数字信号处理实验内容-音频信号分析与处理-2016.10
数字音频的处理实践报告(2篇)

第1篇一、引言随着科技的不断发展,数字音频技术在各个领域得到了广泛应用。
数字音频处理是音频技术中的一个重要分支,它通过对音频信号进行数字化、压缩、解码、编辑、增强等操作,实现音频信息的存储、传输、播放和再现。
本文将结合实际操作,对数字音频处理技术进行实践报告,以期为相关领域的研究和开发提供参考。
二、实践目的1. 熟悉数字音频处理的基本概念和原理;2. 掌握数字音频处理软件的操作方法;3. 提高音频信号处理和编辑的能力;4. 了解数字音频处理在各个领域的应用。
三、实践内容1. 数字音频采集与转换(1)采集设备:使用笔记本电脑、麦克风等设备进行音频采集。
(2)采集软件:使用Audacity、Adobe Audition等软件进行音频采集。
(3)采集过程:将采集到的音频信号进行数字化处理,包括采样、量化等步骤。
2. 数字音频编辑(1)编辑软件:使用Audacity、Adobe Audition等软件进行音频编辑。
(2)编辑操作:包括剪辑、拼接、删除、复制、粘贴、调整音量等操作。
(3)编辑技巧:学习如何使用软件的特效功能,如降噪、均衡、混响等,对音频信号进行美化。
3. 数字音频压缩与编码(1)压缩算法:学习常用的音频压缩算法,如MP3、AAC、WMA等。
(2)编码软件:使用Audacity、Adobe Audition等软件进行音频编码。
(3)编码过程:对音频信号进行压缩,减小文件大小,提高传输效率。
4. 数字音频增强与修复(1)增强软件:使用Adobe Audition、iZotope RX等软件进行音频增强。
(2)增强操作:包括降噪、均衡、去噪、去抖等操作。
(3)修复技巧:学习如何修复损坏的音频文件,如修复静音、填补空白等。
5. 数字音频分析与处理(1)分析软件:使用MATLAB、Python等软件进行音频分析。
(2)分析过程:对音频信号进行频谱分析、时域分析等,提取有用信息。
(3)处理方法:根据分析结果,对音频信号进行相应的处理,如滤波、降噪等。
数字信号处理实验报告

数字信号处理实验报告⼀、课程设计(综合实验)的⽬的与要求⽬的与要求:1.掌握《数字信号处理基础》课程的基本理论; 2.掌握应⽤MATLAB 进⾏数字信号处理的程序设计;实验内容:已知低通数字滤波器的性能指标如下:0.26p ωπ=,0.75dB p R =,0.41s ωπ=,50dB s A =要求:1. 选择合适的窗函数,设计满⾜上述指标的数字线性相位FIR 低通滤波器。
⽤⼀个图形窗⼝,包括四个⼦图,分析显⽰滤波器的单位冲激响应、相频响应、幅频响应和以dB 为纵坐标的幅频响应曲线。
2. ⽤双线性变换法,设计满⾜上述指标的数字Chebyshev I 型低通滤波器。
⽤⼀个图形窗⼝,包括三个⼦图,分析显⽰滤波器的幅频响应、以dB 为纵坐标的幅频响应和相频响应。
3. 已知模拟信号1234()2sin(2)5sin(2)8cos(2)7.5cos(2)x t f t f t f t f t ππππ=+++其中10.12f kHz =,2 4.98f kHz =,3 3.25f kHz =,4 1.15f kHz =,取采样频率10s f kHz =。
要求:(1) 以10s f kHz =对()x t 进⾏取样,得到()x n 。
⽤⼀个图形窗⼝,包括两个⼦图,分别显⽰()x t 以及()x n (0511n ≤≤)的波形;(2) ⽤FFT 对()x n 进⾏谱分析,要求频率分辨率不超过5Hz 。
求出⼀个记录长度中的最少点数x N ,并⽤⼀个图形窗⼝,包括两个⼦图,分别显⽰()x n 以及()X k 的幅值; (3) ⽤要求1中设计的线性相位低通数字滤波器对()x n 进⾏滤波,求出滤波器的输出1()y n ,并⽤FFT 对1()y n 进⾏谱分析,要求频率分辨率不超过5Hz 。
求出⼀个记录长度中的最少点数1y N ,并⽤⼀个图形窗⼝,包括四个⼦图,分别显⽰()x n (01x n N ≤≤-)、()X k 、1()y n (101y n N ≤≤-)和1()Y k 的幅值;(4) ⽤要求2中设计的Chebyshev 低通数字滤波器对()x n 进⾏滤波,求出滤波器的输出2()y n ,并⽤FFT 对2()y n 进⾏谱分析,要求频率分辨率不超过5Hz 。
数字信号实验报告材料 (全)

数字信号处理实验报告实验一:用 FFT 做谱分析 一、 实验目的1、进一步加深 DFT 算法原理和基本性质的理解。
2、熟悉 FFT 算法原理和 FFT 子程序的应用。
3、学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法,了解可能出现的分析误差及其原因,以便在实际中正确应用 FFT 。
二、实验原理用FFT 对信号作频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。
经常需要进行谱分析的信号是模拟信号和时域离散信号。
对信号进行谱分析的重要问题是频谱分辨率D 和分析误差。
频谱分辨率直接和FFT 的变换区间N 有关,因为FFT 能够实现的频率分辨率是2π/N ≤D 。
可以根据此时选择FFT 的变换区间N 。
误差主要来自于用FFT 作频谱分析时,得到的是离散谱,而信号(周期信号除外)是连续谱,只有当N 较大时离散谱的包络才能逼近于连续谱,因此N 要适当选择大一些。
周期信号的频谱是离散谱,只有用整数倍周期的长度作FFT ,得到的离散谱才能代表周期信号的频谱。
如果不知道信号周期,可以尽量选择信号的观察时间长一些。
对模拟信号的频谱时,首先要按照采样定理将其变成时域离散信号。
如果是模拟周期信号,也应该选取整数倍周期的长度,经过采样后形成周期序列,按照周期序列的谱分析进行。
三、实验内容和步骤对以下典型信号进行谱分析:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤-=⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤+==其它nn n n n n x 其它nn n n n n x n R n x ,074,330,4)(,074,830,1)()()(32414()cos4x n n π=5()cos(/4)cos(/8)x n n n ππ=+6()cos8cos16cos20x t t t t πππ=++对于以上信号,x1(n)~x5(n) 选择FFT 的变换区间N 为8和16 两种情况进行频谱分析。
分别打印其幅频特性曲线。
并进行对比、分析和讨论;;x6(t)为模拟周期信号,选择 采样频率Hz F s 64=,变换区间N=16,32,64 三种情况进行谱分析。
数字信号处理实验报告(西电)

数字信号处理实验报告班级:****姓名:郭**学号:*****联系方式:*****西安电子科技大学电子工程学院绪论数字信号处理起源于十八世纪的数学,随着信息科学和计算机技术的迅速发展,数字信号处理的理论与应用得到迅速发展,形成一门极其重要的学科。
当今数字信号处理的理论和方法已经得到长足的发展,成为数字化时代的重要支撑,其在各个学科和技术领域中的应用具有悠久的历史,已经渗透到我们生活和工作的各个方面。
数字信号处理相对于模拟信号处理具有许多优点,比如灵活性好,数字信号处理系统的性能取决于系统参数,这些参数很容易修改,并且数字系统可以分时复用,用一套数字系统可以分是处理多路信号;高精度和高稳定性,数字系统的运算字符有足够高的精度,同时数字系统不会随使用环境的变化而变化,尤其使用了超大规模集成的DSP 芯片,简化了设备,更提高了系统稳定性和可靠性;便于开发和升级,由于软件可以方便传送,复制和升级,系统的性能可以得到不断地改善;功能强,数字信号处理不仅能够完成一维信号的处理,还可以试下安多维信号的处理;便于大规模集成,数字部件具有高度的规范性,对电路参数要求不严格,容易大规模集成和生产。
数字信号处理用途广泛,对其进行一系列学习与研究也是非常必要的。
本次通过对几个典型的数字信号实例分析来进一步学习和验证数字信号理论基础。
实验一主要是产生常见的信号序列和对数字信号进行简单处理,如三点滑动平均算法、调幅广播(AM )调制高频正弦信号和线性卷积。
实验二则是通过编程算法来了解DFT 的运算原理以及了解快速傅里叶变换FFT 的方法。
实验三是应用IRR 和FIR 滤波器对实际音频信号进行处理。
实验一●实验目的加深对序列基本知识的掌握理解●实验原理与方法1.几种常见的典型序列:0()1,00,0(){()()(),()sin()j n n n n u n x n Aex n a u n a x n A n σωωϕ+≥<====+单位阶跃序列:复指数序列:实指数序列:为实数 正弦序列:2.序列运算的应用:数字信号处理中经常需要将被加性噪声污染的信号中移除噪声,假定信号 s(n)被噪声d(n)所污染,得到了一个含噪声的信号()()()x n s n d n =+。
2016年北航数字信号处理上机实验一实验报告

离散时间信号处理实验报告实验一信号的采样与重构班级学号姓名同组者日期实验介绍连续时间信号采样是获得离散时间信号的一种重要方式,但是时域上的离散化会带来信号在频域上发生相应的变化。
在本实验中,我们将分别看到低通信号和带通信号在不同的采样率下得到的离散信号波形与连续信号波形在时域和频域上的对应关系。
同时,离散信号的二次采样在实际的应用中可能是必须的,有时甚至是非常重要的。
在实验的最后,我们也会看到离散信号的抽取和内插所带来的频谱变化。
由于matlab 语言无法表达连续信号,实验中我们采用足够密的采样点来模拟连续信号(远大于奈奎斯特采样的要求),即:t=0:Ts:T (Ts=1/fs<<奈奎斯特采样频率)实验中,为了分析离散信号与连续信号之间的频谱关系,加深对采样定理的理解,了解模拟频谱、数字频谱、以及离散信号被加窗后各自的频谱,从而直观的理解采样频率对频谱的影响和加窗后对频谱的影响。
由此可以掌握数字处理方法对模拟信号进行频谱分析的基本原则,即:如何选择合适的信号长度、采样周期以使得对模拟信号的频谱分析的误差达到分析的要求。
在该实验中,用到的Matlab 函数有:plot(x,y),其作用是在坐标中以x 为横坐标、y 为纵坐标的曲线,注意x 和y 都是长度相同的离散向量; xlabel(‘xxx ’),其作用是对x 轴加上坐标轴说明“xxx ”; ylabel(‘yyy ’),其作用是对y 轴加上坐标轴说明“yyy ”; title(‘ttt ’),其作用是对坐标系加上坐标轴说明“ttt ”;subplot(m,n,w),其作用是当需要在同一显示面板中显示多个不同的坐标系时,m 、n分别指明每行和每列的坐标系个数,w 为当前显示坐标系的流水号(1到m*n 之间)。
在实验中我们需要画出信号的频谱,对于连续信号频谱的逼近需要你自己编写,原理如下:连续时间非周期信号()x t 的傅里叶变换对为: ()()j t X j x t e dt ∞-Ω-∞Ω=⎰用DFT 方法对该变换逼近的方法如下:1、将)(t x 在t 轴上等间隔(宽度为T )分段,每一段用一个矩形脉冲代替,脉冲的幅度为其起始点的抽样值)(()(n x nT x t x nT t ===),然后把所有矩形脉冲的面积相加。
数字信号处理实验报告

数字信号处理报告IIR数字滤波器上海理工大学教师:苏湛组员:王世豪徐骞刘新2016.1.4一、实验简介Butterworth 和Chebyshev 低通滤波器方法:1) 根据性能参数,先设计一个模拟滤波器,按照一定的算法转换为满足预定指标的数字滤波器。
利用模拟原型滤波器的逼近算法和特性。
2)计算机辅助设计,从统计概念出发,对所要提取的有用信号从时域进行估计,在统计指标最优的意义下,使得估计值最优逼近有用信号,减弱或消除噪声。
1)Butterworth 低通滤波器 1 幅频特性:21|()|1()a NcH j Ω=Ω+Ω,其中N 为滤波器的阶数,c Ω为通带截止频率。
在Ω=0处,有最大值|(0)|1a H =;2)在通带截止频率c Ω=Ω处,不同阶次的幅频量值都相同,即为|()|0.707|(0)|a a H j H Ω=;3)阶数N 增加时,通带幅频特性变平,阻带衰减更快,逐渐趋近于理想滤波器的幅频特性。
幅频特性通常用衰减函数1020log |()/(0)|a a H j H α=-Ω描述。
分贝(dB ) 2 极点一共有2N 个,并且以圆点为对称中心成对的出现。
21()22k j N k c s eππ-+=Ω k=1,2,…,N系统函数:122()()()()N a c N KH s K s s s s s s ==Ω--- …3 通带衰减函数p α、阻带衰减函数s α 和系统幅频特性20log |()|a H j -Ω的关系:10p 20log |()|a p H j α-Ω≤Ω≤Ω p Ω为通带截止频率 10s 20log |()|a s H j α-Ω≥Ω≥Ω s Ω为阻带截止频率4 阶数N 0.10.11010log [(101)/(101)]2log (/)p s p s N αα----≥ΩΩ5 通带截止频率c Ω 0.10.11/21/2(101)(101)ps psc NNαα--ΩΩΩ==--确定了滤波器的阶数N 和通带截止频率c Ω,就可以求出系统的极点,从而求出系统函数()a H s ,这样就完成了Butterworth 低通滤波器的设计。
数字信号处理实验(1-7)原始实验内容文档(含代码)

实验要求1.每个实验进行之前须充分预习准备,实验完成后一周内提交实验报告;2.填写实验报告时,分为实验题目、实验目的、实验内容、实验结果、实验小结五项;3.实验报告要求:实验题目、实验目的、实验内容、实验结果四项都可打印;但每次实验的实验内容中的重要代码(或关键函数)后面要用手工解释其作用。
实验小结必须手写!(针对以前同学书写实验报告时候抄写代码太费时间的现象,本期实验报告进行以上改革)。
实验一信号、系统及系统响应实验目的:1. 掌握使用MATLAB进行函数、子程序、文件编辑等基本操作;2. 编写一些数字信号处理中常用序列的3. 掌握函数调用的方法。
实验内容:1.在数字信号处理的基本理论和MATLAB信号处理工具箱函数的基础上,可以自己编写一些子程序以便调用。
(1)单位抽样序列δ(n-n0)的生成函数impseq.m(2)单位阶跃序列u(n-n0)的生成函数stepseq.m(3)两个信号相加的生成函数sigadd.m(4)两个信号相乘的生成函数sigmult.m(5)序列移位y(n)=x(n-n0)的生成函数sigshift.m(6)序列翻褶y(n)=x(-n)生成函数sigfold.m(7)奇偶综合函数evenodd.m(8)求卷积和2.产生系列序列,并绘出离散图。
(1) x1(n)=3δ(n-2)-δ(n+4) -5≤n≤5(2) x3(n)=cos(0.04πn)+0.2w(n) 0≤n≤50其中:w(n)是均值为0,方差为1 的白噪声序列。
3.设线性移不变系统的抽样响应h(n)=(0.9)^n*u(n),输入序列x(n)=u(n)-u(n-10),求系统的输出y(n).实验二 系统响应及系统稳定性1.实验目的(1)掌握 求系统响应的方法。
(2)掌握时域离散系统的时域特性。
(3)分析、观察及检验系统的稳定性。
2.实验原理与方法在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。
音频信号分析与处理

实验三音频信号的分析与处理1一、实验目的1.掌握音频信号的采集以及运用Matlab软件实现音频回放的方法;2.掌握运用Matlab实现对音频信号的时域、频谱分析方法;3.掌握运用Matlab设计RC滤波系统的方法;4.掌握运用Matlab实现对加干扰后的音频信号的进行滤波处理的方法;5.锻炼学生运用所学知识独立分析问题解决问题的能力,培养学生创新能力。
二、实验性质设计性实验三、实验任务1.音频信号的采集音频信号的采集可以通过Windows自带的录音机也可以用专用的录制软件录制一段音频信号(尽量保证无噪音、干扰小),也可以直接复制一段音频信号,但必须保证音频信号保存为.wav的文件。
2.音频信号的时域、频域分析运用Matlab软件实现对音频信号的打开操作、时域分析和频域分析,并画出相应的图形(要求图形有标题),并打印在实验报告中(注意:把打印好的图形剪裁下来,粘贴到实验报告纸上)。
3.引入干扰信号在原有的音频信号上,叠加一个频率为100KHz的正弦波干扰信号(幅度自定,可根据音频信号的情况而定)。
4.滤波系统的设计运用Matlab实现RC滤波系统,要求加入干扰的音频信号经过RC滤波系统后,能够滤除100KHz的干扰信号,同时保留原有的音频信号,要求绘制出RC滤波系统的冲激响应波形,并分析其频谱。
% 音频信号分析与处理%% 打开和读取音频文件clear all; % 清除工作区缓存[y, Fs] = audioread('jyly.wav'); % 读取音频文件VoiceWav = y(300000 : 400000, 1); % 截取音频中的一段波形clear y; % 清除缓存hAudio = audioplayer(VoiceWav, Fs); % 将音频文件载入audioplayer SampleRate = get(hAudio, 'SampleRate'); % 获取音频文件的采样率KHzT = 1/SampleRate; % 计算每个点的时间,即采样周期SampLen = size(VoiceWav,1); % 单声道采样长度%% 绘制时域分析图hFig1 = figure('Units', 'normalized', 'Position', [0 0.05 0.49 0.85]);t = T: T: (SampLen* T);subplot(2, 1, 1); % 绘制音频波形plot(t, VoiceWav); % 绘制波形title('音频时域波形图'); axis([0, 2.3, -0.5, 0.5]);xlabel('时间(s)'); ylabel('幅值(V)'); % 显示标题%% 傅里叶变换subplot(2, 1, 2); % 绘制波形myfft(VoiceWav, SampleRate, 'plot'); % 傅里叶变换title('单声道频谱振幅'); % 显示标题xlabel('Frequency (Hz)');ylabel('|Y(f)|');play(hAudio); % 播放添加噪声前的声音pause(3);%% 引入100KHz的噪声干扰t = (0: SampLen-1)* T;noise = sin(2 * pi * 10000 * t); % 噪声频率100Khz,幅值-1V到+1VhFig2 = figure('Units', 'normalized', 'Position', [0.5 0.05 0.5 0.85]);subplot(2, 1, 1); % 绘制波形plot(t(1: 1000), noise(1: 1000));title('100KHz噪声信号'); % 显示标题noiseVoice = VoiceWav+ noise'; % 将噪声加到声音里面hAudio = audioplayer(noiseVoice, Fs); % 将音频文件载入audioplayersubplot(2, 1, 2); % 绘制波形[fftNoiseVoice, f] = myfft(noiseVoice, SampleRate, 'plot');title('音乐和噪声频谱'); % 显示标题play(hAudio); % 播放添加噪声后的声音pause(3);%% 设计RC滤波系统(二阶有源低通滤波器)w = f;Wc = 3000; % wc = 1/(RC),特征角频率A0 = 1; % A0 = AVF < 3Q = 1/(3 - A0); % 品质因素H = A0* Wc^2 ./ ((j*w).^2 + Wc/Q * (j*w) + Wc^2); %二阶有源低通滤波器公式hFig3 = figure('Units', 'normalized', 'Position', [0 0.05 0.49 0.85]);subplot(2, 1, 1); % 绘制波形plot(w, H); % 显示标题title('二阶有源低通滤波器');xlabel('频率');ylabel('w/Wc');AfterFilter = fftNoiseVoice .* H'; % 滤波% AfterFilter = fftNoiseVoice;%% 傅里叶逆变换subplot(2, 1, 2); % 绘制波形NFFT = 2^nextpow2(SampLen); % 根据采样求傅里叶变换的点f = SampleRate/2 * linspace(0,1,NFFT/2+1); % 计算频率显示范围plot(f, 2*abs(AfterFilter(1:NFFT/2+1))); % 绘制频域分析图title('滤波以后的频谱');xlabel('频率');ylabel('w/Wc');clear Y H;FilterVoice = fftshift(ifft(AfterFilter)); % 傅里叶逆变换FilterVoice = fftshift(FilterVoice);FilterVoice = ((FilterVoice - max(max(FilterVoice)))/( max(max(FilterVoice)) ... - min(min(FilterVoice)) )) + 0.5; % 归一化clear AfterFilter w; % 清除缓存hFig4 = figure('Units', 'normalized', 'Position', [0.5 0.05 0.5 0.85]);subplot(2, 1, 1); % 绘制右声道波形plot(t, FilterVoice(1:size(t,2), 1));title('傅里叶逆变换图');xlabel('时间(ms)'); ylabel('幅值(V)'); % 显示标题hAudio = audioplayer(FilterVoice, Fs); % 将音频文件载入audioplayer play(hAudio); % 播放添加噪声后的声音%% 结束% 我的快速傅里叶变换函数function [outFFT, Freq] = myfft(varargin)% 输入参数格式:% 1. 需要FFT变换的向量% 2. 采样率SampleRate% 3. 是否绘图,绘图‘plot‘,不绘图则不传递该参数% 4. 单边显示:'half',全部显示:'full'% 输出参数格式:% 1. 转换完成的向量% 2. FFT频率范围%% 输出参数判断switch nargincase 0 | 1,error('Less argument in!');case 2,FFTVector = varargin{1};SampleRate = varargin{2};isplot = 0;case 3,FFTVector = varargin{1};SampleRate = varargin{2};isplot = varargin{3};plotmode = 'half';case 4,FFTVector = varargin{1};SampleRate = varargin{2};isplot = varargin{3};plotmode = varargin{4};otherwiseerror('So many arguments in!');end%% FFT变换SampLen = size(FFTVector,1); % 获取采样点NFFT = 2^nextpow2(SampLen); % 根据采样求傅里叶变换的点Y = fft(FFTVector, NFFT)/SampLen; % 傅里叶变换f = SampleRate * linspace(0,1,NFFT); % 计算频率显示范围%% 判断输出参数if(nargout == 1)outFFT = Y;elseif(nargout ==2)outFFT = Y;Freq = f;end%% 判断绘图if(strcmp(isplot, 'plot'))if(strcmp(plotmode, 'full'))plot(f, abs(Y(1:NFFT))); % 绘制频域分析图elsef = SampleRate/2 * linspace(0,1,NFFT/2+1); % 计算频率显示范围 plot(f, 2*abs(Y(1:NFFT/2+1))); % 绘制频域分析图endtitle('FFT频谱'); % 显示标题xlabel('Frequency (Hz)');ylabel('|Y(f)|');end%% 结束00.511.52-0.50.5音频时域波形图时间(s)幅值(V )00.511.522.5x 1040.010.020.030.04单声道频谱振幅Frequency (Hz)|Y (f )|00.0050.010.0150.020.025-1-0.50.51100KHz 噪声信号00.511.522.5x 1040.20.40.60.81音乐和噪声频谱Frequency (Hz)|Y (f )|0.511.522.533.544.5x 104-0.200.20.40.60.811.2二阶有源低通滤波器频率w /W c00.511.522.5x 1040.010.020.030.04滤波以后的频谱频率w /W c00.511.522.5-1.5-1-0.50.5傅里叶逆变换图时间(ms)幅值(V )。
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数字信号处理实验内容——
音频信号采集、分析及处理
一、实验目的
1.以音频信号为例,熟悉模拟信号数字处理过程,进一步理解数
字信号处理概念。
2.掌握运用Matlab实现对音频信号的时频分析方法;
3.初步掌握数字音频信号合成的方法。
4.掌握运用Matlab设计IIR和FIR滤波系统的方法;
5.掌握运用Matlab实现对加噪的音频信号进行去噪滤波的方法。
锻炼学生运用所学知识独立分析问题解决问题的能力,培养学生创新能力。
二、实验性质
综合分析、设计性实验
三、实验任务
实验内容一:windows系统中的“ding”音频信号的采集、分析、合成
1.音频信号的采集
编写Matlab程序,采集windows系统中的“ding”声,得到*.wav音频文件,而后实现音频信号回放。
2.音频信号的频谱分析
运用Matlab软件实现对音频信号的时域分析和频域分析,并打印相应的图形,完成在实验报告中。
注意:此音频信号的频谱包含两条主要谱线,在进行频谱分析时,注意频谱的完整性,利用MATLAB实现对两条主要谱线的定位并计算
谱线所对应的模拟频率。
3.音频信号的分解和合成
运用Matlab软件实现音频信号的分解与合成,将音频信号的频谱中两部分频谱成分进行分解,分别绘制出分解后的两个信号的频谱图;然后将分解后的两个信号再合成为一个新的信号,将合成后的新信号的时域、频域图与原来的信号时域、频域图相比较,绘制出对比效果图。
4.音频信号的回放
运用Matlab软件实现音频信号的回放,将合成后的新信号和原音频信号分别进行回放,对比两个信号的声音效果。
5.音频信号分段傅里叶分析(选作)
分析对一般音频.wav信号进行一次性傅里叶分析时存在的主要问题,利用分段傅里叶变换对该音频信号重新分析并合成。
对比一次傅里叶分析结果并进行总结。
实验内容二:任意音频信号的时域和频域分析及数字滤波器设计
1.音频信号的采集
音频信号的采集可以通过Windows自带的录音机也可以用专用的录制软件录制一段音频信号(尽量保证无噪音、干扰小),也可以直接复制一段音频信号(时间为1s),但必须保证音频信号保存为.wav的文件。
2.音频信号的时域、频域分析
运用Matlab软件实现对音频信号的打开操作以及时域分析和频域分析,并画出相应的图形,打印在实验报告中。
3.引入干扰信号
在原有的音频信号上,叠加一个频率为100KHz的正弦波干扰信号(幅度自定,可根据音频信号幅度情况而定)。
4.数字滤波器设计
运用Matlab实现IIR或FIR滤波系统,要求加入干扰的音频信号经过滤波系统后,能够滤除100KHz的干扰信号,同时保留原
有的音频信号,要求绘制出滤波系统的频谱图,同时绘制出滤波前后音频信号的时域、频域对比图。
实验内容三:编写FFT算法程序(此部分为选作内容)分析FFT算法实现过程,运用Matlab软件实现FFT函数功能,要求运用自行编写的Matlab程序实现对固定信号(自定义信号)的频谱分析,并绘制出频谱图;然后将自己设计的FFT算法程序与FFT 函数实现的频谱图相比较,分析两个程序结果的差别及原因。
四、实验报告要求
实验报告包括:
①实验目的
②实验性质
③实验任务分析
包括实验任务的分解、根据实验任务编写程序框图,并根据程序框图说明编程思想。
④实验结果及结果分析
此部分为重点内容,能够验证程序的正确性,要求实验结果中的图形要有标题,作对比分析时,需要加上说明,并对实验结果进行分析,得出结论。
要求把打印好的图形剪裁下来,粘贴到实验报告纸上,避免出现把图形打印在A4纸上,直接附在报告后。
打印时正反面打印,尽量不要彩打。
⑤实验体会
说明实验过程中遇到的问题及解决问题的过程和方法。
⑥实验程序
打印后,以附录的形式附在报告后,但要注意打印纸不要超出报告纸的大小。
五、实验安排
1、第一次实验进行任务布置,熟悉实验软件;
2、第二次实验时间进行实验指导及实验内容一验收;
3、第三次、第四次实验时间进行实验指导及整体实验任务验收。
六、成绩给定
成绩分三部分给定,其中,平时表现占20%,报告占30%,验收占50%。
验收分操作和口试两部分,要求单人进行验收,口试部分需要完成实验原理、实验过程、实验结果分析讨论等内容的问题回答。
实验内容发挥部分未做,最高成绩为良好。
实验报告以小论文形式完成。