procesamiento digital de seÑales con matlab

Ing. Víctor E. Quevedo Dioses

CICLO 2013-III Módulo:IIUnidad: I Semana:3

PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES

Ingeniería Industrial

CON MATLAB

CONTENIDOS TEMÁTICOS

PROCESAMIENTO DIGITAL DE VOZ CON MATLAB

CONTENIDO:

ESPECTRO DE LA SEÑAL DE VOZ

CONVOLUCION

ESPECTRO DE LA SEÑAL DE VOZ

El espectro de una señal es la medida de la distribución de amplitudes

de cada frecuencia. En palabras sencillas representa a cada frecuencia

contenida en una señal y su intensidad. Por ejemplo para las ondas de

radio de la tv; estas señales se componen de diversas frecuencias con

distintas amplitudes (para enviar toda la información de imágenes y

sonido) - el conjunto de estas sería el espectro de frecuencias de esa

señal.

Obtener el espectro de una señal.

Análisis Espectral usando MATLABAnálisis Espectral usando MATLAB

Para este trabajo practico se usara como herramienta el MATLAB R2008a para representar señales de voz en el dominio del tiempo (formas de onda) y en el dominio de la frecuencia (espectro), mediante el comando plot.

Por lo tanto se Ingresara archivos de sonido de señales de voz en formato .wap (sonido WAVE de Microsoft) al espacio de trabajo de MATLAB, mediante el comando wavread.

Programa grabador de sonido

Los comandos a usar para el análisis espectral de las muestras son:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

>> clear;

>> x=wavread('D:\Documents and Settings\YOABEL\Mis documentos\abel.wav');% archivo de audio.

>> plot(x) % gráfica en el dominio del tiempo.

>> Y=fft(x); % transformada rápida de Fourier.

>> A=Y.*conj(Y); % potencia de la señal.

>> f=(100:3000); % espectro de frecuencia.

>> plot(f,A(1:2901)); % gráfica en el dominio de la frecuencia.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ESPACIO DE TRABAJO DE MATLAB

GRAFICA EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

GRAFICA EN EL DOMINIO DEL LA FRECUENCIA

Su mayor potencia 1.5 KHz

Ancho de banda de la señal de Audio abel.wav

El ancho de banda (BW),para esta señal de audio abel.wav es :

BW = 3000 Hz – 100 Hz = 2900 Hz = 2.9KHz

GENERACIÓN DE ARCHIVO guitarra.WAVGENERACIÓN DE ARCHIVO guitarra.WAV

Programa grabador de sonido

ANÁLISIS ESPECTRAL DE LAS ANÁLISIS ESPECTRAL DE LAS MUESTRASMUESTRAS

Los comandos a usar para el análisis espectral de las muestras son:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

>> clear;

>> x=wavread('D:\Documents and Settings\YOABEL\Mis documentos\Mi música\guitarra.wav'); % archivo de audio.

>> plot(x) % gráfica en el dominio del tiempo.

>> Y=fft(x); % transformada rápida de Fourier.

>> A=Y.*conj(Y); % potencia de la señal.

>> f=(100:3000); % espectro de frecuencia.

>> plot(f,A(1:2901)); % gráfica en el dominio de la frecuencia.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ESPACIO DE TRABAJO DE MATLAB

GRAFICA EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

GRAFICA EN EL DOMINIO DEL LA FRECUENCIA

Su mayor potencia 2.7 KHz

Ancho de banda de la señal de Audio guitarra.wav

El ancho de banda (BW),para esta señal de audio abel.wav es :

BW = 3000 Hz – 100 Hz = 2900 Hz = 2.9KHz

• Cual es su concepto sobre espectro• Cual es la frecuencia de señal de la voz humana?• Cual es su concepto de Ancho de Banda?• Como se digitaliza una señal de Audio?

Preguntas

Ley de Convolucion

http://www.youtube.com/watch?v=mpej-E3SOuw

Dos operaciones importantes para el entendimiento de los sistemas de procesamiento digital de señales son la Convolución y la Correlación. Convolución Considere el sistema lineal discreto e invariante en el tiempo mostrado en la figura 3.1. La entrada discreta esta dada por la señal x(n), mientras que la salida es y(n). Es conocido que al aplicarle como entrada a este sistema un impulso unitario discreto responde con una salida dada por la secuencia h(n).

Fig Relación entrada-salida de un sistema lineal discreto.

Entonces, la salida y(n) correspondiente a una entrada discreta arbitraria x(n) esta dada por

A esta fórmula se le conoce como Sumatoria de Convolución. Se dice que x(n) y h(n) se convolucionan para dar la salida y(n) y para esto se usa la notación abreviada

Si la señal x(n) tiene una longitud finita N, mientras que h(n) tiene una longitud M, entonces la salida correspondiente y(n) tendrá una longitud N+M-1.

Convolución 1. Realice manualmente las operaciones para obtener la Convolución de: x(n)={2,2,-1,-1,1,1} h(n)={4, 5, 3, 2, 1}

2 2 -1 -1 1 1

8 8 -4 -4 4 4 4

10 10 -5 -5 5 5 5

6 6 -3 -3 3 3 3

4 4 -3 -3 2 2 2

2 2 -1 -1 1 1 1

Y[n]={8,18,12,1,2,6,5,4,3,1} n={4,5,3,2,1}

x(n) h(n)

2. Confirme este resultado en Matlab, de la siguiente manera: x=[2,2,-1,-1,1,1]; h=[4,5,3,2,1]; y=conv(x, h)

GRACIAS