数字信号处理课程设计毕业设计(论文)word格式

《数字信号处理》课程设计

作

业

院系：物理工程学院电子信息科学与技术

班级：1

学号：20092250103

姓名：冯军美

实验一：音乐信号音谱和频谱的观察

1.实验方案

读取音乐信号并将信号装换为单声道的，并输出信号的波形图和频谱图%

2.源程序

clear all; close all;clc

[x,fs,bit]=wavread('F:\费玉清-一剪梅00_01_23-00_01_28.wav');

%读取音乐信号，其中x为截取的音乐信号

size(x) %看音乐信号是单声道还是双声道

sound(x,fs); %听原始音乐信号

x=x(:,1); %获取单声道音乐信号

N=length(x); %N为音乐信号的长度

figure

plot(x) %画音乐信号的连续波形

grid on %产生虚线格

title('音乐信号时域波型') %标注图注

xlabel('Time') %x坐标

ylabel('Magnitude') %y坐标

F1=fft(x,N); %做音乐信号的N点快速傅里叶变换

w=2/N*[0:N-1]; %w为连续频谱的数字角频率横坐标

figure

plot(w,abs(F1)) %连续频谱图

grid on

title('音乐信号频域波型')

xlabel('Frequency/Hz')

ylabel('Magnitude')

%不同抽样频率下听取的音乐信号

% sound(x,2*fs);

sound(x,fs/2);

3.输出波形

0.5

1

1.5

2

2.5x 10

5

-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8

1音乐信号时域波型

Time

M a g n i t u d e

00.20.40.6

0.81 1.2 1.4 1.6 1.82

500

1000

1500

20002500

3000

音乐信号频域波型

Frequency/Hz

M a g n i t u d e

4．输出结果分析

从音谱可看到音乐信号分布在整个时间轴上，幅值分布有规律；从频谱可看到音乐信号主要分布在低频段，高频成分较少，在0.4pi 以后几乎无音乐信号的频谱成分了

5．回放声音信号特征的描述和解释

当抽样率变为原来的2后，可听出音乐信号，但音乐明显比原来速度播放的快了，播放时间也比原来缩短了，而且音乐中听到的更多的是高频成分。如果继续增加抽样率，当抽样率变为原来的五倍时，已经听不出原信号了，且播放时间缩的更短。

当抽样率变为原来的1/2，仍可辨别出音乐信号，但此时音乐

中主要是低频成分，音乐信号听起来播放速度明显比原信号慢了，而且播放时间也比原来延长了。如果继续降低抽样率，当抽样率变为原来的五分之一时，已经不能辨别出音乐信号了，且播放时间比原来更长。

实验二：音乐信号的抽取

1.实验方案

读取音乐信号之后将信号变为单声道信号，分别取不同的抽样间隔对原因有信号进行减抽样，并输出减抽样后信号的波形图和频谱图，同时播放信号。

2.源程序

clear all;close all;clc;

[x,fs,bit]=wavread('F:\费玉清-一剪梅00_01_23-00_01_28.wav');%读取音乐信号

size(x)

x=x(:,1); %取双声道信号的第一列

sound(x,fs);

figure

plot(x); %输出音乐信号的连续波形

grid on

title('减抽样前音乐信号时域波型')

xlabel('Time')

ylabel('Magnitude')

N=length(x); %音乐信号的长度

F1=fft(x,N); %对音乐信号进行N点fft变换

w=2/N*[0:N-1]; %连续频谱的数字角频率的横坐标

figure

plot(w,abs(F1)); %原信号的频谱图

grid on

title('减抽样前音乐信号频域波型')

xlabel('Frequency/Hz')

ylabel('Magnitude')

%对音乐信号进行减抽样

D=2;j=0; %取减抽样的间隔为2

for i=1:D:length(x) %对原始的音乐信号每隔2个点抽一次样

j=j+1;

x1(j)=x(i); %x1为减抽样后的信号

end

sound(x1,fs/D); %播放减抽样后的音乐信号

figure

plot(x1); %输出减抽样后未混叠的信号的连续波形grid on

title('减抽样后不混叠的音乐信号时域波型')

xlabel('Time')

ylabel('Magnitude')

F2=fft(x1,N);

figure

plot(w,abs(F2)) %输出减抽样后未混叠的信号的频谱图grid on

title('减抽样后不混叠的音乐信号频域波型')

xlabel('Frequency/Hz')

ylabel('Magnitude')

D=100;j=0; %取抽样间隔为20

for i=1:D:length(x) %对原信号每隔20个点抽取一次

j=j+1;

x2(j)=x(i); %减抽样后的信号

end

sound(x2,fs/D); %播放减抽样后的音乐信号

figure

plot(x2) %减抽样后混叠的信号连续波形

grid on

title('减抽样后混叠的音乐信号时域波型')

xlabel('Time')

ylabel('Magnitude')

F3=fft(x2,N);

figure

plot(w,abs(F3)) %减抽样后混叠的信号的连续频谱图

grid on

title('减抽样后混叠的音乐信号频域波型')

xlabel('Frequency/Hz')

ylabel('Magnitude')

3.输出波形