Làm cách nào tôi có thể tự động phân loại các đỉnh tín hiệu được đo ở các vị trí khác nhau?


10

Tôi có micro đo âm thanh theo thời gian ở nhiều vị trí khác nhau trong không gian. Tất cả các âm thanh được ghi đều bắt nguồn từ cùng một vị trí trong không gian nhưng do các đường dẫn khác nhau từ điểm nguồn đến từng micrô; tín hiệu sẽ bị dịch chuyển và biến dạng. Một kiến ​​thức tiên nghiệm đã được sử dụng để bù cho sự dịch chuyển thời gian tốt nhất có thể nhưng vẫn còn một số thay đổi thời gian tồn tại trong dữ liệu. Các vị trí đo càng gần thì tín hiệu càng giống nhau.

Tôi quan tâm đến việc tự động phân loại các đỉnh. Bằng cách này, ý tôi là tôi đang tìm kiếm một thuật toán "nhìn" vào hai tín hiệu micrô trong âm mưu bên dưới và "nhận biết" từ vị trí và dạng sóng có hai âm thanh chính và báo cáo vị trí thời gian của chúng:

sound 1: sample 17 upper plot, sample 19 lower plot,
sound 2: sample 40 upper plot, sample 38 lower plot

Để thực hiện điều này, tôi đã lên kế hoạch thực hiện một mở rộng Ch Quashev xung quanh mỗi đỉnh và sử dụng vectơ của các hệ số Ch Quashev làm đầu vào cho một thuật toán cụm (k-mean?).

Như một ví dụ ở đây là một phần của các tín hiệu thời gian được đo tại hai vị trí gần đó (màu xanh) xấp xỉ bằng chuỗi Ch Quashev 5 kỳ trên 9 mẫu (màu đỏ) xung quanh hai đỉnh (vòng tròn màu xanh): nhập mô tả hình ảnh ở đây

Các xấp xỉ là khá tốt :-).

Tuy nhiên; các hệ số Ch Quashev cho âm mưu trên là:

Clu = -1.1834   85.4318  -39.1155  -33.6420   31.0028
Cru =-43.0547  -22.7024 -143.3113   11.1709    0.5416

Và các hệ số Ch Quashev cho âm mưu thấp hơn là:

Cll = 13.0926   16.6208  -75.6980  -28.9003    0.0337
Crl =-12.7664   59.0644  -73.2201  -50.2910   11.6775

Tôi muốn thấy Clu ~ = Cll và Cru ~ = Crl, nhưng điều này dường như không phải là trường hợp :-(.

Có lẽ có một cơ sở trực giao khác phù hợp hơn trong trường hợp này?

Có lời khuyên nào về cách tiến hành (tôi đang sử dụng Matlab)?

Cảm ơn trước cho bất kỳ câu trả lời!


1
Có vẻ như bạn vốn đã đưa ra giả định rằng "hình dạng" của đỉnh, khi được biểu thị trong không gian vectơ của các hệ số đa thức Ch Quashev, là liên tục (nghĩa là một thay đổi nhỏ trong hình dạng của một phần của đỉnh sẽ tạo ra một thay đổi nhỏ trong các hệ số). Bạn có lý do để tin rằng đây là trường hợp? Có vẻ như bạn đã chọn công cụ của mình mà không đảm bảo rằng nó giải quyết được vấn đề.
Jason R

Để rõ ràng, bạn đang cố gắng "phân loại" các đỉnh theo cách nào? Bạn đang cố gắng liên kết các phép đo từ các cảm biến khác nhau tương ứng với các đỉnh giống hệt nhau? Bạn có một số phương tiện khác trong đó bạn có thể đo thời gian trì hoãn tương đối một tiên nghiệm và sau đó sử dụng thông tin đó để phân loại không?
Jason R

Xin chào Jason R. Tôi đã cập nhật câu hỏi của mình để làm cho mọi thứ rõ ràng hơn một chút.
Andy

Tôi thực sự đang cố gắng tái tạo các bước trong bài báo "Giải thích cấu trúc tự động thông qua phân loại chân trời địa chấn" (Borgos et al). Tôi đã cố gắng giải thích vấn đề bằng những thuật ngữ chung chung hơn.
Andy

@Andy Bạn có thể giải thích làm thế nào những đồng hiệu quả đó tương ứng với các dòng màu đỏ được hiển thị ở đây? Chúng dường như không tương quan ...
Spacey

Câu trả lời:


2

yi[n]

yi[n]=hi[n]x[n]
hi[n]là đáp ứng xung của chức năng chuyển từ nguồn sang micrô "i". Các hàm truyền này có biên độ và đáp ứng pha khác nhau. Nếu chúng đủ khác nhau, các tín hiệu micrô riêng lẻ cũng sẽ khá khác nhau và không có lý do gì để tin rằng các đỉnh sẽ thực sự xuất hiện tại cùng một điểm. Trong hầu hết các môi trường âm thanh, chúng sẽ "khác nhau" nếu các micrô cách nhau hơn một phần tư bước sóng đối với các tần số quan tâm (hoặc nơi có năng lượng không tầm thường trong phổ).

Nếu bạn có thể đo các chức năng truyền, bạn có thể lọc từng tín hiệu mic với nghịch đảo của chức năng truyền đó. Điều này sẽ làm cho tín hiệu mic giống nhau hơn nhiều và làm giảm hiệu ứng của bộ lọc.

Một giải pháp thay thế sẽ là kết hợp tất cả các tín hiệu mic thành một máy tạo sóng để tối ưu hóa việc lấy từ nguồn nhưng từ chối mọi thứ khác. Điều này cũng sẽ cung cấp một phiên bản khá "sạch" của tín hiệu nguồn.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.