Возможности спектрального анализа с помощью комплексного дискретного косинусного преобразования
- 1,2,3,4 Московский технический университет связи и информатики (Москва, Россия)
Аннотация
Постановка проблемы. Основным способом спектрального анализа сигналов в большинстве практических приложений остается дискретное преобразование Фурье (ДПФ) или его быстрая вычислительная реализация – быстрое преобразование Фурье (БПФ). Разрешающая способность и точность формируемой оценки заведомо не достаточна для анализа свойств звукового сигнала и его неискаженной обработки. В работе предлагается несколько технических решений, которые позволяют повысить точность оценки, сформированной на основе БПФ, а также ранее разработанного комплексного дискретного косинусного преобразования (КДКП). Использование КДКП позволяет повысить вдвое разрешающую способность анализа, в том числе при разработке систем со спектральным разделением сигналов.
Цель. Исследовать возможности КДКП для анализа свойств звукового сигнала с формированием точных оценок по частоте, амплитуде и фазе, а также измерить растекание энергии сигнала при его анализе с применением КДКП.
Результаты. Проведена оценка возможности использования КДКП и ДПФ с различными оконными функциями и опредены целесообразные области применения преобразований.
Практическая значимость. Полученные результаты показали эффективность КДКП и перспективность его использования при анализе спектра звукового сигнала, а также кодирования и обработки в системах со спектральным разделением сигналов.
- Поступила
- 23.06.2026
- Одобрена
- 17.08.2026
- Принята
- 01.09.2026
Для цитирования
Попов О.Б., Чернышева Т.В., Орлов К.В., Сапронов П.С. Возможности спектрального анализа с помощью комплексного дискретного косинусного преобразования // Электромагнитные волны и электронные системы. 2026. Т. 31. № 5. С. 89−98. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202605-09
Список источников
- Ковалгин Ю.А. Цифровое радиовещание: системы и технологии. М.: Горячая линия-Телеком. 2021. 580 с.
- Bazarova Sh.H. Pre-processing of audio signals // Мировая наука. 2021. № 1(46). С. 6–8.
- Hess R.L. An overview of optimizing signal-to-noise ratio primarily in analog audio tape recording. Aurora, Ontario, Canada. 2021. 26 p.
- Попов О.Б., Рихтер С.Г., Терехов А.Н., Чернышева Т.В. Компандирование сигналов в канале звукового вещания: учеб. пособие для вузов. М.: Горячая линия-Телеком. 2021. 298 с.
- Климов С.А., Семченков С.М., Ашихмин А.В., Коваленков А.Н., Рачковский С.С. Особенности моделирования радиолокационных измерений в безэховой камере акустического диапазона // Электромагнитные волны и электронные системы. 2020. Т. 25. № 5. С. 7−18. DOI 10.18127/j15604128-202005-02.
- Аладинский В.А., Кузьминский С.В., Чубатый Д.Н. Выбор признаков распознавания протоколов низкоскоростного кодирования речи // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. Т. 24. № 8. С. 72–76. DOI 10.18127/j15604128-201908-11.
- Патент на изобретение RUS2756934 от 07.10.2021. Способ и устройство измерения спектра информационных акустических сигналов с компенсацией искажений / Абрамов В.А., Попов О.Б., Власюк И.В., Балобанов А.В.
- Патент на изобретение RUS2808156 от 24.11.2023. Способ и устройство высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов / Абрамов В.А., Попов О.Б., Чернышева Т.В., Борисов А.А.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024666254 от 11.07.2024. Программа для комплексного дискретного косинусного преобразования «DCTchecker» / Попов О.Б., Абрамов В.А., Волчков Д.А., Орлов К.В., Коростелев К.А.
- Abramov V.A., Popov O.B., Chernysheva T.V., Taktakishvili V.G., Ovchinnikov A.A. On-board transmission quality assessment using short audio signal // Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, Conference Proceedings. Moscow. 2021. P. 9416085. DOI 10.1109/IEEECONF51389.2021.9416085.
- Recommendation ITU-R BS.1387-2 (05/2023) BS Series: Broadcasting service (sound) Method for objective measurements of perceived audio quality. Geneva. 2023. 98 p.