基于MATLAB的语音信号窗函数法滤波与频谱分析系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现个人语音信号的采集、数字化及分析功能。系统可展示语音时域波形与频谱特性，并通过窗函数法和双线性变换设计低通滤波器，满足给定性能指标（通带截止1000Hz，阻带截止1200Hz，通带波纹1dB，阻带衰减15dB），实现语音信号的高效滤波处理。

详 情 说 明

语音信号频谱分析与滤波系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的语音信号处理系统，实现了语音信号的采集、频谱分析和数字滤波处理。系统采用窗函数法结合双线性变换技术设计IIR低通滤波器，能够对个人录制的语音信号进行数字化采样、频谱可视化、滤波处理以及效果评估。

功能特性

• 语音信号采集：支持WAV格式语音文件的读取与数字化采样
• 信号可视化：提供原始语音信号的时域波形和频谱特性展示
• 滤波器设计：根据给定指标（通带截止频率1000Hz，阻带截止频率1200Hz，通带纹波1dB，阻带衰减15dB）自动设计低通滤波器
• 滤波处理：对语音信号进行实时滤波，保留有效频段内容
• 效果对比：直观展示滤波前后信号的时域和频域特征变化
• 性能评估：综合分析滤波器性能及信号处理效果

使用方法

1. 准备个人录制的WAV语音文件（内容："我是自动化几班的某某某"，时长约3秒）
2. 设置采样频率和采样点数参数
3. 运行主程序，系统将自动完成以下处理流程：

- 读取并预处理语音信号 - 显示原始信号的时域波形和频谱图 - 设计符合指标的低通滤波器 - 执行滤波操作并显示结果 - 生成滤波前后对比分析报告

系统要求

• MATLAB R2016b或更高版本
• 信号处理工具箱
• WAV格式语音文件（推荐采样率：8000Hz以上）

文件说明

主程序模块整合了系统的全部核心功能，包括语音数据的读取与参数配置、时域波形的绘制与频谱特征的FFT分析、基于凯塞窗函数和双线性变换法的IIR滤波器设计与响应特性验证、原始信号与滤波后信号的对比处理，以及最终生成包含时域频域变化的综合分析报告。