ентральний відлік у вікні для оброблюваного сигналу. У силу цього медіанний фільтр відноситься до числа нелінійних фільтрів, який заміняє медіанним значенням аномальні точки і викиди незалежно від їх амплітудних значень, і є стійким за визначенням, здатним анулювати навіть нескінченно великі відліки.
Алгоритм медіанної фільтрації має явно виражену вибірковістю до елементів масиву з немонотонної складової послідовності чисел в межах апертури і найбільш ефективно виключає із сигналів поодинокі викиди, негативні і позитивні, що потрапляють на краю ранжированного списку. З урахуванням ранжирування в списку медіанні фільтри добре пригнічують шуми і перешкоди, протяжність яких складає менше половини вікна. Стабільною точкою є послідовність (в одновимірному випадку) або масив (в двовимірному випадку), які не змінюються при медіанної фільтрації. У одновимірному випадку стабільними точками медіанних фільтрів є локально-монотонні послідовності, які медіанний фільтр залишає без змін. Виняток становлять деякі періодичні двійкові послідовності.
Завдяки цій особливості, медіанний фільтри при оптимально обраної апертурі можуть зберігати без спотворень різкі межі об'єктів, пригнічуючи некорельовані і слабо корельовані перешкоди і малорозмірні деталі. За аналогічних умов алгоритми лінійної фільтрації неминуче «змазує» різкі межі і контури об'єктів. На малюнку 5.20 наведено приклад обробки сигналу з імпульсними шумами медіанним і трикутним фільтрами з однаковими розмірами вікна N=3. Перевага медіанного фільтра очевидно.
Малюнок 5.20 Обробка сигналу з імпульсними шумами медіанним і трикутним фільтрами
В якості початкових і кінцевих умов фільтрації зазвичай приймаються кінцеві значення сигналів, або медіана знаходиться тільки для тих точок, які вписуються в межі апертури.
На малюнку 5.21 наведено приклад медіанної фільтрації модельного сигналу ak, складеного з детермінованого сигналу sk в сумі з випадковим сигналом qk, які мають рівномірний розподіл з поодинокими імпульсними викидами. Вікно фільтра дорівнює 5. Результат фільтрації - відліки bk.
Малюнок 5.21 Медианная фільтрації модельного сигналу ak
Користуючись схемою 5.19 пропустимо корисний сигнал, ссумірованний з шумом через медіанний фільтр.
На малюнку 5.22 зображена спектрограмма підсумованого корисного сигналу з шумом. Вертикальна лінія в районі 6 секунди - це клацання.
Малюнок 5.22 Спектрограма корисного сигналу з шумом
На малюнку 5.23 зображена спектрограмма після медіанної фільтрації.
Малюнок 5.23 Спектрограма після медіанної фільтрації
6. Дослідження впливу каналу передачі інформації на кінцеву якість мовного сигналу
В якості каналу передачі був обраний готовий варіант, реалізований засобами MatLab -супутникове канал CDMA 2000.
Схема моделювання супутникового каналу CDMA 2000 приведено малюнку 6.1
Малюнок 6.1 Схема моделювання супутникового каналу CDMA 2000
Для дослідження наскрізного каналу передачі розглянуто проходження мовного сигналу від джерела (кабіни) до споживача (диспетчера). При цьому використані розроблені вище моделі, скомпоновані як представлено на схемі рисунок 6.2.
У ході дослідження варіювалися типи голосових повідомлень, типи шумових впливів, алгоритми шумозаглушення і види оцінок.
При проведенні досліджень використовувалася одна і та ж вихідна мовна послідовність тривалістю 13 секунд. Оцінка її формантной розбірливості 41%, а словесної 97%.
Малюнок 6.2 Структурна схема проходження мовного сигналу від джерела (кабіни) до споживача (диспетчера)
Дані досліджень округлені до цілих значень.
У таблицях, наведених нижче, Ф1- це Спектральне віднімання;
Ф2 Адаптивне шумозаглушення на основі спектрального віднімання;
Ф3- Адаптивне придушення акустичних шумів методом найменших квадратів.
Таблиця 6.1 Стаціонарний Білий шум
С/Ш, ДбРАЗБОРЧІВОСТЬТіпДо очісткіПосле фільтраПосле каналу передачіФ1Ф2Ф3Ф1Ф2Ф3-18,7Формантная,% 555Іспитанія НЕ проводілісь55Іспитанія НЕ проводілісьСловесная,% 414161215-14,7Формантная,% 55555Словесная,% 818201619-10,7Формантная,% 56666Словесная,% 1929312730-0,7Формантная,% 1119202719Словесная,% 7080827881
Таблиця 6.2 Стаціонарний Рожевий шум
С/Ш, ДбРАЗБОРЧІВОСТЬТіпДо очісткіПосле фільтраПосле каналу передачіФ1Ф2Ф3Ф1Ф2Ф3-18,7Формантная,% 255Іспит...
