Фильтрация сигнала. Шум.

[Sith]

Здравствуйте ув. Форумчане!
Столкнулся с такой проблемой - необходимо отфильтровать сигнал от шума (скриншот спектра сигнала и сам сигнал прилагается). Я новичек в решении таких задач, и полистав наш форум, и интернет не смог реализовать фильтрацию, и поэтому обращаюсь к вам за помощью.

Я предполагаю, что это белый шум, из за его равномерности вдоль всего спектра сигнала.
В интернете вычитал, что для подавление белого шума наиболее подходящим является медианный фильтр. Так же пробовал фильтровать с помощью фильтра низких частот, но и там и там возникли проблемы - либо я неправильно настраиваю фильтры, либо все делаю в принципе не правильно :(...
Товарищи, подскажите пожалуйста, в каком направлении "копать" ??? Что я сделал не правильно?
Свои наработки и сам сигнал выкладываю во вложениях.
Заранее спасибо!

[Sith]

Добрового времени суток, ув. коллеги! Все также безуспешно пытаюсь решить данную проблему фильтрации. Все так же сталкиваюсь с трудностями. А именно, после того как с помощью Auto Power Spectrum отображаю спектр сигнала, я предполагаю, что частота несущей - это частота с самой большой амплитудой(в моем случае 2100 Гц), а все те амплитуды, что ниже - шумы. (см. рис. 1)


Делаю БПФ, для перехода в частотную область, ставлю фильтр высоких частот от 2000 Гц, чтобы подавить все нижние, и делаю обратное преобразование фурье, но при этом, спектр не меняется, а лишь "съедаются" края сигнала, как видно на скриншоте ниже.



Ув. Коллеги, прошу вашего совета, скажите - что я делаю не так???... Я ведь еще совсем зеленый в , а для самообучения иногда очень нехватает совета опытного специалиста Заранее спасибо!

Тело самой программы.



Саму программу и аудио сигнал так же добавляю.

[mixail_]

Sith, вы же знаете свою полосу частот, поставьте ФНЧ на нее (во временной области). В примерах LV поищите по слову lowpass (например FIR Filtering and Response.vi Pulse Demo.vi)

[Sith]

Sith, вы же знаете свою полосу частот, поставьте ФНЧ на нее (во временной области). В примерах LV поищите по слову lowpass (например FIR Filtering and Response.vi Pulse Demo.vi)

Пробовал подавать на ФНЧ массив данных временнОй области (Y составляющие волны), но в итоге он режет мне информативную часть спектра(сигнал фазово манипулирован для передачи двоичных данных), в итоге вся информация теряется.

На самом первом скриншоте в начале темы, я показал где находятся шумовые составляющие с помощью программы Signal analyzer. Но как их убрать, не навредя основному сигналу?..... Я до сих пор не могу разобраться :(

[Sith]

В Большенстве источников прочитал, что для подавления шума необходимо вычесть из амлитудного спектра сигнала - амлетудный спектр заранее записанного шума. Но если этого записанного шума нет, тогда что делать???... Как будто бьюсь головой об стену... и Examples в смотрел, и читал учебники по ЦОС, но все равно не монял, как поступать конкретно в моей ситуации, когда в Фазово-манипулированном сигнале присутствуют шумы

[IvanLis]

Пробовал подавать на ФНЧ массив данных временнОй области (Y составляющие волны), но в итоге он режет мне информативную часть спектра(сигнал фазово манипулирован для передачи двоичных данных), в итоге вся информация теряется.(

Значит Вы неверно выбрали частоту среза.

На самом первом скриншоте в начале темы, я показал где находятся шумовые составляющие с помощью программы Signal analyzer. Но как их убрать, не навредя основному сигналу?..... Я до сих пор не могу разобраться :(

Вы бы полностью картинку положили, не понятно что там вообще изображено. Что за величины по осям X и Y. Судя по виду, это оконная обработка, как минимум STFT или Wavelet. Отсюда и неверные выводы и действия.

[Sith]

Значит Вы неверно выбрали частоту среза.

Скорее всего.

Вы бы полностью картинку положили, не понятно что там вообще изображено. Что за величины по осям X и Y. Судя по виду, это оконная обработка, как минимум STFT или Wavelet. Отсюда и неверные выводы и действия.

Вы совершенно правы, это оконная обработка, подобную спектограмму можно получить и средствами , например TFA STFT Spectrogram , что я и хочу попробовать реализовать в ближайшее время. А насчет осей: Y - это частоты, а X - время. Картинка кстати вся. Сам сигнал длится около двадцати секунд. Выше данного изображения просто черное поле (обозначающее скорей всего отсутствие каких либо гармоник)

[IvanLis]

Если честно, я не понимаю, что Вы хотите получить на выходе.
У Вас практически идеальный сигнал:

Что Вы хотите получить после фильтрации и для чего ее выполняете?

[mixail_]

Sith, фильтр нужен чтобы выделить вашу полосу (т.е. ваш сигнал + шум), фильтром вы шум в основной полосе убрать не сможете. почему вы решили что у вас фазаманипулированный сигнал, а не икм?

[Sith]

Что Вы хотите получить после фильтрации и для чего ее выполняете?

Была поставлена задача, устранить шум (указан именно тот участок, что отмечен на первом скриншоте), т.к. мешает чтению данных. Пытался его подавить с помощью медианного фильтра, выделяя с помощью дискретного синусного преобразования именно ту полосу шириной в 1000гц (эта ширина(по оси Y) зашумленного спектра, который изображен на все том же первом скриншоте), но все равно необходимая информация не была считана.

Sith, фильтр нужен чтобы выделить вашу полосу (т.е. ваш сигнал + шум), фильтром вы шум в основной полосе убрать не сможете. почему вы решили что у вас фазаманипулированный сигнал, а не икм?

Сам не решал. Была, скажем так, информация по умолчанию, что это фазаманипулированный сигнал.
Так а какие есть способы удаления шума в основной полосе?

[IvanLis]

Так а какие есть способы удаления шума в основной полосе?

На сколько мне известно нет, по крайней мере в классическом понимании "фильтрация".
Есть например понятие "согласованный фильтр", но это уже не та фильтрация, а больше похоже на "детектирование".

[Sith]

На сколько мне известно нет, по крайней мере в классическом понимании "фильтрация".
Есть например понятие "согласованный фильтр", но это уже не та фильтрация, а больше похоже на "детектирование".

Для меня не принципиально важно, что бы это была именно "фильтрация", мне просто необходимо "подавить" шумы.
насчет согласованной фильтрации, ознакомился с ней в учебнике Федосова и Нестеренко "ЦОС в LabView", и на сколько я понял, согласованные фильтры показывают, есль в зашумленном сигнала - искомый нами сигнал, но который заранее известен, и подается на этот согласованный фильтр. Но в моем ведь случае нет заранее известного искомого сигнала. Есть только зашумленный...

[Borjomy_1]

Можно только сказать... для того, чтобы отделить шум от сигнала, надо понимать, чем шум от сигнала отличается. И детектировать эти отличия.

[IvanLis]

Для меня не принципиально важно, что бы это была именно "фильтрация", мне просто необходимо "подавить" шумы.

Ладно, мы разговариваем немного на разных языках.
Вот спектр Вашего сигнала:

Без имени.png (2.7 КБ) 11665 просмотров

Вы можете выделить на нем частоты которые вам нужны и частоты которые необходимо подавить?

p.s. "Белый шум" присутствует на всех частотах и побороть его не получится никак. С ним можно только смириться и иметь ввиду.

[mixail_]

Ваш файл:
CompressionMethod: 'Uncompressed'
NumChannels: 1
SampleRate: 48000
TotalSamples: 960512
Duration: 20.0107
Title: []
Comment: []
Artist: []
BitsPerSample: 16

Безымянный.png (7.16 КБ) 11652 просмотра

http://audiocoding.ru/article/2008/05/2 ... cture.html
байт 20-21 = 0x01, т.е. это обычный PCM, можете его проиграть - услышите набор тонов
Вам следует погуглить алгоритмы подавления шума звуковых сигналов, например http://wikisound.org/Adobe_Audition_Ada ... _Reduction