Číslicové Zpracování Signálů

Podklady k prezentaci semestrální práce

Petr Fousek & Vadim Závodný

Zadání

  • Srovnání vyhlazených odhadů spektrální výkonové hustoty pomocí LPC, reálného kepstra a Welchovou metodou.

  • Odhady spektrální výkonové hustoty hlásky

    Parametry signálu: 1208 vzorků, fvz=8000 Hz, a8k.wav/16bit

    Welch-64 spektrálních čar. LPC-10. řád chybového filtru. Kepstrum-30 koeficientů.

    Změna parametrů metod

    Veliký počet vzorků pro všechny metody (Welch=256, LPC=18, Ceps=60)

    LPC model - kořeny v Z rovině

    Malý počet vzorku pro průměrovací metody (Welch=16, LPC=6, Ceps=10)

    LPC model - kořeny v Z rovině

    Změna parametrů signálu

    Vliv malého počtu vzorků se nejprve projeví na Kepstrálním odhadu: počet vzorků=256.

    Další snížení počtu vzorků se projevi na Welchově metodě: počet vzorků=32.

    Posuďte sami z čeho je schopna metoda LPC rekonstruovat odhad PSD (asi 1/2 základní periody hlasového signálu)

    Druhá polovina signálu je doplněná nulami. (min. délka segmentu pro metodu Welch)

    Vliv přítomnosti bílého šumu

    Signál + Šum s parametrem SNR= 30 dB

    Jediná Welchova metoda je ještě použitelná.

     


    Vstupní signál je generován pomocí 3 sinusových průběhů se stejnou amplitudou.

    f1=1300 Hz, f2=1400 Hz, f3=3300 Hz, fvz=8000 Hz.

    Optimální volba parametrů při délce signálu 8000 vzorků.

    Welch= 512, LPC= 8, Kepstrum= 200

    Je vidět, že i při velkém, počtu koeficientů se analýza pomocí kepstra míjí účinkem.

     

    Změníme řád na:Welch=128,LPC=80,Kepstrum=20.

    ....kepstrum se nezlepšilo, metoda LPC se rovněž příliš nemění, Welch již porušuje podmínku

    frekvenčního rozlišení.

     

    Zkusíme signál zašumět bílým šumem 0dB:

    ...Welchova metoda funguje, LPC rovněž, kepstrální analýza naprosto selhává. Při zkracování vstupní posloupnosti na minimum zůstává pouze metoda LPC, které je však potřeba hodně zvýšit řád.

    Jěště použitý m-file, ten je zde.