Short-Time FFT

短時間高速フーリエ変換 (STFT) 法を使用したスペクトルのノンパラメトリック推定

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ライブラリ:
DSP System Toolbox / Transforms

説明

Short-Time FFT ブロックは、スペクトルのノンパラメトリック推定を計算します。ブロックは入力信号をバッファリングし、ウィンドウを適用し、ゼロ パディングします。次に、ブロックは信号の FFT を取得し、それを周波数領域に変換します。

例

Speech Enhancement with Gain in Frequency Domain

Denoise a signal by applying selective gain on the signal in the frequency domain. Convert the denoised signal back into time domain and play the signal using Audio Device Writer.

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端子

入力

x[n] — 入力信号

ベクトル | 行列

時間領域入力信号をベクトルまたは行列として指定します。入力が行列の場合、ブロックは各列を独立チャネルとして扱います。入力は可変サイズ信号にすることができます。つまり、シミュレーションの実行中に信号のフレーム サイズが変化しても構いません。チャネル数は同じままでなければなりません。

入力が固定小数点の場合、傾きが 2 のべき乗でバイアスが 0 の符号付き整数または符号付き固定小数点値でなければなりません。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | fixed point
複素数のサポート: あり

w[n] — 解析ウィンドウ ベクトル

ベクトル

シングルチャネル解析ウィンドウを [w[n]] 端子に接続します。[解析ウィンドウの長さ] パラメーターには、解析ウィンドウの長さ W を入力します。ブロックは、入力信号をバッファリングして、フレーム長が W になるようにします。

ウィンドウ ベクトルが固定小数点の場合、傾きが 2 のべき乗でバイアスが 0 の符号付き整数または符号付き固定小数点でなければなりません。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | fixed point

出力

X[nL,k] — 短時間 FFT 出力

ベクトル | 行列

ブロックは、単一チャネルまたはマルチチャネルの複素数値の短時間 FFT をこの端子で出力します。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | fixed point
複素数のサポート: あり

パラメーター

解析ウィンドウの長さ — 解析ウィンドウの長さ

512 (既定値) | 1 より大きい正の整数

解析ウィンドウのフレーム長を 1 より大きい正の整数として指定します。このブロックは、指定されたウィンドウ長とオーバーラップ長を使用して、オーバーラップするウィンドウ セグメントに入力をバッファリングし、各オーバーラップ セグメントをウィンドウで乗算します。

連続するウィンドウ間のオーバーラップ (サンプル数単位) — オーバーラップ長

384 (既定値) | 非負の整数

入力信号の各フレームの連続するウィンドウがオーバーラップするサンプル数を、非負の整数として指定します。ウィンドウのオーバーラップにより、データ境界でのアーティファクトが低減されます。

FFT 長 — FFT 長

1024 (既定値) | 2 以上の正の整数

ブロックによる入力信号のパディングの最大長を、2 以上の正の整数として入力します。ブロックは信号をバッファリングしてウィンドウ処理した後、FFT を計算する前に信号をゼロパディングします。このパラメーターによって、短時間高速フーリエ変換出力の長さ (行数) が決まります。FFT 長はウィンドウの長さ以上でなければなりません。

ブロックの特性

データ型	double | fixed point | integer | single
直達	いいえ
多次元信号	いいえ
可変サイズの信号	いいえ
ゼロクロッシング検出	いいえ

詳細

固定小数点データ型

次の図は、固定小数点信号の Short-Time FFT サブシステム ブロック内で使用されるデータ型を示したものです。

この図の Array-Vector Multiply ブロックの固定小数点パラメーターの値は次のとおりです。

• 丸めモード — 負方向

• 整数オーバーフローで飽和 — Wrap

• 乗算出力 — 内部ルールによる継承

• アキュムレータ — 内部ルールによる継承

• 出力 — 1 番目の入力と同じ

この図の FFT ブロックの固定小数点パラメーターの値は次のとおりです。

• 丸めモード — 負方向

• 整数オーバーフローで飽和 — Wrap

• 正弦表 — 入力と同じ語長

• 乗算出力 — 内部ルールによる継承

• アキュムレータ — 内部ルールによる継承

• 出力 — 内部ルールによる継承

詳細については、FFT ブロックおよび Array-Vector Multiply ブロックのリファレンス ページを参照してください。

参照

[1] Quatieri, Thomas E. Discrete-Time Speech Signal Processing. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 2001.

拡張機能

C/C++ コード生成

Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

使用上の注意および制限:

• 生成されたコードは特定の条件下で関数 memcpy または関数 memset (string.h) に依存します。

• FFT 長が 2 のべき乗でない場合、このブロックから生成される実行可能ファイルは、MATLAB^® に付属のプリビルドされたダイナミック ライブラリ ファイル (.dll ファイル) に依存します。このブロックから生成されたコードとすべての関連ファイルを zip 圧縮ファイルにパッケージ化するには、関数 packNGo を使用します。この zip ファイルを使用して、MATLAB がインストールされていない他の開発環境にプロジェクトを移動して解凍し、リビルドすることができます。詳細については、How To Run a Generated Executable Outside MATLABを参照してください。

  FFT 長が 2 のべき乗の場合は、このブロックからスタンドアロンの C コードおよび C++ コードを生成できます。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

オブジェクト

• dsp.SpectrumEstimator | dsp.STFT

ブロック

• Spectrum Estimator | Inverse Short-Time FFT | Magnitude FFT | Periodogram | Spectrum Analyzer | Window Function | Yule-Walker Method

トピック

• Spectral Analysis