數(shù)字信號(hào)的處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案長(zhǎng)春理工大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告2014——2015學(xué)年第一學(xué)期實(shí)驗(yàn)課程數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)東1教學(xué)樓414實(shí)驗(yàn)室學(xué)院電子信息工程學(xué)院專業(yè)學(xué)號(hào)姓名精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目音頻信號(hào)采集、分析及處理實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)操作成績(jī)報(bào)告成績(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.以音頻信號(hào)為例，熟悉模擬信號(hào)數(shù)字處理過(guò)程，進(jìn)一步理解數(shù)字信號(hào)處理概念。2.掌握運(yùn)用Matlab實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的時(shí)頻分析方法；3.初步掌握數(shù)字音頻信號(hào)合成的方法。4.掌握運(yùn)用Matlab設(shè)計(jì)IIR和FIR濾波系統(tǒng)的方法；5.掌握運(yùn)用Matlab實(shí)

2、現(xiàn)對(duì)加噪音頻信號(hào)進(jìn)行去噪濾波的方法。鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。二、實(shí)驗(yàn)儀器計(jì)算機(jī)、Matlab軟件三、實(shí)驗(yàn)性質(zhì)綜合分析、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)任務(wù)?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二：任意音頻信號(hào)的時(shí)域和頻域分析及數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)1.音頻信號(hào)的采樣音頻信號(hào)的采集可以通過(guò)Windows自帶的錄音機(jī)也可以用專用的錄制軟件錄制一段音頻信號(hào)（盡量保證無(wú)噪音、干擾?。?，也可以直接復(fù)制一段音頻信號(hào)（時(shí)間為1s），但必須保證音頻信號(hào)保存為.wav的文件。2.音頻信號(hào)時(shí)域采樣對(duì)選取的音頻信號(hào)分別按照欠采樣率、過(guò)采樣率及

3、合理采樣率進(jìn)行時(shí)域采樣，對(duì)采樣之后的音頻信號(hào)進(jìn)行回放，對(duì)比回放結(jié)果，進(jìn)行討論分析。3.音頻信號(hào)的時(shí)域、頻域分析運(yùn)用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的打開(kāi)操作以及時(shí)域分析和頻域分析，并畫(huà)出相應(yīng)的圖形，打印在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。4.音頻信號(hào)的頻域分析對(duì)音頻信號(hào)按照過(guò)采樣、欠采樣及合理采樣進(jìn)行頻域采樣并進(jìn)行回放，對(duì)比結(jié)果，進(jìn)行討論和分析。5.引入干擾信號(hào)基本要求：在原有的音頻信號(hào)上，疊加一個(gè)頻率為100KHz的正弦波干擾信號(hào)（幅度自定，可根據(jù)音頻信號(hào)幅度情況而定）。發(fā)揮：在原有音頻信號(hào)上，疊加其他復(fù)雜噪聲。6.數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)精彩

4、文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案基本要求：運(yùn)用Matlab實(shí)現(xiàn)IIR或FIR濾波系統(tǒng)，要求加入干擾的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波系統(tǒng)后，能夠?yàn)V除100KHz的干擾信號(hào)，同時(shí)保留原有的音頻信號(hào)，要求繪制出濾波系統(tǒng)的頻譜圖，同時(shí)繪制出濾波前后音頻信號(hào)的時(shí)域、頻域?qū)Ρ葓D。發(fā)揮：對(duì)加有復(fù)雜噪聲的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波按照自己所加噪聲特點(diǎn)，確定濾波器類型及濾波器參數(shù)并設(shè)計(jì)該濾波器，利用自己所設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)加有復(fù)雜噪聲的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波，回放濾波前后音頻信號(hào)，對(duì)比結(jié)果進(jìn)行分析。%音頻信號(hào)的采集及其頻譜分析clearall;closeall;[y,fs,bit

5、s]=wavread('C:UsersAdministratorDesktopasd3Windowsll.wav');%讀取音頻文件sound(y,fs)%播放音頻文件n=length(y);%選取變換的點(diǎn)數(shù)取ny_p=fft(y,n);%對(duì)n進(jìn)行傅里葉變換到頻域f=fs*(0:n/2-1)/n;%對(duì)應(yīng)點(diǎn)subplot(2,1,1);%第一組第一張圖片的頻率figure(1)%創(chuàng)建第一個(gè)繪圖窗口plot(y)%繪制音頻信號(hào)時(shí)域波形title('音頻信號(hào)時(shí)域波形');%圖片標(biāo)題xlabel('時(shí)間(t)'

6、);%x軸為時(shí)間軸ylabel('幅值(V)');%y軸為幅值subplot(2,1,2);%第一組第二張圖片plot(f,abs(y_p(1:n/2)));%繪制音頻信號(hào)頻譜圖title('音頻信號(hào)頻譜圖');%圖片標(biāo)題xlabel('頻率(Hz)');%x軸為頻率ylabel('頻率幅值(V)');%頻率幅值pause(1)%暫停一秒%噪聲合成處理t=0:1/fs:(n-1)/fs;%產(chǎn)生序列noise=0.05*cos(2*pi*100000*t);%噪聲信號(hào)Noise=[noise;noise];%創(chuàng)建矩

7、陣Noise=Noise';%對(duì)該矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置y_z=y+Noise;%加噪聲處理，兩個(gè)信號(hào)合成sound(y_z,fs);%播放合成后的音頻信號(hào)n=length(y);%選取長(zhǎng)度y_zp=fft(y_z,n);%對(duì)n進(jìn)行傅里葉變換到頻域f=fs*(0:n/2-1)/n;%對(duì)應(yīng)點(diǎn)的頻率精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案figure(2)%創(chuàng)建第二個(gè)繪圖窗口subplot(2,1,1);%第二組第一張圖片plot(y_z);%繪制加噪聲處理音頻信號(hào)時(shí)域波形title('加噪聲處理音頻信號(hào)時(shí)域波形');%圖片標(biāo)題xlabel('時(shí)

8、間(t)');%x軸為時(shí)間軸ylabel('幅值(V)');%y軸為幅值subplot(2,1,2);%第二組第二張圖片plot(f,abs(y_zp(1:n/2)));%繪制加噪聲處理后音頻信號(hào)頻譜圖title('加噪聲處理音頻信號(hào)頻譜圖');%圖片標(biāo)題xlabel('頻率(Hz)');%x軸為頻率ylabel('頻率幅值(V)');%頻率幅值pause(1)%暫停一秒