三电平削波的matlab实现

基音周期是表征语音信号本质特征的参数，对语音信号基音周期的估值的方法很多,最基本的方法有短时自相关的基音周期估值和平均幅度差函数法的基音周期估值

 第一种方法是先对信号进行低通滤波再进行自相关计算。第二种方法先对语音信号进行中心削波处理,再进行自相关计算。

常用的削波方法有中心削波和三电平削波

中心削波后短时自相关函数计算量大，为了克服这个问题，可以采用三电平削波法。

matlab的实现函数如下:

% 程序3.10：sandianpingxuebo.m
%读入数据 采样fs=8KHz 采样位数16bit 长度320样点
fid=fopen('voice.txt','rt');               %打开语音文件
[a,count]=fscanf(fid,'%f',[1,inf]);         %读语音文件
L=length(a);                         %测定语音的长度
m=max(a);
for i=1:L
a(i)=a(i)/m;                        %数据归一化
end

%找到归一化以后数据的最大值和最小值
m=max(a);                          %找到最大的正值
n=min(a);                           %找到最小的负值
%为保证幅度值与横坐标轴对称，采用计算公式是n+(m-n)/2,合并为(m+n)/2
ht=(m+n)/2;
for i=1:L;                           %数据中心下移 保持和横坐标轴对称
a(i)=a(i)-ht;
end
figure(1);                           %画第一幅图
subplot(2,1,1);                       %第一个子图
plot(a,'r');                               %r stands for the color of the line
axis([0,1711,-1,1]);                   %确定横、纵坐标的范围
title('三电平削波前语音波形');           %图标题
xlabel('样点数');                     %横坐标
ylabel('幅度');                     %纵坐标

coeff=0.7;                          %中心削波函数系数取0.7
th0=max(a)*coeff;                    %求三电平削波函数门限(threshold)
for k=1:L ;                          %三电平削波
    if a(k)>=th0
        a(k)=a(k)-th0;
    elseif a(k)<=(-th0);
        a(k)=a(k)+th0;
    else
        a(k)=0;
    end     
end
m=max(a);                
for i=1:L;                        %三电平削波函数幅度的归一化
a(i)=a(i)/m;
end
subplot(2,1,2);                    %第二个子图
plot(a,'r');
axis([0,1711,-1,1]);               %确定横、纵坐标的范围
title('三电平削波后语音波形');       %图标题
xlabel('样点数');                 %横坐标
ylabel('幅度');                 %纵坐标
fclose(fid);                      %关闭文件

%没有经过三电平削波的修正自相关计算
fid=fopen('voice.txt','rt');
[b,count]=fscanf(fid,'%f',[1,inf]);
fclose(fid);
N=320;                          %选择的窗长
A=[];
for k=1:320;                    %选择延迟长度
sum=0;
for m=1:N;
sum=sum+b(m)*b(m+k-1);        %计算自相关
end
A(k)=sum;
end
for k=1:320 
    B(k)=A(k)/A(1);               %自相关归一化
end

figure(2);                         %画第二幅图
subplot(2,1,1);                     %第一个子图
plot(B,'k');
title('三电平削波前修正自相关');       %图标题
xlabel('延时k');                    %横坐标
ylabel('幅度');                    %纵坐标
axis([0,320,-1,1]);

%三电平削波函数和修正的自相关方法结合
N=320;                          %选择的窗长
A=[];
for k=1:320;                    %选择延迟长度
sum=0;
for m=1:N;
sum=sum+a(m)*a(m+k-1);        %对削波后的函数计算自相关
end
A(k)=sum;
end
for k=1:320 
    C(k)=A(k)/A(1);               %自相关归一化
end

subplot(2,1,2);                     %第二个子图
plot(C,'k');
title('三电平削波后修正自相关');       %图标题
xlabel('延时k');                    %横坐标
ylabel('幅度');                    %纵坐标
axis([0,320,-1,1]);