MATLAB的语音信号频谱分析

学号：20092240207 专业：测控技术与仪器 姓名：关龙生 班级：二班

实验一

[y,fs,bit]=wavread('I do')%读取音乐片段，fs是采样率

1size(y)%求矩阵的行数和列数

y1=y(:,1);%对信号进行分列处理 0.5n1=length(y1);%取y的长度

0t1=(0:n1-1)/fs;%设置波形图横坐标

-0.5figure

subplot(2,1,1); -1幅值信号波形plot(t1,y1); %画出时域波形图 ylabel('幅值');

xlabel('时间（s）'); title('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'); grid on;

sound(y,fs);

0123时间（s）信号频谱45660004000幅度2000000.20.40.60.811.2数字角频率1.41.61.82实验二

[y,fs,bit]=wavread('I do') y1=y(:,1);

n1=length(y1);

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=(0:n2-1)/fs;%设置横坐标 figure

subplot(2,2,1);

10.5幅度2:1减抽样信号波形10.5幅度5:1减抽样信号波形0-0.5-1012时间（s）2:1减抽样信号频谱30-0.5-100.51时间（s）5:1减抽样信号频谱1.530001000plot(t2,y2); %绘制减抽样信号波形图 2000ylabel('幅度');

xlabel('时间（s）'); 1000title('2:1减抽样信号波形');

0Y2=fft(y2); %对y2进行n2点fft谱分析

0w2=2/n2*[0:n2-1]; subplot(2,2,3);

幅度幅度5000.511.5数字角频率w2000.511.5数字角频率w2plot(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');

grid on;

sound(y2,fs/D);

D=5;%设置抽样间隔

y3=y1(1:D:n1);%减抽样

n3=length(y3);%减抽样后信号长度 t3=(0:n3-1)/fs;%设置横坐标 subplot(2,2,2);

plot(t3,y3); %绘制减抽样信号波形图 ylabel('幅度');

xlabel('时间（s）');

title('5:1减抽样信号波形');

Y3=fft(y3); %对y2进行n2点fft谱分析 w3=2/n3*[0:n3-1]; subplot(2,2,4);

plot(w3,abs(Y3));%绘制减抽样信号频谱图 title('5:1减抽样信号频谱'); xlabel('数字角频率w'); ylabel('幅度'); grid on;

sound(y3,fs/D)

实验三

[y,fs,bit]=wavread('I do') y1=y(:,1);

n1=length(y1); n3=0:n1-1;

b1=cos(0.75*pi*n3);%设置调制信号 b2=cos(0.5*pi*n3);

c1=b1'.*y1;%对原信号进行调制 c2=b2'.*y1;

lc1=length(c1); t=(0:lc1-1)/fs;

figure %用载波对信号进行调制，并对其做fft变换 subplot(2,2,1) %获取频谱，从图中可以观察到，调制后的 plot(t,c1); %信号频谱发生搬移 xlabel('时间(s)'); ylabel('幅度');

title('调制后信号');

subplot(2,2,2) %获取频谱，从图中可以观察到，调制后的 plot(t,c2); %信号频谱发生搬移 xlabel('时间(s)'); ylabel('幅度');

title('调制后信号');

w1=2/lc1*[0:lc1-1];%设置角频率W C1=fft(c1); C2=fft(c2); subplot(2,2,3) plot(w1,abs(C1));

调制后信号10.5幅度调制后信号10.5幅度0-0.50-0.5-10246xlabel('数字角频率w');

-1ylabel('幅度'); 0246时间(s)title('调制后信号的频谱(高频率调制)');

调制后信号的频谱(高频率调制)grid on; 3000subplot(2,2,4) plot(w1,abs(C2)); 2000幅度时间(s)调制后信号的频谱(低频率调制)3000200010000xlabel('数字角频率w');

1000ylabel('幅度');

title('调制后信号的频谱(低频率调制)');

0grid on; 0sound(c1,fs);

0.511.5数字角频率w2幅度00.511.5数字角频率w2实验四

clear all;cla;close all

[a,fs,bit]=wavread('I do'); y1=a(:,1);%去单列数据进行分析 f1=fft(y1); n=length(f1); tn=(0:n-1)/fs; w=2/n*[0:n-1]; %sound(y1,fs); figure(1)

subplot(2,3,1);plot(tn,y1); grid on;

title('音频'); xlabel('时间'); ylabel('幅度');

subplot(2,3,4);plot(w,abs(f1)); grid on;

title('频谱');

xlabel('频率/pi'); ylabel('幅度'); t=[0:n-1];

y2=cos(pi*1/2*t);%载波函数 y3=y1.*y2';%信号调制

ty3=(0:length(y3)-1)/fs;

幅度音频10.5AM调制音频信号10.5AM解调音频信号10.5幅度幅度0-0.5-105时间频谱60004000100-0.5-105时间AM调制频谱3000200010幅度0-0.5-102时间45x 10AM解调频谱30002000幅度2000010000幅度01频率/pi21000001频率/pi201频率/pi2subplot(2,3,2);plot(ty3,y3);%绘制调制后信号波形图 grid on;

title('AM调制音频信号');

xlabel('时间'); ylabel('幅度'); f3=fft(y3); n2=length(f3); w2=2/n2*[0:n2-1];

subplot(2,3,5);plot(w2,abs(f3));%绘制调制后信号频谱图 grid on;

title('AM调制频谱'); xlabel('频率/pi'); ylabel('幅度'); %解调后信号

n3=length(y3) t2=0:n3-1;

y4=cos(pi*1/2*t2)

y5=y3.*y4';%解调后的信号函数 subplot(2,3,3);plot(t2,y5); grid on;

xlabel('时间'); ylabel('幅度');

title('AM解调音频信号'); f5=fft(y5);

w3=2/n3*[0:n3-1];

subplot(2,3,6);plot(w3,abs(f5));%绘制解调后信号频谱图 grid on;

title('AM解调频谱'); xlabel('频率/pi'); ylabel('幅度');

%设计巴特沃斯滤波器进行滤波去噪

[N1,wc1]=buttord(0.05,0.17,1,15);%确定低通滤波器的阶数和截止频率； [b,a]=butter(N1,wc1);%确定低通滤波器分子分母系数

低通滤波器波形[H,W]=freqz(b,a); 1figure(2)

plot(W,abs(H));%低通滤波器波形 xlabel('w'); ylabel('H');

title('低通滤波器波形'); m=filter(b,a,y5); wavplay(m,fs);

lm=length(m);%滤波后信号长度 tm=(0:lm-1)/fs;%设置横坐标 wm=2/lm*[0:lm-1]; M=fft(m); figure(3)

subplot(2,1,1);plot(tm,m);

0.90.80.70.60.50.40.30.20.1000.511.5w22.533.5H