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音频重采样算法设计与实现

作　者: 韩涛
导　师: 马鸿飞
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 数字信号处理多抽样率信号处理音频重采样插值抽取
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着数字信号处理理论和算法的发展,多抽样率信号处理在多媒体信号处理领域显得越来越重要。为了减少计算复杂度和存储复杂度,采样速率转换技术是十分必要的,音频重采样算法可以用来实现音频信号任意采样速率之间的转换。本文首先简要介绍了多抽样率信号处理的基本概念和原理,设计了三种音频重采样算法,分别是基于线性插值的音频重采样算法、基于拉格朗日插值的音频重采样算法以及基于正弦插值的音频重采样算法,并用这三种算法实现了音频信号的重采样。线性插值基于插值点相邻两点的幅值来线性计算插值点的具体幅值,拉格朗日插值是利用拉格朗日插值多项通过设置好长度的窗口来计算插值点的具体幅值,正弦插值是用三角多项式通过预先设置好长度的窗口来求得插值点的幅值。本文实现了所设计的三种算法,这些算法可实现任意采样速率之间的转换,并支持上采样和下采样。在音频信号转换时间开销、信噪比和段信噪比等方面的测评结果表明所设计的三种算法既可以保证较高的重构信号质量,同时还具有较高的转换效率。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 多抽样率信号处理的引入及发展  7-8
  1.2 多抽样率信号处理在多媒体技术中的应用  8-9
  1.3 论文研究内容  9
  1.4 论文结构安排  9-11
第二章重采样技术简介  11-31
  2.1 重采样  11-12
  2.2 插值及抽取  12-20
    2.2.1 整数倍抽取  13-16
    2.2.2 整数倍插值  16-19
    2.2.3 整数倍抽取和内插的应用  19-20
  2.3 抽样系统中的恒等变换  20-21
  2.4 多抽样系统中的易位  21-23
  2.5 滤波器的实现  23-31
    2.5.1 重采样的滤波器实现  23-26
    2.5.2 多级实现  26-31
第三章音频重采样算法设计与实现  31-55
  3.1 音频重采样  31-32
  3.2 音频重采样算法设计  32-36
    3.2.1 线性重采样  32-33
    3.2.2 拉格朗日重采样  33-35
    3.2.3 正弦重采样  35-36
  3.3 重采样算法的实现  36-53
    3.3.1 线性重采样算法  36-42
    3.3.2 拉格朗日重采样算法  42-48
    3.3.3 正弦重采样算法  48-53
  3.4 本章小结  53-55
第四章性能评估  55-65
  4.1 音频测试  55-56
  4.2 性能评估与结论  56-64
    4.2.1 时间开销  56-58
    4.2.2 信噪比  58-61
    4.2.3 段信噪比  61-64
  4.3 小结  64-65
第五章结论  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-73
研究成果  73

音频重采样算法设计与实现

内容摘要

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