Jaka jest różnica między „odszumieniem” a tym, co powszechnie znamy jako metody filtrowania w celu usunięcia szumu?

11

Całkiem proste pytanie - staram się dowiedzieć, co dokładnie różni się od „odszumiania” sygnału i po prostu filtrowanie go (jak powszechnie wiemy) w celu usunięcia szumu. Czy jest to przypadek nakładania się leksykalnego, czy może jest coś zupełnie innego? Dlaczego nazywa się to „odszumieniem”?

Edycja: Być może najważniejsze, gdy mówimy o filtrowaniu sygnału w celu maksymalizacji jego SNR, zwykle mamy na myśli AWGN w kontekście potocznym. Tak więc „hałas” odnosi się również do usuwania szumu AWGN, a jeśli tak, to jest to po prostu inny sposób jego usuwania, czy też jest to inny rodzaj hałasu (niegaussowski, kolorowy itp.) zaczynać się?

noise Spacey
źródło
1
Przydatne może być wskazanie miejsc, w których widziałeś odniesienia do „odmowy”, których nie można osiągnąć przez filtrowanie. Myślę, że to naprawdę niewielka różnica semantyczna: „odszumianie” odnosi się tylko do usuwania szumu z sygnału, co można osiągnąć inaczej niż filtrowanie liniowe (przykład: jeśli masz próbkę hałasu, możesz go bezpośrednio odjąć od sygnału zainteresowania).
Jason R
@JasonR Nie mogę naprawdę wyciągnąć tych źródeł, ponieważ pamiętam je w mojej głowie, ponieważ widziałem je z biegiem czasu w różnych literaturach (wydaje mi się, że pamiętam, że widziałem je bardziej w dokumentach audio / wideo). Ale jedna rzecz, którą powiedziałeś, dobrze pasuje do mojego pytania - w tym wspomniałeś, że jeśli mamy próbkę hałasu, możemy ją odjąć. To duża część mojego pytania na ten temat - a mianowicie, jeśli to źródło jest przypadkowe, to w jaki sposób możemy w ogóle posiadać próbkę wektora szumu?
Spacey,
1
Ważna jest umiejętność odróżniania sygnału od szumu; tylko dlatego, że szum jest przypadkowy, nie oznacza, że ​​oddzielne próbki nie mogą być skorelowane. Jeśli masz dwa wejścia, jedno zawierające sygnał plus szum, a drugie tylko szum, a szum na dwóch wejściach jest skorelowany, możesz użyć tej korelacji, aby skutecznie anulować część szumu z pierwszego wejścia, poprawiając SNR. Trzeba jednak powiedzieć, że byłby to dość rzadki zestaw okoliczności.
Jason R

Odpowiedzi:

9

Usuwanie szumów dotyczy celu, a filtrowanie dotyczy stosowanej techniki.

Możesz oczywiście usunąć szum poprzez filtrowanie. Na przykład, jeśli wiesz, że twój system nie może przesyłać częstotliwości powyżej określonego progu, możesz zastosować filtr dolnoprzepustowy. Można jednak tłumić hałas również za pomocą innych technik, takich jak uśrednianie wielu nagrań sygnału. Podobnie możesz zastosować filtry z innymi celami niż (tylko) redukcja szumów.

Należy pamiętać, że „szum” niekoniecznie musi być addytywnym szumem losowym - w zależności od kontekstu, nieistotne sygnały mogą być również skupione z szumem, takim jak dźwięk wuwuzeli.

Jonas
źródło
„Pamiętaj, że„ szum ”niekoniecznie musi być addytywnym szumem losowym - w zależności od kontekstu, nieistotne sygnały mogą być również zbite z szumu, na przykład dźwięk wuwuzeli.” Tak, właśnie tego się nauczyłem / wierzę. Termin „odszumianie” jest bardzo ogólny, termin „hałas” w zdumieniu mnie zdezorientował, ponieważ przynajmniej automatycznie zaczyna się myśleć o AWGN. Rozumiem teraz, że może to oznaczać każdą myśl, która jest „niepożądana” w sygnale, biała, kolorowa, losowa lub skorelowana. Lub wuwuzele. Boże, oni są tacy denerwujący. :-)
Spacey,
9

Tak jak na przykład usuwanie kliknięć można uznać za część systemu usuwania szumów. Usuwanie kliknięć pojawia się przy digitalizacji winylowych nagrań audio - kurz, którego nie można usunąć bez uszkodzenia podłoża, może powodować słyszalne kliknięcie zdygitalizowanego sygnału audio. Istnieją systemy, które mogą wykrywać i usuwać te kliknięcia, które wykorzystują estymatory oparte na modelu do przewidywania próbek zamaskowanych jednym kliknięciem. W takich systemach często stosuje się filtry liniowe, ale nie są one wystarczające do pełnego wykonania maskowania.

Algorytmy działają wzdłuż linii filtra górnoprzepustowego, kwadratowego i dolnoprzepustowego dla detektora energii, znajdują miejsca, w których wysokie częstotliwości atakują i rozpadają się bardzo szybko, wypełniają te próbki pewnym estymatorem.

Filtry środkowe są kolejnym przykładem redukcji szumów poprzez coś innego niż tradycyjny filtr liniowy.

mtrw
źródło
@DilipSarwate - Sądzę, że można je uznać za analog, hm, analogi? do cyfrowego usuwania kliknięć.
mtrw
@mtrw Ładna odpowiedź ... nigdy nie słyszałem o tak zwanych nieliniowych filtrach medianowych ... w pewnym momencie będą musieli się o nich dowiedzieć. Meh Im więcej uczę się rzeczy, które wiem teraz, tym bardziej odkrywam zakres tych, których nie wiem. : - /
Spacey