从零基础深入学习的语音信号处理系统
🎧 语音信号处理系统知识导航（持续更新）
本系列博客围绕 语音信号处理系统 展开，涵盖从基础信号理论到频域分析、滤波器设计、FFT 实现等多个方面，适合初学者系统学习与工程开发参考。
本系统整理汇总了语音信号处理中的关键模块内容，共分为六大部分。
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📌 一、数字信号与系统
数字信号与系统基础：介绍语音信号的模拟与数字特性，涵盖模数与数模转换中的采样、量化与编码机制，以及离散时间信号与系统的基本分类。这一部分为数字信号处理奠定理论基础。
- 模拟信号与数字信号
- 模数和数模转换中的采样、量化、编码
- 离散时间信号与系统
📌 二、数字信号的时域分析
数字信号的时域分析：主要讲解线性时不变系统的卷积性质、差分方程的构建与求解，为后续滤波器的设计与系统分析提供了工具手段。
- LTI系统的卷积和
- 卷积和的解法
- 差分方程
- 差分方程的解法
📌 三、数字信号的频域转换
数字信号的频域变换：围绕傅里叶变换、DTFT、DFS及Z变换等频域工具进行详细解析，使读者能从频域角度理解信号特性与系统行为。
- 傅里叶变化介绍
- 离散时间傅里叶变换 DTFT
- 傅里叶级数 DFS
- Z变换（一）
- Z变换（二）
📌 四、数字信号的频域分析
数字信号的频域分析：进一步探讨频率响应、传递函数、极点与零点等重要频域指标在系统性能分析中的应用，并引入逆系统与回声消除的实际案例。
- 滤波器介绍
- 卷积和的频域分析
- 差分方程的频域分析
- 极点与零点的频域分析
- 三种特殊的系统
- 逆系统
📌 五、计算机中傅里叶变换
计算机中的傅里叶变换实现：重点讲解离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）算法，分析频谱泄露、窗函数选择等影响，凸显信号离散处理中的关键问题。
- DFT 离散傅里叶变换
- DIT-FFT 算法
- DIF-FFT 算法
- 采样和截断的影响
📌 六、数字滤波器的实现
数字滤波器的实现：系统讲解IIR与FIR滤波器的设计方法及实现路径，是将理论知识落地为实际算法与工程系统的关键环节。
- IIR 滤波器设计
- 脉冲响应不变法实现IIR滤波器
- 双线性不变法实现IIR滤波器
- 窗函数法实现FIR滤波器
📌 七、常用滤波器的原理
常用滤波器的原理：将持续更新一些在音频开发中，常用的一些滤波器设计原理和应用场景。
- 语音信号处理二十八——采样率转换
✅ 推荐阅读方式：
按章节顺序，从基础理论学起，每篇文章内容相对独立，便于按需查阅。
💡 本导图配套思维导图版本，可视化查看知识体系。
💡本文中会使用matlab工具进行演示，读者可以直接使用matlab进行进一步学习验证
💡本文中思维导图由于大小原因，建议使用mermaid查看
通过上述内容的系统学习，读者可以逐步建立起从语音信号采集到分析处理的完整知识链条，为后续深入研究语音识别、语音合成、语音增强等高级语音技术打下坚实基础。本系统内容以理论与实例并重、概念与推导并举的方式，力求在保持学术深度的同时，增强理解与实用性。
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