信号与系统综合作业
2011年12月考试信号与系统第一次作业
2011年12⽉考试信号与系统第⼀次作业2011年12⽉考试信号与系统第⼀次作业⼀、单项选择题（共9题、总分18分、得分18分）1. 连续信号f(t) 与δ(t?t0)的乘积，即 f(t)*δ(t?t0)=( )(本题分数：2 分，本题得分：2分。
)A、B、C、D、题⽬信息难度： 2正确答案： B解题⽅案：2. 已知f(t)，为求f(t0?at) 应按下列哪种运算求得正确结果？（式中t0,a 都为正值） (本题分数：2 分，本题得分：2A、f(-at)左移t0B、f(-at) 右移t0C、f(at) 左移t0/aD、f(at)右移t0/a题⽬信息难度： 2正确答案： D解题⽅案：3. 已知 f(t)，为求f(t0-at) 应按下列哪种运算求得正确结果？（式中t0,a 都为正值） (本题分数：2 分，本题得分：2A 、B 、f(at) 右移t 0C 、f(at) 左移t 0/aD 、f(-at) 右移t 0/a题⽬信息难度： 3 正确答案： D 解题⽅案：A 、两个周期信号之和必为周期信号；B 、⾮周期信号⼀定是能量信号；C 、能量信号⼀定是⾮周期信号；D 、两题⽬信息难度： 3 正确答案： C 解题⽅案：5. 信号f1(t),f2(t)波形如图所⽰，设f(t)=f1(t)*f2(t)，则f(0)为（）(本题分数：2 分，本题得分：2 分。
)A 、1B 、2C 、3D 、4题⽬信息难度：4 正确答案： B解题⽅案：卷积的图解法计算。
如直接⽤卷积定义式更加简单。
6. 积分∫?∞te ?2t δ(τ)&DifferentialDτ等于（） (本题分数：2 分，本题得分：2 分。
)A 、B、C、D、题⽬信息难度： 4正确答案： B解题⽅案：冲激信号的性质(本题分数：2 分，本题得分：2分。
)A、0B、1C、2D、3题⽬信息难度： 4正确答案： D解题⽅案：利⽤卷积的定义式计算8. 线性时不变连续系统的数学模型是（） (本题分数：2 分，本题得分：2分。
信号与系统习题给学生
信号与系统习题集第一章作业1、 分别判断如图所示波形是连续时间信号还是离散时间信号，若是离散时间信号判断是否为数字信号。
(1)t()f t (2) t()f t(3) t()f t(4) t()f t2、 分别判断下列信号是否是周期信号，若是周期信号求出信号的周期。
（1）cos 2cos 3t t - （2）sin sin t t π+ （3）5j te3、 一连续信号f （t ）的波形图如图所示，试画出下述信号的波形图，并标注坐标值。
t()f t（1）(2)f t + （2）2(2)2t f -（3）1(12)2f t- 4、已知信号f(t)的波形如图所示，求g(t)=f(-2t+3)和f(-2t-3)的波形。
t()f t,()f t5、写出如图所示的各波形的函数式。
（1）t()f t（2）t()f t-6、画出下列各时间函数的波形。
（1）[](1)(2)t u t u t ---，（2）[](1)(2)(2)t u t u t u t ---+- （3）[](3)()(2)t u t u t --- 7、求下列函数值。
（1）2()()td r te u t dt-⎡⎤=⎣⎦，（2）3()()t r t e t δ-= （3）()cos ()4r t t t dt πδ∞-∞=-⎰，（4）2()()(1)tr t t e t dt δ∞--∞=+-⎰, ( 5 ) 3'()()t r t e t δ=8、画出下列系统的仿真框图。
()()3()2()dr t de t r t e t dt dt+=+ 9、判断下列系统是否为线性的，时不变的，因果的？ （1）()(2)r t e t =- （2）()(3)r t e t = （3）()()(1)r t e t u t =- （4）()()r t te t =第二章作业1、已知系统的电路图如图所示，写出电压()o v t 的微分方程。
()e tR +-()o v t2、已知系统的微分方程和起始状态如下，求齐次解。
201403学期信号与系统作业二答案
201403学期信号与系统作业二答案第1题已知某系统的系统函数H(s), 唯一决定该系统冲激响应h(t)函数形式的是( )。
A、H(s)的零点B、H(s)的极点C、系统的激励D、激励与H(s)的极点答案：B第2题下列 ( )不是LTI系统的性质。
A、线性B、时不变性C、非因果性D、稳定性答案：C第3题信号的时宽与信号的频宽之间呈( )。
A、正比关系B、反比关系C、平方关系D、没有关系答案：B第4题时域是实偶函数，其傅氏变换一定是( )。
A、实偶函数B、纯虚函数C、任意复函数D、任意实函数答案：A第5题信号〔ε(t)－ε(t－2)〕的拉氏变换的收敛域为 ( )。
A、Re[s]>0B、Re[s]>2C、全S平面D、不存在答案：C第6题已知某连续时间系统的系统函数H(s)=1/(s+1)，该系统属于什么类型( )。
A、高通滤波器B、低通滤波器C、带通滤波器D、带阻滤波器答案：B第7题线性系统具有（）。
A、分解特性B、零状态线性C、零输入线性D、ABC答案：D第8题零输入响应是( )。
A、全部自由响应B、部分自由响应C、部分零状态响应D、全响应与强迫响应之差答案：B第9题在工程上，从抽样信号恢复原始信号时需要通过的滤波器( )。
A、高通滤波器B、低通滤波器C、带通滤波器D、带阻滤波器答案：B第10题理想低通滤波器一定是( )。
A、稳定的物理可实现系统B、稳定的物理不可实现系统C、不稳定的物理可实现系统D、不稳定的物理不可实现系统答案：B判断题第11题 H (s)的零点和极点中仅极点决定了h (t) 的函数形式。
（）正确错误答案：正确第12题系统的系统函数为 H（s），若同时存在频响函数H（jω），则该系统必须满足条件稳定系统。
（）正确错误答案：正确第13题对于信号f(t)=sin2Πt的最小采样频率是2Hz。
（）正确错误答案：正确（）第14题如果一个系统的幅频响应是常数，那么这个系统就称为全通系统。
信号与系统第一章习题及作业(1,2)
(2)（余弦序列是否为周期信号，取决于2л/Ω0是正整 （余弦序列是否为周期信号，取决于 Ω 有理数还是无理数。） 数、有理数还是无理数。） 因此， 因此， 2л/Ω0=2л·7/8л=7/4=N/m Ω =2л·7/8л 所以基波周期为N=7； 所以基波周期为N=7； N=7
因为2л/Ω =16л 为无理数， (4) 因为 Ω0=16л,为无理数，则此信号不是周期 信号． 信号． (5) 因为周期信号在[-∞,+∞]的区间上,而本题的重 因为周期信号在[ ∞,+∞]的区间上, 的区间上 复区间是[0, +∞],则此信号为非周期信号 则此信号为非周期信号, 复区间是[0, +∞],则此信号为非周期信号,
f(n) 1 0 3 6 … n
9、判断是否为线性系统？为什么？ 、判断是否为线性系统？为什么？
( 3) ( 5) (7 )
y( t ) = ln y( t 0 ) + 3t 2 f ( t ) y( t ) = y( t 0 ) + f 2 ( t ) y( t ) = sin t ⋅ f ( t )
8、一个连续时间系统的输入-输出关系为 、一个连续时间系统的输入 输出关系为
1 t+T y ( t ) = T [ f ( t ) ] = ∫ T2 f (τ )d τ T t− 2 试确定系统是否为线性的？非时变的？因果的？ 试确定系统是否为线性的？非时变的？因果的？
解：积分系统是线性的，因此系统是线性系统。 积分系统是线性的，因此系统是线性系统。
sin ω 0 tε ( t )
sin ω 0 ( t − t 0 )ε ( t )tt0 Nhomakorabeat
sin ω 0 tε ( t − t 0 )
信号与系统练习题
练习题一、 单项选择题（共35题）1.下列信号中为周期信号的是【 B 】(A) t t t f πsin 2cos )(+= (B) t t t f 3cos 2sin )(+=(C) t t t f πsin 2cos 3)(+=(D))(cos )(t t t f επ=2. 积分dt t t e t ∫∞∞−−+)]()(['2δδ等于【 D 】(A) -1 (B)1 (C) 2 (D) 3 3. 卷积积分)()(t t t εε∗等于【 C 】(A) )(2t t ε (B) )(t t ε (C) )(212t t ε (D) )(2t t ε4. 卷积和)]1()([)(−−∗k k k δδε等于【 A 】(A) )(k δ (B) )1(−k δ (C) )2(−k δ (D) )(k ε5. 信号)()(2t e t f t ε−=的频谱函数)(ωj F 等于【 B 】(A)ωj 1 (B) ωj +21 (C) ωj −21 (D) ωj +−21 6. 系统的幅频特性|H (j ω)|和相频特性如图(a)(b)所示，则下列信号通过该系统时，不产生失真的是【 B 】(A) f (t ) = cos(t ) + cos(8t ) (B) f (t ) = sin(2t ) + sin(4t ) (C) f (t ) = sin(2t ) sin(4t ) (D) f (t ) = cos 2(4t )7. 象函数ses F −+=11)(的原函数)(t f 是t=0接入的有始周期信号，其第一个周期（0<t<T ）的时间函数表达式=)(0t f 【 D 】(A) )(t δ (B) )1(−t δ (C) )1()(−+t t δδ (D) )1()(−−t t δδ8.函数)]()[sin()(22t t dt d t f επ=的拉普拉斯变换=)(s F 【 C 】(A) 222π+s s (B) 22ππ+s (C) 222ππ+s s (D) 22ππ+s s 9. 序列)1(2)(2)(−−+=−k k k f k k εε的双边Z 变换=)(z F 【 B 】 (A)221,)2)(12(3<<−−z z z z (B) 221,)2)(12(3<<−−−z z z z(C)21,)2)(12(3>−−−z z z z (D) 2,)2)(12(3<−−−z z z z10. 象函数)2)(1()(2−+=z z z z F 其收敛域为2>z ，则其原序列=)(k f 【 A 】(A) )(])2(32)1(31[k k k ε+− (B) )(])2(3231[k k ε+(C) )(])2(32)1(31[k k k ε−+− (D) )1(])2(32)1(31[−−+−k k k ε11. 积分dt t t )(4sin(91δπ∫−−等于【 B 】(A)22(B) 22− (C) 2 (D) 2− 12. 卷积积分)()(t t εε∗等于【 C 】(A) )(2t ε (B) )(t ε (C) )(t t ε (D) 1 13. 卷积和)1()1(−∗−k k δε等于【 A 】(A) )2(−k ε (B) )(k ε (C) )1(−k δ (D) )2(−k δ 14. 信号t t f 2cos )(=的频谱函数)(ωj F 等于【 D 】(A) )1()1(++−ωδωδ (B) )]1()1([++−ωδωδπ (C))2()2(++−ωδωδ (D) )]2()2([++−ωδωδπ15. 已知)()(ωj F t f ↔，则函数)()2(t f t −的频谱函数为【 C 】(A))(2)(ωωωj F d j dF − (B) )(2)(ωωωj F d j dF +(C) )(2)(ωωωj F d j dF j− (D) )(2)(ωωωj F d j dF j + 16. 信号)1()()(−−=t t t f εε的拉普拉斯变换等于【 D 】(A))1(se − (B))1(1s e s − (C) )1(se −− (D) )1(1s e s−− 17. 象函数)1(1)(2s e s s F −+=的原函数)(t f 是t=0接入的有始周期信号，其第一个周期（0<t<T ）的时间函数表达式=)(0t f 【 D 】(A) )(t ε (B) )2(−t ε (C))2()(−+t t εε (D))2()(−−t t εε18. 序列)()1()(k k k f ε+=的双边Z 变换=)(z F 【 A 】(A) 1,)1(22>−z z z (B) 1,)1(22>+z z z(C) 1,)1(22<−z z z (D) 1,)1(22<+z z z 19. 象函数)2)(1()(2−+=z z z z F 其收敛域为1<z ，则其原序列=)(k f 【 D 】(A) )(])2(32)1(31[k k k ε+− (B) )(])2(32)1(31[k k k ε−−−(C))1(])2(32)1(31[−−+−k k k ε (D) )1(])2(32)1(31[−−−−−k k k ε20.)]([)1(t e dtdt t δ−−等于【 A 】 (A) )()('t t δδ+ (B) )()('t t δδ−(C) )(2)('t t δδ+ (D) )(2)('t t δδ−21.积分dt t t )1()4sin(03−−∫−δπ等于【 B 】(A) 1 (B) 0 (C)2 (D)322.)]([2t e dtdt ε−等于【 C 】(A) )()(2t et tεδ−− (B) )()(2t et tεδ−+ (C) )(2)(2t et tεδ−− (D) )(2)(2t et tεδ−+23. 积分dt t t ∫∞∞−−)('2)2(δ等于【 D 】 (A) 1 (B)2 (C) 3 (D) 424. 积分dt t t t ∫∞∞−)()2sin(δ等于【 B 】 (A) 1 (B)2 (C) 3 (D) 425. 卷积积分)]2()([)(−−∗t t t εεε等于【 D 】(A) )2()(−−t t t t εε (B) )2()(−+t t t t εε (C) )2()2()(−−+t t t t εε (D) )2()2()(−−−t t t t εε 26. 卷积积分)(')(t t δε∗等于【 C 】(A) )(2t δ (B) )(2t δ− (C) )(t δ (D) )(t δ− 27. 卷积积分)1()1(+∗−t t εε等于【 A 】(A) )(t t ε (B) )()1(t t ε− (C) )()2(t t ε− (D) )()1(t t ε+ 28. 卷积和)2()1(−∗−k k δδ等于【 D 】(A) )2(−k δ (B) )(k δ (C) )1(−k δ (D) )3(−k δ29. 已知卷积和)()1()()(k k k k εεε+=∗，则)4()3(−∗−k k εε等于【 B】(A) )6()6(−−k k ε (B) )7()6(−−k k ε (C) )6()7(−−k k ε (D) )7()7(−−k k ε 30.)]()2[cos(t t dtdε 的拉普拉斯变换等于【 C 】 (A)442+s (B) 442+−s(C)422+ss (D) 422+−ss31. 信号)()(t t t f ε=的拉普拉斯变换等于【 D 】(A)22s− (B)22s (C)21s− (D)21s32. 序列)(3)(2)(k k k f εδ+=的双边Z 变换=)(z F 【 A 】(A) 1,132>−+z z z (B) 1,132>−−z z z(C) 1,132>−+−z z z (D) 1,132>−−−z z z33. 序列)()(k k k f ε=的双边Z 变换=)(z F 【 A 】(A)1,)1(2>−z z z (B) 1,)1(2>+z z z(C) 1,)1(22>−z z z (D) 1,)1(22>+z z z 34. 象函数)3)(2(1)(−−=z z z F 其收敛域为3>z ，则其原序列=)(k f 【 C 】(A) )()32()(61k k k k εδ−− (B) )()32()(61k k k k εδ−+(C) )()32()(6111k k k k εδ−−−− (D) )()32()(6111k k k k εδ−−−+35. 序列)(])1(1[21)(k k f k ε−+=的双边Z 变换=)(z F 【 C 】(A)1,12>−z z z (B)1,12>+z z z(C) 1,122>−z z z (D) 1,122>+z z z二．填空题（共23题）：1. 已知信号)(t f 的波形如图所示，画出信号)2(t f −的波形为 )2(t f −O t2. 周期信号623sin(41)324cos(211)(ππππ−+−−=t t t f 的基波角频率=Ω s rad /.12π3. 信号11)(+=jt t f 的傅里叶变换等于 . 4. 频谱函数)3cos(2)(ωω=j F 的傅里叶逆变换=)(t f .)3()3(−++t t δδ5.信号)1()]1(sin[)()sin()(−−−=t t t t t f επεπ的拉普拉斯变换=)(s F . 22)1(ππ+−−s e s 6. 已知信号)(t f 的波形如图所示，画出信号)42(−t f的波形为 )42(−t fO t7. 序列)5.0cos()43sin()(k k k f ππ+=的周期为 . 88. 信号t tt f sin )(=的傅里叶变换等于 . )(2ωπg9.信号)1()()1(−=−−t et f t ε的拉普拉斯变换=)(s F .1+−s e s10.已知信号)(t f 的波形如图所示，则)(t f 的傅里叶变换等于 . )(2)(2ωωπδSa −11.若信号)(t f 的频谱函数为)(ωj F ，则)(b at f −的频谱函数为 ， 其中a 为非零常数。
信号与系统大作业模板
《信号与系统分析》大作业报告题目：基于Matlab的信号与系统分析仿真学号：课号：指导教师：2020 年12月26日一、设计思路：1.编写程序（函数），利用Matlab画出波形，并利用自变量替换方式实现信号的尺度变换、翻转和平移等运算；2.利用Matlab的impluse函数和step函数分别求解连续系统的冲激响应和阶跃响应，绘图并与理论值比较,利用卷积和函数conv计算连续时间信号的卷积，并绘图表示；3.利用函数quad和quadl求傅里叶变换，画出对应频谱，进行比较，验证尺度变换、时移、频移、卷积定理、对称性等性质；4.画出波形，利用quad函数或quadv函数求波形傅里叶级数，绘制单边幅度谱和单边相位谱，然后合成波形。
二、项目实现：1.信号的运算(1)编写程序（函数），画出图（a）所示波形f（t）(2)利用（1）中建立的函数，通过自变量替换的方式依次画出图（b）、（c）、（d）即f（2t）、f（-t）、f（t+5）的波形。
源代码：% Program ch1_1% f(t)t=-4:0.01:4;y=tripuls(t,6,0.8);subplot(211);plot(t,y);title('f(t)');xlabel('(a)');box off;% f(2t)y1=tripuls(2*t,6,0.8);subplot(234);plot(t,y1);title('f(2t)');xlabel('(b)');box off;% f(-t)t1=-t;y2=tripuls(-1*t1,6,0.8);subplot(235);plot(t1,y2);title('f(-t)');xlabel('(c)');box off;% f(t+5)t2=t-5;y3=tripuls(5+t2,6,0.8);subplot(236);plot(t2,y3);title('f(t+5)');xlabel('(d)');box off ;由图可知，Matlab 计算结果与理论值一致2.系统分析(1)已知一个因果LTI 系统的微分方程为y ”(t)+3y ’(t)+2y(t)=f(t),求系统的冲激响应和阶跃响应，绘图并与理论值比较。
信号与系统习题(陈后金版)
4-8 已知周期信号f(t)=2cos(2лt-3)+sin(6лt), 求傅立叶级数指数表示式，并画出其频谱．
0 2
f (t ) e
j ( 2t 3 )
e
j ( 2t 3 )
• 3-16
• 3-24
解：
•
3-26
3-39 计算序列卷积和。 （1）2ku[k]*u[k-4] （3）（1/2）k u[k]*u[k]
(1)
n
2 u[n] u[k n 4] 2 n u[k 4]
n n0
k 4
1 2 k 3 u[k 4] (2 k 3 1)u[k 4] 1 2
动态方程式的特征根s1，2 = -1,2, 且n>m, 故h(t)的形式为
3 8 为y(t ) (3te
2 t
e
2 t
e )u(t )
t
1 t 1 3 t 2 t 3 7 y f (t ) ( e e e )u (t ) 2 2
3-14
3-14
• （2） y"(t ) 4 y' (t ) 4 y(t ) 3 f＇) 2 f (t ),t 0; f (t ) et u(t )，y(0 ) 2, y' (0 ) 3 (t
动态方程式的特征根s1，2 =
2, 则零输入响应的形式为
2 t
y x (t ) K1e
动态方程式的特征根s1，2 = -1,2, 且n>m, 故h(t)的形式为
3 8 为y(t ) (3te
第二次信号与系统作业答案
下半年信号与系统作业1一、判断题：1．拉普拉斯变换满足线性性。
正确2．拉普拉斯变换是连续时间系统进行分析的一种方法。
正确 3．冲击信号的拉氏变换结果是一个常数。
正确 4．单位阶跃响应的拉氏变换称为传递函数。
错误二、填空题1．如果一个系统的幅频响应是常数，那么这个系统就称为 全通系统 。
2．单位冲击信号的拉氏变换结果是 ( 1 ) 。
3．单位阶跃信号的拉氏变换结果是 (1 / s) 。
4．系统的频率响应和系统的传递函数之间的关系是把传递函数中的s 因子用j ω 代替后的数学表达式。
5．从数学定义式上可以看出，当双边拉氏变换的因子s=j ω时，双边拉氏变换的就变成了傅立叶变换的定义式，所以双边拉氏变换又称为 广义傅立叶变换 。
6、单边拉普拉斯变换(LT)的定义式是:.7、双边拉普拉斯变换(LT)的定义式是:.三、计算题 1. 求出以下传递函数的原函数 1）F （s ）=1/s 解：f (t)=u(t) 2）F(s)=11+s 解：f (t)=e -tu(t)3）F(s)=)1(12-s s解：F(S)=)1(12-s s =)1)(1(1+-s s s =)1(5.0-s +)1(5.0+s -s1F(t)=0.5e-tu(t)+ 0.5e -t u(t)-U(t)2．根据定义求取单位冲击函数和单位阶跃函数的拉氏变换。
解：L[δ(t)]= ⎰+∞∞-δ(t) e -st dt=1L[u(t)]= ⎰+∞∞-u(t) e -stdt=⎰+∞∞- e -st dt=s13、已知信号)(t f 是因果信号其拉氏变换为F （s ）=21s，试求)0(f =？ )0(f =lim 0→t )(t f =lim ∞→s S ·F(s)=lim∞→s 2ss =0 4、已知信号)(t f 是因果信号其拉氏变换为F （s ）=)100010()10)(2(2++++s s s s s ，试求)(∞f =？ 由终值定理)(∞f =lim 0→s SF(s)=lim→s s)100010()10)(2(2++++s s s s s =0.025、求)()(3t u t t f =的拉氏变换答：L[)(t f ]=46s(Re(s)>0)一、判断题（1）如果x(n)是偶对称序列，则X(z)=X(z -1)。
- 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)。
13级工程信号与系统大作业题目语音信号的采集与频谱分析成绩班级学号姓名日期2015-06-22语音信号的采集与频谱分析【摘要】本设计采集了一段语音，对其进行了时域分析，频谱分析,分析语音信号的特性。
并应用matlab 平台对语音信号加入噪声，进一步设计了一个的低通滤波器，然后对加噪的语音信号进行滤波处理。
【关键词】语音信号；时域特性；频域特性; 滤波器1绪论1.1题目介绍利用本课程中关于信号处理的相关内容，进行简单的语音信号采集及频谱分析工作，已达到加深对本课程信号与系统相关知识的理解，熟悉matlab工具的目的，并初步建立系统设计的概念。
1.2具体要求（1）自己语音采集自己唱一首歌，利用相关工具采集并存储为MATLAB可处理格式。
（2）歌星语音采集将自己翻唱歌曲原曲处理为matlab可处理格式。
注意：自己语音与歌星语音应具有可比性，曲目、伴奏、时长等应相同（3）频谱分析利用matlab软件对两段音乐分别进行频谱分析，分析特性。
2基本原理2.1 语音信号概述语言是人类创造的，是人类区别于其他地球生命的本质特征之一。
人类用语言交流的过程可以看成是一个复杂的通信过程，为了获取便于分析和处理的语音信源，必须将在空气中传播的声波转变为包含语音信息并且记载着声波物理性质的模拟（或数字）电信号，即语音信号，因此语音信号就成为语音的表现形式或载体。
语音学和数字信号处理的交叉结合便形成了语音信号处理。
语音信号处理建立在语音学和数字信号处理基础之上。
2.2数字滤波器原理2.2.1数字滤波器的概念数字滤波器的实质是用一有限精度算法实现的离散时间线性时不变系统，以完成对信号进行滤波处理的过程。
它是数字信号处理的一个重要分支，具有稳定性好、精度高、灵活性强、体积小、质量轻等诸多优点。
2.2.2数字滤波器的分类数字滤波器根据不同的分类标准可以将滤波器分成不同的类别。
（1）根据单位冲激响应h(n)的时间特性分类无限冲激响应（IIR）数字滤波器有限冲激响应（FIR）数字滤波器（2）根据实现方法和形式分类递归型数字滤波器非递归型数字滤波器快速卷积型（3）根据频率特性分类低通数字滤波器、高通数字滤波器、带通数字波器、带阻数字滤波器3具体实现3.1声音信号获取使用软件COOK EDIT PRO进行声音信号采集。
对于44100Hz、22050Hz、11025Hz三种不同采样率共进行三次采集。
采集完毕后使用COOL EDIT PRO软件进行后期处理，加入背景音乐。
原唱音乐通过网络获得所有音乐信号通过COOL EDIT PRO处理，统一音量大小、起始位置、时间长度并转换为matlab 可处理格式。
3.2声音信号的读取与打开MATLAB中，[x,Fs,bits]=wavread('DATA');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。
wavplay(x,Fs); 用于对声音的回放。
向量x则就代表了一个信号，也即一个复杂的“函数表达式”，也可以说像处理一个信号的表达式一样处理这个声音信号。
程序代码[x,Fs,nbits,readinfo]=wavread('e:\myvoice');t=(0:length(x)-1)/Fs;X=fft(x); %快速傅里叶变换Lx=length(X);fx=(0:Lx-1)'*(Fs-1)/Lx;figure(1);subplot(211);plot(t,x);grid on; hold on;title('我的声音信号波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)'); subplot(212);plot(fx(1:length(fx)),abs(X(1:length(fx))));title('我的声音信号的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值'); grid on; hold on;原唱信号处理相同，只需将文件名更改即可。
结果波形如下。
分析：排除跑调，抢拍等因素，翻唱原唱差距依然存在。
由于录音器材缘故，翻唱获得的音乐左右声道几乎相同，图中中蓝绿色差别可以看出。
同时，由于录音环境不同，翻唱存在大量杂音干扰，原唱则在专业录音室中进行，也导致了波形的差异。
而翻唱音乐的频谱更集中，而翻唱的频谱更离散。
3.3声道分离与合并因双声道处理后所得图形显示不直观，故将双声道合并再进行归一化后再对音频信号进行处理。
程序代码x1=x(:,1); % 提取第一声道x2=x(:,2); % 提取第二声道x12=x1+x2; % 两声道合并为单声道x12m=max(max(x12),abs(min(x12))),X=x12/x12m; % 归一化处理注：因声音信号读取命令，绘制波形命令除文件名变量名外基本一致，此处省略。
值得一提的是，若使用x12=[x1,x2]进行合并，则声道合并后变为双声道，与原音乐相同。
结果波形如下。
两声道直接相加合并为单声道后声音过大丢失细节信息，所以进行归一化处理，将音量缩小。
wav文件的默认采样速率为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。
3.4.1录音时使用不同采样率共使用44100Hz、22050Hz、11025Hz三种不同采样率进行声音采集。
结果波形如下分析：在此分辨率下波形差异显示不是很明显，仔细辨别可以发现采样率越小波形越稀疏。
使用wavplay命令试听后发现采样率越小声音细节丢失越多，而44100Hz声音还原度最高。
不同采样率下声音信号会产生较大差异3.4.2对声音信号进行不同速率的降采样使用命令x1=x(1:2:length(x))，就可以将原序列x每隔1个采样后放入序列x1中，这时x1序列对应的采样频率即为22KHz。
程序代码x1=x(1:2:length(x)); %将采样率降为22050Hzx2=x(1:4:length(x)); %将采样率降为11025Hzwavplay(x,Fs);wavplay(x1,Fs);wavplay(x2,Fs);分析：命令播放后发现x1相当于两倍速快进，x2则相当于四倍速度。
采样率越低，声音播放速度越快、越尖锐。
若将程序改为wavplay(x1,Fs/2);则为原速度播放。
相当于3.4.1中22050Hz采集的信号。
同样，采样率越小声音信号细节丢失越多，还原度越低。
3.5加噪声测试Matlab中可以使用命令randn(A,B)产生一段高斯白噪声，这里为图方便使用命令y=awgn(A,B,'measured')在原声音信号中直接加入噪声信号。
程序代码y=awgn(x,5,'measured');%’measured’表示噪声加入前测定声音信号强度结果波形如下声音播放后发现明显多了许多杂音。
噪声信号由命令n=y-x获取，分析如下3.6滤波器测试3.6.1滤波器设计设计为低通滤波器，性能参数为fp=1500;fc=1700;As=100;Ap=1;程序如下fp=1500;fc=1700;As=100;Ap=1;wc=2*pi*fc/Fs; wp=2*pi*fp/Fs;wdel=wc-wp;beta=0.112*(As-8.7);N=ceil((As-8)/2.285/wdel); wn= kaiser(N+1,beta);ws=(wp+wc)/2/pi;b=fir1(N,ws,wn);freqz(b,1);滤波器频率特性如下3.6.2加噪滤波后分析程序代码如下y=awgn(x,5,'measured');x_1=fftfilt(b,x);结果波形如下分析；由于低通滤波器同低频阻高频，滤波后声音变得低沉许多。
同时也丢失了一些声音细节。
滤波实质相当于降噪。
但实际操作中滤波器设计太过简单，所以效果相当不理想4心得体会通过此次综合作业，深入了解了大量有关声音信号处理的知识。
较为熟练地掌握了matlab 中简单声音信号处理的使用。
通过直观的图形对比，将复杂且不能量化的声音信号进行比较。
加深了对傅里叶变换的理解，了解数字音频信号处理的一些原理，也深入了对课程的了解。
附录程序源代码声音信号读取******************************************************************************* [x,Fs,nbits,readinfo]=wavread('e:\myvoice');t=(0:length(x)-1)/Fs;X=fft(x);Lx=length(X);fx=(0:Lx-1)'*(Fs-1)/Lx;figure(1);subplot(211);plot(t,x);grid on; hold on;title('我的声音信号的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');subplot(212);plot(fx(1:length(fx)),abs(X(1:length(fx))));title('我的声音信号的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;声道分离与合并******************************************************************************* [x,Fs,nbits,readinfo]=wavread('e:\ myvoice');t=(0:length(x)-1)/Fs;x1=x(:,1);x2=x(:,2);x12=x1+x2;x12m=max(max(x12),abs(min(x12))),X=x12/x12m;X4=fft(x);Lx=length(X);fx=(0:Lx-1)'*(Fs-1)/Lx;X1=fft(x1);Lx1=length(X1);fx1=(0:Lx1-1)'*(Fs-1)/Lx1;X2=fft(x2);Lx2=length(X2);fx2=(0:Lx2-1)'*(Fs-1)/Lx2;X3=fft(X);Lx3=length(X3);fx3=(0:Lx3-1)'*(Fs-1)/Lx3;figure(1);subplot(421);plot(t,x);grid on; hold on;title('我的声音信号的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');subplot(422);plot(fx(1:length(fx)),abs(X4(1:length(fx))));title('我的声音信号的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;subplot(423);plot(t,x1);grid on; hold on;title('我的声音信号声道1的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');subplot(424);plot(fx1(1:length(fx1)),abs(X1(1:length(fx1))));title('我的声音信号声道1的波形');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;subplot(425);plot(t,x2);grid on; hold on;title('我的声音信号声道2的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');subplot(426);plot(fx2(1:length(fx2)),abs(X2(1:length(fx2))));title('我的声音信号声道2的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;subplot(427);plot(t,X);title('我的声音声道合并后信号的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');grid on; hold on;subplot(428);plot(fx3(1:length(fx3)),abs(X3(1:length(fx3))));title('我的声音声道合并后信号的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;不同采样率下声音信号分析******************************************************************************* [x,Fs,nbits,readinfo]=wavread('e:\original');t=(0:length(x)-1)/Fs;x1=x(1:2:length(x)); %x1对应采样率为22050Hzx2=x(1:4:length(x)); %x2对应采样率为11025Hzx3=x(1:8:length(x)); %x3对应采样率为5512Hzwavplay(x,Fs);wavplay(x1,Fs);wavplay(x2,Fs);[x,Fs,nbits,readinfo]=wavread('e:\myvoice.wav');t=(0:length(x)-1)/Fs;[x_1,Fs_1,nbits_1,readinfo_1]=wavread('e:\myvoice_22050.wav');t_1=(0:length(x_1)-1)/Fs_1;[x_2,Fs_2,nbits_2,readinfo_2]=wavread('e:\myvoice_11025');t_2=(0:length(x_2)-1)/Fs_2;subplot(311);plot(t,x);title('我的声音信号(44100Hz)的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');subplot(312);plot(t_1,x_1);title('我的声音信号(22050Hz)的波形');xlabel('t/s');ylabel('x_1(t)'); subplot(313);plot(t_2,x_2);title('我的声音信号(11025Hz)的波形');xlabel('t/s');ylabel('x_2(t)');加噪声后分析******************************************************************************* [x,Fs,nbits,readinfo]=wavread('e:\original');t=(0:length(x)-1)/Fs;x1=x(:,1);x2=x(:,2);x12=x1+x2;x12m=max(max(x12),abs(min(x12))),x=x12/x12m;y=awgn(x,5,'measured');X=fft(x);Lx=length(X);fx=(0:Lx-1)'*(Fs-1)/Lx;Y=fft(y);Ly=length(Y);fy=(0:Ly-1)'*(Fs-1)/Ly;figure(1);subplot(221);plot(t,x);grid on; hold on;title('我的声音信号的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');subplot(222);plot(fx(1:length(fx)),abs(X(1:length(fx))));title('我的声音信号的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;subplot(223);plot(t,y);grid on; hold on;title('我的声音信号加噪声后的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');subplot(224);plot(fy(1:length(fy)),abs(Y(1:length(fy))));title('我的声音信号加噪声后的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;加噪声滤波******************************************************************************* [x,Fs,nbits,readinfo]=wavread('e:\myvoice.wav');t=(0:length(x)-1)/Fs;X=fft(x);Lx=length(X);fx=(0:Lx-1)'*(Fs-1)/Lx;y=awgn(x,5,'measured');fp=1500;fc=1700;As=100;Ap=1;wc=2*pi*fc/Fs; wp=2*pi*fp/Fs;wdel=wc-wp;beta=0.112*(As-8.7);N=ceil((As-8)/2.285/wdel);wn= kaiser(N+1,beta);ws=(wp+wc)/2/pi;b=fir1(N,ws,wn);x_1=fftfilt(b,y);X_1=fft(x_1);Lx_1=length(X_1);fx_1=(0:Lx_1-1)'*(Fs-1)/Lx_1;subplot(221);plot(t,x);title('我的声音信号的波形');xlabel('t/s');ylabel('x(t)');grid on; hold on;subplot(222);plot(fx(1:length(fx)),abs(X(1:length(fx))));title('我的声音信号的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;subplot(223);plot(t,x_1);title('我的声音信号加噪滤波后的波形');xlabel('t/s');ylabel('x_1(t)');grid on; hold on;subplot(224);plot(fx_1(1:length(fx_1)),abs(X_1(1:length(fx_1))));title('我的声音信号加噪滤波后的频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅值');grid on; hold on;。