Was ist der Unterschied zwischen "Entrauschen" und dem, was wir allgemein als Filtermethoden zum Entfernen von Rauschen kennen?

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Ziemlich einfache Frage - Ich versuche herauszufinden, was genau anders ist, als ein Signal zu „entrauschen“ und es einfach zu filtern (wie wir allgemein wissen), um Rauschen zu entfernen. Handelt es sich um eine lexikalische Überlappung oder gibt es etwas grundlegend anderes? Warum heißt es "Entrauschen"?

Bearbeiten: Vielleicht entscheidend, wenn wir davon sprechen, ein Signal zu filtern, um sein SNR zu maximieren, meinen wir normalerweise AWGN im umgangssprachlichen Kontext. Ist das "Rauschen", auf das beim Entrauschen Bezug genommen wird, auch AWGN, und wenn ja, ist das Entrauschen einfach eine andere Art , es zu entfernen, oder ist es eine andere Art von Rauschen (nicht Gauß, farbig usw.) als anfangen mit?

noise Spacey
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Es kann nützlich sein, auf Stellen hinzuweisen, an denen Sie Hinweise auf "Entrauschen" gesehen haben, die nicht durch Filtern erreicht werden. Ich denke, dies ist wirklich nur ein kleiner semantischer Unterschied: "Entrauschen" bezieht sich nur auf das Entfernen von Rauschen aus einem Signal, was auf andere Weise als durch lineare Filterung erreicht werden könnte (Beispiel: Wenn Sie eine Stichprobe des Rauschens hätten, könnten Sie es direkt subtrahieren aus dem Signal von Interesse).
Jason R
@JasonR Ich kann diese Quellen nicht wirklich aufrufen, da ich mich an sie erinnere, da ich sie im Laufe der Zeit in verschiedenen Literaturen gesehen habe (ich erinnere mich jedoch, dass ich sie in Audio- / Videopapieren mehr gesehen habe). Aber eine Sache, die Sie gesagt haben, passt gut zu meiner Frage - darin haben Sie erwähnt, dass wir sie abziehen können, wenn wir eine Stichprobe des Rauschens haben. Dies ist ein großer Teil meiner Frage zu diesem Thema - wenn diese Quelle zufällig ist, wie können wir dann überhaupt eine Stichprobe eines Rauschvektors besitzen?
Spacey
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Wichtig ist, dass Signal von Rauschen unterschieden werden kann. Nur weil Rauschen zufällig ist, bedeutet dies nicht, dass separate Samples nicht korreliert werden können. Wenn Sie zwei Eingänge haben, von denen einer Signal plus Rauschen und der andere nur Rauschen enthält und das Rauschen in den beiden Eingängen korreliert ist, können Sie diese Korrelation verwenden, um einen Teil des Rauschens vom ersten Eingang effektiv zu löschen und so Ihr SNR zu verbessern. Es sollte jedoch gesagt werden, dass dies eine ziemlich seltene Reihe von Umständen wäre.
Jason R

Antworten:

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Beim Entrauschen geht es um das Ziel, und beim Filtern geht es um die Technik, die Sie anwenden.

Sie können das Rauschen natürlich durch Filtern verringern. Wenn Sie beispielsweise wissen, dass Ihr System keine Frequenzen über einem bestimmten Schwellenwert übertragen kann, können Sie einen Tiefpassfilter anwenden. Sie können das Rauschen jedoch auch durch andere Techniken verringern, z. B. durch Mitteln mehrerer Aufzeichnungen eines Signals. Ebenso können Sie Filter mit anderen Zielen als (nur) Rauschunterdrückung anwenden.

Beachten Sie, dass "Rauschen" nicht unbedingt additives Zufallsrauschen sein muss. Abhängig von Ihrem Kontext können auch nicht relevante Signale mit Rauschen verwechselt werden, z. B. der Klang von Vuvuzelas.

Jonas
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"Beachten Sie, dass" Rauschen "nicht unbedingt additives Zufallsrauschen sein muss. Abhängig von Ihrem Kontext können auch nicht relevante Signale mit Rauschen verwechselt werden, z. B. der Klang von Vuvuzelas." Ja, das ist es, was ich gelernt / geglaubt habe. Der Begriff "Entrauschen" ist sehr allgemein, der Begriff "Rauschen" in der Formulierung verwirrte mich, weil man zumindest automatisch an AWGN denkt. Ich verstehe jetzt, dass es jeden Gedanken bedeuten kann, der im Signal "unerwünscht" ist, weiß, farbig, zufällig oder korreliert. Oder Vuvuzelas. Gott, sie sind so nervig. :-)
Spacey
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Genau wie zum Beispiel kann das Entklicken als Teil eines Entrauschungssystems betrachtet werden. Das Entfernen von Klicks tritt beim Digitalisieren von Vinyl-Audioaufzeichnungen auf - Staub, der nicht entfernt werden kann, ohne das Substrat zu beschädigen, kann ein hörbares Klicken im digitalisierten Audiosignal verursachen. Es gibt Systeme, die diese Klicks erkennen und entfernen können und modellbasierte Schätzer verwenden, um die durch einen Klick maskierten Stichproben vorherzusagen. In solchen Systemen werden häufig lineare Filter verwendet, die jedoch nicht ausreichen, um die Maskierung vollständig durchzuführen.

Die Algorithmen laufen nach dem Vorbild von Hochpassfilter, Quadrat und Tiefpass für einen Energiedetektor, finden Orte, an denen Hochfrequenzen sehr schnell angreifen und abfallen, und füllen diese Proben mit einem Schätzer aus.

Medianfilter sind ein weiteres Beispiel für die Rauschunterdrückung durch etwas anderes als ein herkömmliches lineares Filter.

mtrw
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@ DilipSarwate - Ich denke, diese könnten als analog angesehen werden, ähm, analog? zum digitalen Entklicken.
mtrw
@mtrw Schöne Antwort ... noch nie von diesen sogenannten nichtlinearen Medianfiltern gehört ... muss irgendwann etwas darüber lernen. Meh. Je mehr ich Dinge lerne, die ich jetzt weiß, desto mehr finde ich das Ausmaß derer heraus, die ich nicht kenne. : - /
Spacey