DSP课程设计语音信号

DSP 课 程 设 计

语

音 信 号 处 理

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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。

数字信号处理（DigitalSignalProcessing，简称DSP）是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。[1]

Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换为离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据，如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。信号处理是Matlab重要应用的领域之一。[2]

关键字：Matlab，语音信号，傅里叶变换，信号处理

目录

一、DSP相关知识介绍...................................................................................................................... 1 1.1数字信号处理（DSP）简介 .......................................................................................... 1 1.2 本文主要工作............................................................................................................... 1 二、语音信号的特点与采集............................................................................................................... 2

2.1 语音信号的特点 ........................................................................................................... 2 2.2语音信号的采集 ............................................................................................................ 2

三、 语音信号的分析......................................................................................................................... 6

3.1语音信号分析技术 ........................................................................................................ 6 3.2 语音信号的时域分析 ................................................................................................... 6

3.2.1 短时能量及短时平均幅度分析 ....................................................................... 7 3.2.2短时过零率分析 ................................................................................................ 7 3.3 语音信号的频域分析 ................................................................................................... 9 3.4 语音信号的语谱图 ....................................................................................................... 9

四、语音信号的综合仿真分析 ......................................................................................................... 12

4.1本文的仿真软件Matlab ............................................................................................. 12 4.2原始语音信号 .............................................................................................................. 12 4.3对语音信号进行调制 .................................................................................................. 13 4.4设计数字滤波器和画出频率响应 ................................................................................ 15 五、总 结 .......................................................................................................................................... 16 参 考 文 献 ...................................................................................................................................... 17

附录一： .................................................................................................................................... 18 附录二： .................................................................................................................................... 18 附录三： .................................................................................................................................... 18 附录四： .................................................................................................................................... 19

一、DSP相关知识介绍 1.1数字信号处理（DSP）简介

数字信号处理（DigitalSignalProcessing，简称

DSP）是一门涉及许多学科

而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。

数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。

数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。反过来，数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。

数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。[3]

1.2 本文主要工作

本文简要介绍了语音信号采集与分析的发展史以及语音信号的特征、采集与分析方法，并通过PC机录制自己的一段声音，运用Matlab进行仿真分析，最后加入噪声进行滤波处理，比较滤波前后的变化。第2章主要介绍语音信号的特点与 …… 此处隐藏：3518字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……