RadioKoteg
Присутствует непонятный фоновый шум после ЧМ демода (link)

Programmist
Да, в исходном сигнале шумы отсутствуют.

А как узнать, что отсутствует или присутствует в исходном сигнале, т.е. - до демодуляции? Шумы в этом конкретном примере хорошо бы сравнить с результатом ЧМ-демодуляции в других программах. Это дело серьёзное - затронуто доверие к демодулятору! :)

Imho, эти шумы не есть результат плохой демодуляции. Полагаю, они всё-таки присутствуют в исходном сигнале: ведь, слышно, что на передающей стороне микрофон не отключается, там есть и посторонний разговор и эти шумы - имхо, такие звуки возникают от наводки, создаваемой близко расположенным мобильным телефоном. Много раз такой звук слышал на КВ и на Средних Волнах на обычный приёмник. По высокой или по низкой частоте наводится, не выяснял.

Вот, можно послушать отдельно фрагмент с этим шумом:
http://www.divshare.com/download/23776661-587

Sinus
Нет, я проверял, раньше стоял плагин от mikasa76, но почему-то он перестал работать (остались только записи), так там демодуляция была более качественная и на спектре RadioKoteg, который приведен выше, видно разницу. Как я понял, вторая часть спектра - результат демодуляции другой программой.
А на Вашем примере все отрезано, да и не понял, откуда этот фрагмент.

Programmist
Из того, что есть, наиболее адекватного, asv писал < ... >

В "iq-забаве" именно так и сделан FM-демодулятор. Повторюсь, надо послушать этот же сигнал в другой программе. Попробуйте с помощью софта mikasa76 (у меня он не запускается, м.б. потому что XPюша со старой версией dot net). И хорошо бы сравнить с результатом ЧМ-демода в HDSDR.

Programmist
Это фрагмент, который RadioKoteg на своей спектрограмме обвёл кружочком со знаком вопроса. Вот так я его вижу после своей FM-демодуляции в "iq-zabava" в итоговом аудио-wav при Fd=12кГц; видны номера сэмплов и интервал времени:


Увеличить

P.S. До меня, наконец, дошло, что речь-то идёт не о призвуках, а о шумовой дорожке. У меня, как и на правой спектрограмме RadioKoteg-а, такой шумовой дорожки действительно не наблюдается. Вот, на всякий случай, для сравнения, аналогичный wav-аудио результат из проги iq-zabava.

Пусть пока будет этот, для примера и проверки.
В общем, надо делать через Гильберта, если смогу извлечь корень из -1.
Все верно, это мой "косяк", у Вас в демодуляция из I/Q, а у меня из двух половин, сдвинутых на один отсчет.



Первая картинка - Cool+, вторая демодулятор mikasa76. Буду думать, как исправить.

Programmist Пусть пока будет этот, для примера и проверки.

Вот как шла проверка этого сигнала "privet.wav" в проге "iq-забава". После сдвига спектра на 13560 Гц получил iq-сигнал (с отрицательными частотами):

Увеличить

После ФНЧ с частотой среза 10 кГц (c FIR длиной 8191 точек):

Увеличить

После FM-демодуляции:

Увеличить

После полосовой фильтрации (real BPF 150-5000 Hz, FIR=8191; пока что всё делал на исходной Fd=54688 Гц):

Увеличить

Наконец, итоговый аудио-сигнал - после децимации до Fd=12 кГц и нормализации на уровень 16-бит (всплески на концах и задержку, привнесённую фильтрами, не отрезал):

Увеличить

У меня I/Q сигнал пока не получается. После преобразования Гильберта выходит два массива (sin и cos), но обратно оно собирается во все, что угодно, но только не в исходный сигнал, плюс к этому данные удваиваются, нужна будет дополнительная децимация, которую делать лишний раз не хочется.
Хороший I/Q выходит, если сделать инверсию и тройное преобразование I/Q2R, но это плохое решение.
Опять старые "грабли" с разборкой и сборкой сигнала через FFT. Надо вспоминать, что куда попадает.
Butterfly, которую каждый раз приходится крутить с самого начала, пока не получится. :)

Programmist если смогу извлечь корень из -1.

:) Да не надо его извлекать. Важно правильно делать сдвиг спектра: исходный вещественный сигнал R[n] надо превратить в два новых вещественных сигнала, A[n] и B[n]:

A[n] := R[n] cos(2пи f n)
B[n] := R[n] sin(2пи f n)

где f = -F/Fdiscr, и где F - та частота в герцах, которую хотим снести на ноль.

Далее, фильтрацию (с АЧХ, симметричной относительно 0 Гц) надо делать отдельно и одинаково с каждым из двух массивов, A[n] и B[n]. Это важно. А никакое преобразование Гильберта при этом нам не нужно.

И далее вычисляем демодулированный real сигнал S[n]:

Увеличить

Освойте такую FM-dem на том же самом примере, и тогда сможем обсудить уже и сдвиг спектра изначально двухканального сигнала, A[n] и B[n]. Собсно, об этом здесь речь не впервой ;)

Мнимая единица i, т.е. корень из -1, пусть Вас не волнует: ведь это лишь символический способ краткой записи двухканального сигнала в форме "комплексного" сигнала A + iB, и нужно это только для быстрого вывода хитрых (и не очень) математич. формул :) А фактические вычисления в компе выполняются с вещественными массивами (однако, чтобы программировать их не с чужих слов, желательно всё-таки научиться переводить ф-лы "комплексной математики" на язык вещественных A[n] и B[n]).

Sinus
Спасибо, сейчас немного успокоюсь, выброшу всю галиматью с FFT и сделаю по Вашей формуле:

A[n] := R[n] * cos(2pi * F);
B[n] := R[n] * sin(2pi * F) ;

где F = ( Fn / Fdiscr ) * -1, и где Fn - та частота в герцах, которую хотим снести на ноль.

Выходит так:

F:= ( Fn / Fdiscr ) * -1;
i:= cos(2pi * F);
j:= sin(2pi * F) ;

for n:=0 to LengthSignal -1 do
begin
A[n] := R[n] * i;
B[n] := R[n] * j;
end;

Имхо, что-то не то "i" и "j" получаются как константы :(
Далее попробую по формуле на листочке, в которой все понятно.

Programmist, под знаками sin и cos номер n впишите, и будут не константы; всё будет ок, если сделаете эти i и j массивами: i[n], j[n].

Можно и прямо множить на cos(2пи f n) и sin(2пи f n); вряд ли с дополнительными массивами будет быстрее работать, скорее наоборот.

Не понимаю, что такое f n?

F:= ( 13560 / 54688 ) * -1;

for n:=0 to LengthSignal -1 do
begin
A[n] := R[n] * cos(2*pi * F);
B[n] := R[n] * sin(2*pi * F) ;
end;

Это то же самое, где взять n, Должен быть массив синусов и косинусов от чего-то, а здесь выходит константа.
Естественно, на выходе массив A[n] почти без изменений, а B[n] пустой.

f n это f*n, просто я звёздочку не люблю выписывать в качестве знака умножения, т.к. ею в книгах принято обозначать комплексное сопряжение (коего нам тут нигде не надо).

Здесь n есть номер элемента массива (тот же номер, что нумерует A[n] и т.п. Другими словами, - это счётчик в Вашем цикле for n:=0 to LengthSignal -1 do)

Ясно, знячит все-таки вот так:
for n:=0 to LengthSignal -1 do
begin
A[n] := R[n] * cos(2 * pi * F * n);
B[n] := R[n] * sin(2 * pi * F * n) ;
end;
Будет медленно, но это лучше, чем ничего.

з.ы. Вроде получилось, похоже на комплексный сигнал :)
Теперь впишу формулу с листочка и буду сравнивать результат демодуляции.

Да, именно так.

P.S. Гы)) а я долго тупо смотрел на строчку F:= ( F/ Fdiscr ) * -1, потому что уже отвык от программистких обозначений, а на языке математики такая строчка означает "от сопряжённой дроби отнять единицу" Т.е. по правилам книжной математики правильная формула должна была бы быть такой: ( F / Fdiscr ) ( -1), т.к. знак умножения обычно не пишется.

Теперь впишу формулу с листочка и буду сравнивать результат демодуляции
А куда ему теперь деваться, всё будет нормуль!

Sinus
долго тупо смотрел на строчку F:= ( Fn / Fdiscr ) * -1
У меня проблема с точностью до наоборот. Привык быстро читать и понимать код на Паскале, а с книжными формулами возникают глупые вопросы, да простят нас уважаемые форумчане. :)

Programmist

Теперь впишу формулу с листочка и буду сравнивать результат демодуляции
А куда ему теперь деваться, всё будет нормуль!

Стоп-стоп! А отфильтровать?!!

Прежде, чем демодулировать, надо оставить только частоты не выше, скажем, 10 кГц (или, не знаю, сколько полагается быть полосе сигнала при узкополосной ЧМ - такую, или с небольшим запасом полосу и надо оставить)

Sinus
Это понятно, фильтры-то там есть, вроде работают неплохо. Вот и получается на итого куча операций, которые надо оптимизировать в один цикл, иначе будет медленно. Да и еще, к тому же заставлять пользователя вводить ширину полосы. Наверно, придется делать два режима, низкого и максимального качества, или опять "Back to FFT".

Programmist
заставлять пользователя вводить ширину полосы. Наверно, придется делать два режима, низкого и максимального качества

Для "голосовых" радиосигналов должны где-то существовать стандарты - такая-то ширина полосы при широкополосной FM, другая при узкополосной; и для АМ аналогично. Их можно ввести в программу заранее. Ну, а для анализа неизвестных цифровых сигналов, да, должна быть пользовательская свобода выбора.

А вообще-то, задача "выделения прямоугольником" сигнала на спектрограмме (если я правильно понимаю, что имел ввиду RadioKoteg) как раз и включает задание полосы частот для последующей фильтрации. Т.е. после запуска "выделения прямоугольником" должны в автоматическом режиме запуститься процедуры:

1) отрезание концов сигнала вне выделенного интервала времени.
2) снос центра выделенной полосы частот на ноль Гц,
3) фильтрация этой полосы ФНЧ, от всего остального внеполосного.
4) ресамплинг к частоте дискрета, несколько большей чем удвоенная верхняя граничная частота в полосе.

Фильтрацию и ресамплинг надо делать одинаково в каждом из двух массивов A[n], B[n].
А дальше пользователь должен сам выбирать, что делать с получившимся двух-канальным сигналом:

a) записать ли его в стерео-wav-файл (и с какой разрядностью: 16, 24 или 32) в роли iq-сигнала для дальнейшего анализа;

б) или же демодулировать его одним из стандартных способов (в последнем случае после демода должна автоматом запускаться процедура стандартной полосовой НЧ-фильтрации - чтобы исключить постоянку с субтонами и ВЧ-шумы в итоговом аудио-сигнале)

Programmist в 51-53 версии исчезла кнопка I/Q то REAL

RadioKoteg
Она есть, но перенесена туда, где амплитуда, если надо, то могу вернуть ее обратно.


Увеличить

Кнопки, которые даются с таким "скрипом" просто так не исчезают :))
Места на форме не хватает, хотел сделать еще Real to IQ, вот и запихнул ее туда.

з.ы.
Вообще-то замечено абсолютно правильно, это моя любимая кнопка, поэтому здесь вернул ее на место (продублировал).

Programmist Спасибо!
Эта кнопка самая главная из всех.

самая главная из всех
Это точно! А с демодуляцией пока дело плохо. Сделал по формулам, все равно "хвост" из шума виден, а у mikasa76 его нет. Уже и не знаю где правильно, IQ сигнал получается какой-то нехороший, видимо так и должно быть, ведь на удвоение массива исходных данных ему все равно не хватает. Попробую еще через Гильберта, но сомневаюсь, что будет лучше, только задержка появится дополнительная.

RadioKoteg
Эта кнопка самая главная из всех.

А зачем она?

Для аналитиков, анализирующих цифровые сигналы, лучше исходный iq-сигнал (преобразование iq -> R не добавляет новой информации в сигнал, а только привносит какие-то шумы и погрешности от преобразователя).

Для прослушивания же любой сигнал надо сначала демодулировать, а это легко делается как раз в iq-формате, причём демодулированный сигнал уже автоматически получается в формате Real.

В общем, если раньше я не понимал, зачем нужен iq-формат, то теперь перестал понимать зачем нужно делать iq -> R. Как говорится, доигрался :))

А зачем она?

Для аналитиков, анализирующих цифровые сигналы, лучше исходный iq-сигнал (преобразование iq -> R не добавляет новой информации в сигнал, а только привносит какие-то шумы и погрешности от преобразователя).

Вот когда из I/Q в программе будет отображаться спектр а не две половинки стерео канала то я согласен что кнопка не нужна, а будет нужна другая кнопка Real to I/Q.

Все эти кнопки туда-сюда превращают сигнал в хлам какой-то.
Вот так выглядит преобразование Real to IQ -> IQ to Real:


Увеличить

Это спектр, по последним формулам. Может чего не так делаю, а может так оно и должно быть. :(
Еще не смотрел, что там с фазой происходит.

Programmist
с демодуляцией пока дело плохо. Сделал по формулам, все равно "хвост" из шума виден, а у mikasa76 его нет.

У меня тоже по формуле нет "хвоста": посмотрите wav-результат проги "iq-забава".

Давайте разберёмся: пришлите, пожалуйста, в 32-разрядном стерео-wav файле те A[n] и B[n], которые у Вас получаются сразу после сдвига спектра (в примере "privet"). И аналогично пришлите A[n] и B[n] после фильтрации, но до демодуляции.

Я их отфильтрую и демодулирую по формулам, и мы сравним результаты. Подозреваю, что где-то у Вас или вкрадывается ошибка, или некорректный шаг - например, обратное преобразование из bmp-картинки в сигнал, или лишнее IQ2R, или что-то в таком роде.

RadioKoteg
Вот когда из I/Q в программе будет отображаться спектр а не две половинки стерео канала

А это очень легко! Намного проще, чем превращать IQ 2 R! Готов пояснить Programmist-у все необходимые шаги, если он готов к некоторой переделке своей программы (можно через личку, чтобы форумчанам не докучать этим делом). Всё сводится-то лишь к некоторой перенумерации фурье-компонент (элементов массива на выходе FFT) перед их выводом на картинку спектрограммы.

Вот когда из I/Q в программе будет отображаться спектр а не две половинки стерео канала
То есть, если открываем IQ (стерео) сигнал, то он сразу должен отображаться на спектре как реальный?
Не пойму, какой в этом смысл, когда есть кнопка конвертера, а хранить в памяти I и Q, так здесь нужны серьезные доработки. Памяти не хватит, придется работать с файлом.
Это все равно надо делать, т.к. сейчас выходит ограничение метров в 250-300, не помню точно сколько.

У меня тоже по формуле нет "хвоста"
Нет. Сейчас попробую вернуть то, что делал и выслать IQ.

Programmist
Это спектр, по последним формулам
Не понимаю, это спектр чего? Надо довести до победного конца Ваш же пример "privet.vaw".


Не пойму, какой в этом смысл, когда есть кнопка конвертера, а хранить в памяти I и Q, так здесь нужны серьезные доработки. Памяти не хватит, придется работать с файлом.
Памяти (и времени на обработку) уйдёт ровно столько же - потому что в массивах I и Q дискрет вдвое ниже, т.е. суммарное количество сэмплов в двух массивах I и Q такое же, как в одном R с вдвое более высокой частотой дискретизации.

Не навязываю решений, а просто как вариант: у меня оба массива хранятся в памяти вообще как один массив AB[n]; в нём нечётные элементы (т.е. AB[0], AB[2] и т.д.) это значения A[n], а нечётные элементы это значения B[n]. И все циклы обработок написаны так, что работа идёт с одним массивом AB[n] (я его называю AB-буфер).

массивах I и Q дискрет вдвое ниже
Тут я промахнулся где-то, дискрет увеличил в два раза, похоже на то. Цикл до конца не дописан, поэтому сохраняю на этой точке, а то запутаюсь. Снос спектра был на 13560.

у меня оба массива хранятся в памяти вообще как один массив AB[n]
Здесь выходит некоторая проблема. Нельзя работать со стерео сигналом, а хотелось и такую возможность оставить. Надо хорошенько подумать и нарисовать блок-схему, без нее сложно работать.

Отлично, на вид спектрограмма нормальная, как и моя. Сейчас попробую его фильтрануть и отдемодить. Дискрет нормальный: Fd=54668 Гц, как и в исходном привете; так и надо.