dsp課程設(shè)計(jì)——基于語(yǔ)音信號(hào)的回聲信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　電子信息工程學(xué)院</b></p><p>　　DSP　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　題 目：基于語(yǔ)音信號(hào)的回聲信號(hào)發(fā)生器</p><p>　　專業(yè)班級(jí)：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(jì)目的………………………………………………1</p><p>　　二、設(shè)計(jì)要求………………………………………………1</p><p>　　三、設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)目的</b></p><p>　　1、掌握利用數(shù)字信號(hào)處理的方法實(shí)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(jì)信號(hào)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(jiǎn)單課題設(shè)計(jì)流程，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備

5、</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、實(shí)現(xiàn)一次，兩次…多次回聲信號(hào)的產(chǎn)生</p><p>　　2、利用MATLAB的GUI設(shè)計(jì)一個(gè)操作簡(jiǎn)單的信號(hào)發(fā)生器界面</p><p>　　3、波形顯示輸入語(yǔ)音信號(hào)和輸出回聲語(yǔ)音信號(hào)的幅度、時(shí)域信號(hào)，比較二者波形及聽(tīng)取語(yǔ)音差別</p>&

6、lt;p>　　4、波形顯示信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的幅度、相位頻譜</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理及方案</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　多回聲語(yǔ)音信號(hào)的產(chǎn)生原理</p><p><b>　　時(shí)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(jì)方案</b></p><p>　　利用WINDOWS下的錄音機(jī)或其他軟件，錄制一段自己的語(yǔ)音信號(hào)，或直

8、接截取一段語(yǔ)音信號(hào)，時(shí)間控制在2s左右，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣。</p><p>　　對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，畫出采樣后語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜波形。</p><p>　　將語(yǔ)音信號(hào)加入延時(shí)，再分析其頻譜并與原始信號(hào)頻譜進(jìn)行比較。</p><p>　　播放回聲語(yǔ)音信號(hào)，與原始語(yǔ)音信號(hào)相比較。</p><p>　　波形顯示所設(shè)計(jì)的回聲信號(hào)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(yǔ)音信號(hào)采集：閆地主要負(fù)責(zé)；</p><p>　　原理分析、MATLAB語(yǔ)言實(shí)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(jì)報(bào)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(yǔ)音信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)過(guò)程中，程序在MATLAB中直接運(yùn)行成功，但在加入到GUI界面中，對(duì)控制按鍵進(jìn)行callback編輯時(shí)，出現(xiàn)了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)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(wú)法在GUI的指點(diǎn)位置顯示波形，用axes(handles.axes1)語(yǔ)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(shí)時(shí)間及回聲次數(shù)選擇：在插入文本輸入控制框時(shí)，我們首先采用的是用語(yǔ)句N=str2num(get(handles.edit1,'String'))解決賦值問(wèn)題，但是全局變量的定義問(wèn)題使得

12、原本的global命令失效，不穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)調(diào)試我們最終采用句柄，用語(yǔ)句handles.t=t，定義全局變量t，實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間的輸入功能?；芈暣螖?shù)設(shè)置同理。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)功能仍不完善</b></p><p>　　目前該設(shè)計(jì)僅能實(shí)現(xiàn)單個(gè)語(yǔ)音信號(hào)的回聲信號(hào)發(fā)生，對(duì)于語(yǔ)

13、音信號(hào)文件的選擇功能尚未實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　1在本次試驗(yàn)中由于一些函數(shù)的使用是在平時(shí)上課中沒(méi)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(lái)解決未知的問(wèn)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(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。</p><p>

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

15、用法。通過(guò)MATLAB的使用使我們明白了在以后使用各種軟件的過(guò)程中要善于利用軟件自身提供的幫助來(lái)解決各種問(wèn)題。</p><p>　　4善于向別人學(xué)習(xí)。在我們解決了一個(gè)問(wèn)題之后，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)別人有更簡(jiǎn)單的解決方法或者是更強(qiáng)的函數(shù)，這個(gè)時(shí)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(shí)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(jì)的語(yǔ)音信號(hào)文件選擇這一功能實(shí)

16、現(xiàn)，解決這一問(wèn)題。小組實(shí)習(xí)培養(yǎng)了大家團(tuán)隊(duì)合作能力，分工負(fù)責(zé)各自擅長(zhǎng)的部分，共同完成整個(gè)設(shè)計(jì)課程。感謝老師提出的寶貴意見(jiàn)，指點(diǎn)我們改進(jìn)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　韓萍,何瑋琨.數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.中國(guó)民航大學(xué),2008</p><p>　　董長(zhǎng)虹主編.Matlab信號(hào)處理與應(yīng)用.國(guó)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&