MATLAB課程設(shè)計(jì)論文-音樂(lè)信號(hào)的濾波處理

課程設(shè)計(jì)論文題目：音樂(lè)信號(hào)的濾波處理一、設(shè)計(jì)目的1、通過(guò)本課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生將復(fù)習(xí)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，使課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，通過(guò)本課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐使學(xué)生具有一定的實(shí)踐操作能力；2、掌握Matlab的使用方法，能熟練運(yùn)用該軟件設(shè)計(jì)并仿真通信系統(tǒng)；3、通過(guò)信息處理實(shí)踐的課程設(shè)計(jì)，掌握設(shè)計(jì)信息處理系統(tǒng)的思維方法和基本開(kāi)發(fā)過(guò)程。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求2.1學(xué)習(xí)Matlab軟件1、熟悉Matlab的運(yùn)行環(huán)境；2、學(xué)會(huì)并掌握m語(yǔ)言編程；3、根據(jù)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需要會(huì)合理設(shè)定需完成系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)；4、根據(jù)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需要，優(yōu)化程序設(shè)計(jì)最優(yōu)系統(tǒng)。2.2實(shí)踐設(shè)計(jì)要求：1、根據(jù)所選題目，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的原理框圖。2、編寫(xiě)m語(yǔ)言程序，給出系統(tǒng)不同節(jié)點(diǎn)輸出波形。3、每人一組，寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。三、參考題目題目4：音樂(lè)信號(hào)的濾波處理（3）1、在windows下錄制自己的一段語(yǔ)音信號(hào)或選取一段MP3文件；2、在語(yǔ)音信號(hào)上分別疊加均勻白噪聲和高斯白噪聲,使信噪比為（學(xué)號(hào)）dB；3、對(duì)疊加噪聲前后的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，確定降噪的濾波器指標(biāo)；4、根據(jù)濾波器指標(biāo)利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)濾波器，在Matlab平臺(tái)下編寫(xiě)程序，并觀察分析濾波器的幅頻特性、相頻特性和群延時(shí)，以及濾波前后信號(hào)時(shí)域特性和頻域特性。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容原語(yǔ)音信號(hào)分析：1.1實(shí)驗(yàn)程序[x1,fs,bits]=wavread('F:\yqs.wav');%讀取語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)據(jù)，賦給變量x1sound(x1,fs);%播放語(yǔ)音信號(hào)y1=fft(x1,4096);%對(duì)信號(hào)做4096點(diǎn)FFT變換f=fs*(0:511)/4096;figure(1)plot(x1)%做原始語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域圖形title('原始語(yǔ)音信號(hào)');xlabel('timen');ylabel('fuzhin');figure(2)freqz(x1)%繪制原始語(yǔ)音信號(hào)的頻率響應(yīng)圖title('頻率響應(yīng)圖')figure(3)subplot(2,1,1);plot(abs(y1(1:512)))%做原始語(yǔ)音信號(hào)的FFT頻譜圖title('原始語(yǔ)音信號(hào)FFT頻譜')subplot(2,1,2);plot(f,abs(y1(1:512)));title('原始語(yǔ)音信號(hào)頻譜')xlabel('Hz');ylabel('fuzhi');1.2仿真結(jié)果2、疊加高斯白噪聲,使信噪比為40dB2.1實(shí)驗(yàn)程序[x1,fs,nbits]=wavread('F:\yi.wav');y=awgn(x1,40);sound(y);figure;subplot(2,1,1);plot(y);title('加噪語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形','fontweight','bold');S=fft(y,4096);%傅里葉變換subplot(2,1,2);plot(abs(y));title('加噪語(yǔ)音信號(hào)的頻域波形','fontweight','bold');2.2仿真結(jié)果3、窗函數(shù)法設(shè)計(jì)濾波器實(shí)驗(yàn)程序[y,fs,bits]=wavread('F:\yqs.wav');n=length(y);%求出語(yǔ)音信號(hào)的長(zhǎng)度s=awgn(y,40);S=fft(s);%傅里葉變換Ft=4000;Fp=600;Fs=1800;wp=2*Fp/Ft;ws=2*Fs/Ft;rp=1;rs=50;p=1-10.^(-rp/20);%通帶阻帶波紋q=10.^(-rs/20);fpts=[wpws];mag=[10];dev=[pq];[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev);%由kaiserord求濾波器的階數(shù)和截止頻率b21=fir1(n21,wn21,kaiser(n21+1,beta));%由fir1設(shè)計(jì)濾波器z21=fftfilt(b21,s);sound(z21);m21=fft(z21);%求濾波后的信號(hào)figure(4);subplot(2,2,1);plot(abs(S),'g');title('濾波前信號(hào)的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,2);plot(abs(m21),'r');title('濾波后信號(hào)的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,3);plot(s);title('濾波前信號(hào)的波形','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,4);plot(z21);title('濾波后的信號(hào)波形','fontweight','bold');grid;仿真結(jié)果疊加均勻白噪聲窗函數(shù)法設(shè)計(jì)濾波器實(shí)驗(yàn)程序[x1,fs,nbits]=wavread('F:\yqs.wav');N=length(x1);p=0.46;q=1/12;a=sqrt(p/q);u=0.02*randn(N,1);u=u-mean(u);u=a*u;power_u=dot(u,u)/N;%=var(u)plot(u(1:100));gridon;y=u+x1;sound(y);figure(1);subplot(2,1,1);plot(y);title('加噪語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形','fontweight','bold');S=fft(y);%傅里葉變換subplot(2,1,2);plot(abs(S));axis([0,8000,0,100]);title('加噪語(yǔ)音信號(hào)的頻域波形','fontweight','bold');Ft=5000;Fp=550;Fs=1500;wp=2*Fp/Ft;ws=2*Fs/Ft;rp=1;rs=50;p=1-10.^(-rp/20);%通帶阻帶波紋q=10.^(-rs/20);fpts=[wpws];mag=[10];dev=[pq];[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev);%由kaiserord求濾波器的階數(shù)和截止頻率b21=fir1(n21,wn21,kaiser(n21+1,beta));%由fir1設(shè)計(jì)濾波器z21=fftfilt(b21,S);sound(z21);m21=fft(z21);%求濾波后的信號(hào)figure(4);subplot(2,2,1);plot(abs(S),'g');title('濾波前信號(hào)的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,2);plot(abs(m21),'r');title('濾波后信號(hào)的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,3);plot(S);title('濾波前信號(hào)的波形','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,4);plot(z21);title('濾波后的信號(hào)波形','fontweight','bold');grid;五、課程設(shè)計(jì)總結(jié)此次課程設(shè)計(jì)加深了對(duì)MATLAB的使用方法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了一定的困難，在查閱資料并