matlab與信號處理課程設(shè)計指導(dǎo)書

Matlab與信息處理課程設(shè)計一.設(shè)計要求按照設(shè)計任務(wù)書要求，使用Matlab或LabView軟件獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)，鼓勵使用C語言編程實(shí)現(xiàn)；根據(jù)設(shè)計任務(wù)寫出設(shè)計工作小結(jié)，對設(shè)計過程所進(jìn)行的有關(guān)步驟進(jìn)行理論分析，并對完成的設(shè)計作出評價，總結(jié)自己整個設(shè)計工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、收獲；寫課程設(shè)計說明書，說明書按照統(tǒng)一格式打印，裝訂成冊，字?jǐn)?shù)一般不少于三千字。二.考核及評分標(biāo)準(zhǔn)課程考核分三部分，一部分是上機(jī)率，占10%；第二部分是課程設(shè)計完成情況驗(yàn)收成績，最后一次上機(jī)為驗(yàn)收時間，占60%；第三部分為課程設(shè)計報告，占30%。課程設(shè)計評分基本標(biāo)準(zhǔn)如下表：評定項(xiàng)目1．設(shè)計內(nèi)容合理、目的明確（10分）2．設(shè)計方案正確，具有可行性、創(chuàng)新性(20分)3．設(shè)計結(jié)果（軟件程序）（20分）4．態(tài)度認(rèn)真、學(xué)習(xí)刻苦、遵守紀(jì)律（10分）5．設(shè)計報告的規(guī)范化、參考文獻(xiàn)充分（30分）6．答辯（10分）評分成績備注：成績等級：優(yōu)（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下為不及格。三.課程設(shè)計文檔提交與要求設(shè)計完成后，要提交相關(guān)的文檔：課程設(shè)計報告書(紙質(zhì)和電子版各一份)；源程序代碼（電子版）。課程設(shè)計報告格式要參考課程設(shè)計報告模板要求編寫，包含以下內(nèi)容：設(shè)計題目設(shè)計目的及要求設(shè)計內(nèi)容原理及方案詳細(xì)設(shè)計過程，根據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容和要求給出設(shè)計過程和結(jié)果，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述和分析詳細(xì)分析、論證設(shè)計結(jié)果，并且總結(jié)實(shí)驗(yàn)方法；設(shè)計心得體會；參考文獻(xiàn)（書籍、網(wǎng)絡(luò)資料等）。題目一：語音信號的采集與處理語音信號的采集利用Windows下的錄音機(jī)或手機(jī)錄音機(jī)，錄制一段自己的話音，時間在10s內(nèi)，（錄制好的語音需要轉(zhuǎn)換成.wav格式的文件），然后在Matlab軟件平臺下，利用函數(shù)wavread對語音信號進(jìn)行采樣，記住采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)。（1）請每位同學(xué)都參與錄音，分析各自語音時域信號的不同點(diǎn)。（2）請錄制或網(wǎng)上下載多種音樂信號，包括單音音樂信號，和弦音樂信號。比較時域波形的不同。在Matlab中，函數(shù)sound可以對聲音進(jìn)行回放。其調(diào)用格式：sound(x,fs,bits)。語音信號的時域分析語音信號播放音量的變大、變?。徽Z音信號播放的快慢調(diào)節(jié)；語音信號的倒放；實(shí)現(xiàn)混音音效效果；實(shí)現(xiàn)回音音效效果；實(shí)現(xiàn)男女變聲音效效果。（可選）語音信號的頻譜分析對采集到的語音信號、音樂信號進(jìn)行頻譜分析，比較其頻譜的不同。（提示：利用fft函數(shù)可實(shí)現(xiàn)信號的傅立葉變換，得到該信號的頻譜特性。）理解傅里葉變換的性質(zhì)對信號進(jìn)行時域的尺度變換，抽取與插值，觀察其頻域中頻譜的變化，回放語音信號，體會時域語音信號變化（實(shí)現(xiàn)慢錄快放和快錄慢放功能）。信號的調(diào)制與解調(diào)（幅度調(diào)制與解調(diào)）1）語音信號與高頻正弦載波相調(diào)制，比較其頻譜變化，回放信號，比較時域中語音信號變化。2）將調(diào)制后的信號進(jìn)行解調(diào)，回放信號，比較時域中語音信號變化。設(shè)計數(shù)字濾波器給定濾波器性能指標(biāo)如下：低通濾波器的性能指標(biāo)：fb=1000Hz,fc=1200Hz,As=100dB,Ap=1dB.高通濾波器的性能指標(biāo)：fc=4800Hz,fb=5000Hz,As=100dB,Ap=1dB.帶通濾波器的性能指標(biāo)：fb1=1200Hz,fb2=3000Hz,fc1=1000Hz,fc2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB.提示：采用FDATOOL可實(shí)現(xiàn)濾波器的設(shè)計。具體實(shí)現(xiàn)，參考網(wǎng)上文獻(xiàn)“教你如何使用matlab中的FDATOOL來設(shè)計濾波器”。用濾波器對信號進(jìn)行濾波對采集的信號加入隨機(jī)噪聲，利用randn()函數(shù)可實(shí)現(xiàn)隨機(jī)噪聲。用自己設(shè)計的濾波器對采集到的語音、音樂信號進(jìn)行濾波，畫出濾波后信號的時域波形及頻譜，并對濾波前后的信號進(jìn)行對比，分析信號的變化；設(shè)計GUI用戶界面為了使編制的程序操作方便，設(shè)計處理系統(tǒng)的用戶界面，在所設(shè)計的系統(tǒng)界面上可以選擇濾波器的類型，輸入濾波器參數(shù)、顯示濾波器的頻率響應(yīng)，選擇信號等。題目二：數(shù)字調(diào)音臺請任選一首你喜愛的歌曲（最好歌曲可以通過菜單選擇），采用已經(jīng)學(xué)過的信號處理知識，設(shè)計高通、帶通、低通、帶阻幾種濾波器，對其進(jìn)行數(shù)字信號濾波，觀察信號的變化；實(shí)時顯示處理前的信號頻譜，和處理后的信號頻譜；通過揚(yáng)聲器播放處理過的信號，聽信號有什么變化；解釋為什么電話中唱歌，不好聽？題目三：語音信號增強(qiáng)某電視臺記者進(jìn)行暗訪，由于錄音設(shè)備小，藏在隱蔽部位，由于被訪人距離錄取設(shè)備的遠(yuǎn)近不同，造成一段聲音信號中不同人的聲音大小不同，所錄聲音隨不同被訪人的說話時間忽大忽小，請采取一定的措施，將其調(diào)整到基本一致的狀態(tài)；通過同一聲音錄取裝置錄取不同遠(yuǎn)近的不同人的聲音，使聲音片斷時大時小（至少要兩人）；對不同被訪人的聲音特征進(jìn)行識別（盲源信號分離或者根據(jù)不同說話人的語音信號的頻譜特性進(jìn)行區(qū)別），據(jù)此來區(qū)別不同說話者，對其語音進(jìn)行分別增強(qiáng)；要求用matlab做出界面，能夠?qū)π盘枙r域波形及頻域特性進(jìn)行觀察。題目四：語音信號的保密傳輸對語音信號進(jìn)行頻譜倒置等多種方法加密操作，在接收端進(jìn)行反向操作恢復(fù)出原始信號；要求顯示原始信號時域波形、頻域特性，加密后時域波形、頻域特性，解碼后時域波形、頻域特性，并通過播放對原始信號與加密后信號的聲音進(jìn)行對比，對原始信號與解密后信號的失真進(jìn)行評價；題目五：現(xiàn)場錄音中語音信號的干擾去除在某現(xiàn)場直播節(jié)目的錄制過程中，由于現(xiàn)場錄制工作人員的失誤，造成了MIC中串入了交流干擾，要求在語音信號中去除該干擾；要求對原始信號進(jìn)行頻譜分析，確定干擾的頻率；根據(jù)干擾的特點(diǎn)采用不同的濾波器對信號進(jìn)行處理，比較不同處理方法的效果；分組電科1401/1402組別學(xué)號組長第1組17131925第2組28142026第3組39152127第4組410162228第5組511172329第6組612182430第7組3136414651第8組3237424752第9組3338434853第10組3439444954第11組3540455055，56時間安排時間19周周六（7.2）19周周日（7.3