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 的语音信号分析和处理
高斯 噪声 滤波
正弦 噪声 滤波
利用双线性变换实现频率响应S域到Z域的变换
利用双线性变换实现频率响应S域到Z域的变 %产生一与 换法设计了巴特沃斯低通数字IIR滤波器，对加 x2=rand(1,length(x))'; x长度一致的随机信号 入高斯随机噪声和正弦噪声的语音信号进行滤波， 并绘制了两滤波器滤波前后的语音信号时域图和 y=x+x2; %加入正弦噪声 频谱图。程序设计如下： %t=0:(size(x)-1); Ft=8000; %Au=0.03; Fp=1000; %d=[Au*sin(2*pi*500*t)]'; Fs=1200; %y=x+d; wp=2*pi*Fp/Ft; figure(1) ws=2*pi*Fs/Ft; f2=filter(num11,den11,y) fp=2*Ft*tan(wp/2); subplot(2,1,1) fs=2*Fs*tan(wp/2); [n11,wn11]=buttord(wp,ws,1,50,'s'); %求 plot(t,y) title('滤波前的加高斯噪声时域波形'); 低通滤波器的阶数和截止频率 [b11,a11]=butter(n11,wn11,'s'); %求S subplot(2,1,2) plot(t,f2); %画出滤波后的时域图 域的频率响应的参数 [num11,den11]=bilinear(b11,a11,0.5); % title('滤波后的时域波形'); sound(f1); %播放滤波后的信号 利用双线性变换实现频率响应S域到Z域的变换 F0=fft(f1,1024); [x,fs,nbits]=wavread ('wzf.wav'); n = length (x) ; %求出语音信号 f=fs*(0:511)/1024; 的长度 t=0:(n-1);
基于MATLAB的语音信号分析和处理
基于MATLAB的语音信号分析和处理摘要语音信号的处理是一门非常重要的学科，如今普遍应用在电话通信、助听器等方面。
本次设计主要是为了在Matlab软件的帮助下，处理一段被“污染”的声音信号。
该过程会涉及到采样定理，快速傅里叶变换等理论和算法在设计过程中的实际应用。
在本次设计中，我们关注的是在驱除噪声污染时所需要的滤波器的选择，充分比较各种滤波器的优缺点后，再利用滤波器来滤除杂音。
通过滤波前后的声音信号的频谱图的对比，来了解滤波器的特性和作用，并得到本次设计的结果。
关键词语音信号；Matlab；傅里叶变换；滤波器。
ANALYSIS AND PROSESSING OF THE SPEECH SIGNAL BASED MATLABABSTRACTThe voice signal processing is a very important discipline with a wide use range, for example telephone communications, hearing aids and so on.The purpose of my paper is to process a polluted sound signal by using the Matlab software.This process may involve the sampling theorem, the fast Fourier transform theory and practical application of the used algorithm.In this paper, we focus on selecting the appropriate filter, and fully comparing the advantages and disadvantages of the various filters, and then using the appropriate filter to filter out the noise polluting the voice signal. By comparing the frequency spectrum of the sound signals, we can understand the work nature of the filter, and obtain our results.Keyword V oice signal；Matlab；Fourier transform；Filter目录摘要 (I)ABSTRACT (I)目录 (II)1．绪论 (1)1.1 国内外研究状况 (1)1.2 课题的背景及意义 (1)2．语音信号处理的基本理论知识 (2)2.1语音信号采样频率和采样位数的选择 (2)2.2语音信号的合成 (2)2.3时域信号的FFT分析 (3)2.4数字滤波器 (3)2.4.1 IIR数字滤波器 (3)2.4.2 FIR数字滤波器 (4)2.4.3 FIR数字滤波器和IIR数字滤波器的比较 (5)2.5倒谱 (6)3．语音处理信号的理论方案论证 (6)3.1语音信号的采集 (6)3.2语音信号的处理 (6)3.3系统框图 (7)4．语音信号处理的实例分析 (8)4.1语音信号的录入 (8)4.2语音信号的提取 (8)4.3语音信号的时域和频谱图 (8)4.4语音信号的“污染” (10)4.5 IIR滤波器的设计及滤波 (11)4.6 设计FIR滤器波并滤波 (13)4.7 回放语言信号 (15)总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)致谢 (21)1．绪论本次设计是为了综合运用数字信号处理的理论知识对语音信号进行时频分析和滤波器设计，根据理论知识，设计实验步骤，再利用计算机上的Matlab软件进行编程实现，得到需要的结果。
基于MATLAB语音分析处理系统设计开题报告
安徽工程大学本科毕业设计(论文)开题报告题目：基于MATLAB的语音分析处理系统设计课题类型：设计□实验研究□论文√学生姓名：学号：专业班级：教学单位：指导教师：开题时间：2014 年1月18日一、毕业设计(论文)内容及研究意义(价值)1、设计内容本论文主要介绍的是的语音信号的简单处理。
本论文针对以上问题，运用数字信号学基本原理实现语音信号的处理，在matlab7.0环境下综合运用信号提取，幅频变换以及傅里叶变换、滤波等技术来进行语音信号处理。
我所做的工作就是在matlab7.0软件上编写一个处理语音信号的程序，能对语音信号进行采集，并对其进行各种处理，达到简单的语音信号处理的目的。
本论文主要是在MATLAB应用软件下设计一个简单易用的语音处理软件，来解决一般应用条件下的各种语音处理。
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、信号的变换和滤波等。
提取：通过电脑的设备输入一段音频信号到设计的软件，完成音频信号的频率，幅度等信息的提取。
调整：在设计的操作界面下对输入的音频信号进行如变化幅度、改变频率等操作，实现对语音信号的调整。
变换：在操作界面下对信号进行Fourier等变换。
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2．研究意义语音，作为一种典型的非平稳随机信号，是人类交流信息最自然、最有效、最方便的手段，在人类文明和社会进步中起着重要的作用。
随着电子通信业的出现和计算机技术的发展，人们开始可以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、求相关函数等来实现；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。
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电子信息工程
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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。
开题报告(正文)：
选题背景及意义：
语音信号处理是一门比较实用的电子工程的专业课程，语音是人类获取信息的重要来源和利用信息的重要手段。小到平时的生活中买卖的讨价还价，大到国际上的外交谈判，都是通过语言进行的，通过语言人们进行信息上的交流与沟通。
语音处理技术应用到了生活的方方面面，如公交车上的自动报站设备，汽车上的喇叭，给耳朵不好的人用的助听器，工业中的自动报警设备等。目前，语音处理技术的研究与实际应用方面结合的很好，充分做到了产研一体化，我们有理由相信在今后语音技术会发展更好，给大家带来更多的帮助。
书中附有大量工程应用实例和程序，其中大部分系作者近年来科研工作的经验总结，具有内容新颖、实用和工程性强的特色，其目的是希望帮助读者在实际应用中正确、合理地设计数据采集系统。
[6]刘春等.MATLAB在数字滤波器设计中的应用[J].仪表技术，2006（5）：28-30.
这篇文章主要介绍了数字滤波器的基本概念,详细论述了利用MATLAB软件设计数字滤波器的原理、步骤和实现方法,并给出了设计实例和运行结果。在数字信号处理中,数字滤波占有极重要地位,目前对数字滤波器的设计有多种方法,其中著名的MATLAB软件是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值运算可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,功能强大,编程效率高,是设计数字滤波器的强有力工具。
[7]陈佩青. 数字信号处理教程[M]. 北京：清华大学出版社，2002.7.
本书系统地讨论了数字信号处理的基本理论、基本分析方、基本算法和基本实现方法。离散时间信号与系统的基本理论,即离散时间信号与系统、z变换及离散傅里叶变换。讨论了各种快速傅里叶变换算法。介绍了数字滤波器的结构、理论和设计方法,包括计算机辅助设计方法和数字信号处理的有限字长效应。并以公司的系列为例,介绍数字信号处理器。
[5]马明建．数据采集与处理技术（第二版）［M］．西安交通大学出版社．2005．1.
全书全面而又系统地讲述了数据采集与处理技术。主要内容包括：模拟信号的数字化处理，模拟多路开关、测量放大器、采样/保持器、模/数和数/模转换器等芯片的结构原理及应用，数据的接口板卡采集，数字信号的采集，数据的串行端口采集，数据采集系统的抗干扰技术，采样数据的预处理，数据采系统设计，数据采集系统实例。
语音信号处理早已经给人类社会带来了巨大的经济和社会效益，以后它在理论上有更广的发展，在应用方面也会成为社会各个方面非常有用的工具，它是我们发展不可缺少的一部分，不论是民用还是军用，不论是社会生产还是科学研究，它都会发挥出巨大的作用。
目前，科学家们正在研究如何进行人机对话。这个课题具有非常实际的意义，如口呼打字机（即语音输入，文字输出的机器），如语音翻译机（戴在耳朵上，可实现实时中英文翻译），还有用语音指挥机器自动化生产等，这些都是目前研究的焦点，它们并不是科幻中的产物，二十马上就会实现的科学产品。
[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。
数字信号处理作为自动控制的重要环节在各个工业部门都有广泛的应用。计算机用于数字信号处理，由于基本身强大的数据处理能力，显示出频谱分析仪等传统处理技术更加高效、灵活的特点。本书介绍了用科学计算语言MATLAB实现数字信号处理的方法和实践，所有程序均经作者调试运行过。全书内容包括数字信号处理基本理论及实现、数字滤波器设计与实现、一维信号处理的应用及实现、二维信号处理的应用及实现以及MATLAB语言中与数字信号处理有关内容的简单介绍。
当前计算机应用朝着多领域发展，信息化技术涉及多方面的工作，主要包括计算机的广泛利用；企业内部网的建立并与外界实现网络互联；方便访问和利用的信息资源；生产过程控制方面的信息技术应用；计算机辅助设计用于设计新产品；企业生产、流通或服务信息系统有效运转并利用信息网络等手段与外界进行商务往来；建立企业综合管理信息系统等等。随着计算机新技术的不断出现，信息化的内容和工作也将不断扩展。凡是关心国家信息化建设、
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。其中噪声采集和分析仪器的小型化、智能化、数字化以及多功能化的发展越来越快,分析速度较以往也有了大幅度的提升。但一般的噪声采集与分析系统通常价格昂。
[4]赵红怡，张常年.数字信号处理及其MATLAB实现[M]. 北京：化学工业出版社，2002.1.
[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