Implementação de um Algoritmo de Redução de Ruído em Sinais de Voz Usando o DSP TMS320C31

Luiz A. P. Marçal, Jozué Vieira Filho

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250234

Keywords:

Abstract

"O melhoramento da qualidade de sinais de voz através de técnicas de redução de ruído tem sido utilizado em várias aplicações em telecomunicações, como em sistemas de reconhecimento automático de fala, codificação, telefones tipos viva-voz (\"hands free telephone\"), etc. Todas as aplicações exigem processamento em tempo real e, normalmente, utilizam processadores de sinais digitais (DSP). Neste trabalho, estudou-se e implementou-se em tempo real um algoritmo de redução de ruído. O sistema é baseado no DSP TMS320C31, operando em 60 MHz, e usa uma taxa de amostragem de 8kHz. O algoritmo de redução de ruído é baseado na subtração espectral e foi implementado usando a \"Short Time Fourier Transform\" (STFT). Os resultados mostram que o algoritmo ocupa pouco tempo de processamento e melhora significativamente a qualidade do sinal, o que permite sua aplicação em sistema práticos."

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Uso do Método VBPM-FE na Análise da Propagação do Feixe Óptico em Fibras Altamente Birrefringente

Helder Fleury Pinheiro, Andrés Pablo Lopes Barbero, Hugo Enrique Hernández-Figueroa

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250235

Keywords:

Abstract

Utilizamos a técnica numérica vetorial VBPM-FE na simulação da propagação do feixe óptico em fibras altamente birrefringentes. Esta formulação, baseada em elementos finitos, resolve a equação de onda vetorial escrita em termos das componentes transversais do campo magnético. Os modos espúrios são suprimidos por causa da inclusão implícita do divergente do campo magnético. Leva-se em conta a natureza vetorial dos campos, logo, considera-se o acoplamento das componentes de campo e a influência do material e da geometria sobre a polarização. Os resultados mostraram boa concordância com dados experimentais.

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Um Método de Busca Rápida no Dicionário Adaptativo em Codificadores de Voz CELP

Ranniery da S. Maia, Cássio B. Ribeiro, Sergio L. Netto, Fernando G. V. Resende Jr.

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250239

Keywords:

Abstract

"Este trabalho apresenta um m\u00e9todo de busca r\u00e1pida no dicion\u00e1rio adaptativo em codificadores de voz por predi\u00e7\u00e3o linear com excita\u00e7\u00e3o por c\u00f3digos de dicion\u00e1rios (code-excited linear prediction, CELP). Resultados experimentais, que incluem testes com diferentes tipos de dicion\u00e1rios e tamanhos de segmentos, mostram que o sistema proposto \u00e9 capaz de reduzir em torno de 30% a 50% o tempo total de codifica\u00e7\u00e3o, quando comparado com o sistema sem busca r\u00e1pida, introduzindo m\u00ednimas distor\u00e7\u00f5es no sinal."

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Analytical System Adjustment for the Discrete-to-Continuous Distortion

Joceli Mayer, Rui Seara, Sidnei Noceti Filho, Rogério dos Santos

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250241

Keywords:

Abstract

"This paper proposes an extension of the analytical compensation method for the sample-and-hold distortion presented in [1]. That distortion can introduce a degradation of up to 4 dB in the magnitude of the system frequency response. The proposed compensation method adjusts the system parameters without changing the system order. Using an adequate set of adjustment frequencies, we obtain new parameters by solving a linear system of equations. Following the adjustment, we apply frequency scaling to the transfer function. The method is applicable to monotonic and equiripple (Butterworth, Legendre, Chebyshev, Cauer, etc.) approximations. Examples are given to illustrate the compensation accuracy. Results indicate a better compensation than existing iterative and non-iterative techniques."

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Interpolação de Imagens Através da Propriedade de Regularidade e Correção de Bordas em Multi-Escala

Sérgio R. M. Penedo, Rui Seara

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250242

Keywords:

Abstract

"Este artigo apresenta uma técnica de interpolação de imagens baseada na transformada wavelet. Métodos usuais de interpolação assumem que o sinal a ser interpolado é uma função contínua, possuindo uma ou mais derivadas. Tais considerações não são satisfeitas geralmente para imagens naturais, que apresentam variações bruscas de luminância nos limites entre os objetos: a suposição de continuidade da função de interpolação e suas derivadas produz imagens interpoladas com bordas excessivamente suavizadas. Para superar tal problema, introduz-se um método de interpolação baseado em wavelets que estima a regularidade das bordas (medindo a função de decaimento dos coeficientes wavelet nas diferentes escalas de decomposição), objetivando preservá-la na extrapolação de uma nova sub-banda a ser utilizada na reconstrução da imagem. O algoritmo produz bordas notadamente mais nítidas do que técnicas clássicas utilizadas, como a bilinear e a cúbica, bem como outras técnicas baseadas em wavelets, com sensível melhora da imagem interpolada tanto na razão sinal-ruído de pico (PSNR) quanto subjetivamente. Exemplos ilustram o desempenho e a eficiência do algoritmo."

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Modelo Analítico para os Momentos de Primeira e Segunda Ordens do Algoritmo Leaky FXLMS

Orlando J. Tobias, Rui Seara

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250243

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Abstract

Este trabalho propõe uma modelagem analítica para descrever os momentos de primeira e segunda ordens dos coeficientes de um filtro adaptativo FIR, utilizando o algoritmo Leaky LMS filtrado. Esse algoritmo é usualmente utilizado para reduzir efeitos não desejáveis (instabilidade) provenientes da etapa de implementação, por exemplo, erros decorrentes das operações aritméticas com precisão finita, problemas de overflow, condicionamento do sinal de entrada, dentre outros. Tem-se demonstrado que a teoria da independência, extensivamente utilizada na análise de filtros FIR-LMS, não mais se aplica ao caso filtrado. Assim, neste trabalho, os modelos desenvolvidos não invocam tal teoria. Dessa forma, os modelos analíticos obtidos apresentam um excelente casamento com os resultados de simulações.

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Classificação e Identificação de Impressões Digitais em Tempo Real Através de Análise Multi-Resolução da Informação Direcional

Elen M. Lobato, Rui Seara

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250244

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Abstract

"Este artigo prop\u00f5e um algoritmo para classifica\u00e7\u00e3o e identifica\u00e7\u00e3o em tempo real de impress\u00f5es digitais. Atrav\u00e9s da decomposi\u00e7\u00e3o wavelet de Haar, s\u00e3o obtidas imagens direcionais de m\u00faltiplas resolu\u00e7\u00f5es de uma impress\u00e3o digital. Tais imagens s\u00e3o utilizadas para a classifica\u00e7\u00e3o da impress\u00e3o digital em padr\u00f5es (Arco, Arco Tentado, Verticilo, Presilha Externa e Interna) segundo a contagem de pontos singulares obtidos em cada n\u00edvel de resolu\u00e7\u00e3o. A seguir, s\u00e3o comparadas a imagens direcionais de um banco de dados de impress\u00f5es digitais, sendo selecionada aquela que apresentar ao final do processo menor erro de orienta\u00e7\u00e3o segundo um limiar pr\u00e9-estabelecido. O uso da transformada wavelet no processo de identifica\u00e7\u00e3o dispensa etapas de pr\u00e9-processamento usuais nesse tipo de aplica\u00e7\u00e3o, al\u00e9m de prover maior confiabilidade em rela\u00e7\u00e3o aos m\u00e9todos baseados unicamente em an\u00e1lise espacial. Resultados experimentais s\u00e3o apresentados demonstrando a efici\u00eancia e robustez do algoritmo proposto."

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Implementação de Bancos de Filtros Wavelet com Balanço de Energia para Quantização A/D de Sinais

Elen M. Lobato, Sérgio R. M. Penedo, Rui Seara

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250245

Keywords:

Abstract

"Os m\u00e9todos de quantiza\u00e7\u00e3o n\u00e3o-uniforme conhecidos, como o regido pela lei de compress\u00e3o/expans\u00e3o, apresentam melhor desempenho do que m\u00e9todos de quantiza\u00e7\u00e3o uniforme (em termos de raz\u00e3o sinal-ru\u00eddo (SNR)) para sinais de baixa amplitude. No entanto, esse bom desempenho n\u00e3o \u00e9 estendido para valores maiores de amplitude relativa. Para solucionar tal problema, prop\u00f5e-se um m\u00e9todo de quantiza\u00e7\u00e3o n\u00e3o-uniforme baseado na decomposi\u00e7\u00e3o wavelet do sinal a ser quantizado, que explora o balan\u00e7o de energia entre as sub-bandas de freq\u00fc\u00eancia para comprimir/expandir de forma individual cada sub-banda. O m\u00e9todo envolve o projeto de um banco de filtros wavelet com reconstru\u00e7\u00e3o perfeita, a partir da escolha adequada de ra\u00edzes situadas no plano em , atrav\u00e9s da t\u00e9cnica de fatora\u00e7\u00e3o espectral. Dessa forma, obt\u00e9m-se uma distribui\u00e7\u00e3o de energia entre as sub-bandas que possibilita um melhor aproveitamento da compress\u00e3o logar\u00edtmica na quantiza\u00e7\u00e3o de sinais. O algoritmo apresenta melhora na SNR em rela\u00e7\u00e3o a m\u00e9todos de quantiza\u00e7\u00e3o uniforme e n\u00e3o-uniforme, para quaisquer faixas de amplitude, exibindo baixa complexidade computacional. Valores de SNR obtidos para um sinal de voz de teste s\u00e3o apresentados, ratificando a efic\u00e1cia do m\u00e9todo."

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Antenas Espirais de Faixas Largas Impressas em Microfita e Montadas sobre Planos de Terra

Joel Muniz Bezerra, Flávio Pillon Richards, Cynthia Junqueira

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250246

Keywords:

Abstract

"Neste trabalho s\u00e3o apresentados o projeto e o desenvolvimento de antenas espirais de faixas largas, impressas em microfita e montadas sobre planos de terra. Resultados obtidos para antenas operando entre 2 e 8 GHz e entre 0.8 e 2.5 GHz s\u00e3o tamb\u00e9m apresentados."

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Filtragem B-Spline Aplicada a uma Estrutura de Codificação de Vídeo de Dois Estágios Escalável Espacialmente para Operações em Baixa Taxa de Bits

Evânio Ramos Nicoleit, Rui Seara

DOI: 10.14209/sbrt.2000.5250248

Keywords:

Abstract

"Este artigo prop\u00f5e o uso de B-splines em uma estrutura de codifica\u00e7\u00e3o de v\u00eddeo de dois est\u00e1gios escal\u00e1vel espacialmente para opera\u00e7\u00e3o em baixas taxas de bits. Inicialmente, a seq\u00fc\u00eancia original de quadros \u00e9 filtrada por uma fun\u00e7\u00e3o passa-baixas, tipo B-spline, seguida de uma opera\u00e7\u00e3o de subamostragem. Estima\u00e7\u00e3o e compensa\u00e7\u00e3o de movimentos s\u00e3o realizadas nessa seq\u00fc\u00eancia subamostrada para reduzir sua redund\u00e2ncia temporal, com uma conseq\u00fcente redu\u00e7\u00e3o na complexidade computacional. No est\u00e1gio seguinte, uma t\u00e9cnica de refinamento espacial \u00e9 aplicada \u00e0s imagens interpoladas oriundas do primeiro est\u00e1gio, obtidas a partir de filtragem via B-spline. Resultados de simula\u00e7\u00f5es s\u00e3o apresentados, comparando o desempenho taxa-qualidade da metodologia proposta com o de uma estrutura baseada na Recomenda\u00e7\u00e3o H.263. Esses resultados demonstram que a nova abordagem apresenta um significativo potencial para codifica\u00e7\u00e3o de v\u00eddeo escal\u00e1vel espacialmente."

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