论;
2、研究方案的设计、研究方法和手段要合理，符合理论与实践的要求;
3、数字钟计时的准确程度应保证在每小时的误差30秒以内;
三、毕业设计(论文)应完成的工作
1、完成规定字数5000字的毕业设计说明书(论文);
2、完成硬件电路及相应调试。
四、应收集的资料及主要参考文献
[1] 叶济忠,余胜生编写.电子机械运动控制技术[M].武汉:华中理工大学出版社，1989.2 [2] 陈冠方主编. 电子设备制造工艺[M]. 成都:电子科技大学出版社，1990
[3] 孙文焕等编著 .电子机械计算机辅助设计[M]. 西安:西安电子科技大学出版社，1994
[4] Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research [J], 2001, 39(14): 3109-3126.
[5] 王明强. 计算机辅助设计技术[M]. 北京:科学出版社，2002.。