Sinus
Я не понял, какая задача тут сейчас решается.
Я тоже не понял, но спектрограмма реального слона выглядит вот так:



А спектрограмма I/Q слона так:



Откуда тут взялись два, четыре и половина слона, а так же летучая мышь мне не понятно.

Оба файла лежат в файлах, потом удалю. Опять из темы сделали посмешище.

Спектрограмма с положительными и отрицательными частотами для одноканального (Real) сигнала, полученного преобразованием IQ-->Real
Вот тут слона умножили на 8000Hz, так что максимальная частота стала 16000Hz и преобразовали в real - результат отразился от нуля. И частота оцифровки повышена в 2 раза, чтобы уместить увеличившиеся частоты. Все правильно. Если встать точно на центр спектра SSB сигнала (а не с краю, как обычно делают) и отфильтровать его симметричным ФНЧ, то преобразование в real для вывода на звуковую карту будет делаться именно так.

Programmist
но спектрограмма реального слона выглядит вот так:
Тут половина спектрограммы реального слона. Второй половины (которую видно у Sinus) не видно. Почему?

А спектрограмма I/Q слона так:
Тут видно 2 половинки спектрограмм каналов I и Q. Вторых половинок с отрицательными частотами невидно. А должен быть один целый слон.

Опять из темы сделали посмешище.
Ну почему бы серьезным людям немного не пошутить. Это в любом случае лучше, чем толстота и оскорбления. А так "комплексное дискретное преобразование фурье в картинках для самых маленьких"

vladisslav2011
Вот тут слона умножили на 8000Hz
Ничего там не умножали.
Преобразование это Sniusa, работает как часы, и проверено тысячу раз.
Равных по скорости в природе не существует, фазу не портит.
Единственное что я добавил, это фильтр в том же цикле FFT, так как без него нельзя, иначе на краях полосы будет уже не слон, а мамонт.

Тут половина спектрограммы реального слона. Второй половины (которую видно у Sinus) не видно. Почему?
Потому, что для начала надо взять нормальный редактор, а лучше сделать самому.
Иначе так и будем здесь считать слонов до бесконечности.

Programmist
А спектрограмма I/Q слона так:
Откуда тут взялись два, четыре и половина слона, а так же летучая мышь мне не понятно.

Это глюк Вашего построителя спектрограммы. Ваш IQ-сигнал slon.wav у меня программка изображает совершенно нормально, без всяких глюков; (на скриншоте, который я выше приводил, в шапке программки видно имя открытого в программке wav-файла: это именно Ваш slon.wav, я скачал его по Вашей ссылке)

realslon.wav у Вас правильно изображается, с учётом того, что Вы строите картину только в области положительных частот. У меня он на половине всей шкалы частот выглядит так же.

Предполагаю, что Ваша проблема с построением правильной спектрограммы IQ-сигнала коренится в Вашем давнишнем нежелании разобраться, наконец-таки, с комлексными числами. Без знания отвергаемой Вами математики Вы рискуете плодить непонятных "летучих мышей" стаями. (Это не насмешка, а в форме шутки дружеский совет: за столькие годы возни с программками, почему бы не потратить пару дней, ну или пусть даже пару недель, на изучение в общем-то несложных формул тригонометрии и элементарной комплексной алгебры, чтобы быть "на ты" с IQ-файлами. Тем более, что здесь, на форуме, помогают находить ответы на вопросы, если они не с потолка, а достаточно продуманные.)

Sinus
Сейчас проверю...
Всё там в порядке с файлами:



Зачем мне голову морочите?
Это глюк Вашего построителя спектрограммы.
У Cool Edit тоже глюк?
Вот, ещё раз, I/Q файл : Слон I/Q

почему бы не потратить пару дней, ну или пусть даже пару недель, на изучение в общем-то несложных формул тригонометрии и элементарной комплексной алгебры, чтобы быть "на ты" с IQ-файлами
Не работаю я с IQ-файлами, отсутствуют во всех проектах как класс.
То что осталось в редакторе I/Q-Real и Real-I/Q, так только из уважения к Вашей работе.

Programmist
Всё там в порядке с файлами
Зачем мне голову морочите?

Сигналы в файлах slon.wav (это IQ-файл) и realslon.wav (это 1-канальный файл) - в полном порядке. Голову Вам я не морочу.

А Ваша программа построения спектрограммы для IQ-файла даёт неверную картинку. Глюк не в файлах, а в Вашем потроении спектрограммы IQ-файла. Если Cool Edit тоже неверную картинку спектрограммы IQ-файла даёт, значит и в Cool Edit построение спектрограммы IQ-файлов глючное.

vladisslav2011 заметил, что у Вас на спектрограммах неверно изображаются (или вооще не изображаются) отрицательные частоты. Мне тоже так думается.

Sinus, это не моя программа даёт неверную картинку, а масштаб картинки неправильный, потому что окно масштабируемое, и скриншот надо было делать в 2 раза больше.
Вот слон I:



И слон Q внешним видом от него совершенно не отличается.

Programmist, хорошо, завтра (если наступит завтра) покажите, пожалуйста, скриншот с правильным масштабом. Посмотрим, как там обстоят дела со спектрограммой в области отрицательных частот.

Sinus
Посмотрим, как там обстоят дела со спектрограммой в области отрицательных частот.
Немного опередил завтра, значит наступет.)
Нет там никаких отрицательных частот, обычный I/Q файл, то есть "стерео", если можно так назвать.
В одном канале I, в другом Q.
Завтра можете ещё раз проверить, превратив его в реальный, насколько помню, Ваша программа с этой задачей должна прекрасно справиться.

Вот моя программа (Windows), в ней тоже есть IQ конвертер: Editor
Заодно можете сравнить качество звучания файлов с низкой частотой дискретизации с другими программами.
Выше 192 кГц играть не будет, она не для эфира.
И тоже через пару дней удалю, вместе со всеми слонами.

Кстати, в ней уже есть формат E-PCM, о чём говорил выше: SDR: I/Q - как выделить несколько полос по 12500 Гц из гирокой полосы потока данных из SDR? - Страница 4

А так "комплексное дискретное преобразование фурье в картинках для самых маленьких"
что-то прямо для совсем маленьких, если чесно...

Programmist
А вам, к сожалению, в школу. Есть много познавательных книг по математике для детей. Без обид только. Закройте IDE и звуковые редакторы и откройте учебник по математике. Ключевые слова: коплексные числа, числовая плоскость, вектор, проекция вектора. У вас ужасающий пробел в самых базовых понятниях.

sibrat
Закройте IDE и звуковые редакторы и откройте учебник по математике.
Спасибо за совет, обязательно открою, но в следующей жизни.
А пока и так всё работает, дай Бог каждому.
Учить математику будете советовать после того, как сделаете своё.
Здесь мне уже нарисовали слонов на две страницы, и ни одного правильного.

Programmist
Спасибо за совет, обязательно открою, но в следующей жизни.
ну закрывайте глаза на вашу безграмтоность, прячьте зеркальный канал за ролик прокрутки - ваше право. Но флудить этим на людях, право, не стоит.

sibrat
прячьте зеркальный канал за ролик прокрутки - ваше право
Чего, куда прячу?
Возьмите программу и посмотрите, не верите мне, возьмите Cool Edit, не верите в Cool, возьмите Adobe Audition, не верите в Adobe, возьмите учебник математики.
Только не берите самоделки, которые даже файлы правильно открыть не могут.
И не читайте старые темы, которым 12 лет, я же предупреждал.


P.S.
А вообще я просил всего лишь показать мне слона из I/Q сигнала.
vladisslav2011 и Sinus первый раз сделали это правильно:


Увеличить

Увеличить

Потом пошли летучие мыши и слон на слоне кверху ногами, спрашивается зачем?

Sinus
как там обстоят дела со спектрограммой в области отрицательных частот
Правильный ответ: - Нет на моих картинках спектрограммы IQ сигнала, на моих картинках спектрограммы сигналов I и Q.

А уж что верней, летучая мышь или два слона, это уже следующий вопрос.


P.P.S.
Всех слонов я удалил.
Нечего им делать в файлах, сохраните картинку, перетащите мышкой на редактор, будут слоны в лучшем виде и I и Q и Q пополам.
Картинка специально сделана так, чтобы была видна работа фильтра, и правильность преобразования в начале и конце сигнала.


Увеличить

F6 не забудьте нажать, и вкладку I/Q конвертер.
У кого Windows нет, всё работает под wine, но звука не будет.

Проверки на мышей-слонов мало, необходим ещё один испытательный сигнал.
Который в Real будет выглядеть вот так:


Увеличить

А в I и Q вот так:


Увеличить

Канал I в котором пуст. Такая вот музыка...

Потратил некоторое время, летучая мышь из слона не получилась.
Но, как уже говорил, у меня нет SDR, поэтому работаю только с реальными сигналами.

летучая мышь из слона
Берем слона в IQ, обнуляем Q, преобразуя в real, прогоняем через FFT, строя водопад - готово.
Просто постройте полный спектр с отрицательными частотами, а не половину.
Что тут сложного?

Programmist
У Cool Edit тоже глюк?
Вам намекали, что неплохо бы подтянуть теорию, намекну более прозрачно – звуковой редактор Cool Edit не работает с комплексными числами, он считает стерео-wav записью двух вещественных независимых сигналов – по одному в каждом канале.
Те, кто занимается обработкой сигналов, нередко используют контейнер с расширением wav для хранение комплексных сигналов, воспринимая запись не как левый и правый канал, а как реальную и мнимую часть комплексного сигнала.
Если коротко, все правы, кроме Вас, Cool Edit тоже прав, проблема только в Вас.

vladisslav2011
Берем слона в IQ, обнуляем Q, преобразуя в real, прогоняем через FFT, строя водопад - готово.
Точно! Всё гениальное просто, но всё равно получился жук-носорог. :-)




YuriVR
Вам намекали, что неплохо бы подтянуть теорию
Вы серьёзно думаете, что я не могу построить спектр комплексного сигнала?
Ошибка была принципиально не в этом, и я уже дал правильный ответ:
- Нет на моих картинках спектрограммы IQ сигнала, на моих картинках спектрограммы сигналов I и Q.

звуковой редактор Cool Edit не работает с комплексными числами
А с какими числами он работает? Неужели без FFT и во временном домене?

Programmist
Я считаю, что пользуясь найденными в интернете программными модулями Вы можете очень многое, только не всегда понимаете, что именно делаете. Это в целом проблема современных студентов и тех, кто выпустился за последние 5…10 назад.

Cool Edit не работает с комплексными числами, он считает стерео-wav записью двух вещественных независимых сигналов – по одному в каждом канале

Programmist
Всё гениальное просто, но всё равно получился жук-носорог. :-)
Я вот в упор не понимаю чем вы занимаетесь... Он и должен получаться!

YuriVR
пользуясь найденными в интернете программными модулями
Да, здесь Вы совершенно правы.
Только не найденными в интернете, а скачанными при помощи модема четверть века назад модулями.
не всегда понимаете, что именно делаете
Согласен. Более того, иногда об этом даже не догадываюсь.

Cool Edit не работает с комплексными числами
В ЦОС все числа комплексные.

sibrat
Он и должен получаться!
Должен и ладно, не могу понять с какой целью на выходе SDR присутствует IQ сигнал.
И внутреннее устройство его процессора для меня тайна покрытая мраком.
Делал бы я процессор, ни о каком IQ не было бы и речи.

Programmist
не могу понять с какой целью на выходе SDR присутствует IQ сигнал.
Неправильно заданный вопрос - полпути к провалу! Не "с какой целью", а "почему".
Потому что SDR строятся на базе уже готовых микросхем приёмников имеющих IQ выход это во-первых. Во-вторых iq представление требует вдвое меньшую скорость АЦП (да, ценой использования двух штук, но копи-паста на кристалле стоит гораздо дешевле чем более высокочастотная технология кристалла). Ну и может быть есть какие-то математические выгоды, но это врят ли имеет решающее значение.

sibrat
это врят ли имеет решающее значение.
Имеет, и в первую очередь потому, что у нас вообще таких процессоров нет.
Думаете мне легко было, когда необходимые микропроцессоры подорожали в 100 раз?
Но это уже другая тема.

Я вот в упор не понимаю чем вы занимаетесь...
Дурью.
Вместо того чтобы обнулить Q часть полез крутить в программе комплексные массивы.
Когда там из слона жук-носорог делается двумя кнопками. ))

В ЦОС все числа комплексные.
очередная глупость, обусловленная нежеланием учиться

YuriVR
очередная глупость, обусловленная нежеланием учиться
Ещё один учитель.
Покажите свои конкретные работы, а не методички скачанные из интернета, тогда может быть и прочту парочку.
Sinus хоть всегда объясняет что к чему и указывает на ошибки, и я знаю что это не простая задача.
А Вы что? Читай методички. Спасибо.

P.S.
Так вот, добавлю.
Ни один из тех, кто учил методички, не смог ничего сделать даже из имеющегося рабочего кода, от слова совсем.
Нужна практика, и никакими методичками её не заменить.

Programmist
Вижу, что всё уже выяснилось. На вский случай повторю ещё раз основное, и заканчиваю этот бег по кругу:

Вам выше YuriVR и другие участники форума явственно пояснили: данные I, записанные в одном канале, и данные Q, записанные в другом канале двухканального IQ-файла, несут информацию, совершенно отличную от информации в одном и в другом каналах 2-канального аудио-файла.

В аудио-файле два канала это левый и правый стерео-каналы (с записью каких-то звуков). Посмотреть их спектры поотдельности - осмысленная задача. Допустим, в левом канале записана гитара, в правом контрабас. И, например, гитара звучит слишком звонко - с избытком высоких частот, а контрабас глухо - с избытком низких. Тогда есть смысл смотреть их спектрограммы отдельно друг от друга, и пытаться обработать каждый из этих стерео-каналов отдельными эквалайзерами.

В IQ-файле записан единый сигнал (чаще всего из какой-то широкой полосы частот), который надо представлять себе в форме комплексных чисел I+jQ. То есть: числа в канале I это обычные вещественные числа, и числа в канале Q это тоже обычные вещественные числа. Однако, смысл вещественных чисел I и Q совсем иной, нежели смысл вещественных чисел в левом и правом каналах аудио-файла. Числа I это Re-часть, числа Q это Im-часть единого сигнала, представленного в комплексной форме: I+jQ.

Обрабатывать каналы I и Q - например, строить спектрограмму этого единого сигнала, или вырезать из него более узкие полосы частот, - нужно по правилам математики комплексных чисел, растолкованной в учебниках.

Две спектрограммы - отдельно канала I и отдельно канала Q - не имеют смысла для обработки и изучения IQ-записей.

(В обыденной жизни тоже бывают ситуации, когда похожие числа имеют разный смысл, и поэтому действуем мы с ними по-разному. Пример (без комплексной математики): пусть А это возраст бабушки, В это возраст дедушки; тогда нас не интересует сумма А+В, так как обычно она не имеет смысла. Но если А это деньги у меня в одном кармане, В - в другом моём кармане, то сложение этих чисел, т.е. сумма А+В - имеет смысл.)

Sinus
Вижу, что всё уже выяснилось.
Честно говоря, меня больше интересовало Ваше мнение по поводу E-PCM.

На всякий случай поясню:

var
A, Q, U : Single; // 32 Bit
Int16 : SmallInt; // 16 Bit

// A:= Входной сигнал 32 Bit

if A > 0 then U:= Sqrt(A) * 32767;
if A = 0 then U:= 0;
if A < 0 then U:= -Sqrt(abs(A))* 32768;

Int16:= Trunc(U); // 16 Bit

if Int16 > 0 then Q:= Sqr(Int16 / 32768);
if Int16 = 0 then Q:= 0.0;
if Int16 < 0 then Q:= -Sqr(Int16 / 32768);

// Выходной сигнал 32 Bit := Q

Гармоники и динамический диапазон можно посмотреть выше по ссылке.

Programmist
какой целью на выходе SDR присутствует IQ сигнал.
1. Достаточно одного преобразования
2. Сразу хорошо давятся зеркалки если используется хороший смеситель
3. ПЧ можно фильтровать простым ФНЧ
4. Входной фильтр должен давить только гармоники (3ю и выше, если смеситель правильный), что значительно проще. ФНЧ вместо полосовика.
5. Два медленных АЦП дешевле одного быстрого
6. Ниже нагрузка на цифровую часть из-за в >2 раза более низкой ПЧ

В случае вещественного сигнала на низкой ПЧ
1. Нужно 2 преобразования, так как иначе не избавиться от зеркалок, если весь тракт вещественный
2. Нужен сложнореализуемый в чипе узкий высокочастотный фильтр первой ПЧ
3. АЦП нужен в >2 раза быстрее для той же полосы
4. В общем случае при цифровой обработке все-равно требуется переход к комплексному представлению для демодуляции PSK/FSK/QAM
5. Если тракт оставить комплексным с одним преобразованием (R820t и т.п.), требуется сложный аналоговый комплексный фильтр для получения низкой ПЧ с подавленными зеркалками. Что-то такого плана https://picture.iczhiku.com/resource/eetop/SHiOyyOdoHUsZvcx.pdf Но это хотя бы реализуемо на чипе, хотя и требует сложных калибровок, плывет от температуры...

по поводу E-PCM
Я считаю, что гонять по сети IQ 16бит это перебор. В большинстве случаев хватает 10..12.
Квадратный корень и последующее отбрасывание битов съест слабые сигналы при наличии сильных, как и логарифм в общем-то.
Протестируйте двухтональным сигналом. Один тон -6dbfs, второй -60dbfs.

Sqr(Int16 / 32767);
Ошибка. Нужно делить на 32768 независимо от знака...Хотя для такого странного преобразования может и так нормально. Но смысла масштабировать отрицательные значения до -32768 никакого. Динамики это не добавит.

Предлагаю вернуться к обсуждению вопроса использования быстрых параллельных сверток с помощью FFT для эффективной фильтрации/децимации IQ потока.

vladisslav2011
считаю, что гонять по сети IQ 16 бит это перебор.
Я не про IQ, а про звук, интересная картина получается, и на практике звучит отменно.
Особенно при слабых сигналах и плавном затухании.
АЦП 24 бита имеются, в них похоже тот же самый алгоритм, но -100 дБ есть.
А лишние 10 дБ на дороге не валяются.

Протестируйте двухтональным сигналом. Один тон -6dbfs, второй -60dbfs.
Надо, конечно, более серьёзное тестирование проводить, но уже всё сделано (программная часть).
Слушают в основном с компрессией, она новых гармоник наплодит.

Ошибка. Нужно делить на 32768 независимо от знака.
Да, точно, я руками писал и перепутал Int16 = -32768...32767.
Поправил.

Предлагаю вернуться к обсуждению вопроса использования быстрых параллельных сверток с помощью FFT для эффективной фильтрации/децимации IQ потока.
Мне сложно, у меня наоборот всё, ну Вы уже поняли.
Со свёрткой в частотном домене засада вышла, методички курил, но на практике не получилось.