不韋 呂
Realtime spectrum analyzer. Using FFT, linear prediction, or cepstrum smoothing. Version using MEMS microphone and CODEC, named "F746_RealtimeSpectrumAnalyzer_MEMS_Mic" is registered. リアルタイム スペクトル解析器．解析の手法：FFT，線形予測法，ケプストラムによる平滑化の３種類．このプログラムの説明は，CQ出版社のインターフェース誌，2016年4月号に掲載．外付けのマイクまたは他の信号源等を A0 に接続する．線形予測法，ケプストラムは，スペクトル解析の対象を音声信号に想定してパラメータを設定している．MEMS マイクと CODEC を使ったバージョンを "F746_RealtimeSpectrumAnalyzer_MEMS_Mic" として登録．
Dependencies: BSP_DISCO_F746NG BUTTON_GROUP LCD_DISCO_F746NG TS_DISCO_F746NG UIT_FFT_Real mbed
Diff: MyClasses/LinearPrediction.cpp
- Revision:
- 0:5c237fdcba23
- Child:
- 4:99d4d5ea06a2
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/MyClasses/LinearPrediction.cpp Wed Dec 09 05:05:00 2015 +0000
@@ -0,0 +1,71 @@
+//-----------------------------------------------------
+// Class for linear prediction
+//
+// 2015/12/08, Copyright (c) 2015 MIKAMI, Naoki
+//-----------------------------------------------------
+
+#include "LinearPrediction.hpp"
+
+namespace Mikami
+{
+ LinearPred::LinearPred(int nData, int order)
+ : N_DATA_(nData), ORDER_(order),
+ r_(new float[order+1]), k_(new float[order]),
+ am_(new float[order]) {}
+
+ LinearPred::~LinearPred()
+ {
+ delete[] r_;
+ delete[] k_;
+ delete[] am_;
+ }
+
+ // Calculate linear-predictive coefficients
+ bool LinearPred::Execute(const float x[], float a[],
+ float &em)
+ {
+ AutoCorr(x);
+ return Durbin(a, em);
+ }
+
+ // Calculate auto-correlation
+ void LinearPred::AutoCorr(const float x[])
+ {
+ for (int j=0; j<=ORDER_; j++)
+ {
+ r_[j] = 0.0;
+ for (int n=0; n<N_DATA_-j; n++)
+ r_[j] = r_[j] + x[n]*x[n+j];
+ }
+ }
+
+ // Levinson-Durbin algorithm
+ bool LinearPred::Durbin(float a[], float &em)
+ {
+ // Initialization
+ em = r_[0];
+
+ // Repeat
+ for (int m=0; m<ORDER_; m++)
+ {
+ float w = r_[m+1];
+ for (int j=0; j<=m-1; j++)
+ w = w - r_[m-j]*a[j];
+
+ k_[m] = w/em;
+ em = em*(1 - k_[m]*k_[m]);
+
+ if (em < 0) break; // Error for negative squared sum of residual
+
+ a[m] = k_[m];
+ for (int j=0; j<=m-1; j++)
+ am_[j] = a[j];
+ for (int j=0; j<=m-1; j++)
+ a[j] = am_[j] - k_[m]*am_[m-j-1];
+ }
+
+ if (em < 0) return false;
+ else return true;
+ }
+}
+