语音信号处理复习要点

2023-05-10

第一篇：语音信号处理复习要点

公文写作与处理复习要点

公文写作与处理

复习要点

有关公文写作的题一般都是根据要求撰写公文或修改公文。作文分数约是这部分分数的一半左右，尤其要重视请示、通知、通报等公文的具体要求。

写作时要避免出现下面的错误：

1.标题部分：标题是由发文机关、事由、文种组成。有的标题不全;有

的文种不对;有的批转性公文不是法规条文仍用《》。

2.主送机关：有的是多头主送;有的是请示平级;有的是直接送领导人。

3.正文：有的是一文多事;有的正文引用发文不规范;有的正文数字该用阿拉伯数字，却用汉字;有的是用词不当。

4.结尾：有的结尾不合作者本意;有的是不合公文格式要求。

5.标题上的发文机关与签署的发文机关不对应。

6.请示未获批准抄送下级。

7.该标明附件却未标出。

8.签署日期混用汉字与阿拉伯数字，或直接用阿拉伯数字。

近几年公务员考试中出现过的《公文写作及处理》的知识点：

1.公文纸一般采用什么型号?印章的正确位置?

2.办理公文综述包括拟办、批办、承办、查办，对吗?

3.会商就是开会协商公文的制发吗?

4.需要清退的公文有哪些?

5.公文的特点，公文根据行文方向可分几类?

6.国务院与省级人民政府可运用条例这一文种吗?

7.文摘与综述可适当作些评述吗?

8.合理的文件传阅路线形式是什么?

9.函、简报是否属于正式公文?

10.签发分为哪几种?

《行政管理》复习要点

一、考生在复习时要注意案例分析。常见的案例有：

1.国家公务员回避制度，应该回避的亲属关系的范围，回避的类型。

2.关于任免事项的案例。弄清选任制、委任制、考任制、聘任制的特点。

3.国家公务员进口、出口的途径。

二、在复习时要特别注意的知识点。

1.国家行政机关与非国家行政机关的区分，其中有行政机关与权力机关、审判机关、检察机关的区别;行政机关与审判、检察机关的区别;公安、监察、司法行政机关与审判、检察机关的区别。

2.派出机构。派出机构的性质、级别、权限责任等问题。

3.级别大小的比较，国务院工作部门与地方机关及军队级别相对应：省部军是一级;司局厅师是一级;处县团是一级。

4.降职与辞退都不属于行政处分。

三、近几年出现的考点：

1.行政管理幅度与管理层次的比例关系，政府内设部门的多少与行政层级的比例关系。

2.单一制的国家的行政管理体制与联邦制国家的行政管理体制。

3.机构改革中的“三定”。

4.国家临时机构和政府机构。

5.司法行政机关和司法机关。

6.国家公务员的重点考核内容。

7.国家公务员不得辞职的几种情况。

8.公务员申诉和控告。

9.行政监察机关依法拥有哪些权利。

《行政管理》知识体系

政府职能及其转变：政府职能的含义和作用

政府职能体系

政府职能转变

中国政府机构及其改革：政府机构概述

政府机构设置的原则

政府机构改革

现行各级人民政府的架构

国家公务员制度：我国公务员制度的建立及其特色：公务员的概念

我国公务员制度的特色

完善公务员制度，建设高素质的专业化国家公务员队伍

职位分类与录用考核奖惩制度：职位分类制度

录用制度

考核制度

奖惩制度

职务升降、任免培训、交流、回避制度：职务升降制度

任免制度

培训制度

交流制度

回避制度

工资、保险、福利、辞职、

辞退、退休、申诉、控告制度：工资、保险、福利制度

辞职、辞退、退休制度

申诉控告制度

行政领导：行政领导的内涵

行政领导的产生方式

行政领导的职能与素质

行政决策与执行、行政监督与协调：行政决策：现代科学决策的趋势与标志

现代行政决策体制的构成

行政决策实施的模式

行政执行：行政执行及其层级、手段

行政执行的环节

行政监督：行政系统的内部监督体系

行政系统的外部监督体系

强化廉政勤政监督约束机制

行政协调：行政协调的作用

行政协调的类型及其机制

《马克思主义哲学》的复习提要

一、考生在复习时，一定要弄清哲学基本原理，并能用它来解决具体问题。

哲学原理有：

1.运用事物运动的绝对性和静止相对性相统一的原理，分析改革与稳定、政策调整与连续性的问题。

2.运用世界物质统一性原理分析论述一切从实际出发、实事求是。

3.运用物质和意识、客观规律和主观能动性关系论述解放思想实事求是。

4.运用质量互变规律论述社会主义改革的渐进性。

5.运用矛盾的普遍性与特殊性、共性与个性关系分析论述邓小平建设有中国特色的社会主义理论。

6.运用矛盾的主要方面与次要方面，主要矛盾与次要矛盾关系分析初级阶段及其主要任务。

7.运用否定之否定规律论述社会主义前进性与曲折性的问题。

8.认识的辩证发展过程与规律和党的群众路线。

9.真理的相对性与绝对性与马克思主义毛泽东思想、邓小平理论。

10.社会意识的能动作用与精神文明建设。

11.从生产力与生产关系、经济基础与上层建筑关系来论述社会主义改革的必要性。

二、复习时要注意区别、比较、归纳书中的基本概念、特征、观点

1.世界的本质问题与哲学的本质问题的关系。

2.哲学是关于自然界、人类社会和思维发展最一般规律的科学，哲学与马克思主义哲学的关系。

3.马克思主义哲学的本质特征是在实践性基础上，科学性与群众性的统一。

4.物质的惟一特性与固有属性。

5.主观唯心主义、客观唯心主义、旧唯物主义、古代朴素唯物主义等哲学派别的观点。

6.认识是有限的，还是无限的问题。

7.质与量与事物是否是同一的。

8.社会意识与社会意识形态的关系，社会意识与精神文明的关系。

9.阶级斗争与社会发展的关系。

三、复习时还要特别注意成语、格言、俗语等包含的哲学原理。

比如：“各瓜得瓜，种豆得豆”、“千里之堤，毁于蚁穴”、“只见树目，不见森林”等各包含什么样的哲学原理。

《马克思主义哲学》知识体系

哲学和马克思主义哲学：哲学的基本问题

马克思主义哲学

物质和意识：世界的物质统一性：物质观

运动观

世界的物质统一性

意识的起源、本质和作用：意识的起源

意识的本质

意识的作用

物质和意识、客观规律和主观能动性的关系

物质世界的辩证图景：物质世界的普遍联系和永恒发展

世界永恒发展的一般规律：质量互变规律

对立统一规律

否定之否定规律

坚持唯物辩证法反对形而上学：对立统一规律是唯物辩证

法的实质和核心

坚持唯物辩证法，反对形而上学

实践、认识、真理：认识和实践：实践、认识的主体和客体

实践是认识的基础

认识的辩证发展过程

认识和真理：真理和谬误

真理的客观性

真理的绝对性和相对性

实践是检验认识真理性的唯一标准

唯物主义的社会历史观：社会存在和社会意识：社会存在、社会意识

二者的关系

社会基本矛盾运动：社会基本矛盾

生产力和生产关系的矛盾及其运动

经济基础和上层建筑的矛盾及其运动

阶级、国家、革命：阶级和阶级斗争

国家和革命

现阶段的两类社会矛盾

人民民主专政

群众、个人在历史上的作用：人民群众是历史的创造者

杰出人物在历史上的作用

人的本质和人的价值

社会进步和人类解放

《法律》复习要点

《法律》在公务员考试中所占的比例很大，是重点科目，所以学习时要花费比其他科目更多的时间和精力。

一、法律部分内容很多，概念、程序、特征、日期等容易混淆。

在复习时要特别注意区分，将相关内容进行比较。如“应当减轻”和“可以减轻”就有很大的区别。

二、在考试中一般都有一道案例分析题，分数是6~8分。

考生应注意以下几方面的案例分析。

1.行政处罚程序。

2.行政赔偿请求人、赔偿义务机关、赔偿程序及赔偿方式和计算标准等。

3.行政复议，包括行政复议的范围、管辖、参加人及程序。

4.行政诉讼，包括受案范围、管辖、参加人、一二审程序、判决。

5.合同方面的案例。

6.代理方面的案例。

7.财产继承方面的案例等。

三、近几年公务员考试出现的知识点：

1.法与政策的区别与联系。

2.法律渊源和法律的历史发展。

3.法律的实施和执法。

4.法律关系和物质关系。

5.公民的政治权利是什么?

6.人民法院、人民检察院是双重领导吗?

7.只有国家机关才是行政主体吗?

8.行政处罚与行政处分一样吗?

9.行政裁决与行政仲裁的联系与区别。

10.国家不予赔偿的情形有哪些?

11.不能请求行政复议的事项有哪些?

12.谁有权提起审判监督程序?

13.我国刑法在溯及力问题上的原则。

14.犯罪必然受到刑罚吗?

15.法人成立的条件。

16.诉讼时效期间为1年的情况。

《法律》知识体系

法理学：法的概念、特征与作用：什么是法

法的作用

法与其他社会现象之间的关系：法与经济

法与政治、政策

民主与法制

法的制定：法律的立、改、废

立法的指导思想和基本原则

立法程序

法的渊源与分类

法律体系

法的实施：法的实施、执行与适用

法律效力

法律适用的要求、原则

法律关系

法律责任与制裁

法律监督

宪法：宪法基本理论：宪法的概念、特征、本质、作用

宪法监督

新中国宪法的沿革

国家性质：国体

人民民主专政

多党合作与政治协商

统一战线和中国人民政治协商会议

经济制度：所有制

分配制度

经济体制

国家形式：政权组织形式(政体)

国家结构形式

国旗、国徽、国歌和首都

公民的基本权利和义务：概述

我国公民的基本权利

我国公民的基本义务

行使权利的基本原则

国家机构：全国人民代表大会及其常委会

中华人民共和国主席

国务院

中央军事委员会

地方各级人民代表大会和地方各级人民政府

民族区域自治与民族自治机关

“一国两制”与特别行政区

人民法院与人民检察院

行政法：行政法概述：行政法概念、渊源及特点

行政法关系

行政法的基本原则

行政法的作用

行政法律关系主体：行政主体

行政相对方

行政行为概述：行政行为的概念与特征

行政行为的内容与效力

行政行为的分类

行政行为的成立与合法要件

行政行为的无效、撤销与废止

抽象行政行为：什么是抽象行政行为

行政立法行为

具体行政行为：行政征收

行政许可

行政确认

行政监督

行政处罚

行政强制

行政给付

行政奖励

行政裁决

行政合同与行政指导：行政合同

行政指导

行政程序：行政程序的概念及特征

行政程序的基本原则

行政程序的主要制度

行政违法与行政责任：行政违法

行政责任

行政赔偿：行政赔偿概述

行政赔偿的范围

行政赔偿请求人和赔偿义务机关

行政赔偿程序

赔偿方式和计算标准

行政复议：行政复议的概述及其特征

行政复议的基本原则

行政复议范围

行政复议的管辖

行政复议参加人

行政复议的程序

行政诉讼：行政诉讼概述

行政诉讼的基本原则

行政诉讼的受案范围

行政诉讼的管辖

行政诉讼参加人

第一审程序

第二审程序

审判监督程序

行政诉讼的判决、裁定、决定

刑法：刑法的性质、任务、基本原则和适用范围

犯罪的本质和概念：犯罪的本质

犯罪的概念和特征

犯罪构成：犯罪的客体

犯罪的客观方面

犯罪的主体

犯罪的主观方面

正当防卫和紧急避险

犯罪的预备、未遂和中止

共同犯罪

单位犯罪

刑罚的概念和目的

刑罚的种类：主刑

附加刑

刑罚的具体运用：量刑

累犯

自首和立功

叛罪并罚

缓刑

减刑

假释

时效

犯罪的种类和国家机关工作人员的犯罪：犯罪的种类

贪污贿赂罪

渎职罪

民法：民法的概念和基本原则

民事法律关系的主体：公民

法人

民事法律行为和代理：民事法律行为的概念和特征

民事法律行为的成立要件和分类

代理

物权与所有权：物权

财产所有权

债权：债的概念与特征

债的产生的根据

债的分类

合同

债的履行

债的终止

知识产权：什么是知识产权

著作权

专利权

商标权

人身权：人身权的概念和分类

人身权的保护方法

财产继承权：财产继承权的含义

继承制度的基本原则

法定继承

遗产的分配原则

民事责任：民事责任的概念与特征

一般民事责任的构成要件

民事责任的归责原则

民事责任方式

诉讼时效：诉讼时效的概念

诉讼时效的种类

诉讼时效的中止与中断

《邓小平理论》复习提要

一、复习《邓小平理论》一定要同党的十五大报告结合起来。

十五大报告分十个部分：

1.世纪之交的回顾和展望。

2.过去五年的工作。

3.邓小平理论的历史地位和指导意义。

4.社会主义初级阶段的基本路线和纲领。

5.经济体制改革和经济发展战略。

6.政治体制改革和民主法制建设。

7.有中国特色的社会主义文化建设。

8.推进祖国和平统一。

9.国际形势和对外政策。

10.面向新世纪的中国共产党。

还要注意十五大修改党章的基本考虑是在党章中明确规定，把邓小平理论确立为党的指导思想。

二、复习时要着重掌握邓小平理论的形成和发展。

1.解放思想、实事求是的思想路线。

2.社会主义初级阶段的理论。

3.发展生产力是社会主义的根本任务及“三步走”的战略步骤。

4.改革是社会主义发展的动力。

5.社会主义精神文明建设。

6.“一国两制”问题。在复习时还要注意与马克思哲学原理相结合。

三、在复习时要注意区别、比较一些容易混淆的概念、比例关系等。比如：

1.商品是使用价值与价值两因素的统一，前者是商品的自然属性，后者是社会属性，其对立统一的关系表现在什么地方?

2.具体劳动和抽象劳动是生产商品同一劳动的两方面，而不是两种劳动。

3.商品价值量与劳动生产率的比例关系，与社会必要劳动时间的比例关系。

4.流通中货币所需货币量与商品的价格总额、货币流通速度的比例关系。

5.影响资本周转的因素。

6.股份有限公司与有限责任公司的区别。

7.商品高层与生产要素市场的区别。

8.几种类型的的货币政策、财政政策在哪些情况下适用。

9.社会互助、个人储蓄是我国保障体系的内容。

四、以下知识点是近几年国家公务员考试曾多次出现过的。

1.单位商品的价值量与生产该商品的劳动生产率的关系。

2.货币量基本的职能。

3.货币转化为资本的前提条件。

4.货币是不是衡量商品价值的内在尺度。

5.影响资本周转的因素。

6.市场经济最基本规律。

7.非价格竞争。

8.市场机制的核心。

9.搞活企业的中心环节。

10.期货交易采取的组织形式。

11.社会保障体系的内容及功能。

12.市场经济体制下政府的经济职能。

13.国有大中型企业转换经营机制的主要形式。

《邓小平理论》知识体系

当代中国的马克思主义：

邓小平理论形成的历史背景

邓小平理论的精髓和首要问题

社会主义初级阶段和党的基本路线：

社会主义初级阶段的涵义和基本特征

党在社会主义初级阶段的基本路线

坚持党的基本路线一百年不动摇

社会主义的根本任务和发展战略：

发展生产力是社会主义的根本任务

“三个有利于”的判断标准

社会主义现代化的战略目标和战略步骤

发展经济的战略对策

建立社会主义市场经济体制：从计划经济体制向市场经济体制的转变

建立现代企业制度，推进国有企业的改革和发展

培育和发展市场体系

健全和完善宏观调控体系

社会主义初级阶段的所有制结构和分配制度：社会主义初级阶段的所有制结构

社会主义初级阶段的个人收入分配制度

健全社会保障制度

建设社会主义的基本理论：改革是社会主义的发展动力

坚持四项基本原则是社会主义建设的政治保证

社会主义精神文明建设

社会主义的外交战略

“一国两制”、统一祖国

第二篇：DSP语音信号处理

第一章绪

论 ......................................................................................................... 1

1.1课程设计的目的及意义 .................................................................................. 1 1.2设计要求 .......................................................................................................... 1 1.3 研究内容 ......................................................................................................... 1

第二章语音信号处理理论基础 ........................................................................ 3

第三章

系统方案论证 ..................................................................................... 5 第四章

GUI设计实现 ..................................................................................... 6

4.1 图形用户界面概念 ......................................................................................... 6 4.2用户界面设计 .................................................................................................. 6

4.2.1 GUI设计模板 ........................................................................................ 6 4.2.2 GUI设计窗口 ........................................................................................ 6 4.2.3 GUI设计窗口的基本操作 .................................................................... 6 4.2.4 语音的录入与打开 ................................................................................ 9 4.3课程设计的软件实现 .................................................................................... 9

4.3.1语音信号的短时谱 ................................................................................. 9 4.3.2 自相关方法估计语音信号的声道参数 .............................................. 10 4.3.3 基音周期检测 ...................................................................................... 12 4.4 GUI实验箱操作界面设计 ............................................................................ 14 第五章心得体会 .................................................................................................. 15 参考文献 ................................................................................................................... 16

摘

要

语音信号处理是研究数字信号处理技术和语音信号进行处理的一门学科，是一门新型的学科，是在多门学科基础上发展起来的综合性技术，它涉及到数字信号处理、模式识别、语言学。语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号处理的一门学科。处理的目的是要得到一些语音参数以便高效的传输或存储;或者是通过处理的某种运算以达到某种用途的要求。语音信号处理又是一门边缘学科。如上所诉，它是“语言语音学”与“数字信号处理”两个学科相结合的产物。

语音信号处理属于信息科学的一个重要分支，大规模集成技术的高度发展和计算机技术的飞速前进，推动了这一技术的发展。在数字音频技术和多媒体技术迅速发展的今天，传统的磁带语音录放系统因体积大、使用不便、放音不清晰而受到了巨大挑战。本次课程设计提出的体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统，可以有效的解决传统的语音录放系统在电子与信息处理的使用中受到的限制。

本文提出了语音信号处理课程建设的实验环节中的一些考虑，作为专业课程的学习，实验内容不能仅仅停留在验证性实验上，还应增加实验延伸的设计要求，是学生加深对理论分析认识的同时，强调培养学生的实际动手能力和知识综合运用能力。从而提高语音信号的教学和实验的质量。实验内容采用MATLAB编程实现，不仅易于语音信号处理的实现，更易引导学生完成实验延伸的设计。

第一章绪

论

1.1课程设计的目的及意义

在我们的现实生活中从磁带、录像带到CD、VCD、DVD;从黑白电视机、彩色电视机、高清晰度电视机到具有数字信号处理功能的电视机;从留声机、录音机到语音信箱;现在正出在模拟信息到数字信息的变革之中，传统的磁带语音录放系统因其体积大，使用不便，在电子与信息处理的使用中受到许多限制。

虽然，目前广播电视系统尚未实现真正的数字化，相信在不久的将来，真正的数字电视、数字收音机、数字收录机将进入家庭。所以，研究音频信号的数字化存储、处理和回放系统有着很重要的现实意义。

通过设计语音信号实验箱可以对语音信号实现各种形式的变换，因此学会对语音信号的处理，也可自行研究将此语音处理技术应用到现实生活中。

语音信号处理的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，通过语言相互传递信息是人类最重要的基本功能之一，语音是人类特有的功能，它是创造和记载几千年来人类文明史的根本手段，是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。

语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科，它是一门新兴的学科，同时又是综合性的多学科领域刚也涉及面很广的交叉学科。

1.2设计要求

(1)学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法; (2)掌握在windows环境下语音信号的采集方法; (3)掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法; (4)掌握MATLAB设计方法;

(5)学会用MATLAB对信号进行分析和处理。

1.3 研究内容

1.理论依据

根据设计要求分析系统功能，掌握设计中所需理论(采样频率、采样位数的

概念，采样定理; 时域信号的FFT分析;数字滤波器设计原理和方法，各种不同类型滤波器的性能比较)，阐明设计原理。 2.信号采集

采集语音信号，并对其进行FFT频谱分析，画出信号的时域波形图和频谱图。 3.构造受干扰信号并对其进行FFT频谱分析

对所采集的语音信号加入干扰噪声，对语音信号进行回放，感觉加噪前后声音的变化，分析原因，得出结论。并对其进行FFT频谱分析，比较加噪前后语音信号的波形及频谱，对所得结果进行分析，阐明原因，得出结论。 4.数字滤波器设计

根据待处理信号特点，设计合适数字滤波器，绘制所设计滤波器的幅频和相频特性。 5.信号处理

用所设计的滤波器对含噪语音信号进行滤波。对滤波后的语音信号进行FFT频谱分析。画出处理过程中所得各种波形及频谱图。

对语音信号进行回放，感觉滤波前后声音的变化。比较滤波前后语音信号的波形及频谱，对所得结果和滤波器性能进行频谱分析，阐明原因，得出结论。 6.设计图形用户界面

设计处理系统的用户界面,在所设计的系统界面上可以选择滤波器的参数,显示滤波器的频率响应,选择信号等。

第二章语音信号处理理论基础

语音采集原理是，人耳能听到的声音是一种范围为20Hz—20kHz，而一般语音频率最高为3.4kHz。语音的采集是指语音声波信号经麦克风和高频放大器转换成有一定幅度的模拟量电信号，然后再转换成数字量的全过程。

本次设计的基本原理是对语音的录音和放音进行数字化控制。其中，关键技术在于：为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储，而在回放时再进行解压缩;同时，对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰，从而确保了语音回放的可靠质量。

通过设计一个GUI实验箱，并添加相应的控制控件，添加一个声音文件，通过MATLAB编程，使其通过各种按钮实现语音信号处理的各种功能，最后做成一个完整的语音信号处理实验箱。

语音检测算法是现在语音信号处理研究的一个热点。近些年来，语音信号处理技术伴随着人们对通讯技术升级的需求得到了迅猛的发展。IP电话已经走向大规模产业化应用，并以其低廉的成本和满意的话音质量成为通讯供应商竞争的利器，大有取代传统电话的趋势。语音识别技术也已经实现了与说话者无关的大词汇量连续语音识别，并试图从试验研究走向商用。说话者识别技术作为一个新一代的门禁安防技术也已经出现商业应用。很多单工的通讯设备可以通过语音检测技术的应用实现收发状态的自动转换而以比较小的代价达到双工设备的功能。语音检测技术作为这些语音处理算法中的核心预处理单元，成为这些技术能否走向成熟商业应用的关键技术之一。实际通讯环境中会遇到各种不同类型、不同强度的噪声。它们各自在时域或频域中有互不相同的特点，没有一致的统计参数。语音信号本身也是一个时变的复杂信号。不同的语言，不同的音位(语音中的最小发声单位)各不相同。

总之，实际中的噪声和语音信号都是复杂的时变信号。如果不是面向特定背景噪声的应用，通过寻找噪声的共同特征以构建一个噪声信号与语音信号的区分函数是不现实的。语音信号处理本身是一个涉及到传统数字信号处理、统计信号处理、模式识别与建模、发声学、语音语言学等多学科的综合技术。论文在前人研究的基础上，从语音信号的形制机理出发，对语音信号中的基本成分—轻音和浊音的特征进行了深入的研究。Source-Filter模型在语音信号建模中有着广泛的应用，论文在基于Source-Filter模型求取语音信号的LPC谱中发现，语音的短时稳定性(short time stationary)在LPC谱中有着不同于噪声信号的鲜明体现，从而提出了基于音位共振峰轨迹跟踪的语音检测新方法。论文对新算法与国际电信联盟(ITU)的G729B推荐语音检测标准算法进行了对比验证，证明在强背景噪声环境下新算法的性能有20%左右的提高。同时新算法也体现出比G729B更

强的背景噪声适应能力。在算法的实现中，局部大能量的噪声会形成LPC谱中的局部极大值点，它具有类似语音共振峰的特征。为了消除噪声极大值点对音位共振峰轨迹跟踪的不良影响，论文提出了一个共振峰的形态判别标准—音位共振峰的幅值峰谷比原则，并通过大量的试验研究确定了峰谷比的优化量值。试验证明，此方法是剔除局部噪声极值点的有效方法。论文工作将新算法在一个基于TI TMS320C6711的数字信号处理器平台上实时实现。在实现过程中，使用了幅值、步长的分段拟合和插值算法，大大降低了复杂数学函数的运算时间，满足了算法了实时性要求。

第三章

系统方案论证

在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时，则采样之后的数字信号完整的保留了原始信号中的信号，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5—10倍;采样定理又称奈奎斯特定理。

一、采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本，是描述声音文件的音质、音调、衡量声卡、声音文件的质量标准。采样频率越高，即采样的间隔时间越短，则在单位时间内计算机得到的声音样本数据就越多，对声音波形的表示也就越精确，采样频率与声音频率之间有一定的关系，根据奈奎斯特理论，只有采样频率高于声音信号最高频率的2倍的时候，才能把数字信号表示的声音还原成为原来的声音，这就是说采样频率是衡量声卡采集、记录和还原声音文件的质量标准。

二、采样位数即采样值或取样值，用来衡量声音波动变化的参数，是指声卡在采集和播放声音文件时候使用数字声音信号的二进制为数。采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然。

三、采样位数和采样频率对于音频接口来说是最为重要的两个基本指标，也是选择音频接口的两个重要标准。无论采样频率如何，理论上来说采样的位数决定了音频数据最大的力度范围。每增加一个采样位数相当于力度范围增加了6dB。采样位数越多则捕捉到的信号越精确。对于采样率来说你可以想象它类似于一个照相机。显然采样率越高，计算机提取的声音越多，对于原始的还原也越加精确。

第四章

GUI设计实现

4.1 图形用户界面概念

图形用户界面或图形用户接口是指采用图形方式显示的计算机操作环境由用户接口。与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说更为简便易用。

GUI是MATLAB提供的图形用户界面开发环境，提供了一系列用于创建图形用户界面的工具，从而简化界面布局和编程工作。

4.2用户界面设计

4.2.1 GUI设计模板

在MATLAB主窗口中，选择File菜单中的New菜单项，再选择其中的GUI命令，就会显示图形用户界面的设计模板。

MATLAB为GUI设计一共准备了四个模板，分别是Blank GUI、GUI with Uicontrols、GUI with Axes and Menu、Modal Question Dialog。

当用户选择不同的模板时，在GUI设计模板界面的右边就会显示出与该模板对应的GUI图形。

4.2.2 GUI设计窗口

在GUI设计模板中选中一个模板，然后单击OK按钮，就会显示GUI设计窗口，选择不同的GUI设计模式时，在GUI设计窗口中显示的结果是不一样的。

GUI设计窗口由菜单栏、工具栏、空间工具栏以及图形对象设计区等部分组成。GUI设计窗口的菜单栏有File、Edit、View、Layout、Tools和Help六个菜单项，使用其中的命令可以完成图形用户界面的设计操作。

4.2.3 GUI设计窗口的基本操作

(1)前面板的设计：在GUI设计窗口创建图形对象后，通过双击该对象，就会显示该对象的属性编辑器。如下图所示。例如，创建一个Push Button对象，并设计该对象的属性值。

图4-1 按钮属性编辑器

通过以上的按钮属性编辑器可以根据个人情况对按钮的名称、颜色、大小等方面的属性进行修改，使按钮在视觉上变的更加完美。

(2)按钮功能的实现：在GUI设计窗口创建按钮后，通过右键单击按钮，选择View callbacks下的callback对相应的按钮进行编程，使按钮实现相应的功能，如下图所示对按钮的响应功能进行设置。

图4-2 按钮功能编辑器

进入到按钮程序编辑窗口，通过编程即可实现按钮的相应功能，如下图：

图4-3 按钮的编程实现界面

通过对各个按钮控件的修改，和对m文件程序的添加就完成对GUI窗口的设计，最后得到的图形化操作界面如下图所示:

图4-4 图形化操作界面

4.2.4 语音的录入与打开

在MATLAB中，[y,fa,bits]=wavread(‘Blip’,[N1 N2]);用于读取语音，采样值放在向y中，fs表示采样频率，bits表示采样位数。[N1 N2]表示读取从N1点到N2点的值。

Suond(x，fs，bits);用于对声音的回放，向量y则就代表了一个信号也就是说可以像处理一个信号表达式一样处理这个声音信号。

4.3课程设计的软件实现

4.3.1语音信号的短时谱

周期性声门波可表示为:

(4-1) 其中，g[n]是声门波的单周期的波形，p[n]是间隔为P的周期采样序列。当u[n]通过线性非时变声道，且该声道的单位冲击响应为h[n]时，声道输出为：

(4-2) 为了观察一段语音，需要降生到输出乘以一个一时刻τ 为中心的窗函数 w[n,τ] ,即得到：

(4-3)

这段语音信号的频域表达式为：

即语音信号的谱包络为

(4-4)

语谱图就是现实时变频谱幅度特征的图形表达式为：

(4-5)

将语音信号短时谱程序写入到MATLAB中得到单色语谱图的波形如下：

图4-5 语音信号单色语谱图

4.3.2 自相关方法估计语音信号的声道参数

由均方预测误差最小的得到正则方程：

其中，

在最佳解时的误差为

在自相关法中式4-6，式4-8变为

(4-10) 由式4-9和式4-10可列出方程组式4-11 10

(4-6)(4-7)(4-8)(4-9)

(4-11)

解方程组式4-9求出线性预测系数，通过误差式4-11可求出增益G

(4-12)

加窗后信号频谱图如下：

图4-6 加窗后信号频谱图

通过以上的方法，改变参数分别求得4极点模型频率响应和6极点模型频率响应，6极点波形如下图所示：

图4-7 六极点波形图

最后通过以上方法用一个函数分别实现以上三个功能，三个波形显示在一个界面，通过观察图形，查看它们之间的分别。三者比较所得到的波形如下：

图4-8 三者比较波形图

4.3.3 基音周期检测

数据为浊音语音信号speech1_10k(10000样点/秒)用25ms的汉明窗对语音信号speech1_10k进行加窗处理，并画出所得到的加窗信号的自相关函数，再用根据中心消波法及三电平中心消波法原理改进程序，最后对比中方法基音检测的效果并分析结果。

实验原理及方法

相关检测原理：对于离散的数字语音信号序列x(n)，如果周期N，则自相关函数也是同周期的周期函数。即：x(n)=x(n+N)。清音信号没有周期性，他的自相关函数也没有周期。浊音新海具有准周期性。自相关基音检测正是利用这一性质对语音信号进行基音检测的。

中心消波法检测原理：中心消波处理是使用如下图所示的中心消波函数进行处理的：

图4-9 中心消波检测图

三电平消波法原理：为了减少自相关计算中的乘法运算，可以把上述中心消

波以后的信号y(n)的自相关用两个信号的互相关代替，其中一个信号是y(n)另一个信号是对y(n)进行三电平量化产生的结果。且这个信号有三种可能的取值，因而这里的互相关计算只需要做加减法，而这个互相关序列的周期性与y(n)的自相关序列是近似相同的。

三电平法对语音信号处理得到的波形如下：

图4-10 三电平法波形图

中心消波法得到的波形如下图：

图4-11 中心消波法波形图

4.4 GUI实验箱操作界面设计

通过对各个控件的编程和对参数的设计，最后得到的GUI实验箱操作界面如下图所示，通过界面上的各个按钮即可实现相应的功能。

图4-12 GUI实验箱操作界面

第五章心得体会

通过本次课程设计完成了对语音信号的读取与打开，与课题的要求十分相符;初略的完成了界面的设计，但也存在相当的不足，达到了打开语音文件，显示已定波形。语音信号处理时语音学与数字信号处理技术相结合的交叉学科，将语音当做一种特殊的信号，即一种“复杂向量”来看待。也就是说，体现了数字信号处理技术。

本次课程设计时希望将数字信号处理技术应用与某一实际领域，这里就是指对语音的处理。作为存储与计算机中的语音信号，其本身就是离散化了的向量，我们只需要将这些离散的量提取出来美酒可以对其进行处理了。

本次课设，用到了处理数字信号的强有力工具MATLAB，通过MATLAB李的几个命令函数的调用，很轻易的在实际化语音与数字信号的理论之间搭了一座桥。

最后，还利用了MATLAB的另一强大功能——GUI界面设计。设计出了一个建议的用户应用界面，可以让人实现界面操作。

通过本次课程设计让我更加了解了语音信号处理在现实中的强大的应用空间，同时查阅了很多相关的资料，应用MTALAB软件来完成，熟练掌握了MATLAB软件，本次课程设计要求用GUI设计模块，查阅了很多资料，更加深刻的陆奥了了这方面知识。

本次课程设计，我明白了理论的学习需要在实践中才能得到巩固。在课程设计中，只有动手慢慢研究，才能真正了解MATLAB软件平台中可以直接设计数字滤波器的各个函数的调用，对设计GUI实验箱的所有函数的运用有了比较好的认识。

通过这个课程设计，我学到了很多MATLAB和语音信号的知识，提高了自己在语音信号设计方面的知识能力，动手能力和思维能力都得到了一定的提升，希望自己以后可以更多的继续学习这一门课程设计方面的知识。

参考文献

[1]陈怀琛.MATLAB及在电子信息课程中的应用【M】.北京电子工业出版社.2008.1 [2]张文.基于MATLAB的语音信号的滤波域实现【M】.山西电子技术.2008.2 [3]徐靖涛.基于MATLAB的语音信号分析与处理【M】.重庆科技学院学报.2008.1 [4]张威.MATLAB基础与编程入门【M】.西安电子科技大学出版社，2006. [5]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.

[6]张雄伟，陈量，杨吉斌.现代语音处理技术及应用【M】.北京：机械工业出版社.2003

第三篇：语音信号处理实验报告要求

实验一：

1.简述本次试验的目的，关于基音周期的理论;

2.使用相关法的同学，给出程序的同时要说明所使用语音段的长度(短时平稳性)，解释怎样在matlab中实现三电平削波(for...end循环和if elseif else end判决的使用)。给出清浊音两组截取后的语音信号波形图、三电平削波后的信号图、自相关计算后的信号图。然后根据自相关信号图上最大峰值和次峰值之间的间隔点数，计算出基音周期和基音频率;

3.使用倒谱法的同学，要解释分帧后加窗的方法，给出清浊音其中各一帧的语音信号波形图，和计算后的倒谱图。并根据倒谱图上对应基音周期处的峰值的位置，给出基音周期。4.使用简化逆滤波的同学，要说明切比雪夫2型低通滤波器的使用方法(cheby

2、freqz两个函数的使用方法、参数意义)，给出低通滤波后的信号波形图、5倍抽取后的波形图、自相关计算后信号波形图、5倍插值后的信号波形图，根据浊音内插后的信号图上最大峰值和次峰值之间的间隔点数计算基音周期;5.比较所选用的两种方法的结果。

实验二：

1.给出倒谱法的程序，解释汉明窗宽度的选取要求(书上有简单解释)，解释怎样实现倒谱窗的matlab编程方法和倒谱窗宽度的选取(男女生有一定的差别)，给出加窗后的信号波形图、对数谱图、倒谱图、加窗后的信号频谱图，给出三个共振峰的估值。

2.给出LPC谱估计程序，不同LPC阶数时的LPC谱图，在n=?时，学生自己估计的前三个共振峰的值。

实验三：

给出录音的内容，判断结果。解释端点检测的原理、MFCC系数的说明和DTW算法的简单原理(参考书上都有比较详细的解释)。识别的结果的表格和识别的结果正确率(正确的数目，错误的数目，正确率)。考虑一下识别错误的原因(录音的效果?端点检测算法的可靠性?DTW算法的可靠性?等)

第四篇：实验一语音信号分析与处理

学号姓名注：1)此次实验作为《数字信号处理》课程实验成绩的重要依据，请同学们认真、独立完成，不得抄袭。

2)请在授课教师规定的时间内完成;

3)完成作业后，请以word格式保存，文件名为：学号+姓名

4)请通读全文，依据第2及第3 两部分内容，认真填写第4部分所需的实验数据，并给出程序内容。

1. 实验目的

(1) 学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法

(2) 掌握在windows环境下语音信号采集的方法

(3) 掌握MATLAB设计FIR和IIR滤波器的方法及应用

(4) 学会用MATLAB对语音信号的分析与处理方法

2. 实验内容

录制一段自己的语音信号，对录制的语音信号进行采样，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图，确定语音信号的频带范围;使用MATLAB产生白噪声信号模拟语音信号在处理过程中的加性噪声并与语音信号进行叠加，画出受污染语音信号的时域波形和频谱图;采用双线性法设计出IIR滤波器和窗函数法设计出FIR滤波器，画出滤波器的频响特性图;用自己设计的这两种滤波器分别对受污染的语音信号进行滤波，画出滤波后语音信号的时域波形和频谱图;对滤波前后的语音信号进行时域波形和频谱图的对比，分析信号的变化;回放语音信号，感觉与原始语音的不同。

3. 实验步骤

1)语音信号的采集与回放

利用windous下的录音机或其他软件录制一段自己的语音(规定：语音内容为自己的名字，以wav格式保存，如wql.wav)，时间控制再2秒之内，利用MATLAB提供的函数wavread对语音信号进行采样，提供sound函数对语音信号进行回放。

[y,fs,nbits]=wavread(file),

采样值放在向量y中，fs表示采样频率nbits表示采样位数。Wavread的更多用法请使用help命令自行查询。

2)语音信号的频谱分析

利用fft函数对信号进行频谱分析

3)受白噪声干扰的语音信号的产生与频谱分析

①白噪声的产生：

N1=sqrt(方差值)×randn(语音数据长度，2)(其中2表示2列，是由于双声道的原因) 然后根据语音信号的频谱范围让白噪声信号通过一个带通滤波器得到一个带限的白噪声信号N2;

带通滤波器的冲激响应为：

hB(n)=c2