基于MATLAB的线性预测编码(LPC)语音信号重构系统

资 源 简 介

本项目采用MATLAB实现基于线性预测编码的语音信号重构。通过分析原始语音信号提取LPC系数，实现信号重构与误差分析。包含完整的信号处理流程：语音采集、预处理、LPC系数计算和重构验证。

详 情 说 明

基于线性预测编码（LPC）的语音信号重构研究

项目介绍

本项目实现了一个基于线性预测系数（LPC）的语音信号分析与重构系统。系统通过提取语音信号的LPC系数，并利用这些系数重构语音信号，同时提供误差分析和性能评估工具，帮助用户理解LPC模型特性并优化参数配置。

功能特性

• 信号输入：支持从.wav等音频文件导入或实时麦克风采集语音信号
• 预处理：提供分帧、加窗（汉明窗、矩形窗等）预处理功能
• LPC分析：采用自相关法与Levinson-Durbin递推算法计算线性预测系数
• 参数可调：支持预测阶数、帧长、帧移等关键参数自定义设置
• 信号重构：基于LPC系数实现语音信号的精确重构
• 性能评估：提供信噪比(SNR)计算、误差曲线可视化等评估手段
• 对比分析：生成原始信号与重构信号的时域波形和频谱对比图

使用方法

1. 准备输入信号：准备.wav格式语音文件或连接麦克风
2. 设置参数：根据需要调整预测阶数、帧长、帧移和窗函数类型
3. 运行分析：执行主程序完成LPC系数提取和信号重构
4. 查看结果：分析输出的重构音频、误差曲线、SNR指标和对比图谱
5. 参数优化：根据误差分析结果调整参数以提高重构质量

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 音频采集需要麦克风设备（可选功能）

文件说明

主程序模块实现了系统的核心处理流程，包括语音信号的读取与预处理、线性预测系数的计算、语音信号的重构生成、重构误差的定量分析与可视化展示，以及各项评估指标的计算与结果输出。该模块整合了完整的LPC分析重构链路，提供参数接口供用户调整模型配置。