基于matlab的音频信号处理毕业设计(含源文件)

毕业设计题目：基于matlab的音频信号处理专业：电子信息工程学号：作者：指导教师(职称)：1基于MATLAB的语音信号处理【摘要】Matlab语音信号处理是指利用matlab软件对音频信号进行读取，并对音频信号进行采样分析及离散傅里叶变换，以方便对其在频域上进行调制滤波等相关的操作。本次实验在提取音频信号后会对该信号使用在MATLAB软件中设计的滤波器进行滤波，并观察其效果，验证滤波器是否可行。本次使用了MATLAB软件，综合运用GUI界面设计、各种函数调用等来实现音频信号的傅里叶变换及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。软件中自带的信号处理与分析工具箱为语音信号分析实验提供了丰富的功能函数，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。信号处理是MATLAB重要应用的领域之一。【关键词】matlab语音信号处理数字滤波器傅里叶变换BasedonMATLABofthesignalprocessingAudioprocessingdesign【Abstract】:ThecontentsoftheresearchistofilterthesignalnoisewithusingMATLABsoftware.signalprocessingistostudytheuseofdigitalsignalprocessingtechnologyandknowledgeofthevoicesignalvoiceprocessingoftheemergingdisciplineisthefastestgrowingareasofinformationscienceoneofthecoretechnology.Transmissionofinformationthroughthevoiceofhumanity'smostimportant,mosteffectiveandmostconvenientformofexchangeofinformation.MATLABisaProfessionalComputingSoftwarebasedonthemathematicalfunction.ThroughintotheMATLABsoftwarecanaudiosignalfrequencysynthesisanddecomposition.Alsocanbeprocessedinmoredetailtheaudiofiletouseit,suchasincreasingthefrequencyandamplitudeofaudiofilesitcanalsoaddtospecifythecontentoftheaudiofilenoisesignal.Theexperimentwill2bethroughdigitalMATLABfilterdesigntodealwiththeaudioinwhichbepolluted,afterit,Thesystemwilldrawstwowaveformpicture:beforefilteringandafterfiltering.Andthroughthesepicturestoobservethefilteringeffectofthefilter.Mathematicalfunctiondesignedinthispaperare:thefastfouriertransform,themethodofwindowfunction,thebilineartransformationmethod.AndinthisprocessitalsoincludeuseGUIinterfacedesignwindow.FinallythevoicesignalprocessingwillbeapopulardevelopmentinFuturedevelopmentdirection【Keywords】:matlab，signalprocessing，Fouriertransform，3目录第1章引言..............................................................41.1音频信号处理研究意义.............................................41.2音频信号处理发展历程和现状.......................................41.3本课题的研究内容和问题...........................................51.4程序流程图.......................................................6第2章信号采集基本内容.................................................72.1MATLAB简述......................................................72.2采样位数和采样频率...............................................72.3音频信号采集依据：采样定理.......................................72.4倒谱概念.........................................................82.5信号采集过程.....................................................82.6傅里叶变换基础...................................................92.7MATLAB数字滤波器设计简述.......................................10第3章音频信号处理.....................................................113.1音频的采集与作图................................................113.2对采集信号的加噪声处理..........................................123.3音量标准化......................................................14第4章滤波器设计.......................................................164.1数字滤波器原理..................................................164.2IIR与FIR滤波器区别............................................164.3低通、高通和带通................................................174.4双线性变换法与窗函数法..........................................184.5常用MATLAB滤波器设计函数.......................................194.6语音信号常用滤波性能指标........................................204.7FDATOOL工具....................................................214.8用MATLAB设计滤波器实例..........................错误!未定义书签。第5章MATLABGUI设计.....................................错误!未定义书签。5.1GUI介绍.........................................错误!未定义书签。5.2GUI设计流程.....................................错误!未定义书签。5.3小结内容........................................................30第6章软件设计成品与使用................................错误!未定义书签。6.1成品界面分类及介绍...............................错误!未定义书签。5.2使用效果.........................................错误!未定义书签。5.3小结内容........................................................30结果分析................................................................30致谢..................................................................31参考文献................................................................314附录....................................................................32附录1：对相同音频文件的滤波器滤波比较...............................32附录2：实验中使用的主要M文件代码....................错误!未定义书签。第1章引言本章简要介绍了音频信号处理的研究意义、起源与发展以及国内外的研究现状，并依此提出了本论文研究的主要内容。MATLAB是一种功能强大、效率高、交互性好的数值计算和可视化计算机高级语言，它将数值分析、信号处理和图形显示有机地融合为一体，形成了一个极其方便、用户界面友好的操作环境。本文就是在MATLAB基础上来进行音频信号参数的分析与处理的。1.1音频信号处理的研究意义本课题旨在对音频文件的调制和滤波。音频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。通过声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。同时，声音也是人与机器之间进行通信的重要工具，它是一种理想的人机通信方式，因而可为信息处理系统建立良好的人机交互环境，进一步推动计算机和其他智能机器的应用，提高社会的信息化程度。语音信号是基于时间轴上的一维数字信号，在这里主要是对语音信号进行频域上的分析。在信号分析中，频域往往包含了更多的信息。对于频域来说，大概有8种波形可以让我们分析：矩形方波，锯齿波，梯形波，临界阻尼指数脉冲波形，三角波，余旋波，余旋平方波，高斯波。对于各种波形，我们都可以用一种方法来分析，就是傅立叶变换：将时域的波形转化到频域来分析。语音信号处理是一门新兴的学科，同时又是综合性的多学科领域和涉及面很广的交叉学科。虽然从事这一领域研究的人员主要来自信号与信息处理及计算机应用等学科，但是它与语音学、语言学、声学、认知科学、生理学、心理学等许多学科也有非常密切的联系。1.2音频信号处理的发展历程和现状在60年代，计算机的广泛应用推动了语音识别技术的发展，出现了多种语音信号分析方法，提出了动态规划(DP)和线性预测分析(LP)技术。其中后者较好地解决了语音信号产生模型的问题，对语音识别的发展产生了深远影响。70年代，语音识别理论取得了突破。LP技术得到进一步发展，动态时间归正技术(DTW)基本成熟，特别是提出了矢量量化(V