DFT

Das wird ja immer abenteuerlicher :-(

Eine DFT ist eine _Abbildung_ von einem Vektor auf einen anderen solchen.

Bei diesem Vektor kann es sich um einen Satz von Audiosamples handeln, aber genausogut auch um Messwerte der Ausbeute der letzten Kartoffelernte.

Im Falle der Audiosamples liegt ein Ausschnitt aus einem Datenstrom vor. Dieser Ausschnitt läßt sich mit der DFT transformieren und mit der IDFT rücktransformieren.

Wenn man in der Zeitebene nur einen Ausschnitt hat, dann bedeutet dies, dass das Signal mit einer Rechteck- funktion überlagert wurde. Ein Rechteck per Fourier transformiert läuft aber auf ein sin(x)/x hinaus, hier in der Frequenzebene.

Nochmals, weil Du oben nicht zu Ende gelesen oder nicht verstanden hast: Das Ergebnis ist _nicht_ das Leistungsdichtespektrum, wie man an einem Plot der sin(x)/x Funktion sofort sehen kann, gibt es Nebenlinien, hier eben im Frequenzbereich.

Und genau wegen diesem Rechteck-Fenster ergibt sich auch bei der Rücktransformation kein reines Frequenzspektrum, selbst dann nicht, wenn man eine zyklische Ergänzung vornimmt (wird z.B. bei 802.11g WLAN gemacht).

Es bleibt immer noch sin(x)/x.

Will man das entschärfen, dann braucht es ein Fenster, z.B. Hanning, Hamming, Kaiser & Co, die alle bestimmte Vor- und Nachteile haben, keines ist ideal. Beim OFDM will man z.B. garkeines (warum ? ;-)

Und allesamt führen sie zu einer _gewollten_ Unterbewertung der Samples am "Rand", weswegen man für eine kontinuierliches Signal mit _möglichst_ reinen Spektralanteilen im Bereich der Audiobearbeitung mit der DFT/IDFT Kombination am Ende die Fensterbereiche überlappen läßt. Das so zu machen, dass man es nicht hört, ist die Kunst.

Und manchmal ist es sogar besser, die DFT nur zum Einstellen der Quantisierung zu nutzen, es soll angeblich gerüchteweise komprimierende Audioformate geben, die mit Filterbänken arbeiten ;-)

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
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Oliver Bartels
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Nachtrag Typo: s/Filter/Fenster/

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Markus schrieb:

Nein, hat er nicht. Der Sprung ergibt sich erst aus der Überlagerung vieler Frequenzen. Wenn sich das gesamte Signal zB um 2 Samples nach rechts oder links verschiebt, hat er bei der höchsten Frequenz (ca, je nach Symmetrie) wieder die gleiche Phase.

Man muss dann schon mit einem kleinen Fenster durchscannen und schauen wo der Peak der hohen Frequenzen ist, oder eben gleich in der Ortsdarstellung bleiben.

Vorsicht Glashaus ;-)

Gruß Jens

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Jens Dierks

|> hat dementsprechend ein Frequenzmaximum. Die höchste Frequenz |> bei 44,1kHz Abtasterate beispielsweise ist auch in der DFT |> noch maximal bei 44,1kHz.

Cool. Markus hat es mit dieser Schlussfolgerung tatsächlich geschafft, die Anzahl der Koeffizienten zu verdoppeln. Wahnsinn... Damit sinkt die Komplexität einer FFT schlagartig von log2(n)*n/2 Butterflies auf (log2(n)-1)*n/4. Wenn das Cooley und Tukey erfahren, beissen sie sich wahrscheinlich in den Hintern, dass sie das nicht selbst rausgefunden haben.

|> unscharf werden bei DFT immer die |> Ränder des Blocks. Warum genau das so war weiß ich nicht mehr.

Du bist doch sonst so ein Praktiker ohne Skrupel...Nimm doch mal Matlab/C+fftwlib etc. her und transformiere irgendwas hin und wieder zurück und suche nach den postulierten Unschärfen...

Die DFT kann man auch als eine etwas obskure mehrdimensionale Rotation sehen. Rotationen haben typischerweise die Eigenschaft, dass man sie vollständig rückgängig machen kann...

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         Georg Acher, acher@in.tum.de
         http://www.lrr.in.tum.de/~acher
         "Oh no, not again !" The bowl of petunias
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Georg Acher

Anzahl

Hehe, ab zum Patentamt ;-)

"Gerät oder Verfahren zur Übertragung der jeweils mindestens doppelten Bandbreite im Vergleich zu Nyquist-bestimmten Übertragungen im Paralleluniversum, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugriff auf das Paralleluniversum unter Verwendung einer vermarkusten DFT erfolgt."

Kaskadierte Anwendung löst alle Bandbreitenprobleme dieser Welt ;-)

Ciao Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Oliver Bartels schrieb:

In jedem Fall erhält man nur eine Schätzung des Leistungs- dichtespektums (power spectrum estimate). Will man hintransformieren-filtern-rücktransformieren vereinfacht sich das Problem IMHO dennoch deutlich. Subtrahiert man vor der Transformation den linearen Trend vom ersten zum letzten Punkt, ist man viele Artefakte los. Fensterfunktionen sind hier eh nicht nötig. Siehe Literatur zum Thema Filter mit FFT, notfalls Numerical Recipes mit Codebeispielen. BTW, das Fenster heisst Hann oder von-Hann-Fenster, nicht Hanning.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

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