dsp課程設(shè)計——基于語音信號的回聲信號發(fā)生器設(shè)計

1、<p><b>　　電子信息工程學(xué)院</b></p><p>　　DSP　課程設(shè)計報告</p><p>　　題 目：基于語音信號的回聲信號發(fā)生器</p><p>　　專業(yè)班級：06通信工程C、D班　　　　　　　</p><p>　　二〇〇九 年 十二 月 十一 日</p><p>

2、<b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計目的………………………………………………1</p><p>　　二、設(shè)計要求………………………………………………1</p><p>　　三、設(shè)計原理及方案………………………………………1</p><p>　　四、軟件流程………………………………………………2&

3、lt;/p><p>　　五、調(diào)試分析………………………………………………3</p><p>　　六、設(shè)計總結(jié)………………………………………………4</p><p>　　七、參考文獻(xiàn)………………………………………………5</p><p>　　八、附錄（程序代碼及元件清單）………………………5</p><p><b>

4、;　　設(shè)計目的</b></p><p>　　1、掌握利用數(shù)字信號處理的方法實現(xiàn)多回聲產(chǎn)生方法</p><p>　　2、掌握回聲產(chǎn)生原理設(shè)計信號發(fā)生器</p><p>　　3、復(fù)習(xí)MATLAB有關(guān)命令</p><p>　　4、培養(yǎng)小組分工合作能力</p><p>　　5、熟悉簡單課題設(shè)計流程，為畢業(yè)設(shè)計做準(zhǔn)備

5、</p><p><b>　　設(shè)計要求</b></p><p>　　1、實現(xiàn)一次，兩次…多次回聲信號的產(chǎn)生</p><p>　　2、利用MATLAB的GUI設(shè)計一個操作簡單的信號發(fā)生器界面</p><p>　　3、波形顯示輸入語音信號和輸出回聲語音信號的幅度、時域信號，比較二者波形及聽取語音差別</p>&

6、lt;p>　　4、波形顯示信號發(fā)生器系統(tǒng)的幅度、相位頻譜</p><p><b>　　設(shè)計原理及方案</b></p><p><b>　　設(shè)計原理</b></p><p>　　多回聲語音信號的產(chǎn)生原理</p><p><b>　　時域模型</b></p>&

7、lt;p>　　其中，a表示衰減系數(shù)且|a|<1</p><p><b>　　頻域模型</b></p><p>　　R為延遲間隔，采樣頻率為22050Hz</p><p><b>　　設(shè)計方案</b></p><p>　　利用WINDOWS下的錄音機或其他軟件，錄制一段自己的語音信號，或直

8、接截取一段語音信號，時間控制在2s左右，并對信號進(jìn)行采樣。</p><p>　　對語音信號進(jìn)行頻譜分析，畫出采樣后語音信號的時域波形和頻譜波形。</p><p>　　將語音信號加入延時，再分析其頻譜并與原始信號頻譜進(jìn)行比較。</p><p>　　播放回聲語音信號，與原始語音信號相比較。</p><p>　　波形顯示所設(shè)計的回聲信號發(fā)生器的系統(tǒng)

9、幅度、相位頻譜。</p><p><b>　　小組分工</b></p><p>　　查閱資料、語音信號采集：閆地主要負(fù)責(zé)；</p><p>　　原理分析、MATLAB語言實現(xiàn)：劉安娜、李婷；</p><p>　　GUI界面、PPT展示：彭祎主要負(fù)責(zé)；</p><p>　　課程設(shè)計報告：全體成員。&

10、lt;/p><p><b>　　軟件流程</b></p><p><b>　　調(diào)試分析</b></p><p>　　回聲語音信號發(fā)生器設(shè)計過程中，程序在MATLAB中直接運行成功，但在加入到GUI界面中，對控制按鍵進(jìn)行callback編輯時，出現(xiàn)了一些問題，經(jīng)過研究討論已解決。</p><p>　　1波

11、形顯示：原有程序中的figure函數(shù)無法在GUI的指點位置顯示波形，用axes(handles.axes1)語句加以替換（axes1即要求顯示波形的目的框圖），即可在指定位置顯示要求的波形。</p><p>　　2延時時間及回聲次數(shù)選擇：在插入文本輸入控制框時，我們首先采用的是用語句N=str2num(get(handles.edit1,'String'))解決賦值問題，但是全局變量的定義問題使得

12、原本的global命令失效，不穩(wěn)定。經(jīng)過調(diào)試我們最終采用句柄，用語句handles.t=t，定義全局變量t，實現(xiàn)延時時間的輸入功能。回聲次數(shù)設(shè)置同理。</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p><p><b>　　設(shè)計功能仍不完善</b></p><p>　　目前該設(shè)計僅能實現(xiàn)單個語音信號的回聲信號發(fā)生，對于語

13、音信號文件的選擇功能尚未實現(xiàn)。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　1在本次試驗中由于一些函數(shù)的使用是在平時上課中沒有學(xué)到的，我們查閱了大量的資料。這大大提高了我們的自學(xué)能力使我們能夠更好的用已知的只是來解決未知的問題不在單純的依靠老師的講解，鍛煉了我們的自學(xué)能力，也為畢業(yè)設(shè)計打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p>

14、　　2在實驗中我們明白要多動手寫程序、調(diào)試程序。尤其是調(diào)試程序，有的時候一次調(diào)試就可以成功的運行但是有的時候總是調(diào)試不出來結(jié)果。經(jīng)過大家的努力之后發(fā)現(xiàn)問題、解決問題不僅提高了我們的動手能力也提高了我們解決問題的能力。</p><p>　　3在這次實驗的過程中我們發(fā)覺幾乎所有的問題都可 以在MATLAB的幫助里找到解決問題的辦法。將大問題化為小問題、小函數(shù)，然后在MATLAB幫助里找那個這種問題、函數(shù)的

15、用法。通過MATLAB的使用使我們明白了在以后使用各種軟件的過程中要善于利用軟件自身提供的幫助來解決各種問題。</p><p>　　4善于向別人學(xué)習(xí)。在我們解決了一個問題之后，可能會發(fā)現(xiàn)別人有更簡單的解決方法或者是更強的函數(shù)，這個時候大家相互學(xué)習(xí)相互借鑒，可以更加完善自己的程序。</p><p>　　5雖然實習(xí)結(jié)束但仍應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)MATLAB軟件，希望能夠?qū)⒃撛O(shè)計的語音信號文件選擇這一功能實

16、現(xiàn)，解決這一問題。小組實習(xí)培養(yǎng)了大家團隊合作能力，分工負(fù)責(zé)各自擅長的部分，共同完成整個設(shè)計課程。感謝老師提出的寶貴意見，指點我們改進(jìn)設(shè)計。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　韓萍,何瑋琨.數(shù)字信號處理實驗指導(dǎo)書.中國民航大學(xué),2008</p><p>　　董長虹主編.Matlab信號處理與應(yīng)用.國防工業(yè)出版社,2

17、005</p><p>　　張志涌.Matlab教程——基于6.X版本.北京航空航天大學(xué)出版社,2001</p><p><b>　　附錄（程序代碼）</b></p><p>　　t=str2num(get(handles.edit2,'String'));</p><p>　　handles.t=t;&

18、lt;/p><p>　　N=str2num(get(handles.edit1,'String'));</p><p>　　handles.N=N;</p><p>　　x=wavread('2005.wav');</p><p>　　FW=abs(fft(x));</p><p>　　t1

19、=impz(x);</p><p>　　axes(handles.axes1);</p><p>　　plot(FW);xlabel('n');</p><p>　　axes(handles.axes2);</p><p>　　plot(t1);xlabel('n');</p><p>

20、　　y=filter([1,zeros(1,22050*t*N-1),-0.4^N],[1,zeros(1,22050*t-1),-0.4],[x',zeros(1,5000)]);</p><p>　　sound(y,12050);</p><p>　　y_fft=abs(fft(y));</p><p>　　t2=impz(y);</p>

21、<p>　　axes(handles.axes3);</p><p>　　plot(y_fft); </p><p>　　axes(handles.axes4);</p><p>　　plot(t2); hn1=freqz([1,zeros(1,22050*t*N-1),-0.4^N],[1,zeros(1,22050*t-1),-0.4],256);&l

22、t;/p><p>　　axes(handles.axes5);</p><p>　　plot(abs(hn1));</p><p>　　xlabel('n'); axes(handles.axes6);</p><p>　　plot(angle(hn1));</p><p>　　xlabel('n&