随机信号分析与处理实验报告
院系：信息工程学院专业：电子信息科学与技术姓名方静学号：030941209指导老师：廖红华
f实验一熟悉MATLAB的随机信号处理相关命令一、实验目的1、利用Matlab对随机熟悉各种随机信号函数的用法2、掌握随机信号的简单分析方法二、实验原理1、语音的录入与打开
在MATLAB中，wavread函数用于读取语音信号，采样值放在向量y中，fs表示采样频率Hz，bits表示
采样位数。N1N2表示读取从N1点到N2点的值。2、语音信号的频域分析
FFT即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。在Matlab信号处理工具箱中，语音信号的频域分析就是对信号进行傅里叶变换后的分析。
4、方差
定义（X2t）EXtmXt2
为随机过程
的方差。方差通常也记为DX（t），随机过程的方差也是时间t的函数由方差的
定义可以看出，方差是非负函数。
5、自相关与互相关
自相关和互相关分别表示的是两个时间序列之间和同一个时间序列在任意两个不同时刻的取值之间的
相关程度，即互相关函数是描述随机信号xtyt在任意两个不同时刻t1，t2的取值之间的相关程度，自相
关函数是描述随机信号xt在任意两个不同时刻t1，t2的取值之间的相关程度。
互相关函数给出了在频域内两个信号是否相关的一个判断指标，把两测点之间信号的互谱与各自的自
谱联系了起来。它能用来确定输出信号有多大程度来自输入信号，对修正测量中接入噪声源而产生的误差
非常有效
事实上，在图象处理中，自相关和互相关函数的定义如下：设原函数是ft，则自相关函数定义为
Ruftft，其中表示卷积；设两个函数分别是ft和gt，则互相关函数定义为Ruftgt，它反映的
是两个函数在不同的相对位置上互相匹配的程度。
6短时过零率与短时能量
语音一般分为无声段，清音段和浊音段。由于语音信号是一个非平稳过程，不能用处理平稳信号的信
号处理技术对其进行分析处理。但由于语音信号本身的特点，在1030ms的短时间范围内，其特性可以看作
是一个准稳态过程，具有短时性，因此采用短时能量和过零率来对语音进行端点检测是可行的。
信号的短时能量定义为：设语音波形时域信号为xt，加窗分帧处理后得到第
帧语音信号为x
m则定
义的短时能量函数如下：
x
mwmx
m，0mN1，wm1m0N1w
0
m为其他值，其中
01T2T……并且N为帧长，T为帧移长度。短时过零率表示一帧语音中语音信号的波形穿过横轴的零r