MATLAB实现的语音信号LPC分析与重构系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现语音信号的线性预测分析，支持自动计算LPC系数与最佳预测阶数，通过误差评估优化重构效果。可完整处理语音采集、分析与重构流程，适用于语音处理教学与研究。

详 情 说 明

基于线性预测系数（LPC）的语音信号分析与重构系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的语音信号分析与重构系统。系统基于线性预测分析（LPA）技术，能够对输入的语音信号进行特征提取、参数分析和信号重构。通过计算语音信号的线性预测系数（LPC）与最佳预测阶数，评估预测误差性能，并实现高质量语音重构。该系统在语音编码、信号压缩和语音合成等领域具有重要应用价值。

功能特性

• 语音采集与预处理：支持音频文件输入和实时语音采集，可配置采样率、帧长、帧移等参数
• 线性预测分析：自动计算每帧语音的LPC系数，提供最佳预测阶数选择功能
• 误差分析评估：生成预测误差曲线，直观展示不同阶数下的预测效果
• 语音重构合成：基于LPC系数实现语音信号的精确重构
• 结果对比展示：提供原始语音与重构语音的波形对比及误差分析报告

使用方法

1. 准备输入数据：准备.wav格式的音频文件或配置实时录音设备
2. 配置分析参数：（可选）设置预测阶数范围、采样率、帧长、帧移等参数
3. 运行分析系统：执行主程序开始语音分析与重构流程
4. 查看输出结果：系统将生成LPC系数、最佳阶数、重构语音及对比分析报告

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 音频处理工具箱（Audio Toolbox，如使用实时录音功能）
• 至少4GB内存（建议8GB以上用于处理长语音文件）

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能，包括语音信号的读取与预处理、线性预测系数的计算与分析、最佳预测阶数的自动确定、语音信号的合成重构，以及分析结果的可视化展示与输出。该文件通过模块化设计实现了完整的处理流程，用户可通过调整参数配置来适应不同的应用需求。