MATLAB課程設(shè)計論文-音樂信號的濾波處理

課程設(shè)計論文題目：音樂信號的濾波處理一、設(shè)計目的1、通過本課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，學(xué)生將復(fù)習(xí)所學(xué)的專業(yè)知識，使課堂學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用于實踐，通過本課程設(shè)計的實踐使學(xué)生具有一定的實踐操作能力；2、掌握Matlab的使用方法，能熟練運用該軟件設(shè)計并仿真通信系統(tǒng)；3、通過信息處理實踐的課程設(shè)計，掌握設(shè)計信息處理系統(tǒng)的思維方法和基本開發(fā)過程。二、設(shè)計內(nèi)容和要求2.1學(xué)習(xí)Matlab軟件1、熟悉Matlab的運行環(huán)境；2、學(xué)會并掌握m語言編程；3、根據(jù)所設(shè)計系統(tǒng)的需要會合理設(shè)定需完成系統(tǒng)的各項參數(shù)；4、根據(jù)所設(shè)計系統(tǒng)的需要，優(yōu)化程序設(shè)計最優(yōu)系統(tǒng)。2.2實踐設(shè)計要求：1、根據(jù)所選題目，設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)的原理框圖。2、編寫m語言程序，給出系統(tǒng)不同節(jié)點輸出波形。3、每人一組，寫出設(shè)計報告。三、參考題目題目4：音樂信號的濾波處理（3）1、在windows下錄制自己的一段語音信號或選取一段MP3文件；2、在語音信號上分別疊加均勻白噪聲和高斯白噪聲,使信噪比為（學(xué)號）dB；3、對疊加噪聲前后的信號進行頻譜分析，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)計濾波器，在Matlab平臺下編寫程序，并觀察分析濾波器的幅頻特性、相頻特性和群延時，以及濾波前后信號時域特性和頻域特性。四、實驗內(nèi)容原語音信號分析：1.1實驗程序[x1,fs,bits]=wavread('F:\yqs.wav');%讀取語音信號的數(shù)據(jù)，賦給變量x1sound(x1,fs);%播放語音信號y1=fft(x1,4096);%對信號做4096點FFT變換f=fs*(0:511)/4096;figure(1)plot(x1)%做原始語音信號的時域圖形title('原始語音信號');xlabel('timen');ylabel('fuzhin');figure(2)freqz(x1)%繪制原始語音信號的頻率響應(yīng)圖title('頻率響應(yīng)圖')figure(3)subplot(2,1,1);plot(abs(y1(1:512)))%做原始語音信號的FFT頻譜圖title('原始語音信號FFT頻譜')subplot(2,1,2);plot(f,abs(y1(1:512)));title('原始語音信號頻譜')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實驗程序[x1,fs,nbits]=wavread('F:\yi.wav');y=awgn(x1,40);sound(y);figure;subplot(2,1,1);plot(y);title('加噪語音信號的時域波形','fontweight','bold');S=fft(y,4096);%傅里葉變換subplot(2,1,2);plot(abs(y));title('加噪語音信號的頻域波形','fontweight','bold');2.2仿真結(jié)果3、窗函數(shù)法設(shè)計濾波器實驗程序[y,fs,bits]=wavread('F:\yqs.wav');n=length(y);%求出語音信號的長度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)計濾波器z21=fftfilt(b21,s);sound(z21);m21=fft(z21);%求濾波后的信號figure(4);subplot(2,2,1);plot(abs(S),'g');title('濾波前信號的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,2);plot(abs(m21),'r');title('濾波后信號的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,3);plot(s);title('濾波前信號的波形','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,4);plot(z21);title('濾波后的信號波形','fontweight','bold');grid;仿真結(jié)果疊加均勻白噪聲窗函數(shù)法設(shè)計濾波器實驗程序[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('加噪語音信號的時域波形','fontweight','bold');S=fft(y);%傅里葉變換subplot(2,1,2);plot(abs(S));axis([0,8000,0,100]);title('加噪語音信號的頻域波形','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)計濾波器z21=fftfilt(b21,S);sound(z21);m21=fft(z21);%求濾波后的信號figure(4);subplot(2,2,1);plot(abs(S),'g');title('濾波前信號的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,2);plot(abs(m21),'r');title('濾波后信號的頻譜','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,3);plot(S);title('濾波前信號的波形','fontweight','bold');grid;subplot(2,2,4);plot(z21);title('濾波后的信號波形','fontweight','bold');grid;五、課程設(shè)計總結(jié)此次課程設(shè)計加深了對MATLAB的使用方法，實驗過程中遇到了一定的困難，在查閱資料并