MATLAB语音信号处理与分析系统 - 信号生成与滤波设计平台

资 源 简 介

本项目是基于MATLAB开发的语音信号处理系统，集成了语音波形生成（正弦波、方波、三角波等）与滤波器分析与设计功能，适用于信号仿真和教学研究。

详 情 说 明

MATLAB语音信号处理与分析系统

项目介绍

本项目是基于MATLAB平台开发的综合语音信号处理系统，集成了数字信号处理的核心技术与方法。系统提供从语音信号生成、滤波器设计到频域分析的全流程处理功能，通过直观的可视化界面展示处理结果，适用于语音信号处理的教学演示和工程应用。

功能特性

• 语音波形生成: 支持正弦波、方波、三角波等基本波形生成，可灵活设置频率、振幅和持续时间参数
• 滤波器分析与设计: 实现IIR和FIR滤波器的设计，涵盖低通、高通、带通等多种滤波器类型，提供完整的参数分析功能
• 实时滤波处理: 对输入的语音信号进行实时滤波处理，支持文件输入和麦克风采集两种模式
• 频域分析: 通过傅立叶变换分析语音信号的频谱特性，生成频谱图和频谱密度图
• 系统特性分析: 利用Z变换进行离散系统的频响特性和稳定性分析
• 可视化界面: 提供图形化用户界面，实时显示时域波形、频域分析和滤波器特性曲线

使用方法

1. 语音输入选择: 可选择加载.wav格式语音文件或通过麦克风采集实时音频
2. 波形生成设置: 在波形生成模块中设置波形类型、频率、振幅等参数
3. 滤波器设计: 配置滤波器类型（IIR/FIR）、截止频率、滤波器阶数等参数
4. 执行处理: 点击运行按钮，系统将自动完成信号生成、滤波处理和频域分析
5. 结果查看: 在图形界面中查看原始信号与处理后信号的对比波形、频谱分析图和滤波器特性曲线
6. 输出保存: 可导出处理后的音频文件和分析报告文档

系统要求

• 操作系统: Windows 7/10/11, macOS 10.14+, Linux Ubuntu 16.04+
• MATLAB版本: R2018a或更高版本
• 必要工具箱: Signal Processing Toolbox, Audio Toolbox
• 硬件要求: 至少4GB内存，支持音频输入输出设备

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，承担着用户界面管理、信号生成与控制、滤波器设计与应用、频域变换计算以及结果可视化展示等关键功能。具体实现了语音文件的读取与参数解析、多种波形的数学合成、实时音频流的采集处理、各类数字滤波器的参数化设计与频率响应分析、基于快速傅立叶变换的频谱特性计算，以及时域波形、频域谱线和滤波器响应曲线的多维度图形绘制能力。