matlab与信号处理课程设计指导书

Matlab与信息处理课程设计 一. 设计要求 1. 按照设计任务书要求，使用Matlab或LabView软件独立完成设计任务，鼓励使用C语言编程实现； 2. 根据设计任务写出设计工作小结，对设计过程所进行的有关步骤进行理论分析，并对完成的设计作出评价，总结自己整个设计工作中的经验教训、收获；3. 写课程设计说明书，说明书按照统一格式打印，装订成册，字数一般不少于三千字。二. 考核及评分标准 课程考核分三部分，一部分是上机率，占10%；第二部分是课程设计完成情况验收成绩，最后一次上机为验收时间，占60%；第三部分为课程设计报告，占30%。 课程设计评分基本标准如下表：评 定 项 目1设计内容合理、目的明确（10分） 2设计方案正确，具有可行性、创新性(20分) 3设计结果（软件程序）（20分） 4态度认真、学习刻苦、遵守纪律（10分） 5设计报告的规范化、参考文献充分（30分） 6答辩（10分） 评分成绩 备注：成绩等级：优（90分100分）、良（80分89分）、中（70分79分）、及格（60分69分）、60分以下为不及格。 三. 课程设计文档提交与要求设计完成后，要提交相关的文档： 1. 课程设计报告书(纸质和电子版各一份)； 2. 源程序代码（电子版）。 3. 课程设计报告格式要参考课程设计报告模板要求编写，包含以下内容： （1） 设计题目（2） 设计目的及要求 （3） 设计内容原理及方案 （4） 详细设计过程，根据课程设计内容和要求给出设计过程和结果，并对实验结果进行描述和分析详细分析、论证设计结果，并且总结实验方法； （5） 设计心得体会； （6） 参考文献（书籍、网络资料等）。 题目一：语音信号的采集与处理1、 语音信号的采集利用Windows下的录音机或手机录音机，录制一段自己的话音，时间在10s内，（录制好的语音需要转换成.wav格式的文件），然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。 （1）请每位同学都参与录音，分析各自语音时域信号的不同点。（2）请录制或网上下载多种音乐信号，包括单音音乐信号，和弦音乐信号。比较时域波形的不同。在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x,fs,bits)。2、 语音信号的时域分析（1） 语音信号播放音量的变大、变小；（2） 语音信号播放的快慢调节；（3） 语音信号的倒放；（4） 实现混音音效效果；（5） 实现回音音效效果；（6） 实现男女变声音效效果。（可选）3、 语音信号的频谱分析对采集到的语音信号、音乐信号进行频谱分析，比较其频谱的不同。（提示：利用fft函数可实现信号的傅立叶变换，得到该信号的频谱特性。）4、 理解傅里叶变换的性质（1） 对信号进行时域的尺度变换，抽取与插值，观察其频域中频谱的变化，回放语音信号，体会时域语音信号变化（实现慢录快放和快录慢放功能）。（2） 信号的调制与解调（幅度调制与解调）1）语音信号与高频正弦载波相调制，比较其频谱变化，回放信号，比较时域中语音信号变化。2）将调制后的信号进行解调，回放信号，比较时域中语音信号变化。5、 设计数字滤波器给定滤波器性能指标如下： （1） 低通滤波器的性能指标：fb=1000Hz,fc=1200Hz,As=100dB,Ap=1dB.（2） 高通滤波器的性能指标：fc=4800Hz,fb=5000Hz,As=100dB,Ap=1dB. （3） 带通滤波器的性能指标：fb1=1200Hz, fb2=3000Hz,fc1=1000Hz, fc2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB. 提示：采用FDATOOL可实现滤波器的设计。具体实现，参考网上文献“教你如何使用matlab中的FDATOOL来设计滤波器”。6、 用滤波器对信号进行滤波 （1） 对采集的信号加入随机噪声，利用randn( )函数可实现随机噪声。（2） 用自己设计的滤波器对采集到的语音、音乐信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形及频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化； 7、 设计GUI用户界面为了使编制的程序操作方便，设计处理系统的用户界面，在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型，输入滤波器参数、显示滤波器的频率响应，选择信号等。 题目二：数字调音台 请任选一首你喜爱的歌曲（最好歌曲可以通过菜单选择），采用已经学过的信号处理知识，设计高通、带通、低通、带阻几种滤波器，对其进行数字信号滤波，观察信号的变化； 实时显示处理前的信号频谱，和处理后的信号频谱； 通过扬声器播放处理过的信号，听信号有什么变化； 解释为什么电话中唱歌，不好听？ 题目三：语音信号增强 某电视台记者进行暗访，由于录音设备小，藏在隐蔽部位，由于被访人距离录取设备的远近不同，造成一段声音信号中不同人的声音大小不同，所录声音随不同被访人的说话时间忽大忽小，请采取一定的措施，将其调整到基本一致的状态； 通过同一声音录取装置录取不同远近的不同人的声音，使声音片断时大时小（至少要两人）； 对不同被访人的声音特征进行识别（盲源信号分离或者根据不同说话人的语音信号的频谱特性进行区别），据此来区别不同说话者，对其语音进行分别增强； 要求用matlab做出界面，能够对信号时域波形及频域特性进行观察。 题目四：语音信号的保密传输 对语音信号进行频谱倒置等多种方法加密操作，在接收端进行反向操作恢复出原始信号； 要求显示原始信号时域波形、频域特性，加密后时域波形、频域特性，解码后时域波形、频域特性，并通过播放对原始信号与加密后信号的声音进行对比，对原始信号与解密后信号的失真进行评价； 题目五：现场录音中语音信号的干扰去除在某现场直播节目的录制过程中，由于现场录制工作人员的失误，造成了MIC中串入了交流干扰，要求在语音信号中去除该干扰； 要求对原始信号进行频谱分析，确定干扰的频率；根据干扰的特点采用不同的滤波器对信号进行处理，比较不同处理方法的效果； 分 组 电科1401/1402组别学号组长第1组17131925第2组28142026第3组39152127第4组410162228第5组511172329第6组612182430第7组3136414651第8组3237424752第9组3338434853第10组3439444954第11组3540455055，56 时 间 安 排 时间19周周六 （7.2）19周周日 （7.3）20周周一 （7.4）20周周二 （7.5） 上午（1-4）8:15-11:15 电气318 许 电气318 毛 下午（5-8）2:15-5:15晚上（9-12）6:15-9:15 电气318 许 电气318 毛 答辩 电气318 许、毛