Шумоподавление на основе прогнозирования в стереофоническом радиосигнале с частотной модуляцией

Изобретение относится к области шумоподавления в принимаемом многоканальном FM-радиосигнале и может использоваться, в частности в стереофоническом FM-радиоприемнике. Достигаемый технический результат - повышение качества звука путем повышения подавления шума в принимаемом многоканальном FM-радиосигнале. Устройство для подавления шума в принимаемом многоканальном FM-радиосигнале представлено как принимаемый средний сигнал и принимаемый побочный сигнал, содержит модуль определения параметров, сконфигурированный для определения одного или нескольких параметров, служащих признаками корреляции и/или декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом, и модуль шумоподавления, сконфигурированный для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала с использованием одного или нескольких параметров. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область технического применения

Настоящее изобретение относится к обработке звуковых сигналов, в частности, к устройству и соответствующему способу улучшения звукового сигнала стереофонического FM-радиоприемника. В частности настоящий документ относится к способу и системе подавления шума в принимаемом стереофоническом FM-радиосигнале.

Предпосылки изобретения

В аналоговой стереофонической FM-радиосистеме (с частотной модуляцией) левый канал (L) и правый канал (R) звукового сигнала передаются в среднем-побочном (M/S) представлении, т.е. как средний канал (М) и побочный канал (S). Средний канал М соответствует суммарному сигналу L и R, например M=(L+R)/2, а побочный канал S соответствует разностному сигналу L и R, например S=(L-R)/2. Для передачи побочный сигнал S модулируется на подавленной несущей 38 кГц и добавляется к немодулированному среднему сигналу М, образуя обратно совместимый уплотненный стереофонический сигнал. Этот уплотненный немодулированный сигнал затем используется для модуляции ВЧ (высокочастотной) несущей FM-передатчика, который, как правило, работает в диапазоне 87,5-108 МГц.

Когда качество приема уменьшается (т.е. уменьшается отношение «сигнал-шум» в радиоканале), канал S в ходе передачи, как правило, страдает сильнее канала М. Во многих реализациях FM-приемника, когда условия приема становятся слишком зашумленными, канал S приглушается. Это означает, что в случае слабого ВЧ-радиосигнала приемник переходит на пониженный уровень от стереофонического сигнала к монофоническому (что обычно именуется монофоническим выпадением).

Даже в том случае, когда средний сигнал М имеет приемлемое качество, побочный сигнал S может быть зашумленным и, таким образом, сильно снижает общее качество звука при микшировании в левый и правый каналы выходного сигнала (которые получаются, например, в соответствии с соотношениями L=M+S, и R=M-S). Когда побочный сигнал S имеет лишь качество от низкого до среднего, существует две возможности: либо приемник выбирает прием шума, связанного с побочным сигналом S, и выводит действительный стереофонический сигнал, содержащий зашумленные левый и правый сигналы, либо приемник отбрасывает побочный сигнал S и переходит на пониженный уровень монофонического сигнала.

Параметрическое стереофоническое (PS) кодирование представляет собой методику из области кодирования звуковых сигналов с очень низкой битовой скоростью передачи данных. PS позволяет кодировать 2-канальный стереофонический звуковой сигнал как монофонический низведенный сигнал в сочетании с дополнительной информацией PS, т.е. с параметрами PS. Монофонический низведенный сигнал получается как комбинация обоих каналов стереофонического сигнала. Параметры PS позволяют PS-декодеру реконструировать стереофонический сигнал из монофонического низведенного сигнала и дополнительной информации PS. Как правило, параметры PS зависят от времени и от частоты, и PS-обработка в PS-декодере, как правило, осуществляется в области гибридного блока фильтров, содержащего ряд блоков квадратурных зеркальных фильтров (QMF).

В документах WO2011/029570, PCT/EP2011/064077 и PCT/EP2011/064084 предложено использовать PS кодирование принимаемого стереофонического FM-сигнала с целью подавления шума, который заключается в принимаемом стереофоническом FM-сигнале. Общим принципом параметрического стереофонического кодирования (PS) на основе технологии шумоподавления в стереофоническом FM-радиосигнале является использование параметров параметрического стереофонического кодирования, получаемых из принимаемого стереофонического FM-сигнала, с целью подавления шума, который заключается в принимаемых левом и правом сигналах. Раскрытие вышеупомянутых патентных документов включается в настоящее раскрытие посредством ссылки.

Сущность изобретения

В настоящем документе описаны способ и система шумоподавления в стереофоническом FM-радиосигнале с использованием инфраструктуры на основе прогнозирования. Инфраструктура на основе прогнозирования является одним из альтернативных подходов к вышеуказанной инфраструктуре на основе параметрического стереофонического кодирования (PS). Как будет описано в настоящем документе, инфраструктура на основе прогнозирования обеспечивает меньшую вычислительную сложность. Кроме того, наблюдалось, что в то же время схема шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-радиосигнале достигает повышенного качества звука по сравнению со схемой шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-радиосигнале.

Согласно одной из особенностей описывается устройство или система, сконфигурированная для подавления шума в принимаемом многоканальном FM-радиосигнале. Многоканальный FM-радиосигнал может представлять собой двухканальный стереофонический сигнал. В частности, принимаемый многоканальный FM-радиосигнал может отображаться, или представляться, или служить признаком среднего сигнала и побочного сигнала. Кроме того, указанный побочный сигнал может служить признаком разности между левым сигналом и правым сигналом стереофонического сигнала.

В одном из вариантов осуществления изобретения указанное устройство содержит модуль определения параметров, сконфигурированный для определения одного или нескольких параметров, служащих признаком корреляции и/или декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом. Указанные один или несколько параметров могут представлять собой параметр а прогнозирования, используемый для определения коррелированной составляющей побочного сигнала с подавленным шумом исходя из принимаемого среднего сигнала, и/или параметр b декорреляции, используемый для определения декоррелированной составляющей побочного сигнала с подавленным шумом исходя из декоррелированной версии среднего сигнала. Кроме того, устройство содержит модуль шумоподавления, сконфигурированный для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала с использованием одного или нескольких параметров. С этой целью модуль шумоподавления не учитывает принимаемый побочный сигнал, например, дискретные значения принимаемого побочного сигнала. Иными словами, принимаемый побочный сигнал не находится на пути сигнала, предназначенном для определения побочного сигнала с подавленным шумом. В частности, модуль шумоподавления может быть сконфигурирован для определения побочного сигнала с подавленным шумом только из принимаемого среднего сигнала (например, из дискретных значений принимаемого среднего сигнала) и одного или нескольких параметров.

Как указывалось выше, модуль определения параметров может конфигурироваться для определения параметра а прогнозирования. Параметр а прогнозирования может служить признаком взаимной корреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом. В частности, модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения параметра а прогнозирования на основе математического ожидания для произведения соответствующих дискретных значений принимаемого среднего сигнала и принимаемого побочного сигнала. В еще более частном случае модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения параметра а прогнозирования с использованием формулы a = E [ S * M ] / E [ M * M ] , где E[·] обозначает оператора математического ожидания, S обозначает принимаемый побочный сигнал, и М обозначает принимаемый средний сигнал.

В случае когда модуль определения параметров создает параметр а прогнозирования, модуль шумоподавления может быть сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом (или коррелированной составляющей побочного сигнала с подавленным шумом) исходя из принимаемого среднего сигнала с использованием параметра а прогнозирования. Коррелированная составляющая побочного сигнала с подавленным шумом может определяться как произведение параметра а прогнозирования и принимаемого среднего сигнала, т.е. как a*M. Это означает, что коррелированная составляющая побочного сигнала с подавленным шумом может представлять собой взвешенную версию принимаемого среднего сигнала. Ввиду того что параметр а прогнозирования может быть переменным во времени и/или переменным по частоте, весовой коэффициент, применяемый к среднему сигналу, может быть переменным во времени и/или переменным по частоте.

Модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения параметра b декорреляции, служащего признаком декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом. В частности, указанный модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения параметра b декорреляции на основе энергии разностного сигнала принимаемого побочного сигнала и сигнала, определяемого из среднего сигнала с использованием параметра а прогнозирования. В еще более частном случае модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения параметра b декорреляции с использованием формулы b = s q r t ( E [ D * D ] / E [ M * M ] ) , где D=S-a*M представляет собой разностный сигнал. Оператор «sqrt()» указывает операцию извлечения квадратного корня.

В этом случае указанный модуль шумоподавления может быть сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом (или декоррелированной составляющей побочного сигнала с подавленным шумом) из декоррелированной версии принимаемого среднего сигнала с использованием параметра b декорреляции. В частности, декоррелированная составляющая побочного сигнала с подавленным шумом может определяться как b*decorr(M), где decorr(M) - декоррелированная версия принимаемого среднего сигнала. Декоррелированная версия принимаемого среднего сигнала может определяться путем фильтрации принимаемого среднего сигнала с использованием всечастотного фильтра.

Если принимаемый средний сигнал содержит значительное количество шума, может оказаться полезным уменьшить влияние декоррелированной составляющей побочного сигнала с подавленным шумом на побочный сигнал с подавленным шумом. С этой целью модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения динамического коэффициента, характерного для (или служащего признаком) неравномерности спектральной характеристики принимаемого побочного сигнала. Высокая неравномерность спектральной характеристики, как правило, указывает высокую степень шума, заключенного в побочном сигнале. Как таковой, параметр b декорреляции может зависеть от динамического коэффициента. В частности, параметр b декорреляции может уменьшаться, когда динамический коэффициент указывает увеличивающуюся степень неравномерности спектральной характеристики принимаемого побочного сигнала. Например, динамическим коэффициентом является SMF_impact_factor, описываемый в настоящем документе, и модифицированный параметр декорреляции b_new описывается как b_new=(1-SMF_impact_factor)*b, посредством чего декоррелированная составляющая побочного сигнала с подавленным шумом (т.е. b_new*decorr(M)) вынужденно обращается в нуль, если SMF_mpact_factor стремится к «1».

Как указывалось выше, модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения одного или нескольких параметров (например, параметра а прогнозирования и/или параметра b декорреляции) зависящим от времени образом. Так, для каждого одного или нескольких параметров может определяться последовательность соответствующего параметра для соответствующей последовательности промежутков времени. Например, для первого параметра (например, для параметра а прогнозирования или параметра b декорреляции) определяется последовательность первых параметров для последовательности промежутков времени. Последовательность промежутков времени может представлять собой последовательность кадров сигнала (например, содержащих 2048 дискретных значений сигнала). Как правило, конкретный первый параметр последовательности первых параметров для конкретного промежутка времени из последовательности промежутков времени определяется с использованием дискретных значений принимаемого среднего сигнала и/или принимаемого побочного сигнала, которые лежат в указанном конкретном промежутке времени. В случаях когда один или несколько параметров являются переменными во времени, модуль шумоподавления может быть сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом с использованием одного или нескольких переменных во времени параметров.

Для того чтобы обеспечить непрерывность между смежными промежутками времени и для того чтобы избежать слышимых нарушений непрерывности на границах смежных промежутков времени, может оказаться полезным определение последовательности интерполированных первых параметров путем интерполяции смежных первых параметров из последовательности первых параметров.

В случае сильно ухудшенных условий приема FM-приемники могут принудительно переводить принимаемые FM-радиосигналы в монофонические сигналы, т.е. FM-приемники могут подавлять принимаемый побочный сигнал. Указанное устройство может быть сконфигурировано для обнаружения монофонического выпадения, т.е. указанное устройство может быть сконфигурировано для обнаружения того, что принимаемый многоканальный FM-радиосигнал является вынужденным монофоническим сигналом. Это может достигаться путем обнаружения быстрого перехода принимаемого побочного сигнала от высокой энергии к низкой энергии. В частности, может определяться энергия принимаемого побочного сигнала в пределах первого промежутка времени из последовательности промежутков времени, и может быть определено то, что эта энергия выше верхнего порогового значения. Кроме того, может определяться переходный период, в течение которого некоторое количество следующих друг за другом последовательных промежутков времени, в ходе которых энергия побочного сигнала падает от значения выше верхнего порогового значения до значения ниже нижнего порогового значения. На основе этой информации можно определить, что принимаемый многоканальный FM-радиосигнал, следующий за первым промежутком времени, представляет собой вынужденный монофонический сигнал, если количество последовательных промежутков времени переходного периода находится ниже порогового значения промежутка. Пороговое значение промежутка может составлять 1, 2, 3 или 4 промежутков времени, следующих за первым промежутком времени.

Если обнаруживается, что принимаемый многоканальный FM-радиосигнал, находящийся в промежутке времени, следующем (непосредственно) за первым промежутком времени, представляет собой вынужденный монофонический сигнал, то модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения одного или нескольких параметров для промежутка времени, следующего (непосредственно) за первым промежутком времени, исходя из одного или нескольких параметров для первого промежутка времени. Иными словами, модуль определения параметров может быть сконфигурирован для маскирования недостатка параметров в ходе монофонического выпадения путем использования одного или нескольких параметров, определяемых перед монофоническим выпадением.

Как описывалось выше, модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения одного или нескольких параметров (например, параметра а прогнозирования и/или параметра b декорреляции) зависящим от частоты образом. Это означает, что для разных поддиапазонов принимаемого среднего и/или побочного сигнала определяются разные параметры. С этой целью устройство может содержать модуль преобразования среднего сигнала, сконфигурированный для генерирования ряда сигналов среднего поддиапазона, охватывающих соответствующий ряд диапазонов частот из принимаемого среднего сигнала. Кроме того, устройство может содержать модуль преобразования побочного сигнала, сконфигурированный для генерирования ряда сигналов побочного поддиапазона, охватывающих соответствующий ряд диапазонов частот из принимаемого побочного сигнала. В этих случаях модуль определения параметров может быть сконфигурирован для определения одного или нескольких параметров для каждого диапазона из ряда диапазонов частот. В частности, для второго параметра из числа одного или нескольких параметров (например, для параметра а прогнозирования и/или параметра b декорреляции) исходя из соответствующего ряда сигналов среднего поддиапазона и соответствующего ряда сигналов побочного поддиапазона может определяться ряд вторых параметров поддиапазонов. Это может осуществляться путем применения вышеупомянутых формул определения одного или нескольких параметров (например, параметра а прогнозирования или параметра b декорреляции) к каждому диапазону из ряда диапазонов частот.

Модуль шумоподавления может быть сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом с использованием одного или нескольких переменных по частоте параметров. В частности, модуль шумоподавления может быть сконфигурирован для генерирования ряда сигналов среднего поддиапазона с подавленным шумом (только) из соответствующего ряда сигналов среднего поддиапазона и соответствующего ряда параметров поддиапазонов.

Побочный сигнал с подавленным шумом может генерироваться из ряда сигналов побочного поддиапазона с подавленным шумом с использованием модуля обратного преобразования.

Модуль преобразования среднего сигнала и/или модуль преобразования побочного сигнала могут представлять собой блоки фильтров QMF, а модуль обратного преобразования может представлять собой блок обратных фильтров QMF. Ввиду того что принимаемый средний сигнал находится на пути сигнала (а принимаемый побочный сигнал не находится на пути сигнала), модуль преобразования побочного сигнала может удовлетворять меньшим требованиям, чем модуль преобразования среднего сигнала в отношении, по меньшей мере, одного из показателей: избирательности по частоте, разрешающей способности по частоте; разрешающей способности по времени; и численной точности.

В принимаемом FM-радиосигнале может преобладать зашумленный принимаемый побочный сигнал, который имеет больший уровень энергии, чем принимаемый средний сигнал. Такие ситуации могут приводить к раздражающим восприятие артефактам при генерировании побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала с использованием одного или нескольких параметров. Для того чтобы справляться с такими ситуациями, модуль определения параметров может быть сконфигурирован для ограничения одного или нескольких параметров путем применения к указанным одному или нескольким параметрам ограничивающего коэффициента с. В частности, один или несколько параметров могут делиться на ограничивающий коэффициент с. В одном из вариантов осуществления изобретения, при с>1, ограничивающий коэффициент является пропорциональным сумме одного или нескольких параметров, возведенных в квадрат. В другом варианте осуществления изобретения, для с>1, ограничивающий коэффициент с является пропорциональным квадратному корню из суммы одного или нескольких параметров, возведенных в квадрат. Как правило, ограничивающий коэффициент c выбирается так, чтобы применение ограничивающего коэффициента с не повышало указанный один или несколько параметров.

Следует отметить, что устройство может содержать модуль задержки, сконфигурированный для задержки (одного из дискретных значений) принимаемого среднего сигнала на количество времени, соответствующее времени вычислений, необходимому для генерирования (соответствующего дискретного значения) побочного сигнала с подавленным шумом.

В хороших условиях приема, когда принимаемый побочный сигнал содержит небольшое количество шума или шум отсутствует, может оказаться полезным использовать принимаемый побочный сигнал для генерирования стереофонического сигнала. Для этой цели устройство может содержать комбинирующий модуль, сконфигурированный для определения модифицированного побочного сигнала с подавленным шумом из стереофонического сигнала с подавленным шумом и принимаемого побочного сигнала с использованием указателя качества, служащего признаком качества принимаемого многоканального FM-радиосигнала. В зависимости от качества принимаемого побочного сигнала модифицированный побочный сигнал с подавленным шумом может плавно переходить между (или выбираться из, или интерполироваться между) побочным сигналом с подавленным шумом и принимаемым побочным сигналом. Для этой цели комбинирующий модуль может содержать: модуль усиления сигнала с подавленным шумом, сконфигурированный для присвоения весового коэффициента побочному сигналу с подавленным шумом с использованием коэффициента усиления сигнала с подавленным шумом; модуль усиления обходного сигнала, сконфигурированный для присвоения весового коэффициента принимаемому побочному сигналу с использованием коэффициента усиления обходного сигнала; и объединяющий модуль, сконфигурированный для объединения (например, сложения) взвешенного побочного сигнала с подавленным шумом и взвешенного принимаемого побочного сигнала; где коэффициент усиления сигнала с подавленным шумом и коэффициент усиления обходного сигнала зависят от указателя качества. Следует отметить, что комбинирующий модуль может быть сконфигурирован для определения модифицированного побочного сигнала с подавленным шумом зависящим от частоты образом.

Устройство может содержать модуль определения качества, сконфигурированный для определения указателя качества, который указывает качество принимаемого побочного сигнала. Это может осуществляться путем определения мощности принимаемого среднего сигнала, именуемой средней мощностью, и мощности принимаемого побочного сигнала, именуемой побочной мощностью. Может определяться отношение средней мощности и побочной мощности, т.е. отношение «средняя-побочная», а указатель качества принимаемого FM-радиосигнала может определяться на основе, по меньшей мере, отношения «средняя-побочная». Настоящий документ описывает различные варианты осуществления изобретения, предназначенные для определения указателя качества αHQ, который надлежащим образом указывает качество принимаемого побочного сигнала.

Устройство также может содержать преобразователь MS-LR, сконфигурированный для определения левого сигнала с подавленным шумом и правого сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала и побочного сигнала с подавленным шумом (или из модифицированного побочного сигнала). В частности, преобразователь MS-LR может быть сконфигурирован для определения левого сигнала с подавленным шумом из суммы принимаемого среднего сигнала и (модифицированного) побочного сигнала с подавленным шумом; и правого сигнала с подавленным шумом из разности принимаемого среднего сигнала и (модифицированного) побочного сигнала с подавленным шумом.

Согласно другой особенности описывается способ подавления шума в принимаемом многоканальном FM-радиосигнале. Принимаемый многоканальный FM-радиосигнал может быть представлен как принимаемый средний сигнал и принимаемый побочный сигнал. Указанный способ может включать определение одного или нескольких параметров, служащих признаком корреляции и/или декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом; и генерирование побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала, а не из принимаемого побочного сигнала, с использованием одного или нескольких параметров.

Согласно еще одной особенности описывается программа, реализованная программно. Программа, реализованная программно, может быть предназначена для исполнения на процессоре и для выполнения этапов способа, описываемых в настоящем документе, при осуществлении на вычислительном устройстве.

Согласно еще одной особенности описывается носитель данных. Носитель данных может содержать программу, реализованную программно, предназначенную для исполнения на процессоре и для выполнения этапов способа, описываемых в настоящем документе, при осуществлении на вычислительном устройстве.

Согласно еще одной особенности, описывается компьютерный программный продукт. Компьютерная программа может содержать исполняемые команды для выполнения этапов способа, описываемых в настоящем документе, при исполнении на компьютере.

Следует отметить, что способы и системы, в том числе предпочтительные варианты их осуществления, описываемые в настоящей патентной заявке, могут использоваться автономно или в сочетании с другими способами и системами, раскрываемыми в настоящем документе. Кроме того, все особенности способов и систем, описываемых в настоящей патентной заявке, могут произвольно комбинироваться. В частности, произвольным образом могут комбинироваться друг с другом характерные признаки формулы изобретения.

Описание графических материалов

Изобретение описывается ниже при помощи иллюстративных примеров со ссылкой на сопроводительные графические материалы, где

на фиг. 1 изображен схематический пример системы, предназначенной для улучшения стереофонического выходного сигнала стереофонического FM-радиоприемника;

на фиг. 2 изображен пример устройства обработки звука на основе концепции параметрического стереофонического кодирования;

на фиг. 3 изображен пример устройства обработки звука на основе концепции прогнозирования;

на фиг. 4 показан пример спектра мощности среднего и побочного сигналов для зашумленного речевого FM-радиосигнала;

на фиг. 5 изображен пример схемы последовательности операций способа обработки принимаемых FM-радиосигналов с использованием указателя качества принимаемых FM-радиосигналов; и

на фиг. 6 показан пример конечного автомата, используемого для маскирования параметров прогнозирования и декорреляции.

Подробное описание

На фиг. 1 показан схематический пример системы для улучшения стереофонического выходного сигнала стереофонического FM-радиоприемника 1. Как описывалось в разделе предпосылок данного документа, в FM-радиосвязи стереофонический сигнал намеренно передается как средний сигнал М и побочный сигнал S. В FM-приемнике 1 побочный сигнал используется для создания стереофонической разности между левым сигналом L и правым сигналом R на выходе FM-приемника 1 (по меньшей мере, когда прием является достаточно хорошим и информация побочного сигнала не приглушается). Иными словами, побочный сигнал используется для создания левого и правого звуковых сигналов из среднего сигнала. Указанные левый и правый сигналы L, R могут представлять собой цифровые или аналоговые сигналы.

Для улучшения левого и правого звуковых сигналов L,R FM-приемника может использоваться устройство 2 обработки звука, которое генерирует на выходе стереофонический звуковой сигнал L' и R'. Устройство 2 обработки звука способно выполнять шумоподавление в принимаемом FM-радиосигнале, используя параметрическое стереофоническое кодирование. В альтернативном варианте устройство 2 обработки звука может быть способно выполнять шумоподавление в принимаемом FM-радиосигнале с использованием параметризации на основе прогнозирования, как описывается в настоящем документе.

Обработка звука в устройстве 2 предпочтительно выполняется в цифровой области; поэтому в случае аналогового интерфейса между FM-приемником 1 и устройством 2 обработки звука перед цифровой обработкой звука в устройстве 2 используется аналого-цифровой преобразователь. FM-приемник 1 и устройство 2 обработки звука могут интегрироваться на одной и той же полупроводниковой интегральной микросхеме или могут быть частями двух полупроводниковых интегральных микросхем. FM-приемник 1 и устройство 2 обработки звука могут быть частью такого устройства беспроводной связи, как сотовый телефон, карманный персональный компьютер (PDA) или смартфон. В этом случае FM-приемник 1 может представлять собой часть интегральной микросхемы радиомодема, которая обладает дополнительной функциональной возможностью FM-радиоприемника. В другом применении FM-приемник 1 и устройство 2 обработки звука могут представлять собой часть акустической системы транспортного средства, нацеленную на компенсацию изменяющихся условий приема в движущемся транспортном средстве.

Вместо использования левого/правого представления на выходе FM-приемника 1 и входе устройства 2 в интерфейсе между FM-приемником 1 и устройством 2 может использоваться среднее/побочное представление (см. M, S на фиг. 1 для среднего/побочного представления, и L, R - для левого/правого представления). Указанное среднее/побочное представление в интерфейсе между FM-приемником 1 и устройством 2 может в результате приводить к уменьшению нагрузки при обработке, поскольку FM-приемник 1 принимает уже средний/побочный сигнал, а устройство 2 обработки звука может обрабатывать непосредственно средний/побочный сигнал без понижающего микширования или без преобразования LR-MS. Среднее/побочное представление, которое может являться преимущественным, если FM-приемник 1 является тесно интегрированным с устройством 2 обработки звука, в особенности, если FM-приемник 1 и устройство 2 обработки звука интегрируются на одной и той же полупроводниковой интегральной микросхеме.

Необязательно, для адаптации обработки звука в устройстве 2 обработки звука может использоваться сигнал 6 уровня мощности радиосигнала.

Сочетание FM-радиоприемника 1 и устройства 2 обработки звука соответствует FM-радиоприемнику, содержащему встроенную систему шумоподавления.

На фиг. 2 показан вариант осуществления устройства 2 обработки звука, которое основывается на концепции параметрического стереофонического кодирования. Устройство 2 содержит модуль 3 оценки параметров PS. Модуль 3 оценки параметров сконфигурирован для определения параметров 5 PS на основе входного звукового сигнала, подлежащего улучшению (который может быть либо в левом/правом, либо в среднем/побочном представлении). Параметры 5 PS могут, среди прочих, включать параметр, указывающий разности интенсивностей между каналами (IID, также называемый параметром CLD - разности уровней каналов), и/или параметр, указывающий взаимную корреляцию между каналами (ICC). Предпочтительно параметры 5 PS являются переменными во времени и по частоте. В случае M/S-представления на входе в модуль 3 оценки параметров, модуль 3 оценки параметров может, тем не менее, определять параметры 5 PS, которые относятся к каналам L/R, путем применения соответствующего преобразования каналов L/R.

Из входного сигнала получают низведенный звуковой сигнал DM. В случае когда входной звуковой сигнал уже использует среднее/побочное представление, низведенный звуковой сигнал DM может соответствовать непосредственно среднему сигналу. В случае когда входной звуковой сигнал имеет левое/правое представление, звуковой сигнал может генерироваться путем понижающего микширования звукового сигнала в модуле 9 генерирования низведенного сигнала. Предпочтительно результирующий сигнал DM после понижающего микширования соответствует среднему сигналу М и может генерироваться по следующему уравнению:

DM=(L+R)/d, например, при d=2,

т.е. низведенный сигнал DM может соответствовать среднему значению сигналов L и R. При разных значениях масштабного коэффициента d среднее значение сигналов L и R усиливается или ослабляется. Модуль 9 генерирования низведенного сигнала и модуль 3 оценки параметров являются частями PS-кодера 7.

Устройство дополнительно содержит модуль 4 повышающего микширования, также называемый модулем стереофонического микширования или стереофоническим повышающим микшером. Модуль 4 повышающего микширования сконфигурирован для генерирования стереофонического сигнала L'/R' на основе звукового сигнала DM и параметров 5 PS. Предпочтительно модуль 4 повышающего микширования использует не только сигнал DM, но также использует побочный сигнал S0 (который, как правило, соответствует оригинальному принимаемому побочному сигналу S) или псевдопобочный сигнал S*, генерируемый из низведенного сигнала DM с использованием декоррелятора 10. Декоррелятор 10 принимает монофонический низведенный сигнал DM и генерирует декоррелированный сигнал S*, который используется в качестве псевдопобочного сигнала. Декоррелятор 10 может быть реализован соответствующим всечастотным фильтром, что обсуждается в разделе 4 документа «Low Complexity Parametric Stereo Coding in MPEG-4», Heiko Purnhagen, Proc. Digital Audio Effects Workshop (DAFx), pp. 163-168, Naples, IT, Oct. 2004. Обсуждение параметрического стереофонического кодирования из этого документа, в частности, в отношении определения параметров параметрического стереофонического кодирования и, в частности, конкретный раздел 4, ссылкой включаются в настоящее описание. Матрица 4 стереофонического микширования может представлять собой матрицу повышающего микширования размера 2×2, которая генерирует стереофонический сигнал L', R' из сигналов DM и S0 или S*. Модуль 4 повышающего микширования и декоррелятор 10 являются частями PS-декодера 8.

Устройство 2 основано на идее о том, что принимаемый побочный сигнал может быть слишком зашумленным для реконструкции стереофонического сигнала просто путем комбинирования принимаемых среднего и побочного сигналов; тем не менее, в этом случае принимаемый побочный сигнал или составляющая побочного сигнала в принимаемом сигнале L/R может быть по-прежнему достаточно качественной для анализа стереофонических параметров в модуле 3 оценки параметров PS. Результирующие параметры 5 PS могут затем использоваться для генерирования стереофонического сигнала L', R', имеющего пониженный уровень шума по сравнению со звуковым сигналом непосредственно на выходе FM-приемника 1.

Таким образом, зашумленный FM-радиосигнал можно «очистить» путем использования концепции параметрического стереофонического кодирования. Большая часть искажений и шума в FM-радиосигнале располагается в побочном канале, который, как правило, не используется в низведенном сигнале PS. Тем не менее, принимаемый побочный канал S даже в зашумленных условиях приема часто имеет достаточное качество для извлечения параметров PS.

В графических материалах, показанных в данном документе, входной сигнал в устройстве 2 обработки звука представляет собой левый/правый стереофонический сигнал. При минимальных модификациях в некоторых модулях устройства 2 обработки звука устройство 2 обработки звука также сможет обрабатывать входной сигнал в среднем/побочном представлении. Поэтому концепции, обсуждаемые в настоящем раскрытии, так же могут использоваться и в связи с входным сигналом в среднем/побочном представлении.

Способ шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале, проиллюстрированный на фиг. 2, хорошо выполняется в ситуациях, когда побочный сигнал принимаемого FM-радиосигнала содержит высокие или промежуточные уровни шума, возникающего из канала радиопередачи. Однако способ шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале имеет некоторые недостатки. Способ шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале является довольно сложным вычислительно, так как он требует два блока анализирующих QMF (для вычисления параметров PS) и два блока синтезирующих QMF (для генерирования стереофонического сигнала L', R' с подавленным шумом). Более того, способ шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале, как правило, использует подход с гибридным блоком фильтров, то есть QMF плюс дополнительный фильтр Найквиста, для увеличенной разрешающей способности по частоте при менее высоких частотах. Это означает, что определение параметров PS, как правило, требует большого количества операций блока фильтров. Кроме того, способ шумоподавления на основе PS требует трансцендентных вычислений таких операций, как sin() и atan(), которые предполагают высокую вычислительную сложность. Еще одним недостатком способа шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале является то, что он является не вполне совместимым с монофоническими сигналами, поскольку он с целью определения стереофонического сигнала L′, R′ с подавленным шумом модифицирует не только побочный сигнал, но также и средний сигнал. Иными словами, монофонический низведенный сигнал M'=(L'+R')/2 на выходе системы шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале, как правило, отличается от оригинального среднего сигнала М. В частности, монофонический низведенный сигнал M', как правило, является ослабленным (т.е. имеет более низкий уровень), если принимаемый стереофонический сигнал имеет более широкое пространственное изображение (т.е. если принимаемый стереофонический сигнал содержит значительно панорамированные и/или декоррелированные составляющие сигнала). В отличие от этого для системы шумоподавления в стереофоническом FM-сигнале на основе прогнозирования монофонический низведенный сигнал на выходе представляет собой оригинальный средний сигнал (поскольку модифицируется/обрабатывается только средний сигнал).

Поскольку величина вычислительной сложности способа шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале представляет собой проблему во многих реализациях, в данном документе описана альтернативная инфраструктура для шумоподавления в стереофоническом FM-сигнале, использующего подход на основе прогнозирования. По сравнению с инфраструктурой на основе параметрического стереофонического кодирования (PS) инфраструктура на основе прогнозирования требует меньшей вычислительной сложности. В частности, способ шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-сигнале использует уменьшенное количество блоков фильтров и избегает использования трансцендентных вычислений. В то же время, как было показано, с использованием способа шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-сигнале можно добиваться повышенного качества звука.

Как описывалось выше, система шумоподавления на основе PS в стереофоническом FM-сигнале, показанная на фиг. 2, требует двух блоков анализирующих фильтров QMF и двух блоков синтезирующих фильтров QMF. Все операции этих блоков фильтров находятся на пути сигнала и поэтому требуют высокой точности. Два блока анализирующих фильтров QMF действуют на сигналы L и R на входе PS-кодера 7, а два блока синтезирующих фильтров QMF генерируют сигналы L′ и R′ на выходе PS-декодера 8. Кроме того, система на основе PS использует стереофонические параметры IID и ICC, и для вычисления элементов матрицы 4 стереофонического повышающего микширования исходя из этих параметров требуются трансцендентные функции sin() и atan().

Предлагается уменьшить вычислительную сложность системы шумоподавления в стереофоническом FM-сигнале путем использования инфраструктуры на основе прогнозирования вместо инфраструктуры понижающего/повышающего микширования системы на основе PS, изображенной на фиг. 2. Переключая среднее/побочное представления сигнала с использованием преобразователя 75 LR-MS и преобразователя 76 MS-LR в сочетании с подходом на основе прогнозирования, можно уменьшить количество требуемых блоков фильтров QMF. Преобразователь 75 LR-MS генерирует средний сигнал M=(L+R)/2 и побочный сигнал S=(L-R)/2, и его можно пропустить, если средний/побочный сигналы из FM-приемника 1 подаются непосредственно в устройство 2 обработки звука по фиг. 3. Преобразователь 76 MS-LR выполняет операцию, обратную операции преобразователя 75 LR-MS.

На фиг. 3 показан общий вид одного из примеров системы шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-радиосигнале, где тонкие линии 80 обозначают сигналы во временной области, толстые линии 81 обозначают сигналы в области QMF и пунктирные линии 82 обозначают параметры. Инфраструктура на основе прогнозирования использует только один блок 71 анализирующих фильтров QMF и один блок 72 синтезирующих фильтров QMF на пути сигнала и второй блок 73 анализирующих фильтров QMF, который используется только для оценки параметров (и который, как правило, имеет пониженные требования к точности).

Как описывалось выше, система шумоподавления на основе PS в FM-радиосигнале, как правило, использует гибридный блок фильтров (т.е. сочетание блока QMF с дополнительным разделением полос для самых низкочастотных полос QMF с использованием блока фильтров Найквиста) с целью достижения более высокой разрешающей способности по частоте для самых низких частот вплоть до приблизительно 1 кГц. Для системы шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале было обнаружено, что может достигаться хорошее качество звука даже без дополнительного разделения полос, которое обеспечивает гибридный блок фильтров. Таким образом, система шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале может использовать только блоки QMF (т.е. не использовать гибридные блоки фильтров), что дополнительно уменьшает вычислительную сложность, а также уменьшает задержку 74 (или время ожидания) алгоритма обработки FM-радиосигнала.

Система FM-шумоподавления на основе прогнозирования по фиг. 3 нацелена на генерирование побочного сигнала S′ с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала М с использованием двух параметров a и b. Принимаемый средний сигнал М остается неизменным (не считая задержки 74, используемой для компенсации времени вычисления, требуемого для определения побочного сигнала S′ с подавленным шумом). Это отличается от системы FM-шумоподавления на основе PS, где в зависимости от параметров PS определяются два сигнала, левый и правый сигналы L', R', с подавленным шумом.

Определив принимаемые средний и побочный сигналы M и S как M=(L+R)/2 и S=(L-R)/2, побочный сигнал можно, используя коэффициент а прогнозирования и остаточный сигнал D, представить как S=a*M+D. Это означает, что параметр a прогнозирования используется для прогнозирования побочного сигнала из среднего сигнала. Оптимальный коэффициент a прогнозирования (который минимизирует энергию D) можно вычислить как

a=E[S*M]/E[M*M],

где E[·] обозначает оператор математического ожидания. На словах, коэффициент а прогнозирования можно определить как отношение взаимной корреляции между принимаемым побочным и принимаемым средним сигналами и энергией среднего сигнала. Как правило, коэффициенты а (и b) являются переменными во времени и/или по частоте. Это означает, что для разных промежутков времени и/или разных диапазонов частот определяются разные коэффициенты а (и b). Как таковые, значения математического ожидания E[·] могут определяться для конкретного промежутка времени (например, 64 мс) и/или в пределах конкретного диапазона частот (например, поддиапазона QMF или нескольких сгруппированных поддиапазонов QMF).

Как только будет определен коэффициент прогнозирования, из среднего и побочного сигналов M, S можно определить остаточный сигнал D. Остаточный сигнал D можно аппроксимировать декоррелированной версией decorr(M) принимаемого среднего сигнала М. Как таковую, версию S′ с подавленным шумом побочного сигнала можно определить как:

S'=a*M+b*decorr(M),

где b - коэффициент усиления, управляющий энергией декоррелированного сигнала, также именуемый параметром b декорреляции. Декоррелированный средний сигнал decorr(M) можно определить с использованием такого декоррелятора 78, как декоррелятор 10 по фиг. 2. Параметр b декорреляции можно вычислить как

b=sqrt(E[D*D]/E[M*M])

с целью замены остаточного сигнала D декоррелированным сигналом (b*decorr(M)) с управляемой энергией, который имеет такую же энергию, что и оригинальный остаточный сигнал D. Следовательно, параметры a и b модели прогнозирования могут определяться исходя из принимаемого среднего сигнала и принимаемого побочного сигнала в модуле 77 определения параметров.

Следовательно, стереофонический сигнал L′ и R′ на выходе системы FM-шумоподавления вычисляется модулем 79 шумоподавления исходя из принимаемого среднего сигнала M и двух параметров a и b. Поскольку параметры a и b, как правило, оцениваются и применяются в представлении комплекснозначной области QMF (например, из 64 полос), указанная обработка может осуществляться зависящим от времени и от частоты образом. Как правило, используется персептивно мотивированное мозаичное распределение во времени и по частоте. Например, 64 полосы QMF могут группироваться всего в 15 полос частот в соответствии с персептивной частотной шкалой (например, шкалой Барка). Указанная персептивная частотная шкала может формироваться путем группировки соседних полос QMF при более высоких частотах для формирования более широких полос частот, которые, как правило, называются «полосами параметров». Для аппроксимации операции E[·] через постоянные промежутки времени (кадры), например, с использованием окон временного анализа длиной приблизительно 64 мс, как правило, вычисляется набор параметров a и b (один для каждой полосы параметров). С целью обеспечения плавного перехода значений параметров от одного промежутка времени (например, кадра) к следующему, для получения интерполированных значений параметров a и b, используется временная интерполяция (например, линейная интерполяция по оси времени). Интерполированные значения параметров a и b затем умножаются на соответствующие сигналы полос QMF, к которым они должны применяться.

Как указывалось выше, второй блок 73 анализирующих QMF используется только для оценки параметров в модуле 77 определения параметров. Как видно из приведенных выше формул, второй блок 73 анализирующих QMF предоставляет информацию поддиапазонов на принимаемый побочный сигнал S, которая используется для определения взаимной корреляции E[S*M] на основе расчета на полосу параметров. Иными словами, второй блок 73 анализирующих QMF используется только для определения значений математического ожидания на уровне полос параметров (в отличие от полосы частот QMF). Говоря еще иначе, второй блок 73 анализирующих QMF используется для определения параметра a прогнозирования на относительно грубой временной и пространственной сетке. Соответственно, требования к избирательности (например, к длине окон прототипов), разрешающей способности по времени/частоте и/или к вычислительной точности второго блока 73 анализирующих QMF являются существенно более низкими, чем требования к блокам 71 анализирующих QMF, которые находятся в пределах пути сигнала.

Таким образом, было описано устройство 2 обработки звука, которое допускает определение побочного сигнала S′ с подавленным шумом со сниженной вычислительной сложностью по сравнению с системой FM-шумоподавления на основе PS согласно фиг. 2. Побочный сигнал S′ и (задержанный) принимаемый средний сигнал М′ могут преобразовываться в левый и правый стереофонический сигналы L', R' с подавленным шумом с использованием преобразователя 76 MS-LR. Эксперименты с восприятием показали, что вдобавок к снижению вычислительной сложности воспринимаемое качество FM-сигналов с подавленным шумом можно улучшить, если использовать систему FM-шумоподавления на основе прогнозирования, описываемую в настоящем документе (например, на фиг. 3).

С другой стороны, наблюдалось, что при использовании подхода на основе прогнозирования к стереофоническому FM-шумоподавлению, где в принимаемом сигнале доминирует сильный и зашумленный побочный сигнал (т.е. сигнал, имеющий больший уровень, чем средний сигнал), может вызывать раздражающие восприятие артефакты. Такие ситуации могут возникать, например, когда переданный стереофонический сигнал является относительно тихим (например, в ходе короткой паузы между двумя фрагментами музыки), в то время как приемник в промежутке сталкивается с плохими условиями приема. Такие ситуации можно охарактеризовать как E[S*S]>>E[M*M], т.е. энергия принимаемого побочного сигнала S является (существенно) более высокой, чем энергия принимаемого среднего сигнала М. Ввиду того что параметры a и b зависят от энергии среднего сигнала E[M*M] и частично от энергии побочного сигнала E[S*S], параметры a и b в вышеупомянутых ситуациях, как правило, имеют большие абсолютные значения (явно больше единицы). Это означает, что средний сигнал М значительно усиливается с целью определения побочного сигнала S′ с подавленным шумом, посредством чего вносятся артефакты. Кроме того, параметры a и b могут сильно колебаться во времени и по частоте, что, как правило, воспринимается акустически как нежелательная неустойчивость.

С целью облегчения этой проблемы к параметрам a и b может применяться этап постобработки. Иными словами, можно определить модифицированный набор параметров a' и b', где a'=fa(a,b) и b'=fb(a,b). Возможный подход к постобработке заключается в применении коэффициента с ослабления, или ограничивающего коэффициента, для получения подвергнутых постобработке параметров a'=a/c и b'=b′/c, где с=1 приводит к немодифицированным параметрам a и b. Значения c>1 вызывают умножение побочного сигнала S′ с подавленным шумом на 1/c, т.е. на ослабление с коэффициентом с. Следует отметить, что для взаимосвязи между a', b' и a, b возможны и другие формулы.

Возможны различные подходы к вычислению ограничивающего коэффициента c исходя из a и b, т.е. c=f(a,b). Двумя возможными подходами являются:

c = max ( 1, ( a 2 + b 2 ) ) (1)

или

c = max ( 1, ( a 2 + b 2 ) ) (2)

Подход с использованием формулы (2) обеспечивает то, что энергия сигнала S′ с подавленным шумом не превышает энергию среднего сигнала М, в то время как подход с использованием формулы (1) в вышеописанных ситуациях применяет к S′ еще более сильное ослабление (по сравнению с формулой (2)), где E[S*S]>E[M *M]. Было обнаружено, что подход, использующий формулу (2), склонен к обеспечению несколько лучшего качества звука для широких стереофонических сигналов в случае хороших условий приема, в то время как подход с использованием формулы (1) склонен быть более надежным для предотвращения раздражающих восприятие артефактов, описанных выше в случае промежуточных и плохих условий приема.

Следует отметить, что в типичных ситуациях приема энергия побочного сигнала E[S*S] меньше энергии среднего сигнала E[M* M]. В этом случае параметры a и b, как правило, меньше 1. Операция «max» в формулах (1) и (2) обеспечивает то, что в таких ситуациях ограничивающий коэффициент с=1, т.е. ограничение не применяется.

Как проиллюстрировано на фиг. 3, для плавного перехода между побочным сигналом S′ с подавленным шумом и принимаемым (задержанным) оригинальным побочным сигналом S в сквозном, или обходном, режиме может применяться параметр p. Cквозной режим может быть полезен для обработки ситуаций с хорошими условиями приема оптимальным образом. С этой целью качество принимаемого стереофонического FM-сигнала должно оцениваться надежным образом для того, чтобы принять решение об использовании S', S или комбинации S′ и S для генерирования стереофонического сигнала L', R' с подавленным шумом. В более общих выражениях, стереофонический сигнал S′ с подавленным шумом может проходить через модуль 31 усиления сигнала с подавленным шумом, а обходной побочный сигнал S может проходить через модуль 30 усиления обходного сигнала. Модули 30, 31 усиления сигнала генерируют на выходе усиленные и/или ослабленные побочные сигналы из побочных сигналов на их входе. Усиленные и/или ослабленные побочные сигналы объединяются в объединяющем модуле 32 (например, в модуле сложения), посредством чего создается комбинированный побочный сигнал, который используется для генерирования стереофонического сигнала L', R' с подавленным шумом.

Система FM-шумоподавления на основе прогнозирования также может содержать модуль 20 обнаружения HQ (высокого качества), который сконфигурирован для определения или для оценки уровня слышимого шума в принимаемом стереофоническом FM-cигнале L, R (или M, S). Оценка уровня шума, определяемая в модуле 20 обнаружения HQ, может использоваться для плавного перехода между побочным сигналом S′ с подавленным шумом и оригинальным (обходным) побочным сигналом S. Для плавного перехода между побочными сигналами модуль 20 обнаружения HQ может быть сконфигурирован для установки значений коэффициентов усиления для модуля 31 усиления сигнала с подавленным шумом и модуля 30 усиления обходного сигнала. В альтернативном варианте, или в дополнение, плавный переход между побочными сигналами может достигаться путем интерполяции (линейной или нелинейной) побочных сигналов. В альтернативном варианте, один из побочных сигналов может выбираться на основе оценки уровня слышимого шума, определяемой в модуле 20 обнаружения HQ.

Ниже описывается способ, которым модуль 20 обнаружения HQ может оценивать фактический уровень шума в принимаемом стереофоническом FM-сигнале и, таким образом, принимать решение, делать больший акцент на побочном сигнале S′ с подавленным шумом или делать больший акцент на обходном побочном сигнале S.

Для того чтобы отличить между собой шум и фактическую полезную нагрузку сигнала, предполагается, что принимаемый побочный сигнал S преимущественно содержит шум, если побочный сигнал S значительно сильнее, чем принимаемый средний сигнал M. Иными словами, предполагается, что если мощность побочного сигнала S превышает мощность среднего сигнала М на предварительно определенное пороговое значение, мощность побочного сигнала S вызвана, главным образом, шумом. Таким образом, отношение «сигнал-шум» (SNR) в принимаемом стереофоническом сигнале М, S может аппроксимироваться отношением «средняя-побочная» (MSR) для малых значений MSR:

S N R ( k ) M S R = E { m k 2 } E { s k 2 } , если MSR<MSR_THRESHOLD

для каждой полосы частот k. Значение MSR_THRESHOLD можно приравнять, например, -6 дБ. Иными словами, если отношение энергии E { s k 2 } в полосе частот k побочного сигнала S превышает энергию E { m k 2 } в полосе частот k среднего сигнала M на предварительно определенное пороговое значение (например,+6 дБ), MSR может считаться равным, или аппроксимировать, SNR в полосе частот k, посредством чего обеспечивается надежная оценка шума, заключенного в принимаемом стереофоническом FM-сигнале.

Полосы частот k = 1,..., K можно получить, например, из этапов 71, 73 анализа блоком QMF, где для обработки может использоваться K=64 каналов аудиоданных QMF. Как описывалось выше, полосы QMF, или гибридных QMF, преимущественно могут группироваться в уменьшенное количество полос частот, которые соответствуют, например, неравномерной, мотивированной в отношении восприятия шкале, например шкале Барка. Как таковые, значения MSR могут определяться для ряда полос частот (параметров), где разрешающая способность ряда полос частот является мотивированной в отношении восприятия. Например, блок фильтров QMF может содержать 64 полосы QMF или гибридный блок фильтров QMF может содержать 71 полосу. Разрешающая способность этих блоков фильтров, как правило, высокоизбыточна в диапазоне высоких частот. Таким образом, может быть полезным сгруппировать некоторые из полос мотивированным в отношении восприятия образом. Как описывалось выше, параметры в системе FM-шумоподавления на основе прогнозирования соответствуют таким сгруппированным (мотивированным в отношении восприятия) полосам частот. Например, параметры a и b системы FM-шумоподавления на основе прогнозирования могут определяться с использованием всего 15-20 сгруппированных полос частот QMF в пределах временного окна, соответствующего кадру сигнала (содержащему, например, 2048 дискретных значений). Такие же полосы частот или параметров, используемые для определения параметров a и b, могут также использоваться для определения значений MSR, приходящихся на полосы частот/параметров, посредством чего снижается общая вычислительная сложность.

Мощность полосы параметров k для среднего сигнала М и для некоторой данной точки во времени n можно вычислить как математическое ожидание:

E { m k 2 } = 1 N n = n 1 n 1 + N 1 m k , n 2 ,

где используется прямоугольное окно, расположенное между моментами времени или дискретными значениями n1 и n1+N-1. Следует отметить, что для определения математического ожидания могут использоваться другие формы окна. Также могут использоваться альтернативные временные/частотные представления (иные чем QMF), такие как дискретное преобразование Фурье (DFT) или другие преобразования. Также в этом случае частотные коэффициенты могут группироваться в меньшее количество (мотивированных в отношении восприятия) полос параметров.

Когда побочный сигнал S не является более сильным, чем средний сигнал М (или не является более сильным с коэффициентом MSR_THRESHOLD), оценка SNR с использованием MSR, как правило, является недоступной. Иными словами, когда побочный сигнал S не является более сильным, чем средний сигнал М (или не является более сильным с коэффициентом MSR_THRESHOLD), MSR, как правило, не является хорошей оценкой SNR. В этом случае SNR может определяться на основе одной или нескольких более ранних оценок SNR. Это можно реализовать, применяя сглаживающую функцию, или функцию затухания, как описывается в контексте этапа 104 по фиг. 5.

На фиг. 4 показан спектр мощности для среднего сигнала 60 и спектр мощности для побочного сигнала 61 в зашумленных условиях FM-радиоприема. Для полос частот с сильно доминирующим сигналом М является сомнительным, представляет собой побочный сигнал S шум или нет. Побочный сигнал S может, например, представлять собой часть сигнала окружающей среды или часть панорамированного сигнала. Соответственно, эти полосы частот, как правило, не обеспечивают надежное указание мощности шума в принимаемом стереофоническом FM-сигнале L, R (или M, S). Однако при рассмотрении полос частот, где побочный сигнал S значительно сильнее, чем средний сигнал М (например, по меньшей мере, на 6 дБ или почти на 10 дБ), это можно принять как очень вероятный указатель по существу чистого шума в побочном сигнале S, вызванного радиопередачей. Ситуацию, в которой E { s k 2 } > > E { m k 2 } , можно наблюдать на фиг. 4 при приблизительно 2 кГц и 5 кГц. Как таковое, минимальное из значений MSR по полосам частот k = 1,..., K может рассматриваться как надежный указатель SNR принимаемого FM-радиосигнала, т.е. качества всего принимаемого стереофонического FM-радиосигнала.

Звуковое содержимое, такое как музыка или речь, как правило, имеет меньшую энергию полезной нагрузки в высокочастотной области, чем в низкочастотной области. Кроме того, энергия полезной нагрузки в высокочастотном диапазоне может быть менее непрерывной, чем в низкочастотном диапазоне. Как таковая, энергия шума принимаемого FM-сигнала может легче обнаруживаться в пределах высокочастотного диапазона, чем в низкочастотном диапазоне. Ввиду этого может быть полезно ограничить анализ значений MSR одним выбранным субдиапазоном из всех K полос частот. В частности, может быть полезно ограничить анализ MSR верхним субдиапазоном из всех К полос частот, например верхней половиной из К полос частот. Таким образом, способ обнаружения качества принимаемого FM-сигнала можно сделать более устойчивым.

Ввиду вышесказанного можно определить коэффициент высокого качества α H Q , который зависит от анализа значений MSR по некоторым, или всем, полосам частот k = 1,..., K (например, по полосам высоких частот). Коэффициент высокого качества α H Q может использоваться в качестве указателя слышимого шума в принимаемом стереофоническом FM-радиосигнале. Высококачественный сигнал, не содержащий шум, может указываться как α H Q = 1 , а сигнал низкого качества с высоким уровнем шума может указываться как α H Q = 0 .

Промежуточные качественные состояния могут указываться как 0 < α H Q < 1 . Указанный коэффициент высокого качества α H Q можно получить исходя из значений MSR согласно:

где пороговые значения MSR, представленные как MSR_LOW, MSR_HIGH, представляют собой предварительно определяемые пороговые значения нормировки, и в одном из примеров могут быть выбраны как равные соответственно -6 дБ и -3дБ. В результате такой нормировки коэффициент высокого качества α H Q принимает значения между 0 и 1.

В приведенной выше формуле q представляет собой величину, которая получается из одного или нескольких значений MSR. Как указывалось выше, q может быть получена из минимального значения MSR по подмножеству полос частот. Кроме того, q может задаваться как обращенное значение затухания пика для минимального значения MSR. В альтернативном варианте или в дополнение, для сглаживания развития параметра q указателя качества во времени может использоваться любой другой способ сглаживания.

Коэффициент высокого качества α H Q может использоваться для переключения или плавного перехода, или интерполяции между побочным сигналом S′ с подавленным шумом и оригинальным необработанным побочным сигналом S. Это означает, что коэффициент высокого качества α H Q = p может использоваться в качестве коэффициента усиления для модуля 30 усиления обходного сигнала, в то время как коэффициент ( 1 α H Q ) = 1 p может использоваться как коэффициент усиления для модуля 31 усиления сигнала с подавленным шумом.

Один из вариантов осуществления алгоритма 100 обнаружения HQ можно описать следующими этапами, показанными на фиг. 5:

• На этапе 101 вычисляются мощности среднего и побочного сигналов, т.е. для некоторых, или всех, полос частот или полос параметров k, например для K l o w < k K h i g h , определяются энергия среднего сигнала P k M = E { m k 2 } и энергия побочного сигнала P k S = E { s k 2 } . В одном из примеров K h i g h = K и K l o w = K / 2 (т.е. учитывается только верхняя половина полос частот). Средние и побочные мощности P k M и P k S определяются в момент времени n, например, с использованием формулы усреднения для представленного выше математического ожидания.

• На этапе 102, определяются значения отношения «средняя-побочная» (MSR) для некоторых, или всех, полос частот k, например как γ k = 10 log 10 ( P k M P k S ) .

• На этапе 103 определяется минимальное значение MSR как γ min = min ( γ k ) k для некоторого диапазона частот, где указанный диапазон частот, например, K l o w < k K h i g h .

• На этапе 104 минимальные значения MSR сглаживаются во времени, например, путем определения пикового значения MSR как γ p e a k ( n ) = min ( κ γ p e a k ( n 1 ) , γ min ) с коэффициентом затухания κ = exp ( 1 / ( F s τ ) ) с постоянной времени, например τ = 2 секунды, и где Fs - скорость кадров, т.е. скорость, с которой осуществляется этап 104. Это реализует обращенную функцию затухания пиков, которая сглаживает минимальные значения MSR во времени.

• На этапе 105 с использованием пикового значения MSR γ p e a k ( n ) в момент времени n, т.е. с использованием сглаженного минимального значения MSR в момент времени n, коэффициент высокого качества α H Q в момент времени n, где q = γ p e a k ( n ) , определяется как

Как указывалось выше, пороговые значения MSR можно задать, например, как

MSR_LOW=-6 дБ и MSR_HIGH=-3 дБ.

• На этапе 107 коэффициент высокого качества α H Q в момент времени n может применяться к процессу плавного перехода побочного сигнала, проиллюстрированному на фиг. 3.

Вышеупомянутый алгоритм 100 обнаружения HQ может итеративно повторяться для последующих моментов времени (иллюстрируется стрелкой от этапа 107 обратно на этап 101).

Способ и система определения высокого качества принимаемого стереофонического FM-радиосигнала могут дополнительно совершенствоваться путем придания коэффициенту высокого качества α H Q в зависимости от одного или нескольких дополнительных указателей шума (в дополнение к одному или нескольким значениям MSR). В частности, коэффициент высокого качества α H Q можно сделать зависящим от критерия неравномерности спектральной характеристики (SFM) принимаемого стереофонического FM-радиосигнала. Как описано в документе WO PCT/EP2011/064077, может определяться т.н. SFM _impact _ factor, который нормируется между 0 и 1. SFM _impact_factor=0 может соответствовать низкому значению SFM, указывающему спектр мощности побочного сигнала S, для которого спектральная мощность сконцентрирована в относительно небольшом количестве полос частот. Т.е. динамический коэффициент SFM, равный «0», указывает низкий уровень шума. С другой стороны, динамический коэффициент SFM, равный «1», соответствует высокому значению SFM, указывающему, что спектр содержит сходные количества мощности во всех спектральных полосах. Следовательно, динамический коэффициент SFM, равный «1», указывает высокий уровень шума.

Модифицированный коэффициент высокого качества α ' H Q = 0 может определяться в соответствии с:

α ' H Q = ( 1 S F M _ i m p a c t _ f a c t o r ) * α H Q

посредством чего подчеркивается, что коэффициент высокого качества α ' H Q = 0 (указывающий низкое качество, т.е. высокий уровень шума), если SFM_impact_factor=1 (указывающий высокий уровень шума в принимаемом стереофоническом FM-радиосигнале), и наоборот. Следует отметить, что приведенная выше формула, предназначенная для объединения влияний коэффициента высокого качества α H Q на основе MSR и SFM, представляет собой единственный возможный путь объединения двух указателей шума в объединенный (модифицированный) коэффициент высокого качества α ' H Q . Указанный SFM_impact_factor может быть полезен для обнаружения случаев шума, когда как средний, так и побочный сигналы имеют довольно равномерные спектры и являются близкими по энергии. В этих случаях минимальное значение MSR γ min , как правило, близко к 0 дБ несмотря на значительное количество слышимого шума в принимаемом стереофоническом FM-радиосигнале. Модифицированный коэффициент высокого качества α ' H Q может замещать коэффициент высокого качества α H Q в вышеописанном процессе плавного перехода PS-обработка/обход.

Ниже описывается другая возможность усовершенствования способов и систем для обнаружения HQ. Модифицированный коэффициент высокого качества α ' H Q может определяться путем воздействия на коэффициент высокого качества α H Q полного побочного уровня S s u m в качестве мягкого порогового шумоподавителя, т.е. суммарного уровня (т.е. энергии или мощности) побочного сигнала, который может определяться как энергия побочного сигнала (по всем полосам частот). Как таковой, модифицированный коэффициент высокого качества α ' H Q можно определить в соответствии с:

α ' H Q = g g a t e α H Q , где

Пороговые значения S_HRES_LOW и S_THRES_HIGH могут использоваться для нормировки коэффициента усиления g g a t e к значениям между 0 и 1. FM-сигналы с побочными сигналами, которые имеют уровень S s u m < S _ T H R E S _ L O W ,считаются имеющими низкое качество, в то время как FM-сигналы с побочными сигналами, которые имеют S s u m > S _ T H R E S _ H I G H , могут быть высококачественными.

Другая возможность создания усовершенствованного алгоритма обнаружения HQ заключается в том, чтобы дать воздействовать на коэффициент высокого качества α H Q выводу детектора маскирования, как описано в документе WO PCT/EP2011/064084. Модифицированный коэффициент высокого качества α ' H Q может определяться путем принятия во внимание того, действительно ли маскирование действует в системе шумоподавления на основе прогнозирования FM-радиосигнала с целью маскирования нежелательных монофонических выпадений в FM-приемнике. Модифицированный коэффициент высокого качества α ' H Q может определяться согласно α ' H Q = ( 1 δ c o n c e a l ) α H Q , где δ c o n c e a l = 1 , если маскирование действует и где иначе δ c o n c e a l = 0 . Это означает, что принимаемый FM-радиосигнал безусловно считается имеющим низкое качество ( α ' H Q =0), если в в системе шумоподавления на основе прогнозирования FM-радиосигнала действует маскирование, иначе качество принимаемого FM-радиосигнала оценивается на основе вычисленного значения коэффициента высокого качества α ' H Q . Во избежание (слышимых) неоднородностей при восстановлении из состояния маскирования (т.е. δ c o n c e a l = 1 ), т.е. с целью обеспечения плавного перехода модифицированного коэффициента высокого качества α ' H Q от 0 к ненулевому значению, минимальное значение MSR γ min может принудительно приравниваться γ min = M S R _ L O W всякий раз, когда δ c o n c e a l = 1 , с тем чтобы обеспечивался плавный переход по способу сглаживания на этапе 104 по фиг. 5. В результате придания коэффициенту высокого качества в зависимости от состояния маскирования δ c o n c e a l можно реализовать быстрое переключение в режим шумоподавления на основе прогнозирования FM-радиосигнала (т.е. быстрый переход к обработке шумоподавления в FM-радиосигнале при внезапном возникновении плохих условий приема) и медленный, плавный переход обратно в режим обхода (когда условия приема улучшаются).

Ниже описывается другая возможность усовершенствования способов обнаружения HQ. Значения MSR γ k можно корректировать для сильно панорамированных сигналов в соответствии с:

γ ' k = γ k + λ = 10 log 10 ( P k M P k S ) + λ .

Параметр λ указывает степень панорамирования принимаемого стереофонического FM-радиосигнала. Параметр λ может определяться исходя из отношения энергии принимаемого левого побочного сигнала L и принимаемого правого побочного сигнала R, например, в соответствии с

λ = | 10 log 10 ( P L P R ) | ,

где P L = E { L 2 } - энергия, или мощность принимаемого левого побочного сигнала, и P R = E { R 2 } - энергия, или мощность принимаемого правого побочного сигнала.

Соответственно, значения MSR γ k увеличиваются для сильно панорамированных сигналов, обладающих значительной разностью энергий между левым побочным сигналом L и правым побочным сигналом R. Указанная большая разность между сигналами L и R приводит к побочному сигналу S, имеющему относительно высокую энергию, даже если побочный сигнал S не содержит шум. При увеличении значений MSR γ k увеличивается минимальное значение MSR γ min , посредством чего увеличивается коэффициент высокого качества α H Q .

Следовательно, использование параметра λ помогает избежать ложного обнаружения сигналов низкого качества из сильных побочных сигналов S, полученных в результате широких (музыкальных) стереофонических микшированных сигналов и постпроцессов расширения стереофонических сигналов.

Следует отметить, что вышеупомянутые возможности определения модифицированного коэффициента высокого качества α H Q могут использоваться автономно или в произвольном сочетании друг с другом.

Кроме того, следует отметить, что указанный коэффициент высокого качества α H Q подлежит использованию для корректировки параметров a и b в системе шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-радиосигнале. В частности, на ограничивающий коэффициент с может влиять указатель качества α H Q . Это можно сделать, например, в соответствии с

c = max ( 1, ( a 2 + b 2 ) ( 1 α H Q + ε ) ) ,

где ε - необязательная корректировочная величина (небольшое число), препятствующая выходу a и b на бесконечность (или препятствующее необоснованно высоким числам), когда указатель качества αHQ=1, т.е. когда принятый FM-сигнал содержит низкую степень шума.

Целью такой ограничивающей функции, как с=f(a, b, α H Q ), которая зависит от коэффициента высокого качества α H Q , является ограничение a и b при низком качестве FM-сигнала ( α H Q близок к нулю), в то же время, без ограничения (или с небольшим ограничением) a и b для высококачественного FM-сигнала ( α H Q близок к единице). Следует отметить, что вышеупомянутая функция, предназначенная для модификации ограничивающего коэффициента в зависимости от указателя качества α H Q , аппроксимирует первую функцию (1) с при α H Q =0, вторую функцию (2) - при α H Q =0,5, и «отсутствие ограничения» параметров a и b выполняется при α H Q =1. Кроме того, следует отметить, что вышеупомянутая формула является лишь одним из примеров реализации модифицированной ограничивающей функции, которая учитывает качество принимаемого FM-сигнала.

Выбор или объединение побочного сигнала S′ с подавленным шумом и обходного побочного сигнала S, проиллюстрированное на фиг. 3, может выполняться зависящим от частоты образом. Возможная реализация может включать следующие модификации блок-схемы по фиг. 3. Блок-схема по фиг. 3 может модифицироваться так, чтобы модули 30, 31 усиления и модуль 32 объединения могли выполняться в области QMF перед блоком синтезирующих фильтров «QMF-1» 72 побочного сигнала. Кроме того, входом в модуль 30 обходного усиления может быть вывод блока 73 анализирующих фильтров «QMFs». Это может означать, что блок 73 фильтров находится на пути сигнала в случае сквозного прохождения и, таким образом, имеет такие же требования к эффективности, что и блок 71 анализирующих фильтров «QMF». Блок 72 синтезирующих фильтров QMF можно использовать для преобразования объединенного побочного сигнала (в нисходящем направлении относительно объединяющего модуля 32) во временную область.

В одном из альтернативных вариантов осуществления избирательность по частоте может ограничиваться двумя полосами частот, т.е. полосой высоких частот и полосой низких частот. В частности, полоса низких частот может привязываться к обходному пути, т.е. реконструированный побочный сигнал может соответствовать принимаемому побочному сигналу S для диапазона низких частот, в то время как в диапазоне высоких частот может использоваться побочный сигнал S′ с подавленным шумом (или сигнал с плавным переходом в соответствии с указателем качества р).

В документе WO PCT/EP2011/064077 описаны методики уменьшения или устранения нежелательных количеств декоррелированных составляющих в стереофоническом сигнале с подавленным шумом путем использования критерия неравномерности спектральной характеристики. Эти методики также могут применяться к системе шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале, описываемой в настоящем документе. В частности, критерий неравномерности спектральной характеристики может применяться путем модификации параметра b следующим образом:

b _ n e w = ( 1 S N F i m p a c t _ f a c t o r ) * b .

Это означает, что SFM_impact_factor=1 будет вынужденно приравнивать b_new=0. Для SFM_impact_factor=0 b может оставаться неизменным. Таким образом, в случае побочного сигнала с высокой неравномерностью спектральной характеристики (указывающей на зашумленный побочный сигнал) с SFM_impact_factor=1, к побочному сигналу S′ с подавленным шумом не добавляется декорреляция, и, таким образом, побочный сигнал S′ с подавленным шумом соответствует масштабированной версии принимаемого среднего сигнала, т.е. a*M.

В нижеследующих примерах описываются примеры определения SFM_impact_factor. В типичных принимаемых стереофонических FM-радиосигналах спектр мощности среднего сигнала М является относительно крутым с высокими уровнями энергии в диапазоне низких частот. С другой стороны, побочный сигнал S, как правило, имеет в общем низкий уровень энергии и относительно ровный спектр мощности.

Поскольку спектр мощности шума в побочном сигнале является относительно ровным и имеет характеристический наклон, SFM совместно с компенсацией наклона может использоваться для оценки уровня шума в принимаемом FM-сигнале. Могут использоваться разные типы значений SFM. Т.е. значения SFM могут вычисляться различными способами. В частности, может использоваться мгновенное значение SFM, а также сглаженная версия SFM. Указанное мгновенное значение SFM, как правило, соответствует SFM кадра сигнала для побочного сигнала, в то время как сглаженная версия мгновенного значения SFM также зависит от SFM предыдущих кадров сигнала для побочного сигнала.

Способ определения динамического коэффициента исходя из побочного сигнала может включать этап определения спектра мощности побочного сигнала. Как правило, это осуществляется с использованием некоторого количества дискретных значений (например, дискретных значений кадра сигнала) побочного сигнала. Указанный спектр мощности может определяться как значения энергии побочного сигнала P k S = E { s k 2 } для ряда полос частот k, например, k = 1,..., K . Период определения спектра мощности может выравниваться с периодом определения параметров а и b. Как таковой, спектр мощности побочного сигнала может определяться для периода действия соответствующих параметров a и b.

На последующем этапе можно компенсировать характеристический наклон спектра мощности шума в побочном сигнале. Характеристический наклон может определяться экспериментально (в фазе проектирования/регулировки), например, путем определения среднего спектра мощности побочных сигналов для набора монофонических сигналов. В альтернативном варианте, или в качестве дополнения, указанный характеристический наклон можно определять адаптивно исходя из текущего побочного сигнала, например, с использованием линейной регрессии на спектре мощности текущего побочного сигнала. Компенсация характеристического наклона может выполняться обратным фильтром наклона шума. В результате должен получаться, возможно, ровный спектр мощности со скомпенсированным наклоном, который не проявляет характеристический наклон спектра мощности побочного сигнала для монофонического речевого звукового сигнала.

С использованием спектра мощности (с компенсацией наклона) можно определить значение SFM. Указанное значение SFM можно вычислить в соответствии с

S F M = ( k = 0 N 1 E { s k 2 } ) 1 / N 1 N k = 0 N 1 E { s k 2 }

где E { s k 2 } обозначает мощность побочного сигнала в полосе частот, или полосе параметров k. Частотное разбиение, используемое в системе FM-шумоподавления на основе прогнозирования, как правило, содержит 15-20 полос параметров. Указанную SFM можно описать как отношение между геометрическим средним спектра мощности и арифметическим средним спектра мощности.

В альтернативном варианте SFM можно вычислить на подмножестве спектра, включающем лишь полосы частот в диапазоне от Klow до Khigh. В этом способе, могут исключаться, например, одна или несколько полос частот с целью устранения нежелательного смещения постоянной, например низкочастотной, составляющей. При корректировке границ полос в вышеупомянутую формулу для вычисления SFM должны вноситься соответствующие поправки.

По причинам ограничения вычислительной сложности формулу для SFM можно в альтернативном варианте заменить ее численными приближениями, например, на основе разложения в ряд Тейлора, справочной таблицы или аналогичных методик, общеизвестных экспертам в области реализаций программного обеспечения. Кроме того, также существуют и другие способы измерения неравномерности спектральной характеристики, такие как, например, стандартное отклонение или разность между минимальной и максимальной парами значений частота/мощность и т.д. В настоящем документе термин «SFM» обозначает все эти критерии.

Динамический коэффициент можно определить с использованием значения SFM для определенного периода времени или кадра побочного сигнала. С этой целью SFM отображается, например, на шкалу от 0 до 1. Отображение и определение динамического коэффициента SFM может выполняться в соответствии с

где два пороговых значения, α l o w _ t h r e s h и α h i g h _ t h r e s h , выбираются в соответствии со средним диапазоном значений SFM, которые, как правило, находятся в интервале от 0,2 до 0,8. Основной целью этапа нормировки является обеспечение того, чтобы динамический коэффициент SFM регулярным образом охватывал полную область между «0» и «1». Как таковая, нормировка обеспечивает то, чтобы «нормальный», неравномерный спектр ( S F M < α l o w _ t h r e s h ) не обнаруживался как шум и чтобы критерий выходил на насыщение для высоких значений ( S F M > α h i g h _ t h r e s h ). Иными словами, нормировка предусматривает динамический коэффициент, который более явно отличает ситуацию высокого шума ( S F M > α h i g h _ t h r e s h ) от ситуации низкого шума ( S F M < α l o w _ t h r e s h ).

В документе WO PCT/EP2011/064084 описаны методики маскирования коротких интервалов монофонического приема FM-приемника 1 посредством надежного монофонического детектора в сочетании с механизмом, который использует предварительно оцененные стереофонические параметры для генерирования стереофонического FM-сигнала с подавленным шумом в ходе указанных монофонических промежутков времени. Способы, описанные в документе WO PCT/EP2011/064084, также могут применяться к системе шумоподавления в FM-радиосигнале на основе прогнозирования, описываемой в настоящем документе.

Как указывалось выше, FM-приемник 1 может переключаться между стереофоническим и монофоническим сигналами по причине переменных во времени плохих условий приема (например, «затухания»). Для поддержания стереофонического звукового изображения в ходе монофонического/стереофонического переключения могут использоваться методики маскирования ошибок, предназначенные для маскирования коротких монофонических выпадений. Один из подходов к маскированию в шумоподавлении на основе прогнозирования в FM-радиосигнале является использование параметров а и b прогнозирования и декорреляции, которые основываются на предварительно оцененных параметрах, в случае когда новые параметры а и b нельзя вычислить, потому что выходной звуковой сигнал FM-приемника 1 выпадает в монофонический режим. Таким образом, когда FM-стереофонический приемник 1 переключается к монофоническому звуковому выводу, система шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале по фиг. 3 продолжает использовать предварительно оцененные параметры a и b (по отдельности для каждой полосы частот). Если периоды выпадений в стереофоническом выходном сигнале являются достаточно короткими, так, чтобы стереофоническое звуковое изображение FM-радиосигнала оставалось сходным в течение периода выпадения, выпадение не является слышимым или является очень мало слышимым в выходном звуковом сигнале устройства 2. Другой подход может заключаться в интерполяции и/или экстраполяции параметров a и b исходя из ранее определенных параметров. В этом случае FM-прием не возвращается к стереофоническому достаточно быстро, указанные параметры a и b могут медленно затухать, приближаясь к нулю через несколько секунд, что означает, что выходным является только монофонический сигнал (т.е. средний сигнал).

В альтернативном варианте, или в дополнение, система шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-сигнале может генерировать «псевдостереофонический» сигнал с использованием выбранных по умолчанию значений параметров а и/или b в случае когда условия приема являются настолько плохими, что принимается только монофонический сигнал. Выбираемые по умолчанию значения могут зависеть от классификации среднего сигнала как речевого/музыкального. Иными словами, система шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-сигнале может содержать классификатор, предназначенный для классификации типа принимаемого FM-радиосигнала на основе принимаемого среднего сигнала. Например, классификатор может быть сконфигурирован для классификации принимаемого FM-радиосигнала как речевого сигнала или как музыкального сигнала (например, на основе частотного анализа принимаемого среднего сигнала). Система шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-сигнале может затем выбирать соответствующие значения для параметров a и/или b на основе определенного типа принимаемого FM-радиосигнала. Таким образом, монофоническое выпадение в принимаемом FM-радиосигнале может маскироваться с использованием (зависящих от типа) значений параметров, выбираемых по умолчанию.

Использование маскирования в системе шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале требует надежного обнаружения монофонических выпадений с целью запуска маскирования, т.е. с целью задания состояния маскирования δ c o n c e a l от 0 до 1. Возможный монофонический/стереофонический детектор может основываться на обнаружении монофонических участков сигнала, которые удовлетворяют условию левый сигнал = правый сигнал (или левый сигнал - правый сигнал=0). Такой монофонический/стереофонический детектор, однако, может вызывать неустойчивое поведение для процесса маскирования по причине того, что энергии левого сигнала и правого сигнала, а также энергия побочного сигнала могут сильно колебаться даже в благоприятных условиях приема.

Во избежание указанного неустойчивого поведения при маскировании механизм обнаружения и маскирования монофонического/стереофонического сигнала можно реализовать как конечный автомат. Один из примеров конечного автомата показан на фиг. 6. Конечный автомат по фиг. 6 использует два опорных уровня абсолютной энергии побочного сигнала S, т.е. ES (или PS, как определено выше). Побочный сигнал S, используемый для вычисления ES, может быть пропущен через фильтр пропускания высоких частот с частотой отсечки, как правило, равной 250 Гц. Указанные опорные уровни представляют собой верхний опорный уровень ref_high и нижний опорный уровень ref_low. Выше верхнего опорного уровня (ref_high) сигнал считается стереофоническим, а ниже нижнего опорного уровня (ref_low) он считается монофоническим.

Энергия ES побочного сигнала вычисляется как параметр управления конечного автомата. ES может быть вычислена по временному окну, которое может, например, соответствовать временному периоду достоверности параметров а и b. Иными словами, частота определения энергии побочного сигнала может выравниваться с частотой определения параметров а и b. В данном документе промежуток времени для определения энергии побочного сигнала ES (и, возможно, параметров а и b) именуется кадром сигнала. Конечный автомат по фиг. 6 содержит пять условий, которые проверяются каждый раз, когда для нового кадра вычисляется энергия ES:

- Условие A указывает, что энергия ES побочного сигнала превышает верхний опорный уровень ref_high. Верхний опорный уровень может именоваться верхним порогом.

- Условие B указывает, что энергия ES побочного сигнала меньше или равна верхнему опорному уровню ref_high и больше или равна нижнему опорному уровню ref_low. Нижний опорный уровень может именоваться нижним порогом.

- Условие В1 соответствует условию В, но добавляет дополнительное временное условие. Временное условие обусловливает, что условие В удовлетворяется для менее чем порогового количества кадров или для менее чем порогового времени. Данное пороговое значение может именоваться пороговым количеством кадров.

- Условие В2 соответствует условию В, но добавляет дополнительное временное условие. Временное условие обусловливает, что условие В удовлетворяется для количества кадров, большего или равного пороговому, или для времени, большего или равного пороговому времени.

- Условие С указывает, что энергия ES побочного сигнала меньше нижнего опорного уровня ref_low.

Кроме того, пример конечного автомата по фиг. 6 использует пять состояний. Различные состояния достигаются при вышеупомянутых условиях и при условии диаграммы состояний, проиллюстрированной на фиг. 6. В различных состояниях в системе шумоподавления на основе прогнозирования в стереофоническом FM-сигнале, как правило, выполняются следующие действия:

- В состоянии 1 выполняется нормальный стереофонический режим, например, на основе параметров a и b, которые определяются из текущего звукового сигнала. Состояние маскирования δ c o n c e a l остается равным 0.

- В состоянии 2 выполняется нормальный стереофонический режим на основе параметров a и b, определяемых из текущего звукового сигнала. Данное состояние является лишь переходным, ввиду того что условие В удовлетворяется либо для некоторого количества кадров, большего или равного пороговому количеству кадров, либо для времени, большего или равного пороговому времени (т.е. условию В2), либо перед истечением количества кадров, либо перед истечением времени удовлетворяется условие А или С. Состояние маскирования δ c o n c e a l остается равным 0.

- В состоянии 3 стереофонический режим выполняется на основе параметров a и b, определяемых на текущем звуковом сигнале. Как видно, состояние 3 достигается на пути от состояния 1 через состояние 2 в состояние 3. Ввиду того что условие В2 требует минимального количества кадров, или минимального количества времени для перехода, путь «состояние 1, состояние 2, состояние 3» представляет собой медленный, т.е. плавный, переход от нормального стереофонического режима (например, музыки) в нормальный монофонический режим (например, речи). Состояние маскирования δ c o n c e a l приравнивается или остается равным 0.

- В состоянии 4 запускается маскирование монофонического выпадения с использованием предварительно определенных параметров a и b, например самых последних параметров a и b, которые были определены в состоянии 1. Как видно, состояние 4 может достигаться непосредственно из состояния 1, если удовлетворяется условие С, т.е. если энергия ES побочного сигнала круто падает от энергии выше ref_high до энергии ниже ref_low. В альтернативном варианте состояние 4 может достигаться из состояния 1 через состояние 2, однако только в том случае, если условие В удовлетворяется только для небольшого количества кадров, или только для короткого промежутка времени. Как таковые, пути «состояние 1, состояние 4» и «состояние 1, состояние 2, состояние 4» отображают быстрый, т.е. резкий, переход из нормального стереофонического режима (например, музыки) к вынужденному монофоническому режиму. Вынужденный монофонический режим, как правило, возникает из-за FM-приемника, который, например, резко отсекает побочный сигнал, если уровень, или сила сигнала, для контрольного сигнала 19 кГц в стереофоническом уплотненном сигнале падает ниже предварительно определенного уровня, таким образом, делая невозможной надежную демодуляцию побочного сигнала исходя из принимаемого стереофонического уплотненного сигнала. Состояние маскирования δ c o n c e a l устанавливается на 1 с целью указания использования маскирования в системе шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале.

- В состоянии 5 маскирование монофонического выпадения продолжается, например, на основе параметров a и b, которые были установлены в состоянии 4. В иллюстрируемом варианте осуществления состояние 5 может достигаться только из состояния 4, если удовлетворяется условие С, т.е. состояние 5 отображает устойчивое состояние маскирования монофонического выпадения, где для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала используются ранее определенные параметры a и b. Параметры a и b могут затухать до нуля с постоянной времени, равной нескольким секундам, что приводит к выходному сигналу, который медленно переходит от стереофонического к монофоническому. Состояние маскирования δ c o n c e a l , как правило, остается равным 1.

Как уже указывалось, проиллюстрированная диаграмма состояний обеспечивает то, что маскирование запускается только в том случае, если звуковой сигнал, принимаемый FM-приемником, переходит от стереофонического к монофоническому в течение нескольких временных окон/кадров, т.е. если переход от стереофонического сигнала к монофоническому является резким. С другой стороны, запуск маскирования предотвращается в тех случаях, когда в побочном сигнале имеется шум с энергией ES ниже стереофонического уровня (ref_high), но выше монофонического уровня (ref_low), т.е. в случаях когда в побочном сигнале по-прежнему достаточно информации для генерирования соответствующих параметров a и b. В то же время даже когда сигнал изменяется от стереофонического к монофоническому, например когда сигнал переходит от музыкального к речевому, обнаружение маскирования не будет запускаться, посредством чего обеспечивается то, что оригинальный монофонический сигнал не представляется как искусственный стереофонический сигнал по причине неверного применения маскирования. Верный переход от стереофонического сигнала к монофоническому может обнаруживаться на основе плавного перехода энергии ES побочного сигнала от энергии выше ref_high до энергии ниже ref_low.

В настоящем документе описаны способ и система для улучшения эксплуатационных показателей FM-радиоприемников в отношении восприятия. В частности, описаны способ и система для определения стереофонического FM-сигнала с подавленным шумом с использованием подхода на основе прогнозирования. Используя систему шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале, можно снизить вычислительную сложность по сравнению с системой шумоподавления на основе PS в FM-радиосигнале. Кроме того, описаны различные способы улучшения эксплуатационных показателей системы шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале. В частности, для плавного перехода между побочным сигналом с подавленным шумом и оригинальным побочным сигналом описано использование указателя качества. Кроме того, описан способ адаптации параметров системы шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале к спектральным характеристикам принимаемого побочного сигнала, посредством чего надежнее различаются зашумленные и хорошие условия приема. Кроме того, описан способ маскирования с целью адаптации системы шумоподавления на основе прогнозирования в FM-радиосигнале к ситуациям монофонического выпадения.

Способы и системы, описанные в настоящем документе, могут реализовываться как программное обеспечение, аппаратно-программное обеспечение и/или как аппаратное обеспечение. Некоторые компоненты могут реализовываться, например, как программное обеспечение, запускаемое на процессоре цифровой обработки сигналов или на микропроцессоре. Другие компоненты могут реализовываться, например, как аппаратное обеспечение или как интегральные микросхемы специального назначения. Сигналы, которые встречаются в описанных способах и системах, могут храниться в памяти таких носителей данных, как память с произвольным доступом или оптические носители данных. Они могут передаваться по таким сетям, как радиосети, спутниковые сети, беспроводные сети или проводные сети, например Интернет. Типичными устройствами, использующими способы и системы, описанные в настоящем документе, являются переносные электронные устройства или другая бытовая аппаратура, которая используется для хранения и/или представления звуковых сигналов.

1. Устройство, сконфигурированное для шумоподавления в принимаемом многоканальном FM-радиосигнале, при этом принимаемый многоканальный FM-радиосигнал может быть представлен как принимаемый средний сигнал и принимаемый побочный сигнал, при этом принимаемый побочный сигнал служит признаком разности между левым сигналом и правым сигналом принимаемого многоканального FM-радиосигнала, при этом устройство содержит модуль определения параметров, сконфигурированный для определения одного или нескольких параметров, служащих признаками корреляции и/или декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом, при этом модуль определения параметров сконфигурирован для определения параметра b декорреляции, служащего признаком декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом, и модуль шумоподавления, сконфигурированный для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала с использованием одного или нескольких параметров, при этом модуль шумоподавления сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом также из декоррелированной версии принимаемого среднего сигнала с использованием параметра b декорреляции, при этом принимаемый побочный сигнал не присутствует на пути сигнала для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения параметра а прогнозирования, служащего признаком взаимной корреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом, и модуль шумоподавления сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала с использованием параметра а прогнозирования.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения параметра а прогнозирования на основе математического ожидания для произведения соответствующих дискретных значений принимаемого среднего сигнала и принимаемого побочного сигнала.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения параметра а прогнозирования как
a=E[S*M]/E[M*M],
где E[·] обозначает оператор математического ожидания, S представляет собой принимаемый побочный сигнал, а М представляет собой принимаемый средний сигнал.

5. Устройство по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения параметра b декорреляции на основе энергии разностного сигнала принимаемого побочного сигнала и сигнала, определенного из среднего сигнала, с использованием параметра а прогнозирования.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что модуль (77) определения параметров сконфигурирован для определения параметра декорреляции b как
b=sqrt(E[D*D]/E[M*M])
где D=S-a*M представляет собой разностный сигнал.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что модуль шумоподавления сконфигурирован для генерирования декоррелированной версии принимаемого среднего сигнала путем фильтрации принимаемого среднего сигнала с использованием всечастотного фильтра.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения динамического коэффициента, являющегося характеристикой спектральной плоскостности принимаемого побочного сигнала и параметр b декорреляции зависит от динамического коэффициента.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что параметр b декорреляции уменьшается по мере того, как динамический коэффициент указывает повышающуюся степень спектральной плоскостности принимаемого побочного сигнала.

10. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения одного или нескольких параметров зависящим от времени способом и модуль шумоподавления сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом с использованием одного или нескольких переменных во времени параметров.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения для первого параметра из одного или нескольких параметров последовательности первых параметров для соответствующей последовательности промежутков времени и конкретный первый параметр из последовательности первых параметров для конкретного промежутка времени из последовательности промежутков времени определяют с использованием дискретных значений принимаемого среднего сигнала и/или принимаемого побочного сигнала, которые расположены в пределах конкретного промежутка времени.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения последовательности интерполированных первых параметров путем интерполяции смежных первых параметров из последовательности первых параметров.

13. Устройство по любому из пп. 10-12, отличающееся тем, что оно сконфигурировано для обнаружения того, что принимаемый многоканальный FM-радиосигнал представляет собой вынужденный монофонический сигнал путем определения энергии принимаемого среднего сигнала в пределах первого промежутка времени из последовательности промежутков времени, при этом энергия находится выше верхнего порогового значения, определения переходного периода из нескольких последовательных промежутков времени, в ходе которых энергия побочного сигнала падает от значения выше верхнего порогового значения до значения ниже нижнего порогового значения, и определения того, что принимаемый многоканальный FM-радиосигнал, следующий за первым промежутком времени, представляет собой вынужденный монофонический сигнал, если количество последовательных промежутков времени переходного периода существует ниже порогового значения промежутков.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что при обнаружении, что принимаемый многоканальный FM-радиосигнал в промежутке времени, следующем за первым промежутком времени, представляет собой вынужденный монофонический сигнал, осуществляется конфигурирование модуля определения параметров для определения одного или нескольких параметров для промежутка времени, следующего за первым промежутком времени, из одного или нескольких параметров для первого промежутка времени.

15. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для определения одного или нескольких параметров зависящим от частоты образом и модуль шумоподавления сконфигурирован для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом с использованием одного или нескольких переменных по частоте параметров.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что дополнительно содержит модуль преобразования среднего сигнала, сконфигурованный для генерирования ряда сигналов среднего поддиапазона, охватывающих соответствующий ряд диапазонов частот из принимаемого среднего сигнала, и модуль преобразования побочного сигнала, сконфигурированный для генерирования ряда сигналов побочного поддиапазона, охватывающих соответствующий ряд диапазонов частот из принимаемого побочного сигнала, и
при этом модуль определения параметров сконфигурирован для определения для второго из одного или нескольких параметров ряда параметров вторых поддиапазонов из соответствующего ряда сигналов среднего поддиапазона и соответствующего ряда сигналов побочного поддиапазона.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что модуль преобразования побочного сигнала удовлетворяет менее высоким требованиям, чем модуль преобразования среднего сигнала в отношении по меньшей мере одного из показателей:
- избирательности по частоте;
- разрешающей способности по частоте;
- разрешающей способности по времени; и
- численной точности.

18. Устройство по любому из пп. 16, 17, отличающееся тем, что
модуль шумоподавления сконфигурирован для генерирования ряда сигналов побочного поддиапазона с подавленным шумом из соответствующего ряда сигналов среднего поддиапазона вторых параметров поддиапазонов и
модуль шумоподавления содержит модуль обратного преобразования, сконфигурированный для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом из ряда сигналов побочного поддиапазона с подавленным шумом.

19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что модуль преобразования среднего сигнала и/или модуль преобразования побочного сигнала представляют собой блоки фильтров QMF.

20. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что модуль определения параметров сконфигурирован для ограничения одного или нескольких параметров путем применения к одному или нескольким параметрам ограничивающего коэффициента с.

21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что для с>1 ограничивающий коэффициент с пропорционален сумме одного или нескольких параметров, возведенных в квадрат.

22. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что для с>1 ограничивающий коэффициент с пропорционален квадратному корню из суммы одного или нескольких параметров, возведенных в квадрат.

23. Устройство по любому из пп. 20-22, отличающееся тем, что применение ограничивающего коэффициента с не увеличивает один или несколько параметров.

24. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что содержит модуль задержки, сконфигурированный для задержки дискретного значения принимаемого среднего сигнала на количество времени, соответствующее времени вычисления, необходимому для генерирования соответствующего дискретного значения побочного сигнала с подавленным шумом.

25. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что содержит комбинирующий модуль, сконфигурированный для определения модифицированного побочного сигнала с подавленным шумом из побочного сигнала с подавленным шумом и принимаемого побочного сигнала с использованием указателя качества, служащего признаком качества принимаемого многоканального FM-радиосигнала.

26. Устройство по п. 25, отличающееся тем, что комбинирующий модуль содержит: модуль усиления сигнала с подавленным шумом, сконфигурированный для присвоения весового коэффициента побочному сигналу с подавленным шумом с использованием коэффициента усиления сигнала с подавленным шумом, модуль усиления обходного сигнала, сконфигурированный для присвоения весового коэффициента принимаемому побочному сигналу с использованием коэффициента усиления обходного сигнала, и объединяющий модуль, сконфигурированный для объединения взвешенного побочного сигнала с подавленным шумом и взвешенного принимаемого побочного сигнала, при этом коэффициент усиления сигнала с подавленным шумом и коэффициент усиления обходного сигнала зависят от указателя качества.

27. Устройство по любому из пп. 25, 26, отличающееся тем, что комбинирующий модуль сконфигурирован для определения модифицированного побочного сигнала с подавленным шумом зависящим от частоты образом.

28. Устройство по п. 27, отличающееся тем, что содержит модуль определения качества, сконфигурированный для определения указателя качества путем
определения мощности принимаемого среднего сигнала, именуемой средней мощностью, и мощности принимаемого побочного сигнала, именуемой побочной мощностью,
определения отношения средней мощности и побочной мощности, посредством чего получают отношение «средняя-побочная», и
определения указателя качества принимаемого FM-радиосигнала на основе, по меньшей мере, отношения «средняя-побочная».

29. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что содержит преобразователь MS-LR, сконфигурированный для определения левого сигнала с подавленным шумом и правого сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала и побочного сигнала с подавленным шумом.

30. Устройство по п. 29, отличающееся тем, что преобразователь MS-LR сконфигурирован для определения левого сигнала с подавленным шумом исходя из суммы принимаемого среднего сигнала и побочного сигнала с подавленным шумом и правого сигнала с подавленным шумом исходя из разности принимаемого среднего сигнала и побочного сигнала с подавленным шумом.

31. Способ подавления шума в принимаемом многоканальном FM-радиосигнале; при этом принимаемый многоканальный FM-радиосигнал можно представить как принимаемый средний сигнал и принимаемый побочный сигнал; при этом способ включает:
определение одного или нескольких параметров, служащих признаками корреляции и/или декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом; при этом один или несколько параметров содержат параметр b декорреляции, служащий признаком декорреляции между принимаемым средним сигналом и принимаемым побочным сигналом; и
генерирование побочного сигнала с подавленным шумом из принимаемого среднего сигнала с использованием одного или нескольких параметров, при этом генерирование побочного сигнала с подавленным шумом включает генерирование побочного сигнала с подавленным шумом также из декоррелированной версии принимаемого среднего сигнала с использованием параметра b декорреляции, при этом принимаемый побочный сигнал не присутствует на пути сигнала для генерирования побочного сигнала с подавленным шумом.

32. Носитель данных, содержащий программу, реализованную программно, адаптированную для исполнения на процессоре и для выполнения этапов способа по п. 31 при осуществлении на вычислительном устройстве.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть в радиотехнических устройствах для обнаружения источников радиоизлучения (ИРИ) в условиях шума неизвестной интенсивности.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемниках глобальных навигационных спутниковых систем, использующих широкополосные сигналы, манипулированные по фазе псевдослучайной последовательностью.
Изобретение относится к технике беспроводной связи и может использоваться для обеспечения пассажирского поезда беспроводной адресной аварийной сигнализацией и внутренней связью.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в широкополосных СВЧ радиоприемных устройствах, входящих в состав аппаратуры радиопротиводействия и радионаблюдения.

Изобретение относится к системам беспроводной связи. Раскрыты модули, системы и способы обеспечения возможности беспроводной работы для электронных устройств.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи сигналов в морской среде по гидроакустическому каналу связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости и достоверности передачи данных в условиях распространения сигнала в многолучевом канале связи при условии равенства и превышении помехи над сигналом.

Способ увеличения объема частотного ресурса относится к радиотехнике и может быть использован для создания дополнительных ресурсов передачи и получения информации с помощью радиоволн.

Изобретение относиться к области приема радиосигналов в железнодорожных радиостанциях. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и качества радиоприема за счет повышения степени подавления зеркального канала в приемнике.

Изобретение относится к области радиотехники. Способ борьбы с гармонической помехой при автокорреляционном методе приема информации с использованием шумоподобных сигналов включает вычисление комплексных огибающих первого и второго периодов принимаемого сигнала, вычисление с помощью дискретного преобразования Фурье спектральных функций этих комплексных огибающих, умножение спектральной функции первого периода сигнала на комплексно-сопряженную спектральную функцию второго периода сигнала, вычисление с помощью обратного дискретного преобразования Фурье взаимно-корреляционной функции между этими комплексными огибающими, выбор максимальной компоненты взаимно-корреляционной функции и сравнение ее с порогом, при этом вычисляют квадраты огибающих спектральных функций первого и второго периодов сигнала, вычисляют дисперсии квадратов огибающих спектральных функций первого и второго периодов сигнала, осуществляют нормировку квадратов огибающих спектральных функций первого и второго периодов сигнала на соответствующие им дисперсии, в нормированных спектральных функциях первого и второго периодов сигнала выполняют поиск максимальных компонент и определяют их позиции, сравнивают значения отобранных максимальных компонент с величиной установленного порога, который определяют в соответствии с допустимой величиной вероятности ложной идентификации гармонической помехи, в случае превышения ими установленного порога в спектральных функциях комплексных огибающих первого и второго периодов элементы, находящихся на позициях отобранных максимальных компонент и их окрестностях, обнуляют, причем окрестности позиций отобранных максимальных компонент определяют уровнем гармонической помехи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении надежности функционирования устройства.

Изобретение относится к области коррекции коэффициента усиления при кодировании аудиосигналов, основанном на схемах квантования, и может использоваться для обработки различных типов аудиосигналов.

Изобретение относится к средствам оптимизации одного и более параметров для формирования представления сигнала повышающего микширования на основе представления сигнала понижающего микширования и объектно-ориентированной параметрической информации.

Изобретение относится к средствам кодирования и декодирования. Технический результат заключается в повышении качества кодированного и декодированного сигналов при пониженной скорости передачи данных.

Изобретение относится к способу кодирования и более конкретно к способу кодирования периода основного тона. Технический результат заключается в повышении эффективности компрессии периодов основного тона.

Изобретение относится к области цифровой связи и может быть использовано в системах телеинформационных коммуникаций для эффективного кодирования речевых сигналов.

Изобретение относится к способу, устройству и системе для кодирования и декодирования сигналов. .

Изобретение относится к устройствам для микширования множества входных потоков данных для получения потока данных, которые могут применяться, например, в области систем конференц-связи, включая системы видео- и телеконференций.

Изобретение относится к способу цифрового кодирования звукового сигнала, например речевого или аудиосигнала, в частности к способу и устройству кодирования кадров перехода и кадров, следующих за переходом в звуковом сигнале.

Изобретение относится к устройству и способу кодирования речи, в частности к устройству и способу кодирования речи для выполнения поиска фиксированной кодовой книги.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиотелеметрических системах для получения информации с подвижных объектов. Достигаемый технический результат - увеличение подавления паразитного побочного излучения соседнего канала передатчика. Радиопередающее устройство содержит выходной усилитель мощности, блок контроля параметров, блок управления сигналом, переключатель частот, первый синтезатор частот, второй синтезатор частот, амплитудный модулятор, первый управляемый аттенюатор, второй управляемый аттенюатор, первый управляемый делитель частоты, второй управляемый делитель частоты. 2 ил.
Наверх