MATLAB离散时间语音信号处理与分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，提供完整的离散时语音信号处理功能，涵盖信号采集、预处理及分析。支持端点检测、预加重、分帧加窗等操作，实现时域和频域特征的可视化与分析，适用于语音处理研究与教学。

详 情 说 明

基于MATLAB的离散时语音信号处理与分析系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的离散时语音信号处理与分析系统，基于MATLAB平台开发。系统能够对输入的语音信号进行采集、预处理、深入分析和结果可视化。通过整合离散傅里叶变换(DFT)、数字滤波、短时傅里叶分析(STFT)等核心数字信号处理技术，提供从基础波形显示到复杂特征提取的全套解决方案，适用于语音分析、教学演示及算法研究等多个场景。

功能特性

• 信号采集与导入：支持读取标准.wav格式语音文件（兼容8kHz至44.1kHz采样率），亦可直接接受音频采样数据矩阵作为输入。
• 预处理操作：提供预加重、分帧、加窗（支持多种窗函数，如汉明窗、汉宁窗）等预处理功能，并包含端点检测以定位有效语音段。
• 时频分析：实现完整的时域分析（波形显示、短时能量、过零率）与频域分析（幅度谱、相位谱、语谱图）。
• 特征提取：能够计算并提取关键语音特征参数，包括基频（pitch）与共振峰（formants）。
• 结果输出：生成高清晰度的信号波形图、频谱图、语谱图等可视化结果；支持将处理后的音频导出为文件，并可生成分析报告。

使用方法

1. 准备环境：确保MATLAB已正确安装于计算机。
2. 运行系统：启动MATLAB，将项目文件夹添加到路径，在命令窗口中执行main函数。
3. 输入数据：根据提示选择输入方式（加载WAV文件或输入数据矩阵）。
4. 配置参数：按需设置处理参数，如帧长、帧移、窗函数类型等。
5. 执行与分析：系统将自动完成处理流程并显示分析结果。用户可查看图形化输出并保存所需数据和报告。

系统要求

• 操作系统：Windows / macOS / Linux
• 软件平台：MATLAB R2016b 或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件作为系统的核心控制单元与用户交互接口，其功能主要包括：引导用户完成语音信号的输入与参数配置，协调调用信号采集、预处理、分析和可视化等各个功能模块，控制整个处理流程的顺序执行，并最终将分析结果以图形和文件形式呈现给用户。它整合了系统的全部关键能力，确保处理流程的连贯性与完整性。