语音信号线性预测分析(2)

计算机与信息技术学院综合性、设计性实验报告

一、实验目的：

综合采用各种线性预测分析的方法，能够达到预测更为准确。要求掌握各种下列语音信号线性预测分析技术，提高学生数字语音信号处理的能力。利用MATLAB编程环境和强大的处理功能，实现语音信号线性预测。主要训练如下的项目从而获得线性预测的综合能力：

1、LPC方程的自相关解法。 2、LPC参数到LSP参数的转换。 3、LSP参数到LPC参数的转换。 4、LPC参数到ISP参数的转换。

二、实验仪器或设备：windowsXP下的Matlab编程环境 三、总体设计（设计原理、设计方案及流程等）

线性预测编码原理：利用过去的样值对新样值进行预测，然后将样值的实际值与其

预测值相减得到一个误差信号，显然误差信号的动态范围远小于原始语音信号的动态范围，对误差信号进行量化编码，可大大减少量化所需的比特数，使编码速率降低。

1.LPC方程的自相关解法

利用对称托普利兹(Toeplitz)矩阵的性质，自相关法求解可用Levinson-Durbin（莱文逊-杜宾）递推算法求解。该方法是目前广泛采用的一种方法。利用Levinson-Durbin算法递推时，从最低阶预测器开始，由低阶到高阶进行逐阶递推计算。 自相关法递推过程如下:

E 0 r 0 Ei (1 ki2)E(i 1)

ki r(i)- a

j 1

i-1

(i-1)

j

r(i j) E(i 1) ， 1 i p