信息处理 - 通过 IFFT 从测量数据确定通道频率响应 - 吾爱随笔录

通过 IFFT 从测量数据确定通道频率响应

信息处理估计 IFFT 反卷积

2022-02-21 19:58:18

我一直在研究一个小型系统，该系统在房间内传输 35Hz-20kHz 频率范围内的线性啁啾，同时使用两个微控制器记录带有回声（来自地板、墙壁等）的传输信号。使用接收到的数据并在接收器中重构发送的啁啾获得信道频率响应，和是和分别。然后我尝试通过计算来计算通道脉冲响应。然后我尝试使用时间门控来消除回声。 $y[n]$ $x[n]$ $H[k]=Y[k]/X[k]$ $X$ $Y$ $x$ $y$ $h[n]={\tt IFFT}(H[k])$

我没有使用外部存储器这一事实限制了我最多使用长度为 N=2048 的浮点数组的计算能力，所以我正在处理的信号在单毫秒区域内（这当然限制了我的分辨率，但那是我必须接受的问题）。

困扰我的问题是，当我查看计算出的脉冲响应时，我得到如下信息：

似乎主要响应似乎周期性地向左移动了一点，因此它的开始位于数组的末尾并且那里有一个大的“尖峰”（要么那个要么响应有很大的延迟，这不会' t 适合物理系统，因为扬声器和麦克风在我正在执行的测试中仅相距几厘米）。这可能是什么原因？我在这里读过一些看起来很相似的帖子，还有关于预振铃的讨论；这可能是这种情况吗？

我想计算时间门控（理想情况下是“固定”）脉冲响应的 FFT 以从中获取一些数据，其中一部分是获得主响应的延迟 - 在这种情况下可以这样做吗?

洞察力将不胜感激！

阿夫纳

编辑：试图将这个问题与我不得不回答彼得的后续问题一起提出。如果我应该尝试在一个单独的问题中提出这个问题 - 请告诉我。

“非常感谢！到目前为止，我一直在发送持续 25 毫秒的啁啾声，接收持续 32 毫秒（因此有一个基本假设，即由于扬声器和麦克风之间的距离短，通道长度为 7 毫秒）。我”我用零填充啁啾样本以匹配接收长度（以样本为单位），并使用此方案为我提供了问题中所附的图表。

我读过使用正弦扫描并执行反卷积会导致分离非线性谐波以及时“落后”通道响应，因此这可能是循环移动并在通道上运行的东西。考虑到这些限制，您认为这个问题有解决方案吗？我几乎用两个 2048 浮点数组填充了我正在使用的微控制器上的 32kB 内存，这些数组构成了我正在处理的通用数组，占用了 16kB（就地处理）和另外两个整数数组它占用了 12kB 以上的空间，所以没有多少内存可以使用了。”

2个回答

如果不直接查看您的代码，我的猜测是您正在执行以下操作：

N = length(x);
X = fft(x,N);
Y = fft(y,N);
H = Y./X;
h = ifft(H);

这样做的问题是这个操作在长度上执行循环卷积N。问题是，ywith1/X的脉冲响应卷积的“真实”长度将是长度2N - 1（假设x和y都是长度N）。

所以你得到了时域别名。

解决方案可能是设置

N = length(x) + length(y) - 1

或更大。

您应该在接收到的信号和啁啾之间使用互相关。您的方法不会实时工作。

其它你可能感兴趣的问题

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