ps:cap8-leakage-ferestre
Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
| ps:cap8-leakage-ferestre [2026/11/11 12:41] – Cap 8 nou: DFT leakage, zero-padding, ferestre apache | ps:cap8-leakage-ferestre [2026/11/11 13:47] (current) – Vocabular unificat: casuta (bin) si linie (in spectru) in Cap 6, Cap 8 si foaia de formule apache | ||
|---|---|---|---|
| Line 11: | Line 11: | ||
| <note tip> | <note tip> | ||
| **Ideea capitolului in 3 fraze:** | **Ideea capitolului in 3 fraze:** | ||
| - | - DFT-ul are "cutii" doar la anumite frecvente. Daca frecventa semnalului cade **intre** doua cutii, ea se **imprastie** peste toate cutiile. Asta e **leakage** (scurgere spectrala). | + | - DFT-ul are "casute" doar la anumite frecvente. Daca frecventa semnalului cade **intre** doua casute, ea se **imprastie** peste toate casutele. Asta e **leakage** (scurgere spectrala). |
| - **Zero-padding** (adaugi zerouri la sfarsit) iti arata **mai multe puncte** din acelasi spectru, dar **nu** adauga informatie si **nu** micsoreaza scurgerea. | - **Zero-padding** (adaugi zerouri la sfarsit) iti arata **mai multe puncte** din acelasi spectru, dar **nu** adauga informatie si **nu** micsoreaza scurgerea. | ||
| - O **fereastra** (Hann, Hamming, Blackman) = inmultesti esantioanele cu o forma care coboara lin la 0 la capete. Scurgerea departe de varf scade mult; pretul: varful devine mai lat. | - O **fereastra** (Hann, Hamming, Blackman) = inmultesti esantioanele cu o forma care coboara lin la 0 la capete. Scurgerea departe de varf scade mult; pretul: varful devine mai lat. | ||
| Line 19: | Line 19: | ||
| **Ce trebuie sa stii dinainte** (din [[ps: | **Ce trebuie sa stii dinainte** (din [[ps: | ||
| - DFT-ul primeste $N$ esantioane $x(0), x(1), \dots, x(N-1)$ si scoate $N$ numere $X(0), X(1), \dots, X(N-1)$. Marimea $|X(k)|$ spune **cat din frecventa numarul $k$ este in semnal**. | - DFT-ul primeste $N$ esantioane $x(0), x(1), \dots, x(N-1)$ si scoate $N$ numere $X(0), X(1), \dots, X(N-1)$. Marimea $|X(k)|$ spune **cat din frecventa numarul $k$ este in semnal**. | ||
| - | - Fiecare $k$ este o "cutie" (in engleza //bin//) cu o frecventa fixa: $f_k = k \cdot f_s / N$. Aici $f_s$ este frecventa de esantionare (cate esantioane pe secunda). | + | - Fiecare $k$ este o "casuta" (in engleza //bin//) cu o frecventa fixa: $f_k = k \cdot f_s / N$. Aici $f_s$ este frecventa de esantionare (cate esantioane pe secunda). |
| - | - Un cosinus de amplitudine $A$ aflat **exact** pe cutia $m$ da doua linii de inaltime $N \cdot A / 2$: una la $k = m$ si una la $k = N - m$. In rest, zero. | + | - Un cosinus de amplitudine $A$ aflat **exact** pe casuta |
| - | - Cutiile | + | - Casutele |
| </ | </ | ||
| - | ===== 1. Problema: ce se intampla cand frecventa cade intre doua cutii ===== | + | ===== 1. Problema: ce se intampla cand frecventa cade intre doua casute |
| - | ==== 1.1 Pregatirea: unde sunt cutiile | + | ==== 1.1 Pregatirea: unde sunt casutele |
| Luam exemplul din curs: avem $N = 32$ esantioane. | Luam exemplul din curs: avem $N = 32$ esantioane. | ||
| - | Ca sa avem si Hz, alegem $f_s = 3200$ Hz (3200 de esantioane pe secunda). Atunci distanta dintre doua cutii vecine este | + | Ca sa avem si Hz, alegem $f_s = 3200$ Hz (3200 de esantioane pe secunda). Atunci distanta dintre doua casute |
| $$ \frac{f_s}{N} = \frac{3200}{32} = 100 \text{ Hz} $$ | $$ \frac{f_s}{N} = \frac{3200}{32} = 100 \text{ Hz} $$ | ||
| - | Deci cutiile | + | Deci casutele |
| - | ^ cutia $k$ ^ 0 ^ 1 ^ 2 ^ ... ^ 8 ^ 9 ^ ... ^ 16 ^ | + | ^ casuta |
| | frecventa $f_k = k \cdot 100$ Hz | 0 | 100 | 200 | ... | **800** | **900** | ... | 1600 ($= f_s/2$) | | | frecventa $f_k = k \cdot 100$ Hz | 0 | 100 | 200 | ... | **800** | **900** | ... | 1600 ($= f_s/2$) | | ||
| - | **Exista | + | **Exista |
| - | ==== 1.2 Semnalul A: cosinus la 800 Hz (pe cutie) ==== | + | ==== 1.2 Semnalul A: cosinus la 800 Hz (pe casuta) ==== |
| $$ x_A(n) = \cos\left(2\pi \cdot \frac{8}{32} \cdot n\right) $$ | $$ x_A(n) = \cos\left(2\pi \cdot \frac{8}{32} \cdot n\right) $$ | ||
| - | **Ce inseamna $8/32$:** cosinusul face **8 perioade complete** in cele 32 de esantioane. Frecventa lui in Hz este $8 \cdot f_s/32 = 8 \cdot 100 = 800$ Hz. Cade exact pe cutia $k = 8$. | + | **Ce inseamna $8/32$:** cosinusul face **8 perioade complete** in cele 32 de esantioane. Frecventa lui in Hz este $8 \cdot f_s/32 = 8 \cdot 100 = 800$ Hz. Cade exact pe casuta |
| - | Rezultatul DFT (regula din Cap 6, cu $N = 32$, $A = 1$): o linie de inaltime $N \cdot A/2 = 32 \cdot 1/2 = 16$ la $k = 8$, oglinda ei la $k = 32 - 8 = 24$, si **zero in toate celelalte | + | Rezultatul DFT (regula din Cap 6, cu $N = 32$, $A = 1$): o linie de inaltime $N \cdot A/2 = 32 \cdot 1/2 = 16$ la $k = 8$, oglinda ei la $k = 32 - 8 = 24$, si **zero in toate celelalte |
| - | ==== 1.3 Semnalul B: cosinus la 850 Hz (intre | + | ==== 1.3 Semnalul B: cosinus la 850 Hz (intre |
| $$ x_B(n) = \cos\left(2\pi \cdot \frac{8.5}{32} \cdot n\right) $$ | $$ x_B(n) = \cos\left(2\pi \cdot \frac{8.5}{32} \cdot n\right) $$ | ||
| - | Acum cosinusul face **8 perioade si jumatate** in cele 32 de esantioane. Frecventa: $8.5 \cdot 100 = 850$ Hz. Ar trebui sa stea in "cutia 8.5", dar o asemenea | + | Acum cosinusul face **8 perioade si jumatate** in cele 32 de esantioane. Frecventa: $8.5 \cdot 100 = 850$ Hz. Ar trebui sa stea in "casuta |
| Am calculat DFT-ul (cu calculatorul). Iata cateva valori, puse langa cele ale semnalului A: | Am calculat DFT-ul (cu calculatorul). Iata cateva valori, puse langa cele ale semnalului A: | ||
| - | ^ cutia $k$ ^ 0 ^ 5 ^ 6 ^ 7 ^ 8 ^ 9 ^ 10 ^ 11 ^ 12 ^ 16 ^ | + | ^ casuta |
| - | | frecventa | + | | frecventa |
| | A (800 Hz): $\lvert X(k)\rvert$ | 0 | 0 | 0 | 0 | **16** | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | | A (800 Hz): $\lvert X(k)\rvert$ | 0 | 0 | 0 | 0 | **16** | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | ||
| | B (850 Hz): $\lvert X(k)\rvert$ | 1.00 | 1.62 | 2.17 | 3.49 | **10.25** | **10.15** | 3.40 | 2.07 | 1.53 | 1.00 | | | B (850 Hz): $\lvert X(k)\rvert$ | 1.00 | 1.62 | 2.17 | 3.49 | **10.25** | **10.15** | 3.40 | 2.07 | 1.53 | 1.00 | | ||
| Line 64: | Line 64: | ||
| {{ps: | {{ps: | ||
| - | **Ce vezi in desen:** pe orizontala e numarul | + | **Ce vezi in desen:** pe orizontala e numarul |
| **Trei lucruri de observat la semnalul B:** | **Trei lucruri de observat la semnalul B:** | ||
| - | - Nu mai avem o singura linie. Cele mai inalte sunt cutiile | + | - Nu mai avem o singura linie. Cele mai inalte sunt casutele |
| - Niciuna nu ajunge la 16. Inaltimea "s-a impartit" | - Niciuna nu ajunge la 16. Inaltimea "s-a impartit" | ||
| - | - **Toate** | + | - **Toate** |
| <note tip> | <note tip> | ||
| Line 77: | Line 77: | ||
| ===== 2. Ce este leakage ===== | ===== 2. Ce este leakage ===== | ||
| - | **Definitie in cuvinte simple.** //DFT leakage// (scurgerea spectrala) = fenomenul prin care o frecventa care **nu** cade exact pe o cutie a DFT-ului apare **imprastiata** in toate cutiile: mult in cele doua cutii vecine, din ce in ce mai putin in cele indepartate. Semnalul are o singura frecventa, dar spectrul calculat arata de parca ar avea multe. | + | **Definitie in cuvinte simple.** //DFT leakage// (scurgerea spectrala) = fenomenul prin care o frecventa care **nu** cade exact pe o casuta |
| **Analogie.** Gandeste-te la o tava pentru cuburi de gheata, cu 32 de compartimente in sir. Torni apa dintr-o cana. | **Analogie.** Gandeste-te la o tava pentru cuburi de gheata, cu 32 de compartimente in sir. Torni apa dintr-o cana. | ||
| Line 86: | Line 86: | ||
| <note important> | <note important> | ||
| - | **Leakage-ul NU este in semnal.** Cosinusul de 850 Hz e un cosinus perfect, cu o singura frecventa. Scurgerea apare doar din felul in care **ne uitam** la el: prin $N$ esantioane si prin cutiile | + | **Leakage-ul NU este in semnal.** Cosinusul de 850 Hz e un cosinus perfect, cu o singura frecventa. Scurgerea apare doar din felul in care **ne uitam** la el: prin $N$ esantioane si prin casutele |
| </ | </ | ||
| Line 100: | Line 100: | ||
| ==== 3.1 Explicatia in timp: bucata nu se lipeste cu ea insasi ==== | ==== 3.1 Explicatia in timp: bucata nu se lipeste cu ea insasi ==== | ||
| - | **Pasul 1 — ce " | + | **Pasul 1 — ce " |
| **Pasul 2 — ne uitam cum arata semnalul pus cap la cap.** In desen am folosit un cosinus mai lent (2 si 2.5 perioade in loc de 8 si 8.5), ca sa se vada forma. Fenomenul e acelasi. | **Pasul 2 — ne uitam cum arata semnalul pus cap la cap.** In desen am folosit un cosinus mai lent (2 si 2.5 perioade in loc de 8 si 8.5), ca sa se vada forma. Fenomenul e acelasi. | ||
| Line 112: | Line 112: | ||
| La exemplul nostru cu 8.5 perioade e la fel: ultimul esantion este $x(31) = 0.10$. Un cosinus adevarat ar continua cu $-1$. In schimb, copia incepe cu $x(0) = +1$. Salt. | La exemplul nostru cu 8.5 perioade e la fel: ultimul esantion este $x(31) = 0.10$. Un cosinus adevarat ar continua cu $-1$. In schimb, copia incepe cu $x(0) = +1$. Salt. | ||
| - | **Pasul 3 — de ce saltul strica spectrul.** Un salt este o schimbare brusca. Ca sa construiesti o schimbare brusca din cosinusuri ai nevoie de **foarte multe frecvente** (la fel ca la unda patrata din [[ps: | + | **Pasul 3 — de ce saltul strica spectrul.** Un salt este o schimbare brusca. Ca sa construiesti o schimbare brusca din cosinusuri ai nevoie de **foarte multe frecvente** (la fel ca la unda patrata din [[ps: |
| <note tip> | <note tip> | ||
| Line 166: | Line 166: | ||
| $$ |R(k)| = [8, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] $$ | $$ |R(k)| = [8, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] $$ | ||
| - | * $R(0) = 8$: cutia 0 este pur si simplu **suma** esantioanelor: | + | * $R(0) = 8$: casuta |
| * $R(k) = 0$ pentru $k \ne 0$: acolo aduni 8 sageti de lungime 1 raspandite egal pe cerc; se anuleaza intre ele ([[ps: | * $R(k) = 0$ pentru $k \ne 0$: acolo aduni 8 sageti de lungime 1 raspandite egal pe cerc; se anuleaza intre ele ([[ps: | ||
| - | Pare ca spectrul ferestrei e o singura linie. Dar noi am citit doar valorile din cutii. **Ce e intre cutii?** Ca sa vedem, calculam DFT-ul in de doua ori mai multe puncte (punem dupa cei 8 de 1 inca 8 zerouri, deci $N = 16$; de ce merge asa: sectiunea 5): | + | Pare ca spectrul ferestrei e o singura linie. Dar noi am citit doar valorile din casute. **Ce e intre casute?** Ca sa vedem, calculam DFT-ul in de doua ori mai multe puncte (punem dupa cei 8 de 1 inca 8 zerouri, deci $N = 16$; de ce merge asa: sectiunea 5): |
| ^ $k$ (din 16) ^ 0 ^ 1 ^ 2 ^ 3 ^ 4 ^ 5 ^ 6 ^ 7 ^ 8 ^ | ^ $k$ (din 16) ^ 0 ^ 1 ^ 2 ^ 3 ^ 4 ^ 5 ^ 6 ^ 7 ^ 8 ^ | ||
| | $\lvert R(k)\rvert$ | **8** | 5.13 | 0 | 1.80 | 0 | 1.20 | 0 | 1.02 | 0 | | | $\lvert R(k)\rvert$ | **8** | 5.13 | 0 | 1.80 | 0 | 1.20 | 0 | 1.02 | 0 | | ||
| - | Cutiile | + | Casutele |
| ==== 4.2 Formula din curs ==== | ==== 4.2 Formula din curs ==== | ||
| Line 205: | Line 205: | ||
| $$ k = l \cdot \frac{N}{M}, | $$ k = l \cdot \frac{N}{M}, | ||
| - | **Cazul obisnuit: $M = N$** (fara zero-padding: | + | **Cazul obisnuit: $M = N$** (fara zero-padding: |
| - | ==== 4.4 De ce NU se vede nimic cand frecventa e exact pe o cutie ==== | + | ==== 4.4 De ce NU se vede nimic cand frecventa e exact pe o casuta |
| Aici e cheia intregului capitol. Curba (spectrul ferestrei) este **mereu** acolo, in jurul frecventei semnalului. Dar DFT-ul nu vede curba intreaga. El **citeste curba doar la $k$ intreg**. | Aici e cheia intregului capitol. Curba (spectrul ferestrei) este **mereu** acolo, in jurul frecventei semnalului. Dar DFT-ul nu vede curba intreaga. El **citeste curba doar la $k$ intreg**. | ||
| - | {{ps: | + | {{ps: |
| - | **Ce vezi in desen:** pe orizontala e cutia $k$, pe verticala $|X(k)|$. Portocaliu = curba (spectrul ferestrei, mutat pe frecventa reala; linia rosie punctata arata frecventa reala). Albastru = ce scoate DFT-ul: valoarea curbei doar in dreptul numerelor intregi. | + | **Ce vezi in desen:** pe orizontala e casuta |
| - | * **Sus (frecventa pe cutia 8):** cutia 8 citeste varful (16). Cutiile | + | * **Sus (frecventa pe casuta |
| - | * **Jos (frecventa la 8.5):** curba s-a mutat cu o jumatate de cutie. Acum cutiile | + | * **Jos (frecventa la 8.5):** curba s-a mutat cu o jumatate de casuta. Acum casutele |
| - | **Verificare cu formula.** | + | **Verificare cu formula.** |
| $$ \frac{1}{2} \cdot \left| \frac{\sin(\pi \cdot 0.5)}{\sin(\pi \cdot 0.5 / 32)} \right| = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{0.0491} = 10.19 $$ | $$ \frac{1}{2} \cdot \left| \frac{\sin(\pi \cdot 0.5)}{\sin(\pi \cdot 0.5 / 32)} \right| = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{0.0491} = 10.19 $$ | ||
| - | DFT-ul a dat 10.25. (Diferenta mica vine de la copia din oglinda, cea din jurul lui 23.5, care ajunge cu coada ei pana aici.) La distanta 1.5 (cutia 7 sau 10): $\frac{1}{2} \cdot 1/\sin(\pi \cdot 1.5/32) = 3.41$ ✓. | + | DFT-ul a dat 10.25. (Diferenta mica vine de la copia din oglinda, cea din jurul lui 23.5, care ajunge cu coada ei pana aici.) La distanta 1.5 (casuta |
| <note important> | <note important> | ||
| - | **De retinut:** leakage-ul exista **intotdeauna** (fereastra e intotdeauna acolo). Cand frecventa cade exact pe o cutie, el doar **nu se vede**, pentru ca celelalte | + | **De retinut:** leakage-ul exista **intotdeauna** (fereastra e intotdeauna acolo). Cand frecventa cade exact pe o casuta, el doar **nu se vede**, pentru ca celelalte |
| </ | </ | ||
| Line 248: | Line 248: | ||
| | $\lvert X' | | $\lvert X' | ||
| - | (Cutiile | + | (Casutele |
| **Patru lucruri de observat:** | **Patru lucruri de observat:** | ||
| - | - **Varful s-a mutat de la $k = 2$ la $k = 4$.** Frecventa e aceeasi! Inainte: $2 \cdot f_s/8 = f_s/4$. Acum: $4 \cdot f_s/16 = f_s/4$. S-a schimbat doar numerotarea, | + | - **Varful s-a mutat de la $k = 2$ la $k = 4$.** Frecventa e aceeasi! Inainte: $2 \cdot f_s/8 = f_s/4$. Acum: $4 \cdot f_s/16 = f_s/4$. S-a schimbat doar numerotarea, |
| - **Inaltimea varfului a ramas 4**, nu a devenit 8. Zerourile adaugate nu aduna nimic la suma. Varful este $M \cdot A/2$, unde $M$ = numarul de esantioane **reale** (8), nu lungimea DFT-ului (16). | - **Inaltimea varfului a ramas 4**, nu a devenit 8. Zerourile adaugate nu aduna nimic la suma. Varful este $M \cdot A/2$, unde $M$ = numarul de esantioane **reale** (8), nu lungimea DFT-ului (16). | ||
| - | - **Cutiile | + | - **Casutele |
| - | - **Cutiile | + | - **Casutele |
| <note tip> | <note tip> | ||
| Line 262: | Line 262: | ||
| ==== 5.2 Ce FACE zero-padding-ul: | ==== 5.2 Ce FACE zero-padding-ul: | ||
| - | Revenim la $N = 32$, $f_s = 3200$ Hz, cosinus la 800 Hz (pe cutie). | + | Revenim la $N = 32$, $f_s = 3200$ Hz, cosinus la 800 Hz (pe casuta). |
| {{ps: | {{ps: | ||
| **Ce vezi in desen:** pe orizontala frecventa in Hz (de la 0 la $f_s/2 = 1600$), pe verticala $|X(k)|$. Portocaliu = curba (aceeasi in toate cele trei desene). Albastru = punctele DFT-ului. | **Ce vezi in desen:** pe orizontala frecventa in Hz (de la 0 la $f_s/2 = 1600$), pe verticala $|X(k)|$. Portocaliu = curba (aceeasi in toate cele trei desene). Albastru = punctele DFT-ului. | ||
| - | * **Sus, fara zero-padding (32 de puncte): | + | * **Sus, fara zero-padding (32 de puncte): |
| - | * **Mijloc, zero-padding la 64:** cutii din 50 in 50 Hz. Apar punctele dintre | + | * **Mijloc, zero-padding la 64:** casute |
| - | * **Jos, zero-padding la 256: | + | * **Jos, zero-padding la 256: |
| - | In limbajul din curs: semnalul are $M$ esantioane reale si $N'$ puncte in total. Zerourile dsinc-ului sunt la fiecare $N'/ | + | In limbajul din curs: semnalul are $M$ esantioane reale si $N'$ puncte in total. Zerourile dsinc-ului sunt la fiecare $N'/ |
| **La ce foloseste: | **La ce foloseste: | ||
| * vezi **forma** spectrului (lobul principal, lobii laterali), nu doar cateva puncte; | * vezi **forma** spectrului (lobul principal, lobii laterali), nu doar cateva puncte; | ||
| - | * gasesti mai precis **unde e varful** cand frecventa e intre doua cutii (punctele dese ajung mai aproape de varful lobului). | + | * gasesti mai precis **unde e varful** cand frecventa e intre doua casute |
| ==== 5.3 Ce NU face zero-padding-ul ==== | ==== 5.3 Ce NU face zero-padding-ul ==== | ||
| Line 282: | Line 282: | ||
| **Zero-padding-ul NU adauga informatie.** Zerourile nu spun nimic despre semnal. Ele doar te lasa sa citesti curba in mai multe locuri. | **Zero-padding-ul NU adauga informatie.** Zerourile nu spun nimic despre semnal. Ele doar te lasa sa citesti curba in mai multe locuri. | ||
| * **NU micsoreaza leakage-ul.** Curba (dsinc-ul) ramane aceeasi: aceiasi lobi laterali, la fel de inalti. Ba chiar il face **vizibil** acolo unde inainte era ascuns in zerouri. | * **NU micsoreaza leakage-ul.** Curba (dsinc-ul) ramane aceeasi: aceiasi lobi laterali, la fel de inalti. Ba chiar il face **vizibil** acolo unde inainte era ascuns in zerouri. | ||
| - | * **NU te ajuta sa deosebesti doua frecvente apropiate.** Latimea lobului principal e data de numarul de esantioane **reale** $M$: este de 2 cutii vechi, adica $2 f_s / M$ Hz. Doua frecvente mai apropiate decat atat se contopesc intr-un singur deal, oricate zerouri ai adauga. | + | * **NU te ajuta sa deosebesti doua frecvente apropiate.** Latimea lobului principal e data de numarul de esantioane **reale** $M$: este de 2 casute |
| </ | </ | ||
| Line 289: | Line 289: | ||
| {{ps: | {{ps: | ||
| - | **Ce vezi in desen:** pe orizontala frecventa in Hz, pe verticala $|X(k)|$ impartit la $N/2$ (ca un cosinus de amplitudine 1 pe cutie sa dea inaltimea 1). Liniile mov punctate = cele doua frecvente reale. | + | **Ce vezi in desen:** pe orizontala frecventa in Hz, pe verticala $|X(k)|$ impartit la $N/2$ (ca un cosinus de amplitudine 1 pe casuta |
| * **Sus (32 de esantioane reale):** lobul principal e lat de $2 \cdot 3200/32 = 200$ Hz. Cele doua frecvente sunt la doar 50 Hz una de alta → se vede **un singur deal**. | * **Sus (32 de esantioane reale):** lobul principal e lat de $2 \cdot 3200/32 = 200$ Hz. Cele doua frecvente sunt la doar 50 Hz una de alta → se vede **un singur deal**. | ||
| * **Mijloc (aceleasi 32 de esantioane + zero-padding la 256):** curba e desenata mai fin, dar e **tot un singur deal**. Nu poti spune ca sunt doua frecvente. | * **Mijloc (aceleasi 32 de esantioane + zero-padding la 256):** curba e desenata mai fin, dar e **tot un singur deal**. Nu poti spune ca sunt doua frecvente. | ||
| Line 299: | Line 299: | ||
| ^ ^ Zero-padding (adaugi zerouri) ^ Mai multe esantioane reale ^ | ^ ^ Zero-padding (adaugi zerouri) ^ Mai multe esantioane reale ^ | ||
| - | | distanta dintre | + | | distanta dintre |
| | numarul de puncte din desen | creste | creste | | | numarul de puncte din desen | creste | creste | | ||
| | latimea lobului principal (in Hz) | **ramane la fel** | **scade** | | | latimea lobului principal (in Hz) | **ramane la fel** | **scade** | | ||
| Line 334: | Line 334: | ||
| ==== 6.2 Efectul pe exemplul nostru (cosinus la 8.5, N = 32) ==== | ==== 6.2 Efectul pe exemplul nostru (cosinus la 8.5, N = 32) ==== | ||
| - | ^ cutia $k$ ^ 0 ^ 4 ^ 5 ^ 6 ^ 7 ^ 8 ^ 9 ^ 10 ^ 11 ^ 12 ^ 16 ^ | + | ^ casuta |
| | fara fereastra: $\lvert X(k)\rvert$ | 1.00 | 1.33 | 1.62 | 2.17 | 3.49 | **10.25** | **10.15** | 3.40 | 2.07 | 1.53 | 1.00 | | | fara fereastra: $\lvert X(k)\rvert$ | 1.00 | 1.33 | 1.62 | 2.17 | 3.49 | **10.25** | **10.15** | 3.40 | 2.07 | 1.53 | 1.00 | | ||
| | cu fereastra Hann: $\lvert X(k)\rvert$ | 0.004 | 0.03 | 0.07 | 0.20 | 1.51 | **6.65** | **6.65** | 1.51 | 0.20 | 0.07 | 0.006 | | | cu fereastra Hann: $\lvert X(k)\rvert$ | 0.004 | 0.03 | 0.07 | 0.20 | 1.51 | **6.65** | **6.65** | 1.51 | 0.20 | 0.07 | 0.006 | | ||
| Line 340: | Line 340: | ||
| {{ps: | {{ps: | ||
| - | **Ce vezi in desen:** pe orizontala | + | **Ce vezi in desen:** pe orizontala |
| - | **Ce ai castigat:** departe de varf, scurgerea a scazut enorm. In cutia 0: de la 1.00 la 0.004, adica de 250 de ori mai putin. In cutia 12: de la 1.53 la 0.07. | + | **Ce ai castigat:** departe de varf, scurgerea a scazut enorm. In casuta |
| **Ce ai pierdut (nimic nu e gratis):** | **Ce ai pierdut (nimic nu e gratis):** | ||
| - | - **Varful e mai scund:** 6.65 in loc de 10.25. Fereastra micsoreaza esantioanele de la capete, deci " | + | - **Varful e mai scund:** 6.65 in loc de 10.25. Fereastra micsoreaza esantioanele de la capete, deci " |
| - | - **Varful e mai lat:** lobul principal al ferestrei Hann are **4 cutii** in loc de 2. Chiar si un cosinus aflat exact pe cutia 8 nu mai da o singura linie, ci trei: cam 4 la $k = 7$, 8 la $k = 8$, 4 la $k = 9$. Doua frecvente apropiate se deosebesc mai greu. | + | - **Varful e mai lat:** lobul principal al ferestrei Hann are **4 casute** in loc de 2. Chiar si un cosinus aflat exact pe casuta |
| <note tip> | <note tip> | ||
| Line 356: | Line 356: | ||
| {{ps: | {{ps: | ||
| - | **Ce vezi in desen:** spectrul fiecarei ferestre. Pe orizontala: distanta fata de frecventa reala, in cutii. Pe verticala: inaltimea fata de varf, in decibeli ([[ps: | + | **Ce vezi in desen:** spectrul fiecarei ferestre. Pe orizontala: distanta fata de frecventa reala, in casute. Pe verticala: inaltimea fata de varf, in decibeli ([[ps: |
| ^ Fereastra ^ Latimea lobului principal ^ Cel mai mare lob lateral, fata de varf ^ In cuvinte ^ | ^ Fereastra ^ Latimea lobului principal ^ Cel mai mare lob lateral, fata de varf ^ In cuvinte ^ | ||
| - | | dreptunghiulara (adica "fara fereastra" | + | | dreptunghiulara (adica "fara fereastra" |
| - | | Hann (Hanning) | 4 cutii | $-31$ dB (de vreo 38 de ori mai mic) | scurgerea scade repede cu distanta | | + | | Hann (Hanning) | 4 casute |
| - | | Hamming | 4 cutii | $-42$ dB (de vreo 130 de ori mai mic) | primul lob lateral foarte mic; urmatorii scad incet | | + | | Hamming | 4 casute |
| - | | Blackman | 6 cutii | $-58$ dB (de vreo 800 de ori mai mic) | scurgere foarte mica, varf foarte lat | | + | | Blackman | 6 casute |
| **Regula:** cu cat cobori pe tabel, lobii laterali sunt mai mici (bine), dar lobul principal e mai lat (rau). | **Regula:** cu cat cobori pe tabel, lobii laterali sunt mai mici (bine), dar lobul principal e mai lat (rau). | ||
| Line 368: | Line 368: | ||
| ==== 6.4 Exemplul din curs: un semnal mic ascuns de scurgerea unuia mare ==== | ==== 6.4 Exemplul din curs: un semnal mic ascuns de scurgerea unuia mare ==== | ||
| - | $f_s = 8000$ Hz, $N = 256$. Distanta dintre | + | $f_s = 8000$ Hz, $N = 256$. Distanta dintre |
| - | Verificam cine e pe cutie, cu regula $k = f \cdot N / f_s$: | + | Verificam cine e pe casuta, cu regula $k = f \cdot N / f_s$: |
| - | * $f_2 = 2000$: $2000 \cdot 256/8000 = 64$ → pe cutie | + | * $f_2 = 2000$: $2000 \cdot 256/8000 = 64$ → pe casuta |
| - | * $f_1 = 1000$: $1000 \cdot 256/8000 = 32$ → pe cutie | + | * $f_1 = 1000$: $1000 \cdot 256/8000 = 32$ → pe casuta |
| - | * $f_1 = 1150$: $1150 \cdot 256/8000 = 36.8$ → **intre | + | * $f_1 = 1150$: $1150 \cdot 256/8000 = 36.8$ → **intre |
| {{ps: | {{ps: | ||
| **Ce vezi in desen:** pe orizontala frecventa in Hz (0...4000), pe verticala $|X(k)|$ fata de varf, in dB (ca sa se vada si lucrurile foarte mici). Linia mov punctata = 2000 Hz, unde e semnalul mic. | **Ce vezi in desen:** pe orizontala frecventa in Hz (0...4000), pe verticala $|X(k)|$ fata de varf, in dB (ca sa se vada si lucrurile foarte mici). Linia mov punctata = 2000 Hz, unde e semnalul mic. | ||
| - | * **Sus ($f_1 = 1000$ Hz, pe cutie):** doua linii curate. Cea mica se vede fara probleme, pentru ca in jurul ei nu e nimic. | + | * **Sus ($f_1 = 1000$ Hz, pe casuta):** doua linii curate. Cea mica se vede fara probleme, pentru ca in jurul ei nu e nimic. |
| - | * **Mijloc ($f_1 = 1150$ Hz, intre cutii, fara fereastra): | + | * **Mijloc ($f_1 = 1150$ Hz, intre casute, fara fereastra): |
| * **Jos ($f_1 = 1150$ Hz, cu fereastra Hann):** scurgerea scade repede pe masura ce te departezi de 1150 Hz. La 2000 Hz a ajuns mult sub semnalul mic → acesta **se vede din nou**. | * **Jos ($f_1 = 1150$ Hz, cu fereastra Hann):** scurgerea scade repede pe masura ce te departezi de 1150 Hz. La 2000 Hz a ajuns mult sub semnalul mic → acesta **se vede din nou**. | ||
| Line 393: | Line 393: | ||
| ^ Metoda ^ Ce face ^ Pretul ^ | ^ Metoda ^ Ce face ^ Pretul ^ | ||
| - | | **1. Fereastra** (Hann, Hamming, Blackman) in loc de cea dreptunghiulara | lobi laterali mult mai mici → scurgerea departe de varf scade mult | lob principal mai lat (4–6 | + | | **1. Fereastra** (Hann, Hamming, Blackman) in loc de cea dreptunghiulara | lobi laterali mult mai mici → scurgerea departe de varf scade mult | lob principal mai lat (4–6 |
| - | | **2. Mai multe esantioane reale** ($N$ mai mare) | cutiile | + | | **2. Mai multe esantioane reale** ($N$ mai mare) | casutele |
| - | | **3. Alegi $N$ (sau $f_s$) ca sa incapa un numar intreg de perioade** ($f \cdot N/f_s$ intreg) | cutiile | + | | **3. Alegi $N$ (sau $f_s$) ca sa incapa un numar intreg de perioade** ($f \cdot N/f_s$ intreg) | casutele |
| <note warning> | <note warning> | ||
| Line 419: | Line 419: | ||
| === PUNCTUL a) — DFT cu N = 64 === | === PUNCTUL a) — DFT cu N = 64 === | ||
| - | **Ce se cere:** in ce cutii apar linii si ce inaltime au. | + | **Ce se cere:** in ce casute |
| **Ce stim:** $N = 64$; trei cosinusuri de amplitudine $A = 1$ la $f_s/8$, $f_s/4$, $3f_s/8$. | **Ce stim:** $N = 64$; trei cosinusuri de amplitudine $A = 1$ la $f_s/8$, $f_s/4$, $3f_s/8$. | ||
| - | **Pas 1 — in ce cutie cade fiecare frecventa.** Regula: $k = f \cdot N / f_s$. | + | **Pas 1 — in ce casuta |
| * $f_s/8$: $k = \frac{f_s}{8} \cdot \frac{64}{f_s} = \frac{64}{8} = 8$ | * $f_s/8$: $k = \frac{f_s}{8} \cdot \frac{64}{f_s} = \frac{64}{8} = 8$ | ||
| * $f_s/4$: $k = \frac{64}{4} = 16$ | * $f_s/4$: $k = \frac{64}{4} = 16$ | ||
| Line 432: | Line 432: | ||
| </ | </ | ||
| - | **Pas 2 — apare leakage?** Toate trei numerele (8, 16, 24) sunt **intregi** → toate frecventele cad exact pe cutii → **nu se vede leakage**. (Altfel spus: in cele 64 de esantioane incap exact 8, 16 si 24 de perioade.) | + | **Pas 2 — apare leakage?** Toate trei numerele (8, 16, 24) sunt **intregi** → toate frecventele cad exact pe casute |
| - | **Pas 3 — inaltimea liniilor.** Cosinus de amplitudine $A$ pe cutie → $N \cdot A / 2 = 64 \cdot 1/2 = 32$. | + | **Pas 3 — inaltimea liniilor.** Cosinus de amplitudine $A$ pe casuta |
| **Pas 4 — oglinda.** Fiecare linie de la $k$ are perechea la $N - k$: $64 - 8 = 56$, $64 - 16 = 48$, $64 - 24 = 40$. | **Pas 4 — oglinda.** Fiecare linie de la $k$ are perechea la $N - k$: $64 - 8 = 56$, $64 - 16 = 48$, $64 - 24 = 40$. | ||
| - | **Raspuns a):** **6 linii de inaltime 32**, la $k = 8, 16, 24$ si la $k = 40, 48, 56$. Toate celelalte | + | **Raspuns a):** **6 linii de inaltime 32**, la $k = 8, 16, 24$ si la $k = 40, 48, 56$. Toate celelalte |
| === PUNCTUL b) — zero-padding la 128 === | === PUNCTUL b) — zero-padding la 128 === | ||
| Line 446: | Line 446: | ||
| **Ce stim:** $M = 64$ esantioane reale, $N' = 128$ puncte in total. | **Ce stim:** $M = 64$ esantioane reale, $N' = 128$ puncte in total. | ||
| - | **Pas 1 — unde ajung varfurile.** | + | **Pas 1 — unde ajung varfurile.** |
| * $f_s/8$: $k' = 128/8 = 16$ | * $f_s/8$: $k' = 128/8 = 16$ | ||
| * $f_s/4$: $k' = 128/4 = 32$ | * $f_s/4$: $k' = 128/4 = 32$ | ||
| Line 452: | Line 452: | ||
| * oglinzile: $128 - 16 = 112$, $128 - 32 = 96$, $128 - 48 = 80$ | * oglinzile: $128 - 16 = 112$, $128 - 32 = 96$, $128 - 48 = 80$ | ||
| - | Numerele | + | Numerele |
| **Pas 2 — inaltimea varfurilor.** Ramane **32**, nu devine 64. Varful este $M \cdot A/2$ cu $M$ = numarul de esantioane reale: $64 \cdot 1/2 = 32$. Zerourile nu aduna nimic. | **Pas 2 — inaltimea varfurilor.** Ramane **32**, nu devine 64. Varful este $M \cdot A/2$ cu $M$ = numarul de esantioane reale: $64 \cdot 1/2 = 32$. Zerourile nu aduna nimic. | ||
| - | **Pas 3 — cutiile | + | **Pas 3 — casutele |
| - | **Pas 4 — cutiile | + | **Pas 4 — casutele |
| - | * langa fiecare varf (la o jumatate de cutie veche): cam $0.64 \cdot 32 \approx 20$. Valorile exacte: 21.4 la $k' = 15$, 19.4 la $k' = 17$, 20.4 la $k' = 31$ si $33$, 19.4 la $k' = 47$, 21.4 la $k' = 49$. | + | * langa fiecare varf (la o jumatate de casuta |
| * mai departe de varfuri: intre 3 si 8. | * mai departe de varfuri: intre 3 si 8. | ||
| <note tip> | <note tip> | ||
| - | **De unde vine 0.64?** La o jumatate de cutie de varf, dsinc-ul are $2/\pi \approx 0.64$ din inaltimea varfului (e acelasi 10.2 din 16 de la exemplul cu 8.5). Deci un cosinus singur ar da $0.64 \cdot 32 = 20.4$. Valorile ies putin diferite (19.4 ... 21.4) pentru ca in fiecare | + | **De unde vine 0.64?** La o jumatate de casuta |
| </ | </ | ||
| **Raspuns b):** | **Raspuns b):** | ||
| - | * varfurile se muta la $k' = 16, 32, 48$ (si oglinzile $80, 96, 112$) — aceleasi frecvente, numerotate cu cutii de doua ori mai dese; | + | * varfurile se muta la $k' = 16, 32, 48$ (si oglinzile $80, 96, 112$) — aceleasi frecvente, numerotate cu casute |
| * inaltimea lor ramane 32; | * inaltimea lor ramane 32; | ||
| - | * intre varfuri, in cutiile | + | * intre varfuri, in casutele |
| * **nu** s-a castigat informatie si **nu** s-a imbunatatit separarea frecventelor: | * **nu** s-a castigat informatie si **nu** s-a imbunatatit separarea frecventelor: | ||
| {{ps: | {{ps: | ||
| - | **Ce vezi in desen:** pe orizontala | + | **Ce vezi in desen:** pe orizontala |
| <note important> | <note important> | ||
| - | **Capcana: | + | **Capcana: |
| </ | </ | ||
| Line 493: | Line 493: | ||
| **Ce se cere:** da / nu, cu justificare. | **Ce se cere:** da / nu, cu justificare. | ||
| - | **Ce stim (regula din sectiunea 3.1):** calculezi $k = f \cdot N / f_s$. Daca iese **intreg** → frecventa e pe cutie → nu se vede leakage. Daca nu → leakage. | + | **Ce stim (regula din sectiunea 3.1):** calculezi $k = f \cdot N / f_s$. Daca iese **intreg** → frecventa e pe casuta |
| **Pasi (acelasi calcul de 5 ori):** | **Pasi (acelasi calcul de 5 ori):** | ||
| - | * **a)** $1000 \cdot 256 / 8000 = 32$ → intreg → **fara leakage**. Linia e in cutia 32. | + | * **a)** $1000 \cdot 256 / 8000 = 32$ → intreg → **fara leakage**. Linia e in casuta |
| - | * **b)** $1150 \cdot 256 / 8000 = 36.8$ → nu e intreg → **leakage**. Cele mai inalte | + | * **b)** $1150 \cdot 256 / 8000 = 36.8$ → nu e intreg → **leakage**. Cele mai inalte |
| * **c)** $50 \cdot 100 / 1000 = 5$ → intreg → **fara leakage**. | * **c)** $50 \cdot 100 / 1000 = 5$ → intreg → **fara leakage**. | ||
| - | * **d)** $50 \cdot 128 / 1000 = 6.4$ → nu e intreg → **leakage**. Cele mai inalte | + | * **d)** $50 \cdot 128 / 1000 = 6.4$ → nu e intreg → **leakage**. Cele mai inalte |
| * **e)** $440 \cdot 1024 / 44100 = 10.22$ → nu e intreg → **leakage**. | * **e)** $440 \cdot 1024 / 44100 = 10.22$ → nu e intreg → **leakage**. | ||
| Line 516: | Line 516: | ||
| **Ce se cere:** frecventa cosinusului, | **Ce se cere:** frecventa cosinusului, | ||
| - | **Ce stim: | + | **Ce stim: |
| - | **Pas 1 — e pe cutie sau intre cutii?** Daca ar fi pe cutie, am vedea o singura linie de inaltime $N/2 = 16$ si zero in rest. Aici toate cutiile | + | **Pas 1 — e pe casuta |
| - | **Pas 2 — intre care cutii?** Cea mai inalta linie: 1200 Hz (14.2). Ne uitam la cele doua vecine ale ei: 1100 Hz (3.7) si 1300 Hz (5.3). Vecina mai inalta e cea de la 1300 Hz → frecventa reala e **intre 1200 si 1300 Hz**. | + | **Pas 2 — intre care casute?** Cea mai inalta linie: 1200 Hz (14.2). Ne uitam la cele doua vecine ale ei: 1100 Hz (3.7) si 1300 Hz (5.3). Vecina mai inalta e cea de la 1300 Hz → frecventa reala e **intre 1200 si 1300 Hz**. |
| **Pas 3 — mai aproape de care?** Linia de la 1200 (14.2) e mult mai inalta decat cea de la 1300 (5.3) → frecventa reala e **mult mai aproape de 1200**. | **Pas 3 — mai aproape de care?** Linia de la 1200 (14.2) e mult mai inalta decat cea de la 1300 (5.3) → frecventa reala e **mult mai aproape de 1200**. | ||
| - | **Raspuns: | + | **Raspuns: |
| <note tip> | <note tip> | ||
| - | **Regula de citire:** frecventa reala e intre cele doua cutii cele mai inalte, mai aproape de cea mai inalta. Daca cele doua sunt egale (ca 10.25 si 10.15 la exemplul cu 8.5), frecventa e la mijloc. | + | **Regula de citire:** frecventa reala e intre cele doua casute |
| **Atentie si la amplitudine: | **Atentie si la amplitudine: | ||
| Line 534: | Line 534: | ||
| ===== 9. Ce trebuie sa stii din Cap 8 (fisa de 1 minut) ===== | ===== 9. Ce trebuie sa stii din Cap 8 (fisa de 1 minut) ===== | ||
| - | * **Leakage** = o frecventa care nu cade exact pe o cutie DFT apare imprastiata in toate cutiile | + | * **Leakage** = o frecventa care nu cade exact pe o casuta |
| * **Cand apare:** cand $f \cdot N / f_s$ **nu** e intreg (in cele $N$ esantioane nu incape un numar intreg de perioade). | * **Cand apare:** cand $f \cdot N / f_s$ **nu** e intreg (in cele $N$ esantioane nu incape un numar intreg de perioade). | ||
| * **De ce apare:** cele $N$ esantioane = semnal infinit × **fereastra dreptunghiulara**. Inmultire in timp ⇔ convolutie in frecventa → fiecare linie devine o copie a spectrului ferestrei = **dsinc** (lob principal + lobi laterali). | * **De ce apare:** cele $N$ esantioane = semnal infinit × **fereastra dreptunghiulara**. Inmultire in timp ⇔ convolutie in frecventa → fiecare linie devine o copie a spectrului ferestrei = **dsinc** (lob principal + lobi laterali). | ||
| - | * $\mathrm{dsinc}_M(\pi k/N) = \sin(\pi k M/N) / \sin(\pi k/N)$; zerouri la $k = l \cdot N/M$; cu $M = N$: zero la fiecare | + | * $\mathrm{dsinc}_M(\pi k/N) = \sin(\pi k M/N) / \sin(\pi k/N)$; zerouri la $k = l \cdot N/M$; cu $M = N$: zero la fiecare |
| - | * **Pe cutie nu se vede leakage** pentru ca celelalte | + | * **Pe casuta |
| - | * **Zero-padding** = adaugi zerouri → cutii mai dese → vezi mai multe puncte din **aceeasi** curba. Varful ramane $M \cdot A/2$ ($M$ = esantioane reale); pozitia lui devine $k' = f \cdot N'/ | + | * **Zero-padding** = adaugi zerouri → casute |
| * **Ferestre** (Hann/ | * **Ferestre** (Hann/ | ||
| * **Cum atenuam leakage:** (1) fereastra, (2) mai multe esantioane reale, (3) $N$ ales ca sa incapa un numar intreg de perioade. | * **Cum atenuam leakage:** (1) fereastra, (2) mai multe esantioane reale, (3) $N$ ales ca sa incapa un numar intreg de perioade. | ||
| Line 569: | Line 569: | ||
| - D. acelasi spectru | - D. acelasi spectru | ||
| - | **G5.** Un cosinus de amplitudine 1, aflat exact pe o cutie, da cu $N = 32$ o linie de inaltime 16. Adaugam 32 de zerouri (DFT de 64 de puncte). Inaltimea varfului devine: | + | **G5.** Un cosinus de amplitudine 1, aflat exact pe o casuta, da cu $N = 32$ o linie de inaltime 16. Adaugam 32 de zerouri (DFT de 64 de puncte). Inaltimea varfului devine: |
| - A. 32 | - A. 32 | ||
| - B. 16 | - B. 16 | ||
| Line 587: | Line 587: | ||
| - D. nimic, e imposibil | - D. nimic, e imposibil | ||
| - | **G8.** De ce nu se vede leakage cand frecventa cade exact pe o cutie? | + | **G8.** De ce nu se vede leakage cand frecventa cade exact pe o casuta? |
| - A. pentru ca fereastra dreptunghiulara dispare in acest caz | - A. pentru ca fereastra dreptunghiulara dispare in acest caz | ||
| - | - B. pentru ca celelalte | + | - B. pentru ca celelalte |
| - C. pentru ca DFT-ul face singur zero-padding | - C. pentru ca DFT-ul face singur zero-padding | ||
| - D. pentru ca semnalul nu mai e periodic | - D. pentru ca semnalul nu mai e periodic | ||
| Line 596: | Line 596: | ||
| ^ Grila ^ Raspuns ^ De ce e corect ^ De ce sunt gresite celelalte ^ | ^ Grila ^ Raspuns ^ De ce e corect ^ De ce sunt gresite celelalte ^ | ||
| - | | G1 | **B** | cutiile | + | | G1 | **B** | casutele |
| - | | G2 | **C** | $130 \cdot 100/1000 = 13$, numar intreg → pe cutie | A: 5.5; B: 12.5; D: 9.9 — niciunul nu e intreg → leakage | | + | | G2 | **C** | $130 \cdot 100/1000 = 13$, numar intreg → pe casuta |
| - | | G3 | **B** | zero-padding = aceeasi curba citita in mai multe puncte | A: lobii raman la fel; C: latimea lobului principal depinde de esantioanele reale (64); D: $f_s$ nu se schimba, se schimba doar distanta dintre | + | | G3 | **B** | zero-padding = aceeasi curba citita in mai multe puncte | A: lobii raman la fel; C: latimea lobului principal depinde de esantioanele reale (64); D: $f_s$ nu se schimba, se schimba doar distanta dintre |
| - | | G4 | **B** | compromisul oricarei ferestre: lobi laterali mici ⇔ lob principal lat (4 cutii fata de 2) | A e pe dos; C ar fi " | + | | G4 | **B** | compromisul oricarei ferestre: lobi laterali mici ⇔ lob principal lat (4 casute |
| | G5 | **B** | varful = suma data de esantioanele reale: $32 \cdot 1/2 = 16$; zerourile nu aduna nimic | A: ar fi asa doar cu 64 de esantioane reale; C, D: zerourile nici nu scad nimic | | | G5 | **B** | varful = suma data de esantioanele reale: $32 \cdot 1/2 = 16$; zerourile nu aduna nimic | A: ar fi asa doar cu 64 de esantioane reale; C, D: zerourile nici nu scad nimic | | ||
| - | | G6 | **C** | inmultire in timp ⇔ convolutie in frecventa (teorema convolutiei) | A = aliasing, B = cuantizare, D = alta problema; niciuna nu depinde de pozitia frecventei fata de cutii | | + | | G6 | **C** | inmultire in timp ⇔ convolutie in frecventa (teorema convolutiei) | A = aliasing, B = cuantizare, D = alta problema; niciuna nu depinde de pozitia frecventei fata de casute |
| - | | G7 | **B** | cu 50 de esantioane lobul principal are $2 \cdot 1000/50 = 40$ Hz, mai lat decat cei 10 Hz; cu 500 are 4 Hz | A: zero-padding nu ingusteaza lobul; C: Blackman il lateste (6 cutii = 120 Hz); D: se poate, cu mai mult semnal | | + | | G7 | **B** | cu 50 de esantioane lobul principal are $2 \cdot 1000/50 = 40$ Hz, mai lat decat cei 10 Hz; cu 500 are 4 Hz | A: zero-padding nu ingusteaza lobul; C: Blackman il lateste (6 casute |
| - | | G8 | **B** | zerourile dsinc-ului (cu $M = N$) sunt la fiecare | + | | G8 | **B** | zerourile dsinc-ului (cu $M = N$) sunt la fiecare |
| ===== 11. Intrebari de teorie ca la examen ===== | ===== 11. Intrebari de teorie ca la examen ===== | ||
| Line 612: | Line 612: | ||
| **Raspuns model:** | **Raspuns model:** | ||
| * **Ce este:** fenomenul prin care o componenta a semnalului a carei frecventa nu coincide cu una dintre frecventele DFT ($k \cdot f_s/N$) apare in spectru imprastiata peste toate componentele $k$, nu ca o singura linie. Poate acoperi componente vecine de amplitudine mai mica. | * **Ce este:** fenomenul prin care o componenta a semnalului a carei frecventa nu coincide cu una dintre frecventele DFT ($k \cdot f_s/N$) apare in spectru imprastiata peste toate componentele $k$, nu ca o singura linie. Poate acoperi componente vecine de amplitudine mai mica. | ||
| - | * **De ce apare:** secventa de $N$ esantioane este un semnal infinit inmultit cu o fereastra dreptunghiulara: | + | * **De ce apare:** secventa de $N$ esantioane este un semnal infinit inmultit cu o fereastra dreptunghiulara: |
| * **Cum il atenuam:** inmultim semnalul cu o fereastra cu lobi laterali mai mici (Hamming, Hanning, Blackman) si/sau folosim mai multe esantioane $N$. Zero-padding-ul **nu** il atenueaza. | * **Cum il atenuam:** inmultim semnalul cu o fereastra cu lobi laterali mai mici (Hamming, Hanning, Blackman) si/sau folosim mai multe esantioane $N$. Zero-padding-ul **nu** il atenueaza. | ||
| </ | </ | ||
| Line 619: | Line 619: | ||
| < | < | ||
| - | **Raspuns model:** Zero-padding = adaugarea de esantioane cu valoarea 0 la sfarsitul semnalului inainte de DFT. Numarul de puncte ale spectrului creste (cutiile | + | **Raspuns model:** Zero-padding = adaugarea de esantioane cu valoarea 0 la sfarsitul semnalului inainte de DFT. Numarul de puncte ale spectrului creste (casutele |
| </ | </ | ||
| Line 631: | Line 631: | ||
| < | < | ||
| - | **Raspuns model:** Pentru ca in acele cazuri frecventa semnalului corespunde exact unui index $k$ al DFT, iar dsinc-ul adus de convolutie are zerouri exact in toate celelalte | + | **Raspuns model:** Pentru ca in acele cazuri frecventa semnalului corespunde exact unui index $k$ al DFT, iar dsinc-ul adus de convolutie are zerouri exact in toate celelalte |
| </ | </ | ||
ps/cap8-leakage-ferestre.txt · Last modified: by apache
