课程设计-语音信号的分解及合成分析

1、2017 年 6 月 12 日课程设计说明书学生姓名：张世奇 武学谦 董越学 号：1405034129所在 系：电子信息工程系专 业：电子信息工程题 目： 信息处理技术实践：语音信号的分解及合成分析指导教师：金永 陈友兴徐美芳职 称 : 教授副教授副教授下达任务书日期: 2017 年 6 月 12 日课程设计任务书16/17 学年第二 学期所 在 系 ：电子信息工程系专业：电子信息工程课程设计题目：语音信号的分解及合成分析起 迄 日 期： 2017年 6月 12 日2017年 6月 30日课程设计地点：系专业实验室指 导 教 师：金永 陈友兴徐美芳系 主 任：王浩全课程设计任务书1 设计目的：

2、通过设计，掌握USB 总线或 PCI 总线的基本结构，了解基于USB 总线或 PCI 总线 A/D 卡的通用结构。较全面地掌握语音信号频谱分析的基本理论、原理和实现手段，较系统地分析语音信号的基本特征，使学生具有一定综合分析问题和解决问题的能力。2设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等)：原始数据：仿真信号或实验采集语音信号。技术要求：( 1)通过A/D 卡，利用高级语言编写信号的采集、存储和显示程序。( 2)完成题目所要求技术：完成语音信号频域子带的分解方法，利用语音调幅-调频联合分解模型，将语音频谱划分为多个互不重叠的频域子带，即语音多成分分离；运用某算法(如能量分离算法

3、)做AM-FM分解，并估计共振峰频率；再利用共振峰对语音进行有效合成，分析比较结果。设计要求：课程设计的目的在于培养学生的综合素质，要求学生做到：( 1)根据题目要求查阅有关资料，确定方案，写出设计方案；( 2)根据对选题的理解，消化查阅资料，给出相关的实现算法和理论根据；(3) 在 Matlab 或 VC环境下，实现算法，并给出仿真结果；3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：设计工作任务：了解选题背景，掌握基本技术，制定设计思路，写出设计方案。完成设计内容：包括算法和程序设计；实验验证及技术改进，写出设计说明书。设计答辩。工作量的要求：通过查阅资料了解

4、选题相关的基本理论、原理以及技术背景，理解选题意义；掌握 USB 总线或 PCI 总线的基本结构，了解基于USB 总线或 PCI 总线 A/D 卡的通用结构。；完成语音信号频谱分析实现手段；通过实验仿真验证算法的可行性；给出技术总结。课程设计任务书4主要参考文献：1 L.R. Rabiner, B.H. Juang. Fundamentals of Speech Recognition. Prentice Hall, EnglewoodCliffs,1993. 清华大学出版社（影印），2002年 .2胡航 . 语音信号处理（修订版），哈尔滨工业大学出版社，2002年 .吴家安等 . 语音编码技

5、术及应用，机械工业出版社，2006 年 .韩继庆等 . 语音信号处理，清华大学出版社，2004 年 .D.G.Childers. Matlab 之语音处理与合成工具箱（影印版），清华大学出版社，2004年.Thomas F. Quatieri著，赵胜辉等译，离散时间语音信号处理 原理与应用，电子工业出版社，2004.5设计成果形式及要求：仿真结果；完成关于基于USB总线或PCI 总线 A/D卡的报告。课程设计说明书。6工作计划及进度：2017年6月12日6 月 17 日：查阅相关资料6月18日 6 月21 日：设计方案，编写程序并调试6 月22日6 月29 日：完成课程设计说明书6 月30日：

6、答辩系主任审查意见：签字：年月日 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 一、设计方案简介1 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 二、设计条件21、信号抽取与插值的理论分析2、M-抽取时域分析 2、M-抽取频域分析 2、L-插值时域分析 3、L-插值频域分析 32、滤波器组的基本原理 33、正交镜像滤波器组 44、树形结构的滤波器组 5 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 三、设计结果 5四、设计评述 7 HYPERLINK l

7、 bookmark48 o Current Document 五、参考文献 9 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 六、附录 101、主程序 102、子程序 13、带通滤波 13、频谱分析 13、树形结构分解子程序（ 完成信号的2 通道分解以及降采样率） 14、信号的8通道的分解（信号的两通道1 次分解）14、信号插值子程序（完成信号的零插值和高通滤波）14、树形结构综合子程序（完成信号的零插值和低通滤波）15、树形结构综合子程序（完成8通道信号的综合）152018 届本科课程设计说明书第 页一、设计方案简介一个语音处理系统主要包括语音信号的采集

8、，预处理，语音信号的压缩编码，语音信号的解码，语音信号的增强，最后通过音频输出设备输出。为了能够使采集到的语音信号能够完全恢复出来，一般信号的采样频率都是很高的，例如44100HZ，但是人耳能够识别的声音信号的频率范围在3003400HZ，高于3400HZ的频率基本对人耳无效，因此可以滤除不予编码，同时在 3003400的频率段也有部分频率段占用很少一部分能量，可以子带分解后用较短的码长编码，以此来降低码率，而对低频部分可以通过抽取，来减少传输和处理的数据量。在接收端可以通过插值恢复出低频信号。本系统主要实现的关键步骤是针对语音信号的频谱设计与之相适应的树形滤波器组，在信源段首先对音频信号进行

9、预处理滤除多余的频段，然后就是设计信源端得分析滤波器组和信宿段综合滤波器组的设计。分析滤波器组的设计：将信号经过2 通道正交镜像滤波器组和2-抽取器，完成信号的第一次高低分频和抽取，然后将分解出来的低频信号再次通过2 通道正交镜像滤波器组和2-抽取器，实现对第一次分解出来的低频信号的高低分频和抽取，这次分解出来的次低频成分就是音频信号的需要传输或者处理的有用信号，然后对分解出来的有用信号的高低频信号分别进行等分辨率的3 级抽样的8 通道分解，分解出16 通道音频信号，这样信宿段的子带分解滤波器组就完成了，将音频信号分解成18 通道信号，接下来就可以进行编码，存储或传输等一系列处理。综合滤波器组

10、的设计：综合滤波器组是分析滤波器组的逆过程，对解码出来的18通道信号中的16 通道低频信号经过3 级由 2- 内插器和高通滤波器或者低通滤波器组成的 16通道综合滤波器，就将这 16通道信号综合成一路低频信号，然后将这一路信号2-内插和低通滤波，然后将次高频信号经过2- 内插和高通滤波器，将这两路信号相加合并为一路信号，并再次通过2-内插和低通滤波器，再将最高频信号进行2-内插和高通滤波器，将这两路信号相加就合成了原来音频信号，这样音频信号就可以送到音频设备。二、设计条件1、信号抽取与插值的理论分析、 M-抽取时域分析假设 x(n) 是对模拟信号x(t) 以采样频率fs 进行采样得到的信号，其

11、频谱为X(ej ) ，传送或处理信号时，为了减少数据量，需要降低信号的采样速率，最简单的方法是将 x(n) 中每隔 M-1 个点抽取一点，形成一个新的采样序列y(n) ，即y(n)= x(Mn)( 式 1.1)这里M为整数抽取因子，经过抽取后x(n) 序列中只有那些位于M整数倍时间点上的值被保留下来，形成输出序列y(n) 。 在进行M倍抽取时，抽取后的信号就是对于原始信号每隔 M-1 个点抽取一个点，相当于采样速率降低为fs/M 。M-抽取频域分析从数学上可以证明，输入信号x(n) 与M倍抽取后的输出信号y(n) 在频域的关系如下：(式 1.2)通过式(2)来看，如果输入信号x(n) 不是带限

12、信号，抽取后信号频谱会发生混叠，造成信息损失，不能从输出信号y(n) 恢复出原始信号。所以为了保证抽取后信号频谱不发生混叠，应在抽取前对信号的频谱加以限制，这一过程一般由一前置的低通滤波器来实现。实际上，将信号x(n) 作M倍的抽取后，所得信号y(n) 的频谱等于原信号x(n) 的频谱先作M倍的扩展，再在x轴上作(k=1,2, ,M-1) 的移位后再迭加。由抽样定理，在由连续时间信号x(t) 抽样变成数字序列x(n) 时，若保证fs 2fc ，抽样的结果就不会发生频谱的混迭。对x(n) 作 M倍抽取得到y(n) ，若保证由y(n) 重建出 x(t) ，那么， Y(ej ) 的一个周期(/M,/

13、M)也应等于x(t) 的频谱 X(j )。这就要求抽样频率fs 必须满足fs 2Mfc。 但是， 如果 fs 2Mfc的条件不能得到满足，那么 Y(ej ) 中将发生混迭，因此也就无法重建出x(t) 。由于M是可变的，所以很难要求在不同的M下都能保证fs 2Mfc。为此，防止抽取后在Y(ej )中出现混迭的方法是在对 x(n) 抽取前先作低通滤波，压缩其频带。L-插值时域分析内插与抽取的过程相反，是在已知的相邻抽样点之间插入若干个抽样值的点。由于这些插入的抽样值并非是已知的，所以这个问题可能要比抽取更复杂一些。要实现插值，一般我们会先在已知的抽样序列x(n) 的相邻抽样点之间等间距地插入(L-

14、1) 个零值点，然后进行低通滤波，即可求得L(L 为大于 1 的整数)倍内插的结果y(n) 。设输入序列为x(n) ，输出序列为y(n) ，则输入输出的关系为（ 式 1.3）对于时域图形，可以容易看出进行L 倍内插图形的特点即对原始信号x(n) ， 每隔 L-1点插入一个值。L-插值频域分析对于输入信号x(n) 和输出信号y(n) 在频域中的关系Y(ej )= X(ej L)( 式 1.4)式中， Y(ej ) 和 X(ej ) 都是周期的，X(ej ) 的周期是2 ， 但 X(ej L)的周期是2 /L 。这样， Y(ej ) 的周期也是2 /L 。式(1.4 )的含意是：在 的范围内，X(

15、ej ) 的带宽被压缩了L 倍，因此，Y(ej ) 在 内 包含了 L 个 X(ej ) 的压缩样本。2、滤波器组的基本原理图 1 M 通道滤波器组的系统结构信号的子带分解是通过树形结构滤波器组来实现。本系统中有一个分析滤波器组实现对输入信号的子带分解，一个综合滤波器组完成信号的重建。一个给定的信号经过分中北大学信息商务学院2018 届本科课程设计说明书第 页解滤波器组分解，然后编码、传输再通过综合滤波器组实现信号的恢复和重建。但是恢复和重建后的信号并不能与原始信号完全相同，两者之间会产生一定的误差，主要包括：（ 1）混叠失真：由抽取和内插产生的混叠和镜像带来的误差所造成的。（ 2）幅度失真：

16、由滤波器组幅频特性波纹产生的误差所造成的。（ 3）相位失真：由滤波器组的相频特性的非线性产生的误差所造成的。（ 4）子带量化误差：由编解码产生的误差，与量化噪声相似。这是一种无法完全消除的误差。本系统所设计的树形结构滤波器组，是由两通道的正交镜像滤波器组通过级联或并联组建而成的。3、正交镜像滤波器组两通道正交镜像滤波器组的基本结构如图2 所示，由分析滤波器组和综合滤波器组两部分组成，分析滤波器组由一个低通滤波器和一个高通滤波器所组成。它们把信号xn分成了低通信号和高通信号，由于分析滤波器组将原信号的带宽压缩，因此对每个子带信号均可作多倍抽取，从而将抽样率降低。这样可以减少编码和处理的计算量，在

17、硬件 实现时也可以降低对系统性能的要求，从而降低成本。2 两通道正交镜像滤波器组2 中可以设H0 （ z） =H（ z）（式 3.1 ）H1（z）=H（ -z）（式3.2）G0 （ z） =H（ z）（ 式 3.3）G1（z）=-H（-z）（式3.4）上式说明如果H（ z）是低通滤波器，那么H1（在）则是高通滤波器。同时H0（ejw）与 H1（ejw） 关于 pi/2 成镜像对称，所以称这种滤波器成为正交镜像滤波器组，简称QMF。B满足 1.1 式 1.4 式的滤波器组称为标准QMF滤波器组，它是一种无混叠失真的滤波器组。中北大学信息商务学院2018 届本科课程设计说明书4 预滤波处理第 页4

18、、树形结构的滤波器组树形结构的滤波器组：将两通道滤波器组的级联来实现多通道滤波器组。具体做法就是将各通道的输出作为下一个滤波器组的输入。这种实现方式的优点是：可根据两通道滤波器组的特性来推断它的特性（是否能够完全重建等），通过非对称来实现多抽样率的子带分割。三、设计结果3 树形结构的滤波器组10.50-0.5滤波信号频谱3002001000频 率 (Hz)44 x 102018 届本科课程设计说明书第 页3级第1个 分 解 并 抽 取 后 部 分102030t度 幅0102030度 幅1020010200.10-0.13级 第3个 分 解 并 抽 取 后 部 分0.05 度0 幅 -0.053

19、级第 2个 分 解 并 抽 取 后 部 分0.1 0-0.130t3级第 4个 分 解 并 抽 取 后 部 分0.050-0.0530t3级x 10第 -36个 分 解 并 抽 取 后 部 分度 幅3级x 10第 -55个分 解 并 抽 取 后 部 分01020305 度0 幅 -50102030t3级第7个 分 解 并 抽 取 后 部 分0.050-0.050102030t3级第 8个 分 解 并 抽 取 后 部 分0.010-0.0101020305 信号的 3 级分解3级第 1 个 分 解 并 抽 取 后 部 分 频 谱3级第2个 分 解 并 抽 取 后 部 分 频 谱2 度 21 幅0

20、024f64 x 101 0.50024f64 x 103级第3个 分 解 并 抽 取 后 部 分 频 谱3级第4个 分 解 并 抽 取 后 部 分 频 谱0.10.050024f64 x 103级第x 105个 -3 分 解 并 抽 取 后 部 分 频 谱10.50024f64 x 103级第7个 分 解 并 抽 取 后 部 分 频 谱0.010.005400度 幅64x 106 分解信号的频谱分析0.40.20024f64 x 103级第6个 分 解 并 抽 取 后 部 分 频 谱0.010.0050024f64 x 100.010.005003级第8个 分 解 并 抽 取 后 部 分 频

21、 谱24f64 x 1040020000510152025t预滤波后信号频谱预滤波后的信号248100.20-0.2125 x 106f 信宿端恢复信号00.105101525020t度 幅信宿恢复信号频谱00.511.522.533.544.5f4 x 107 合成信号及其分析-0.1本系统首先对输入的信号进行预滤波，滤除频段(3003400hz)以外的信号，本系统设计了一个FIR带通滤波器，从图4看出，本系统设计的预滤波器完全满足系统的滤波要求，滤除了低于300HZ和高于3400HZ的频率分量，同时也没有带来相位失真。然后将预滤波后的信号进行3 级非对称分解，得到低频信号和高频信号，从图5

22、 可以看出进行三级分解后的低频信号和高频信号均扩展到整个数字频率轴，且高频信号的能量已经占到很大比重，此时已经把有用信号的频率分量已经分离出来，可以对这部分信号进行等抽样率的3 级分解，分解出16 个子带(如图6)。从图 6 可以看出，16 通道信号能量由低频到高频，呈现由高到低完全符合声音信号的能量分布，分解效果很好。中北大学信息商务学院2018 届本科课程设计说明书第 页在接受端进行信号的综合，从图 7 可以看出综合后的高频信号频谱和低频信号频谱，通过与预滤波后的波形对比可以看出，信源端分解前的信号频谱，分解后再综合信号的频谱相似度很高，符合设计的要求。且恢复出来的信号与原始信号仅在能量上

23、存在一定的线性失真，可以通过放大器予以恢复和重建。最后将恢复出来的信号写入文件，在播放器上进行播放，与原始信号相比，听不出来差别，本系统完全满足设计要求。在本次课程设计中学会了好多matlab 函数的使用，各种滤波器的设计，了解了正交镜像滤波器工作原理，抽样，插值的意义，用数形结构滤波器组更方便信号的传输高效性，了解了利用树形结构滤波器的工作原理，更加深了信号在信道中传输的过程。学会了好多数字信号及matlab 方面的知识，起初用simlink 设计时对参数的设计我们遇到了瓶颈改用matlab 编程设计，大大加深了matlab 的广泛应用性。期间查阅了许多资料，从网上下载了一个程序，一点也看不

24、懂，后经过网上查阅，询问老师，解决了不少问题。并通过对程序的更改及自己的理解，将程序改为8 通道的树形结构滤波器。另外，了解了语音信号的读取及回放用matlab 实现。了解了语音信号的 3 级分解抽取后经过传输后插值3 级合并过程的意义。只要用心去做多动脑子多查资料多问，其实课程设计没有起初自己想的那么难。感谢老师给我了这次学习的机会，让我获益匪浅。2018 届本科课程设计说明书第 页五、参考文献陶然 , 张惠云 , 王越 . 多抽样率数字信号处理M. 北京 : 清华大学出版社, 2007:25-36.宗孔德 . 多抽样率信号处理M. 北京 : 清华大学出版社,1996:53.胡广书 . 现代

25、数字信号处理教程M. 北京 : 清华大学出版社,2004:37.奥本海姆 . 离散时间信号处理M. 黄建国 , 译 . 北京 : 科学出版社,1998:215.冯林 , 李莉 , 吴振宇 , 等 . 基于FPGA的 USB虚拟示波器J. 仪表技术与传感器 ,2011(7):59-62.张宇翔 , 王明利 , 吕运朋 , 等 . 高速数字存储示波器前端电路设计J. 自动化仪表 ,2010(4):65-67.刘尧猛 , 马永军 , 丁忠林 . 基于ARM9和FPGA的嵌入式数字示波器J. 计算机应用与软件 , 2010(3): 84-86.魏俊淦 , 田建学 , 张然 . 基于单片机控制数字存储示

26、波器的设计J. 仪表技术 ,2010(5):1-3,7.L.R. Rabiner, B.H. Juang. Fundamentals of Speech Recognition. Prentice Hall, Englewood Cliffs,1993. 清华大学出版社(影印)，2002年 .胡航 . 语音信号处理(修订版)，哈尔滨工业大学出版社，2002 年 .吴家安等 . 语音编码技术及应用，机械工业出版社，2006 年 .韩继庆等 . 语音信号处理，清华大学出版社，2004 年 .六、附录1、主程序clear all ;close all ;clc;N=4096*256 ;%采集点数LE

27、N=N/8 ;w=400,800,1200,1600,2000,2400,2800,3200 ;y,fs,bits=wavread(新建文件夹课程设计Mr 意外 .wav ,20000,20000+N-1);%读取音频信息(双声道，16 位，频率44100Hz )Fs=fs ;%仅处理1 通道信号y1=y(:,1) ; %the signal of channel onet=0:1/fs:(N-1)/fs;%timefigure(1) ;subplot(2,2,1) ;plot(t,y1) ;%1 通道信号title( 原始信号 ) ;xlabel( t ),ylabel( 幅度 )%语音信号

28、预处理人耳可识别范围(3003400 )，因此多于此频率的信号可以滤掉而不用传输y1_yu=pre_process(y1) ;subplot(2,2,2) ;plot(t,y1_yu) ;%滤波后的信号时域波形title( 预滤波后的信号 ) ;xlabel( t ),ylabel( 幅度 )subplot(2,2,3) ;pinpu(y1,fs) ;title( 未滤波信号频谱 ) ;axis(0,44100,0,300)subplot(2,2,4) ;pinpu(y1_yu,fs) ;title( 滤波后信号频谱 ) ;axis(0,44100,0,300)%1 次分解%21 次分解%22

29、 次分解%31,32 分解%33,34 分解%35,36 分解%37,38 次分解f1 ,f2=fenjie(y1_yu,1)f1_1,f1_2=fenjie(f1,1,10)f2_1,f2_2=fenjie(f2,1,10)f1_1_1,f1_1_2=fenjie(f1_1,1,10) f1_2_1,f1_2_2=fenjie(f1_2,1,10) f2_1_1,f2_1_2=fenjie(f2_1,1,10) f2_2_1,f2_2_2=fenjie(f2_2,1,10) figure(3)subplot(4,2,1)n=length(f1_1_1)t=0:8/fs:8.*(n-1)/fs

30、 plot(t,f1_1_1)title( 3 级第1 个分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )subplot(4,2,2) n=length(f1_1_2) plot(t,f1_1_2); title( 3 级第2 个分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )subplot(4,2,3) n=length(f1_2_1) plot(t,f1_2_1) title( 3 级第3 个分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )subplot(4,2,4) n=length(f1_2_2) plot(t,f1_2_2)

31、;title( 3 级第4 个分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )subplot(4,2,5) n=length(f2_1_1) plot(t,f2_1_1) title( 3 级第5 个分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )subplot(4,2,6) n=length(f2_1_2) plot(t,f2_1_2);title( 3 级第6 个分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )subplot(4,2,7) n=length(f2_2_1) plot(t,f2_2_1) title( 3 级第7 个

32、分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )subplot(4,2,8) n=length(f2_2_2) plot(t,f2_2_2);title( 3 级第8 个分解并抽取后部分 );xlabel(t ),ylabel( 幅度 )figure(4)f1111=fft(f1_1_1,fs);subplot(4,2,1)plot(abs(f1111)title( 3 级第 1 个分解并抽取后部分频谱 );xlabel( f ),ylabel( 幅度 )f1112=fft(f1_1_2,fs);subplot(4,2,2)plot(abs(f1112)title( 3 级

33、第 2 个分解并抽取后部分频谱 );xlabel( f ),ylabel( 幅度 )f1113=fft(f1_2_1,fs);subplot(4,2,3)plot(abs(f1113)title( 3 级第3 个分解并抽取后部分频谱f1114=fft(f1_2_2,fs); subplot(4,2,4) plot(abs(f1114) );xlabel(f ),ylabel( 幅度 )title( 3 级第4 个分解并抽取后部分频谱f1115=fft(f2_1_1,fs); subplot(4,2,5) plot(abs(f1115) );xlabel(f ),ylabel( 幅度 )titl

34、e( 3 级第5 个分解并抽取后部分频谱 );xlabel(f ),ylabel( 幅度 )f1116=fft(f2_1_2,fs);subplot(4,2,6) plot(abs(f1116) title( 3 级第6 个分解并抽取后部分频谱f1117=fft(f2_2_1,fs);subplot(4,2,7) plot(abs(f1117) );xlabel(f ),ylabel( 幅度 )title( 3 级第7 个分解并抽取后部分频谱f1118=fft(f2_2_2,fs);subplot(4,2,8) plot(abs(f1118) );xlabel(f ),ylabel( 幅度 )

35、title( 3 级第8 个分解并抽取后部分频谱 );xlabel(f ),ylabel( 幅度 )yo=hebing8(f1_1_1,f1_1_2,f1_2_1,f1_2_2,f2_11,f2_1_2,f2_2_1,f2_2_2);figure(5)%合成后的信号与原来预滤波后的信号对比subplot(4,1,1)t=0:1/fs:(N-1)/fs;plot(t,y1_yu)title( 预滤波后的信号 ) ;xlabel(tsubplot(4,1,3)n=length(yo);t=0:1/fs:(n-1)/fs;plot(t,yo),ylabel( 幅度 )title( 信宿端恢复信号 )

36、 ;xlabel(tsubplot(4,1,4)yo1=fft(yo,fs)plot(abs(yo1);),ylabel( 幅度 )title( 信宿恢复信号频谱 );xlabel(f ),ylabel( 幅度 )subplot(4,1,2)y1_yu1=fft(y1_yu);plot(abs(y1_yu1)title( 预滤波后信号频谱 ) ;xlabel(wavwrite(yo,fs,3.wav)f ),ylabel( 幅度 )中北大学信息商务学院2018 届本科课程设计说明书第 页2、子程序2.1 、带通滤波function y=pre_process(x,f1,f3,fsl,fsh,r

37、p,rs,Fs)%带通滤波%使用注意事项：通带或阻带的截止频率与采样率的选取范围是不能超过采样率的一半. 即，f1,f3,fs1,fsh, 的值小于Fs/2%x: 需要带通滤波的序列% f 1 ：通带左边界% f 3 ：通带右边界% fs1 ：衰减截止左边界% fsh ：衰变截止右边界%rp ：边带区衰减DB 数设置%rs ：截止区衰减DB 数设置%FS：序列x 的采样频率f1=300;f3=3400;%通带截止频率上下限fsl=100;fsh=3600;%阻带截止频率上下限rp=0.1;rs=30;%通带边衰减DB 值和阻带边衰减DB 值Fs=8000;%采样率wp1=2*pi*f1/Fs;

38、wp3=2*pi*f3/Fs;wsl=2*pi*fsl/Fs;wsh=2*pi*fsh/Fs;wp=wp1 wp3;ws=wsl wsh;% 设计切比雪夫滤波器；n,wn=cheb1ord(ws/pi,wp/pi,rp,rs);bz1,az1=cheby1(n,rp,wp/pi);%查看设计滤波器的曲线h,w=freqz(bz1,az1,256,Fs);h=20*log10(abs(h);figure;plot(w,h);title( 所设计滤波器的通带曲线 );grid on ;y=filter(bz1,az1,x);end频谱分析function pinpu(y1,fs)N=128;%对x 进行傅里叶变换%求幅值%进行对应的频率转换%做原始语音信号的频谱图n=0:N-1;y=fft(y1);mag=abs(y);f=(0:length(y)-1)*fs/length(y);plot(f,mag);2018 届本科课程设计说明书第 页xlabel( ylabel( gridon ;频率(Hz);幅值 );树形结构分解子程序（完成信号的2通道分解以及降采样率）function