数字信号处理课程设计——语音信号中的抽取、混叠和数字限带滤波

一、总体要求

一人一组，使用Matlab编写代码实现语音信号的读取，并实现直接卷积以及多相滤波抽取与插值功能，完成分数倍采样频率变换。

二、基础要求

1、能够从音频文件读取44100Hz采样频率的x(n)，可以通过参数设置读取的起始时间和持续时间；

2、调用MATLAB resample函数对x(n)进行抽取得到y1(m) ；

3、直接对x(n)进行抽取，得到y2(m)；

4、先卷积滤波，然后抽取得到y3(m)；

5、先多相滤波，然后抽取得到y4(m)；

6、分析和对比不同帧片段的y1(m), y2(m), y3(m)和y4(m)的时域和频域信息；

7、分析和对比运算效率；（即运算时间）

8、其他指标要求：假定以resample函数输出y1(m)为基础，设为有用信号，那么其他三个自行计的抽取输出和y1(m)序列相减为噪声，即可以定义相应的信噪比：

以上涉及的抽取因子D均为参数可任意设置，滤波器和具体实现结构需要自行设计。

三、提高要求

1、基于多相滤波结构完成速率变换的实现

2、完成插值和分数倍采样频率变换的实现

四、部分实验结果

1、部分主函数代码以及子函数名展示：

  注意，matlab文件命名不能有中文以及空格等特殊字符，readdata是读音频文件，resample对应resample函数抽取，direct_D对应直接抽取，direct_conv对应卷积滤波抽取，multiphase对应多相滤波抽取，SNR对应信噪比计算，create_FIR对应有限长滤波器设计，插值同理只不过多了个insert。music_1是语音信号，我使用的是曲《纯纯的夏天》，你可以换成其他的，但注意名称要对应。每个函数名里面都有注释，没做readme文本解释我觉得也可以看懂。

2、四个抽取结果：

 原始抽样频率为44100Hz，抽取D=30，采样频率降低为1470Hz，混叠失真了，插值就不在这里不展示了。

3、参数计算：

 同样只展示部分。

4、多相滤波结构分数倍采样频率转换

 我用的D=55，I=35，代码下载了里面的D与I是自由可调的，注意主函数一共有三大部分，一个是抽取，一个是插值，一个是速率转换。觉得上面的图刻度不对，或者丑了，或者想改个名字，可以自己用对应指令改，这个实验课上动手了肯定能自己改。

五、代码与报告链接

链接1：

课程设计报告

链接2：Matlab代码