DSP課程設計任務指導書一、DSP設計題目語音信號處理二、DSP設計目的1.增進對MATLAB的認識，加深對數(shù)字信號處理理論方面的理解。2.掌握數(shù)字信號處理中IIR和FIR濾波器的設計。3.了解和掌握用MATLAB實現(xiàn)IIR和FIR濾波器的設計方法、過程，為以后的設計打下良好基礎。三、DSP設計任務進行三種類型的濾波器的設計。學號尾數(shù)IIR巴特沃斯數(shù)字濾波器IIR切比雪夫數(shù)字濾波器FIR數(shù)字濾波器01高通、雙線性變換法低通、雙線性變換法帶通02高通、雙線性變換法低通、沖擊響應不變法帶阻03高通、雙線性變換法帶通、雙線性變換法低通04高通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶阻05帶通、沖擊響應不變法帶阻、雙線性變換法低通06帶通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶通07低通、沖擊響應不變法高通、雙線性變換法帶通08低通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶阻09低通、沖擊響應不變法帶通、雙線性變換法高通10低通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶阻11低通、沖擊響應不變法帶阻、雙線性變換法高通12低通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶通13帶通、沖擊響應不變法高通、雙線性變換法低通14帶通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶阻15帶通、沖擊響應不變法低通、雙線性變換法高通16帶通、雙線性變換法低通、沖擊響應不變法帶阻17帶通、沖擊響應不變法帶阻、雙線性變換法高通18帶通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法低通19帶通、沖擊響應不變法高通、雙線性變換法低通20帶阻、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶通21帶通、沖擊響應不變法低通、雙線性變換法高通22帶阻、雙線性變換法低通、沖擊響應不變法帶通23帶通、沖擊響應不變法帶通、雙線性變換法高通24帶阻、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法低通25帶通、沖擊響應不變法低通、雙線性變換法帶通26高通、雙線性變換法低通、沖擊響應不變法帶阻27帶通、沖擊響應不變法帶通、雙線性變換法低通28高通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶阻29帶通、沖擊響應不變法帶阻、雙線性變換法低通30高通、雙線性變換法帶通、沖擊響應不變法帶通四、DSP設計時間安排DSP課程設計時間2周，校歷17~18周。五、DSP設計內(nèi)容1.語音信號的采集利用Windows下的錄音機，錄制一段自己的話音，時間在1s內(nèi)。然后在Matlab軟件平臺下，利用函數(shù)wavread對語音信號進行采樣，記住采樣頻率和采樣點數(shù)。通過wavread函數(shù)的使用，理解采樣頻率、采樣位數(shù)等概念。。.,，[y,fs]=wavread(‘d:\111.wav’,[100060000]);(有的版本是用Audioread函數(shù)，讀出來的是兩列數(shù)據(jù)y1,y2)其中y為wav文件的音調(diào)數(shù)據(jù)，長度為6000-1000+1，fs為該文件的播放頻率。通過sound函數(shù)播放該文件的聲音：fs=44100HzSound(y,fs);2.語音信號的頻譜分析首先畫出語音信號的時域波形，然后對語音號進行快速傅里葉變換，得到信號的頻譜特性，其程序如下：Y=fft(y);Subplot(231);plot(y);title(‘濾波前的信號波形’);Subplot(232);plot(abs(Y));title(‘濾波前的信號頻譜’);3.設計數(shù)字濾波器和畫出其頻率響應給出各濾波器的性能指標：(1)低通濾波器性能指標fc=1000Hz,fst=2000Hz,Rst=30dB,Rp＝5dB。(2)高通濾波器性能指標fst=4000Hz,fc=5000Hz,Rst=30dB,Rp＝5dB。(3)帶通濾波器性能指標fc1=2000Hz,fc2=3000Hz,fst1=1000Hz,fst2=4000Hz,Rst=30dB,Rp＝5dB。(4)帶阻濾波器性能指標fst1=2000Hz,fst2=3000Hz,fc1=1000Hz,fc2=4000Hz,Rst=30dB,Rp=5dB。根據(jù)以上的技術指標設計出相應的濾波器，畫出濾波器的頻率響應曲線。上述技術指標僅做參考，學生可根據(jù)選定的聲音文件自行調(diào)整技術指標的值。4.用濾波器對信號進行濾波用自己設計的各濾波器分別對采集的信號利用函數(shù)filter對信號進行濾波，并比較濾波前后語音信號的波形及頻譜：x=filter(b,a,y);X=fft(x);Subplot(235);plot(x);title(‘濾波后的信號波形’);Subplot(236);plot(abs(X));title(‘濾波后的信號頻譜’);5.回放語音信號在Matlab中，函數(shù)sound可以對聲音進行回放，其調(diào)用格式：sound(x,fs)；可以感覺濾波前后的聲音有變化。6.設計系統(tǒng)界面為了使編制的程序操作方便，有能力的學生設計處理系統(tǒng)的用戶界面。在所設計的系統(tǒng)界面上可以選擇濾波器的類型，輸入濾波器的參數(shù)，顯示濾波器的頻率響應，選擇信號等。六、DSP設計要求1.設計報告一律按照規(guī)定的格式，使用A4紙，格式、封面統(tǒng)一給出模版。2.報告內(nèi)容（1）設計題目（包括三個濾波器）（2）設計要求（包括三個濾波器）（3）設計原理（包括三個濾波器）（4）源程序清單（包括三個濾波器）（5）設計結果和仿真波形（原始三個聲音波形和頻譜，三個濾波器的頻譜，三個濾波器濾波后的波形和頻譜，共15個圖）（6）收獲和體會（對以上各設計步驟寫出詳細的設計報告，存在什么問題，如何解決。）（7）參考文獻七、成績評定標準考查形式為：設計中的能力表現(xiàn)和設計報告，綜合評分。語音信號處理效果特別好的同學，將音頻文件發(fā)送到老師的QQ郵箱，郵件主題”學號_姓名”，并指出原始語音信號的來源。八、主要參考資料1.參考資料（1）數(shù)字信號處理丁玉美西安電子科技大學出版社（2）應用MATLAB實現(xiàn)信號分析和處理張明照科學出版社（3）數(shù)字信號處理及MATLAB實現(xiàn)余成波清華大學出版社（4）MATLAB7.0在數(shù)字信號處理中的應用羅軍輝機械工業(yè)出版社（5）MATLAB信號處理劉波電子工業(yè)出