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第六次作业要求

来源:面包芯语   2023-03-31 07:13:07

那么信号频谱的幅值,相角又反映了信号的什么信息?


【资料图】

下面通过实验来让我们从 一个角度看看信号频谱的幅值、相角内包含的信息。

1、图片频谱中的幅值和相位信息

(1)实验数据

实验灰度图像数据可以直接从本网页,鼠标右键点击“图片零存为” 获得。

▲ 图2.2.1 测试图片

(2)实验要求

利用二维快速傅里叶变换,获得上灰度图像的频谱。下给出了上述图片的幅度和相位谱。

▲ 图像的幅度和相位谱
Ⅱ.恢复幅度谱信息

将计算结果中的相位都置为0, 进行傅里叶反变换, 获得图片频谱中幅度图像信息。

▲ 图2.2.3 原图像以及幅度谱恢复的图像信息

注意:请注意上述代码中,对于数组img1进行饱和处理的作用。

Ⅲ.恢复相位谱信息

将计算结果中的幅值都置为1, 进行傅里叶反变换,获得图片频谱中的相位图像信息。

▲ 原始图像以及相位恢复的图像信息

(3)实验分析

通过对比从图像频谱中的幅度和相位恢复结果来看,讨论图像中的结构信息主要是分布在幅度谱还是相位谱?

2、声音频谱中的幅值和相位信息

对于声音信号进行相同的分析,分别从声音信号中的幅度谱和相位谱还原对应的声音,讨论一下从哪一部分可以听出原来的声音信号。

(1)数据准备

下面我利用 Audacity音频录制软件[6]截取了 西瓜视频中降央卓玛经典歌曲《西海情歌[7]中的片段(时长1:15),转存成 .WAV文件。

▲ 图2.2.5 西海情歌

这个数据文件也可以从下面链接下载:

▲ 图2.2.6 截取音频信号

(2)数据处理

Ⅱ.读取波形数据

参考博文 电话双音频拨号声音中的干扰信号[9]中对于音频WAV文件的读写方法,将上述波形文件进行读取。

▲ 音乐片段波形
Ⅲ.获取信号频谱幅度对应波形
▲ 幅度品返回的波形
Ⅳ.获取信号相位幅度对应波形
▲ 相位谱恢复的信息

(3)数据讨论

大家可以通过试听恢复的声音信号,看幅度谱中和相位谱恢复的音频中哪一个还可以听出原来的歌曲。

参考资料