دسته بندی نويزهای محيطي

مدل کردن دقيق نويز راهی است برای طبقه بندي[1] مناسب سيگنال نويزی و بهبود آن. يکی از مفيدترين ابزار برای شناخت ساختار فرآيند نويز استفاده از طيف فرکانسی آن مي‎باشد.

نويزهای محيطی را از نظر طيفی مي‎توان به چهار دسته تقسيم کرد که عبارتند از:

1- نويز متناوب  2- نويز ضربهای 3- نويز پهن باند 4-  تداخل صحبت

 

 

2-3-1 نويز متناوب

نويز متناوب با قلّه‌های طيفی باريک و گسسته که نوعاً تعداد آنها مي‎تواند بسيار زياد باشد، مشخّص مي‎شود. منبع عمده اين نويز، صدای ماشينهای گردنده مثل موتور اتومبيل يا هواپيما يا متههای برقی است. اگر مؤلّفه‌های نويز متناوب بهدقّت تخمين زده شده باشند، مي‎توان با استفاده از فيلتر آنها را حذف کرد. سه نوع فيلتر برای حذف نويز متناوب پيشنهاد شده است، که عبارتند از: فيلترهای ايستان[2]، فيلترهای وفقی و تکنيکهای تبديل فوريه. مرجع [7] روشهای حذف نويز متناوب را به طور مشروح توصيف کرده است.

 

 

2-3-2 نويز ضربه‌اي[3]

نويز ضربه‌ای شامل پالسهای ON/OFF نويز کوتاه مدت مي‎باشد و از منابع توليد آن مي‎توان به قطع و وصل کليدهای برق، حرکت ناگهانی ميکروفون، صوت ناشی از جرقه و غيره اشاره کرد.  اين نويز را مي‎توان به صورت مجموعهای از توابع ضربه در حوزة زمان مدل کرد. برای حذف اين نويز مي‎توان از يک فيلتر نويز ضربهای نظير فيلتر ميانه[4] استفاده کرد. راه بهتر، يافتن موقعيت پالسهای نويز و تصحيح “فقط” نمونه‌های خراب شده، است. اين استراتژی از پردازش غير ضروری و لطمه زدن به کيفيت بخش نسبتاً بزرگ نمونه‌ها که از اثر نويز ضربه‌ای مصون مانده جلوگيری مي‎کند[4][8].

 

  • نويز پهن باند

نويز پهن باند را مي‎توان به دو دسته  نويز سفيد و نويز رنگی تقسيم کرد. نويز سفيد شامل سيگنالهايی است که دارای مؤلّفة ناهمبسته با يکديگر بوده و دارای تابع خودهمبستگی ضربه مي‎باشند و از لحاظ رياضی دارای طيف فرکانسی نامحدود است، ولی در عمل به نويزهايی اطلاق مي‎شود که در پهنای باند محدود شده مورد نظر مثلا Hz50 تا kHz7دارای طيف توان ثابتی باشند. نويز رنگی به نويزهای پهن باندی اطلاق مي‎شود که دارای طيف “غير سفيد” باشند. اکثر نويزهای محيطی به اين دسته تعلق دارند. از منابع عمده آن مي‎توان به سروصدای خيابان(اتومبيلها)، صدای باد، بادبزن تهويه، عبور هواپيما، باز و بسته شدن دربها و … اشاره کرد. انرژی طيف نويز رنگی بيشتر در فرکانسهای پايين قرار دارد.

      وقتی که نويز مزاحم پهن باند باشد، مؤلّفه‌های نويز در سراسر طيف ظاهر مي‎شوند و فيلتر کردن و تکنيکهای مربوط به حذف نويز متناوب قابل استفاده نيستند و بايستی از روشهای ديگر استفاده نمود. در بخش 2-5 روشهای عمده کاهش نويز پهن باند مورد بررسی قرار مي‎گيرد.

 

 

2-3-4  نويز حاصل از تداخل سيگنالهای صحبت

اين نويز به دليل اينکه از نظر پهنای باند طيفی و ايستان بودن با سيگنال اصلی يکی بوده و مشخّصه آن شبيه سيگنال اصلی است از بدترين نويزهای اضافه شونده به سيگنال صحبت بوده و فرض ايستان بودن صحبت که فاکتور مهمی در حذف نويز است، در اينجا قابل استفاده نيست. در اينجا از خواص ديگر صحبت مثل دورة تناوب گام آن استفاده مي‎شود و عمدتاً اين نويز را با روشهای چند کاناله حذف مي‎کنند[1][12-10].

[1] Classification

[2] Stationary Filters

[3] Impulsive Noise

[4] Median Filter

 

 

 

لینک دانلود فایل کامل

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.