Signalverarbeitung

Fragen und Antworten für Praktiker der Kunst und Wissenschaft der Signal-, Bild- und Videobearbeitung

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So wenden Sie einen Filterkern an
Ein Filter, der für digitale Signale wie Audio-, Video- oder Bildverarbeitung verwendet werden kann, kann mithilfe einer Matrix ("Kernel") definiert werden, die die Umgebung gewichtet (dies ist eine Beschreibung, die ich in Vorlesungsunterlagen von jemand anderem gelesen habe). Der Kernel definiert einen Erodierfilter .⎛⎝⎜111111111⎞⎠⎟(111111111)\left(\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ …
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Rekonstruktionsfilter - Wie funktioniert das eigentlich?
Ich versuche, mein eigenes Verständnis für den Religionskrieg um 192kHz als Abtastrate für die Wiedergabe zu entwickeln (das Internet scheint auf beiden Seiten eine Fülle von Material zu haben). Ich habe Probleme zu verstehen, wie Rekonstruktionsfilter funktionieren. Das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem , das oft vom Anti-192-Lager zitiert wird, besagt grundsätzlich, dass eine …
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Tiefpassfilter erster Ordnung
Ich versuche, den Tiefpassfilter erster Ordnung besser zu verstehen: Zusammenfassung : Laut Wikipedia liefert ein Tiefpassfilter erster Ordnung in diskreter Zeit Folgendes: Y.( s )U.( s )=ωcs +ωcY(s)U(s)=ωcs+ωc \frac{Y(s)}{U(s)}= \frac{\omega_{c}}{s+\omega_{c}} ergibt y[k]=(ωcTs1+ωcTs)u[k]+(11+ωcTs)y[k−1]y[k]=(ωcTs1+ωcTs)u[k]+(11+ωcTs)y[k−1] y[k] = \left(\frac{\omega_c T_{s}}{1+\omega_{c} T_{s}} \right) u[k]+\left(\frac{1}{1+\omega_c T_{s}}\right) y[k-1] oder y[k]=αu[k] + (1−α)y[k−1]y[k]=αu[k] + (1−α)y[k−1] y[k] =\alpha \, …
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Ausgangsbedingungen für im Zustandsraum beschriebene Systeme - LTI oder nicht?
Angenommen, wir haben ein System von x˙(t)y(t)=Ax(t)+Bu(t)=Cx(t)+Du(t)x˙(t)=Ax(t)+Bu(t)y(t)=Cx(t)+Du(t)\begin{aligned} \dot{x}(t) &= Ax(t) +Bu(t) \\ y(t) &= Cx(t)+Du(t) \end{aligned} Dabei sind die Zustandsvariablen, die Ausgabe und die Eingabe. Alle Matrizen sind konstant. Die gleiche Frage gilt für den Einzelfallx(t)x(t)x(t)y(t)y(t)y(t)u(t)u(t)u(t) x[n+1]y[n]=Ax[n]+Bu[n]=Cx[n]+Du[n]x[n+1]=Ax[n]+Bu[n]y[n]=Cx[n]+Du[n]\begin{aligned} x[n+1] &= Ax[n] +Bu[n] \\ y[n] &= Cx[n]+Du[n] \end{aligned} Es ist bekannt, dass …
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Wann und wie benutzt man einen Wiener Filter?
Ich versuche, einen Einblick in dieses Thema zu bekommen. Soweit ich weiß, tritt ein bestimmtes Signal in ein Wiener Filter ein und die Ausgabe ist eine Schätzung eines gewünschten Signals. Dann kann man das gewünschte Signal zum Ausgang des Filters subtrahieren und den Schätzfehler berechnen. Dieses Diagramm würde das darstellen, …
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Warum reduziert der trennbare Filter die Kosten für die Berechnung des Bedieners?
Ein trennbarer Filter in der Bildverarbeitung kann als Produkt von zwei einfacheren Filtern geschrieben werden. Typischerweise wird eine zweidimensionale Faltungsoperation in zweidimensionale Filter unterteilt. Dies reduziert die Kosten für die Berechnung des Bedieners. Warum sind die Rechenkosten niedriger, wenn ich einen trennbaren Filter verwende? Ich kann nicht verstehen, warum 2 …
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Auswirkung der Fensterung auf den Lärm
Ich verstehe, dass das zeitliche Abschneiden eines Signals den Frequenzgang abhängig vom gewählten Fenster "verschmiert". Im Allgemeinen ist der Frequenzgang umso abgeflachter, je kürzer die Signaldauer ist (siehe hier: http://www.thefouriertransform.com/pairs/box.php ): Wie wirkt sich die Fensterlänge jedoch auf den Frequenzgang des (bandbegrenzten additiven weißen Gaußschen) Rauschens aus? Angenommen, ein rechteckiges …
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Wie wähle ich die Parameter eines Kalman-Filters aus?
Angenommen, ich möchte die Position eines Autos in 2D verfolgen. Was ich als Sensordaten bekomme, ist meine aktuelle Position. Mein Zustand ist alsox =⎛⎝⎜⎜⎜xyx˙y˙⎞⎠⎟⎟⎟x=(xyx˙y˙)\mathbf{x} = \begin{pmatrix}x\\y\\\dot{x}\\\dot{y}\end{pmatrix} Dabei ist die Position in m von einem vordefinierten Punkt entfernt, ist die Geschwindigkeit in m / s zur Startzeit und ist die Beschleunigung …
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Was ist der Unterschied zwischen natürlicher Antwort und Null-Eingangsantwort?
Ich bin neu bei DSP und habe verschiedene Antworten eines Systems durchlaufen, das einer Eingabe unterzogen wurde. Mein Verständnis der Eingangsantwort Null ist: Es ist die Antwort / Ausgabe des Systems, wenn das Eingangssignal auf Null gesetzt wird. Mit anderen Worten, wenn ein System durch eine lineare Konstantkoeffizientendifferenzgleichung beschrieben wird, …
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Fourier-Transformations-Artefakte
Mein Ausgangspunkt im Folgenden ist ein radialsymmetrisches Zufallsfeld. Wenn ich die Fourier-Transformation davon nehme (und sie im Logarithmus zeichne, um die Muster hervorzuheben), erhalte ich das folgende Bild im Fourier-Raum: Wie Sie sehen können, gibt es einen radialsymmetrischen Teil konzentrischer Kreise, der mit einem Kreuzmuster überlagert ist. Nun, ich verstehe …
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