重庆大学数字信号处理大作业报告.pdf
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1、数字信号数字信号处处理理课课外外实验设计实验设计 音音频频采采样样和和频谱频谱混叠混叠课程名称:数字信号处理 院 系:通信工程学院 专 业:通信 01 班 年 级:2013 级 姓 名:叶汉霆 学 号:20134414 指导教师:吴华 实验时间:2015.11.26 重庆大学20134414 通信 01 班叶汉霆1一、一、实验目实验目的:的:1、熟悉 MATLAB 语言的基本用法;2、掌握 MATLAB 语言中音频数据与信息的读取与播放方法;3、掌握在 MATLAB 中设计滤波器的方法;4、掌握 MATLAB 语言中信号频谱的绘制方法。5、对采样定理进行初步验证,体会频谱混叠现象,并大致确定音
2、频信号的最低采样频率。二、二、实验原理:实验原理:现实当中遇到的绝大多数信号都是连续的,即所谓的连续信号。如语音、图像、温度压力电流等都是模拟信号。要利用数字信号处理技术实现对这些信号的处理,需要借助对这些信号的处理,需要借助A/D转换,先将模拟信号转变为数字信号后才能利用数字技术对其进行加工处理。因此,采样是从连续到离散的桥梁。如果选择的采样频率太低,及fs=2fm,则对已采样信号进行恢复时不会产生失真,实验一中的采样频率 44100Hz2*20000Hz,因此采样后恢复的信号不失真,几乎和原始信号一致;第二问中采样频率 5512Hz 不满足与原始信号频率的 2 倍关系即采样定理的约束条件,
3、因此频谱会出现混叠,采样后恢复的信号在高频处有失真,采样后的声音听起来也会出现混叠的效果,音质远远不如当采样频率为 44100Hz 时。对第三问对第三问,首先查阅资料可知,人能够发出的声音在 65Hz 到 1100Hz 之间,因此只有当 fs2200Hz 时频谱不会发生混叠,由此可以估计音频发生混叠的采样频率应该在2200Hz 左右。并且采样频率越低,混频现象应该越严重。见 Figure3-Figure7 分别用 44100Hz、8820 Hz、4410 Hz、2205 Hz、1470 Hz 五种采样频率对录音采样。由图形分析可知,当采样频率低于一定的频率时,采样频率越低,频谱的混叠现象越严重
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