matlab与信号处理课程设计指导书

Matlab与信息处理课程设计一.设计要求按照设计任务书要求，使用Matlab或LabView软件独立完成设计任务，鼓励使用C语言编程实现；根据设计任务写出设计工作小结，对设计过程所进行的有关步骤进行理论分析，并对完成的设计作出评价，总结自己整个设计工作中的经验教训、收获；写课程设计说明书，说明书按照统一格式打印，装订成册，字数一般不少于三千字。二.考核及评分标准课程考核分三部分，一部分是上机率，占10%；第二部分是课程设计完成情况验收成绩，最后一次上机为验收时间，占60%；第三部分为课程设计报告，占30%。课程设计评分基本标准如下表：评定项目1．设计内容合理、目的明确（10分）2．设计方案正确，具有可行性、创新性(20分)3．设计结果（软件程序）（20分）4．态度认真、学习刻苦、遵守纪律（10分）5．设计报告的规范化、参考文献充分（30分）6．答辩（10分）评分成绩备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。三.课程设计文档提交与要求设计完成后，要提交相关的文档：课程设计报告书(纸质和电子版各一份)；源程序代码（电子版）。课程设计报告格式要参考课程设计报告模板要求编写，包含以下内容：设计题目设计目的及要求设计内容原理及方案详细设计过程，根据课程设计内容和要求给出设计过程和结果，并对实验结果进行描述和分析详细分析、论证设计结果，并且总结实验方法；设计心得体会；参考文献（书籍、网络资料等）。题目一：语音信号的采集与处理语音信号的采集利用Windows下的录音机或手机录音机，录制一段自己的话音，时间在10s内，（录制好的语音需要转换成.wav格式的文件），然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。（1）请每位同学都参与录音，分析各自语音时域信号的不同点。（2）请录制或网上下载多种音乐信号，包括单音音乐信号，和弦音乐信号。比较时域波形的不同。在Matlab中，函数sound可以对声音进行回放。其调用格式：sound(x,fs,bits)。语音信号的时域分析语音信号播放音量的变大、变小；语音信号播放的快慢调节；语音信号的倒放；实现混音音效效果；实现回音音效效果；实现男女变声音效效果。（可选）语音信号的频谱分析对采集到的语音信号、音乐信号进行频谱分析，比较其频谱的不同。（提示：利用fft函数可实现信号的傅立叶变换，得到该信号的频谱特性。）理解傅里叶变换的性质对信号进行时域的尺度变换，抽取与插值，观察其频域中频谱的变化，回放语音信号，体会时域语音信号变化（实现慢录快放和快录慢放功能）。信号的调制与解调（幅度调制与解调）1）语音信号与高频正弦载波相调制，比较其频谱变化，回放信号，比较时域中语音信号变化。2）将调制后的信号进行解调，回放信号，比较时域中语音信号变化。设计数字滤波器给定滤波器性能指标如下：低通滤波器的性能指标：fb=1000Hz,fc=1200Hz,As=100dB,Ap=1dB.高通滤波器的性能指标：fc=4800Hz,fb=5000Hz,As=100dB,Ap=1dB.带通滤波器的性能指标：fb1=1200Hz,fb2=3000Hz,fc1=1000Hz,fc2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB.提示：采用FDATOOL可实现滤波器的设计。具体实现，参考网上文献“教你如何使用matlab中的FDATOOL来设计滤波器”。用滤波器对信号进行滤波对采集的信号加入随机噪声，利用randn()函数可实现随机噪声。用自己设计的滤波器对采集到的语音、音乐信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形及频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；设计GUI用户界面为了使编制的程序操作方便，设计处理系统的用户界面，在所设计的系统界面上可以选择滤波器的类型，输入滤波器参数、显示滤波器的频率响应，选择信号等。题目二：数字调音台请任选一首你喜爱的歌曲（最好歌曲可以通过菜单选择），采用已经学过的信号处理知识，设计高通、带通、低通、带阻几种滤波器，对其进行数字信号滤波，观察信号的变化；实时显示处理前的信号频谱，和处理后的信号频谱；通过扬声器播放处理过的信号，听信号有什么变化；解释为什么电话中唱歌，不好听？题目三：语音信号增强某电视台记者进行暗访，由于录音设备小，藏在隐蔽部位，由于被访人距离录取设备的远近不同，造成一段声音信号中不同人的声音大小不同，所录声音随不同被访人的说话时间忽大忽小，请采取一定的措施，将其调整到基本一致的状态；通过同一声音录取装置录取不同远近的不同人的声音，使声音片断时大时小（至少要两人）；对不同被访人的声音特征进行识别（盲源信号分离或者根据不同说话人的语音信号的频谱特性进行区别），据此来区别不同说话者，对其语音进行分别增强；要求用matlab做出界面，能够对信号时域波形及频域特性进行观察。题目四：语音信号的保密传输对语音信号进行频谱倒置等多种方法加密操作，在接收端进行反向操作恢复出原始信号；要求显示原始信号时域波形、频域特性，加密后时域波形、频域特性，解码后时域波形、频域特性，并通过播放对原始信号与加密后信号的声音进行对比，对原始信号与解密后信号的失真进行评价；题目五：现场录音中语音信号的干扰去除在某现场直播节目的录制过程中，由于现场录制工作人员的失误，造成了MIC中串入了交流干扰，要求在语音信号中去除该干扰；要求对原始信号进行频谱分析，确定干扰的频率；根据干扰的特点采用不同的滤波器对信号进行处理，比较不同处理方法的效果；分组电科1401/1402组别学号组长第1组17131925第2组28142026第3组39152127第4组410162228第5组511172329第6组612182430第7组3136414651第8组3237424752第9组3338434853第10组3439444954第11组3540455055，56时间安排时间19周周六（7.2）19周周日（7.3