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《数字信号处理课程设计---基于 matlab 的音乐信号处理和分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、《数字信号处理》课程设计设计题目：基于MATLAB的音乐信号处理和分析一、课程设计的目的本课程设计通过对音乐信号的采样、抽取、调制、解调等多种处理过程的理论分析和MATLAB实现，使学生进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论、分析方法和实现方法；使学生掌握的基本理论和分析方法知识得到进一步扩展；使学生能有效地将理论和实际紧密结合；增强学生软件编程实现能力和解决实际问题的能力。二、课程设计基本要求1学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的基本编程语句。2掌握在Windows环境下音乐信号采集的方法。3掌握数字信号处理的基本概念、基本
2、理论和基本方法。4掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法。5掌握使用MATLAB处理数字信号、进行频谱分析、设计数字滤波器的编程方法。三、课程设计内容1、音乐信号的音谱和频谱观察使用windows下的录音机录制一段音乐信号或采用其它软件截取一段音乐信号（要求：时间不超过5s、文件格式为wav文件）①使用wavread语句读取音乐信号，获取抽样率；（注意：读取的信号是双声道信号，即为双列向量，需要分列处理）；②输出音乐信号的波形和频谱，观察现象；③使用sound语句播放音乐信号，注意不同抽样率下的音调变化，解释现象。Wav
3、read格式说明：[w,fs,b]=wavread(‘语音信号’)，采样值放在向量w中，fs表示采样频率（hz），b表示采样位数。上机程序：[y,fs,bit]=wavread('Ido片段')%读取音乐片段，fs是采样率size(y)%求矩阵的行数和列数y1=y(:,1);%对信号进行分列处理n1=length(y1);%取y的长度29t1=(0:n1-1)/fs;%设置波形图横坐标figuresubplot(2,1,1);plot(t1,y1);%画出时域波形图ylabel('幅值');xlabel('时间（s）');title
4、('信号波形');subplot(2,1,2);Y1=fft(y1);w1=2/n1*(0:n1-1);%设置角频率plot(w1,abs(Y1));%画频谱图title('信号频谱');xlabel('数字角频率');ylabel('幅度');gridon;sound(y,fs);实验结果：1、通过观察频谱知，选取音乐信号的频谱集中在0~0.7*pi之间，抽样点数fs=44100;2、当采样频率问原来0.5（0.5*fs）倍时：音乐片段音调变得非常低沉，无法辨认原声，播放时间变长；抽样频率减小，抽样点数不变时，其分辨力增大，记录长
5、度变长，声音失真。3、当采样频率问原来2(2*fs)倍时：音乐片段音调变得尖而细，语速变快，播放时间变短；抽样频率增加，抽样点数不变时，其分辨力下降，记录长度变短，声音失真。2、音乐信号的抽取（减抽样）①观察音乐信号频率上限，选择适当的抽取间隔对信号进行减抽样（给出两种抽取间隔，代表混叠与非混叠）；29②输出减抽样音乐信号的波形和频谱，观察现象，给出理论解释；③播放减抽样音乐信号，注意抽样率的改变，比较不同抽取间隔下的声音，解释现象。上机程序：[y,fs,bit]=wavread('Ido片段')y1=y(:,1);n1=lengt
6、h(y1);tn1=(0:n1-1)/fs;figuresubplot(2,1,1);plot(tn1,y1);ylabel('幅度');xlabel('时间（s）');title('原信号波形');wn1=2/n1*[0:n1-1];Y1=fft(y1);subplot(2,1,2);plot(wn1,abs(Y1));title('原信号频谱');xlabel('数字角频率w');ylabel('幅度');gridon;D=2;%设置抽样间隔y2=y1(1:D:n1);%减抽样n2=length(y2);%减抽样后信号长度t2=
7、(0:n2-1)/fs;%设置横坐标figuresubplot(2,1,1);plot(t2,y2);%绘制减抽样信号波形图ylabel('幅度');xlabel('时间（s）');title('2:1减抽样信号波形');Y2=fft(y2);%对y2进行n2点fft谱分析w2=2/n2*[0:n2-1];subplot(2,1,2);plot(w2,abs(Y2));%绘制减抽样信号频谱图title('2:1减抽样信号频谱');xlabel('数字角频率w');ylabel('幅度');gridon;sound(y2,fs/D);
8、实验结果与分析：1、程序中指标D表示抽样间隔，其值越大，相邻两抽样点之间的距离越远，抽样后漏掉的信息越多，相应的时域信号长度越短；292、抽样间隔D=1.1时的信号波形及频谱图，抽样频率大于信号最高频率的两倍，满足抽样定理，不会发生混
