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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP 2 Rauschsignale mischen


Autor: Mischer (Gast)
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Ich benutze einen programmierbaren Rauschgenerator, um Testsignale zu 
erzeugen und möchte das Spektrum erweitern. Der Rauschgenerator hat ein 
optimiertes Spektrum von 0,707 Amplitude über den gesamten Bereich und 
besteht aus einer Tabelle, die abgespielt wird. Um das Spektrum zu 
erweitern, möchte Ich gerne die 4fache Abtastfrequenz benutzen. Das 
Wandler gibt das her und kann es darstellen. Leider fehlen dann unten 
zwei Oktaven. Daher wollte Ich zweimal in die Tabelle greifen und mit 
einem Zeiger bei verringerter Abtastfrequenz ein tiefer tönendes 
Rauschen zumischen. Das Spektrum geht von 1kHz bis 1MHz (3dB).
Die beiden versetzt abgespielten Spektren liegen damit bei 4kHz bis 4MH 
sowie 250Hz und 250kHz. Nun sollte es doch möglich sein, irgendwo im 
Überlappungsbreich einen Übergang zwischen den beiden Bändern zu ziehen 
und zu überblenden. Geht aber nicht. Ich kriege immer eine Überhöhung 
oder ein Loch irgendwo, egal wie Ich es anstelle. Ich habe ein 
6dB/Oktave Filter bei 40kHz probiert und auch ein steileres. dort wo 
sich die Bänder überlappen, geht es nicht.

Habe Ich einen Denkfehler? Oder kann es sein, dass das Rauschsignal 
nicht völlig problemfrei ist?

Autor: Hp M. (nachtmix)
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Mischer schrieb:
> Der Rauschgenerator hat ein
> optimiertes Spektrum von 0,707 Amplitude über den gesamten Bereich und
> besteht aus einer Tabelle, die abgespielt wird.

D.h. du hast ein periodisches Ausgangssignal.
Mach die prn-Tabelle entsprechend länger, wenn du schneller abtasten 
willst, denn wenn du die gleiche Tabelle an anderer Stelle abfragst, 
bekommst du die Autokorrelation.

Autor: Joe F. (easylife)
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Was spricht dagegen eine komplett neue Tabelle mit Rauschen von 1 Khz 
bis 4 MHz zu generieren?

Autor: Mischer (Gast)
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Ich kann die Tabelle nicht vergrössern, weil das Muster auf diese Zahl 
der Werte beschränkt ist. Auch RAM-mässig ist das schlecht.

Die andere Thematik der Autokorrelation gibt mir zu denken:
Es ist in der Tat nicht zu vermeiden, dass sich die Zähler sehen. Ich 
überlege einfach etwas mehr Frequenz zu nehmen und den Zähler dann 
springen zu lassen.

Oder man lässt einen rückwärst laufen?

Autor: Mischer (Gast)
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Nur der Vollständigkeit halber, weil Ich auf diesen Beitrag gelinkt 
habe:

Ich hatte den Beitrag eingestellt, um nach einer Lösung zu suchen, wie 
Ich mit einfachen Mitteln und existenter Hardware eine bestimmte 
Funktion bekomme, die wir brauchen und die wir eigentlich etwas anders 
hätten lösen wollen:

Beitrag "Student liefert am Thema vorbei - wie bewerten?"

Dazu

> Die ausführliche Frage in dem verlinkten Beitrag  "2 Rauschsignale
> mischen" klingt doch erheblich komplexer, als nur "Startpunkt suchen
> und Nullsamples eliminieren"...

Doch! Die Aufgabe des Studi wäre nicht die Signalverarbeitung gewesen, 
sondern nur das Laden bestimmter Files und das zusammenfügen und 
abspeichern.


Als weitere Antwort hierzu:

- Es fand eine Betreuung durch den Betreuer an der Universität statt. 
Der fordert aber die Bewertung des Arbeitsergebnisses durch mich

- es handelt sich um einen Studiengang der dualen Hochschule, die 
Studenten lernen in den Projekten ausdrücklich, nach einem Pflichtenheft 
zu arbeiten und eine Konzept vorzustellen

- das Konzept wurde dem Studenten sogar übermittelt und es gab 
Beispiel-Codes

- die Aufgabe des einfachen Ladens und Speichern von Dateien war ihm 
wohl zu einfach . hat er auch durchblicken lassen

Zur Aufklärung der besorgten Bürger im anderen thread:

Wir haben uns zu einer 5 durchgerungen, während der Betreuer für den 
anderen Part der hochschulinternen Teile zu einer 3 gelangt. Damit 
reicht es 2:1 für eine 4. Allerdings war es auch genau der Sinn solcher 
Arbeiten, zu Testen, ob die Studenten es drauf haben, nach 
Anforderungslisten zu arbeiten. Die Meisten haben das wohl auch sehr gut 
hinbekommen.

Autor: Joe F. (easylife)
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Mischer schrieb:
> Nur der Vollständigkeit halber, weil Ich auf diesen Beitrag gelinkt
> habe:

Weil dein anderer Thread inzwischen abgeschlossen wurde machst du jetzt 
hier weiter mit dem unsäglichen Thema?
Der Student wurde nicht richtig betreut. Punk. Das habt ihr euch selber 
anzulasten.
Jetzt hier weiter rumzustänkern macht dich mir einfach nur extrem 
unsympathisch.

Mischer schrieb:
> Allerdings war es auch genau der Sinn solcher
> Arbeiten, zu Testen, ob die Studenten es drauf haben, nach
> Anforderungslisten zu arbeiten. Die Meisten haben das wohl auch sehr gut
> hinbekommen.

Wie ist denn eigentlich die Anforderungsliste an deinen Job? Hast du es 
auch drauf? Dein Problem mit dem Rauschen wirst du ohne mich wohl auch 
sehr gut hinbekommen. Du bist ja sicherlich kompetent genug und auch gut 
bezahlt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Jürgen Schuhmacher (engineer) Benutzerseite
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Mischer schrieb:
> Ich benutze einen programmierbaren Rauschgenerator, um Testsignale zu
> erzeugen und möchte das Spektrum erweitern. Der Rauschgenerator hat ein
> optimiertes Spektrum von 0,707 Amplitude über den gesamten Bereich und
> besteht aus einer Tabelle, die abgespielt wird. Um das Spektrum zu
> erweitern, möchte Ich gerne die 4fache Abtastfrequenz benutzen.

Das wird ohne nähere Betrachtung nur funktionieren, wenn die 
Rauschanteile wirklich völlig unkorrelliert sind. Man sollte also zwei 
unterschiedliche Rauschquellen mischen. Wo kommt die Tabelle her? Könnte 
man nicht eine zweit erzeugen?

Die einzige Möglichkeit, die Ich sehe, wäre, die Pointer in der Tabelle 
so zu steuern, dass einer davon springt und sich von dem anderen fern 
hält, die Tabelle also diskontinuierlich abtastet.

Autor: (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)
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> Daher wollte Ich zweimal in die Tabelle greifen und mit
> einem Zeiger bei verringerter Abtastfrequenz ein tiefer tönendes
> Rauschen zumischen.

> wenn die Rauschanteile wirklich völlig unkorrelliert sind.

Ja. Die Aufgabenstellung zeigt da voellige Naivitaet.
Ein Berufsanfaenger oder ein Cand.Ing. wuerde sich vielleicht
an diesem Thema "abarbeiten".

Es ist nur voellig aussichtslos...

Autor: Jürgen Schuhmacher (engineer) Benutzerseite
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So, jetzt habe Ich das mit einem Audiospektrum mal probiert und die 
zusätzliche Abtastung mit einem binären Twister versehen, der die 
Adressbereiche umschaltet:

- Weisses Rauschen mit 192kHz 1 Sekunde
- gleiches Signal mit 48kHz abgespielt
- Abstastung der Tabelle in 8 Blöcken
- Abstand immer mindestens 0,125 sec zum Führungssignal
- Mischung bei 1kHz mit FIR-Halbbandfilter

Ergebnis: Das Rauschen ist ok und zeigt in sich keine Artefakte. 
Allerdings kann man das Umschalten des unteren Vektors sehen. Das müsste 
also unterhalb der Nutzfrequenz bleiben, wollte man es so nutzen.

Dann habe Ich folgende Idee verfolgt:

Man spielt das Rauschsignal der geringeren Frequenz rückwärts ab. Das 
funktioniert direkt ohne die obigen Klimmzüge, allerdings ist das 
Rauschen nicht so 100% glatt. Verwendet wurde die interne 
Signalgeneration von Steinberg Wavelab. Wie die funktioniert, weiß Ich 
nicht, aber als Alternative habe Ich das Rauschen aus meiner Pyratone 
aufgezeichnet und da existiert das Problem nicht. Der Grund liegt 
wahrscheinlich in dem Zufallsgenerator, den Ich dafür verwende, während 
die Software deterministisch arbeiten dürfte.

Zum Vergleich habe Ich Rauschen aus der online-Version des Pink Noise 
Generators von Stefan Stenzel aufgezeichnet und eingesetzt (in dem Fall 
von 48k auf 192k hoch) und da ist das so auch nicht der Fall: Vielleicht 
ist das ja eine Lösung und man kann den Rauschgenerator mit einer 
solchen Welle laden.

http://stenzel.waldorfmusic.de/post/pink/

Autor: Thomas U. (thomasu)
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(º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· schrieb im Beitrag
> Ja. Die Aufgabenstellung zeigt da voellige Naivitaet.
> Ein Berufsanfaenger oder ein Cand.Ing. wuerde sich vielleicht
> an diesem Thema "abarbeiten".
Leider sind viele Berufsanfänger heute enthusiastisch und selbstbewusst 
genug, um solche Ideen zu verfolgen, statt auf einfache Lösungen 
zurückzugreifen.

Warum nicht zwei solcher Geräte und ausserhalb analog mischen? Wird in 
der HF-Technik seit Jahrzehnten so gemacht.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Warum nicht selber ein Rauschsignal erzeugen. Eine Tabelle abzuspielen, 
ist nun wirklisch ziemlich unkreativ. Welche Eigenschaften soll das 
Rauschen denn haben?
Ein Schieberegister mit geeigneter Länge, rückgekoppelt mit ein paar 
XOR-Gattern, ist doch kein Hexenwerk (Stichwort: PRBN generator).

Oder hast du so hohe Ansprüche an deinen Rauschgenerator, dass das nicht 
reicht?

Autor: H. S. (Gast)
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Ich glaube, der TO hat ein Spezialrauschen mit Sondernebenbedingungen. 
Es gibt z.B. in der Militärbranche ausgewiesene Ver-Rauschungs-Methoden, 
um Signale zu verstecken, damit sie nicht geortet werden können. 
Vielleicht ist es so etwas.

Ich glaube aber, dass er dann besonders nicht, zweimal Dasselbe 
hernehmen kann!

Auch mit doppeltem und langsamem Abspielen gelingt nicht, weil durch den 
Loop immer eine Multiplikation aller Frequenzen mit dem Abspielrythmus 
entsteht und der ist dann sicher sichtbar. Selbst das Dranhängen von 
Ausschnitten oder anderen Quellen führt zu diesem Problem.

Das Rauschen muss auf der Basis der Vorschrift für das neue Spektrum 
komplett neu erzeugt werden!

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