基于MATLAB的语音信号分析与处理开题报告

基于MATLAB的语音信号分析与处理开题报告
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信息工程系
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电子信息工程
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题目
基于MATLAB的语音信号分析与处理
文献综述：
[1]刘敏，魏玲.MATLAB通信仿真与应用[M].北京：国防工业出版社，2001.1.
这本书系统讲述了MATLAB在通信工程仿真中的应用与方法，向我们展示如何有效地使用MATLAB特别是SimulinK各项功能使我们能迅速掌握其使用方法，内容涉及MATLAB仿真应用数学基础，控制系统仿真、通信仿真等，涵盖了通信工程的电子仿真的各个方面，也反映了近年来电子通信仿真的本书着重讲述了MATLAB通信仿真的应用。

[2]胡航.语音信号处理[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.1
本书系统地介绍了语音信号处理的基础、概念、原理、方法与应用，以及该学科领域取得的新进展，同时介绍了本门学科的背景知识、发展概况、研究现状、应用前景和发展趋势与方向。

既着重基本理论、方法的阐述，又着重新方法和新技术。

介绍了语音信号的各种分析方法和技术，包括时域分析、短时傅里叶分析、同态滤波及倒谱分析、线性预测分析、矢量量化技术、隐马尔可夫模型技术以及语音检测分析；书中讲述了语音信号处理技术与应用，介绍了语音编码，波形编码等，声码器技术及混合编码、语音合成、语音识别、说话人识别、语音增强、神经网络在语音信号处理中的应用及语音信号处理中的一些新兴与前沿技术。

[3]周渊，王炳和，刘斌胜.基于MATLAB的噪声信号采集和分析系统的设计[J].噪声控制.2004(7)：52—54.
这篇文章介绍了最新设计和研制的一种基于MATLAB的噪声信号采集与分析系统,该系统利用MATLAB强大的数值计算和分析能力,可以高精度、低成本地完成信号的实时采集、处理与分析工作。

给出了系统在MATLAB环境中二次开发编程的设计和实现过程。

最后给出了一个利用该系统采集与分析噪声信号的应用实例
现代噪声测试与分析技术是建立在声学测量理论、电子技术、数字计算技术和信号处理理论上的一门不断发展的技术。

其中噪声采集和分析仪器的小型化、智能化、数字化以及多功能化的发展越来越快,分析速度较以往也有了大幅度的提升。

但一般的噪声采集与分析系统通常价格昂。

[4]赵红怡，张常年.数字信号处理及其MATLAB实现[M].北京：化学工业出版社，2002.1.
当前计算机应用朝着多领域发展，信息化技术涉及多方面的工作，主要包括计算机的广泛利用；企业内部网的建立并与外界实现网络互联；方便访问和利用的信息资源；生产过程控制方面的信息技术应用；计算机辅助设计用于设计新产品；企业生产、流通或服务信息系统有效
运转并利用信息网络等手段与外界进行商务往来；建立企业综合管理信息系统等等。

随着计算机新技术的不断出现，信息化的内容和工作也将不断扩展。

凡是关心国家信息化建设、数字信号处理作为自动控制的重要环节在各个工业部门都有广泛的应用。

计算机用于数字信号处理，由于基本身强大的数据处理能力，显示出频谱分析仪等传统处理技术更加高效、灵活的特点。

本书介绍了用科学计算语言MATLAB实现数字信号处理的方法和实践，所有程序均经作者调试运行过。

全书内容包括数字信号处理基本理论及实现、数字滤波器设计与实现、一维信号处理的应用及实现、二维信号处理的应用及实现以及MATLAB语言中与数字信号处理有关内容的简单介绍。

[5]马明建．数据采集与处理技术（第二版）［M］．西安交通大学出版社．2005．1.
全书全面而又系统地讲述了数据采集与处理技术。

主要内容包括：模拟信号的数字化处理，模拟多路开关、测量放大器、采样/保持器、模/数和数/模转换器等芯片的结构原理及应用，数据的接口板卡采集，数字信号的采集，数据的串行端口采集，数据采集系统的抗干扰技术，采样数据的预处理，数据采系统设计，数据采集系统实例。

书中附有大量工程应用实例和程序，其中大部分系作者近年来科研工作的经验总结，具有内容新颖、实用和工程性强的特色，其目的是希望帮助读者在实际应用中正确、合理地设计数据采集系统。

[6]刘春等.MATLAB在数字滤波器设计中的应用[J].仪表技术，2006（5）：28-30.
这篇文章主要介绍了数字滤波器的基本概念,详细论述了利用MATLAB软件设计数字滤波器的原理、步骤和实现方法,并给出了设计实例和运行结果。

在数字信号处理中,数字滤波占有极重要地位,目前对数字滤波器的设计有多种方法,其中著名的MATLAB软件是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值运算可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,功能强大,编程效率高,是设计数字滤波器的强有力工具。

[7]陈佩青.数字信号处理教程[M].北京：清华大学出版社，2002.7.
本书系统地讨论了数字信号处理的基本理论、基本分析方、基本算法和基本实现方法。

离散时间信号与系统的基本理论,即离散时间信号与系统、z变换及离散傅里叶变换。

讨论了各种快速傅里叶变换算法。

介绍了数字滤波器的结构、理论和设计方法,包括计算机辅助设计方法和数字信号处理的有限字长效应。

并以公司的系列为例,介绍数字信号处理器。

开题报告(正文)：
选题背景及意义：
语音信号处理是一门比较实用的电子工程的专业课程，语音是人类获取信息的重要来源和利用信息的重要手段。

小到平时的生活中买卖的讨价还价，大到国际上的外交谈判，都是通过语言进行的，通过语言人们进行信息上的交流与沟通。

语音处理技术应用到了生活的方方面面，如公交车上的自动报站设备，汽车上的喇叭，给耳朵不好的人用的助听器，工业中的自动报警设备等。

目前，语音处理技术的研究与实际应用方面结合的很好，充分做到了产研一体化，我们有理由相信在今后语音技术会发展更好，给大家带来更多的帮助。

语音信号处理早已经给人类社会带来了巨大的经济和社会效益，以后它在理论上有更广的发展，在应用方面也会成为社会各个方面非常有用的工具，它是我们发展不可缺少的一部分，不论是民用还是军用，不论是社会生产还是科学研究，它都会发挥出巨大的作用。

目前，科学家们正在研究如何进行人机对话。

这个课题具有非常实际的意义，如口呼打字机（即语音输入，文字输出的机器），如语音翻译机（戴在耳朵上，可实现实时中英文翻译），还有用语音指挥机器自动化生产等，这些都是目前研究的焦点，它们并不是科幻中的产物，二十马上就会实现的科学产品。

语音信号处理技术的日益发展，体现在我们生活中的方方面面，90年的电话到2000年的手机，都充分说明了语音信号处理技术的重要性及其意义。

研究目标及任务：
本论文主要研究语音信号的简单处理，运用数字信号学基本原理实现语音信号的处理，在MATLAB7.0的环境下综合运用信号的提取，幅频变换以及傅里叶变换，滤波等技术来进行语音信号的处理，我所做的工作就是在MATLAB7.0软件里编写一个语音信号处理的程序，能对语音信号进行采集，并对其进行各种处理，达到简单的语音信号处理的目的。

主要研究内容：
（一）语音信号的采集：使用电脑设备录制自己的一段声音信号。

（二）语音信号的处理：语音信号的处理主要包括信号的提取、信号的调整、信号的变换、滤波等
1.提取：通过电脑的设备输入一段音频信号到设计的软件，完成音频信号的频率、
幅度等信息的提取。

2.调整：在设计的操作界面下对输入的音频信号进行变化，如幅度、改变频率等操
作，实现对语音信号的调整。

3.变换：在操作界面下对语音信号进行Fourier等变换。

4.滤波：滤除语音信号中的噪音部分。

（三）处理后的语音信号的效果显示
预期目标：
3.4语音信号的“污染”
3.5IIR语音滤波器的设计与滤波
3.6FIR语音滤波器的设计与滤波
3.7语音信号的傅里叶变换
3.8语音信号的滤波
3.9语音信号的输出
4．总结
5．参考文献
实施计划：
2014年05月13下达和确定任务
2014年05月14阅读参考文献和资料
2014年05月15安装相关软件Matlab
2014年05月15掌握软件用法并构思
2014年05月16提出设计方案与思路
2014年05月18语音信号的提取与调整
2014年05月20信号的变换与滤波
2014年05月25整理操作结果及资料
2014年05月30完成设计报告
参考文献：
[1]陈佩青.数字信号处理教程[M].北京：清华大学出版社，2002.7.
[2]刘敏，魏玲.MATLAB通信仿真与应用[M].北京：国防工业出版社，2001.1.
[3]胡航.语音信号处理[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002.7.
[4]周渊，王炳和，刘斌胜.基于MATLAB的噪声信号采集和分析系统的设计[J].噪声控制.2004(7)：52—54.
[5]赵红怡，张常年.数字信号处理及其MATLAB实现[M].北京：化学工业出版社，2002.1.［6］马明建．数据采集与处理技术（第二版）［M］．西安交通大学出版社．2005．
[7]刘春等.MATLAB在数字滤波器设计中的应用[J].仪表技术，2006（5）：28-30.
指导教师意见：
签名：年月日教研室意见：
教研室主任签名：年月日
说明。