Question

我的音频信号上有一种FM编码信号。编码信号使用this Biphase mark coding technique＆lt; - 请参阅本页末尾。

此信号是时间码的数字表示，以小时，分钟，秒和帧为单位。它基本上是这样的：

让我们考虑一下，我们每秒工作25帧;
我们知道代码每帧传输80位信息（即每帧80位x每秒25帧=每秒2000位）;
以每秒44100个样本采样波。因此，如果我们划分44100/2000，我们会看到每个位使用22,05个样本;
当信号改变符号时会发生一点。
如果波在整个比特周期内改变符号并保持其符号，则它是零。如果波在一个比特周期内改变符号两次，那么它就是一个;

我的代码是这样做的：

检测到第一个过零点，即时钟开始（to）
测量to = to + 0.75 * bitPeriod ... 0.75的等级以给出容差。
如果第二级别不同，我们有1，如果不是，我们有0;

这是代码：

// data is a C array of floats representing the audio levels

float bitPeriod = ceil(44100 / 2000);
int firstZeroCrossIndex = findNextZeroCross(data);
// firstZeroCrossIndex is the value where the signal changed
// for example: data[0] = -0.23 and data[1] = 0.5
// firstZeroCrossIndex will be equal to 1

// if firstZeroCrossIndex is invalid, go away
if (firstZeroCrossIndex < 0) return 

float firstValue = data[firstZeroCrossIndex];
int lastSignal = sign(firstValue);

if (lastSignal == 0) return; // invalid, go away

while (YES) {

    float newValue = data[firstZeroCrossIndex + 0.75* bitPeriod];
    int newSignal = sign(newValue);

    if (lastSignal == newSignal)
      printf("0");
    else 
      printf("1");

    firstZeroCrossIndex += bitPeriod;

    // I think I must invert the signal here for the next loop interaction
    lastSignal = -newSignal;

    if (firstZeroCrossIndex > maximuPossibleIndex)
      break;

}

这段代码对我来说是合乎逻辑的，但是来自它的结果完全是胡说八道。我错过了什么？

注意：此代码通过实时信号执行，并从循环环形缓冲区读取值。如果值为负，则sign返回-1;如果值为正，则返回1;如果值为零，则返回0。

Answer 1

很酷的问题！： - ）

代码以两种独立的方式失败：

您正在搜索第一个（任意）过零点。这很好。但是有50％的可能性，这个转换发生在每个位（0或1）之前或者此转换是否标记为{ {1}}位。如果你在开始时弄错了，你最终会胡说八道。
您继续将1（float，22.05）添加到bitPeriod（int）。这意味着您的采样点将慢慢与模拟信号不同相，当采样点接近信号转换时，您将看到奇怪的效果。你至少会定期得到胡说八道。

解决方案1：您必须首先搜索至少一个firstZeroCrossIndex，以便知道哪个转换仅指示下一位，哪个指示0位。实际上，您需要在每个'0'位重新同步您的采样器。

解决方案2：不要将1添加到您的采样点。而是像在开始时一样搜索下一个转换。下一个转换要么是“半个”，要么是“完整位”，它可以为您提供所需的信息。在“半个小时”之后，你必须看到另一个'半个'时期。如果没有，则必须重新同步，因为您意外地进行了开始转换的中间转换。这正是我在1中谈论的重新同步。

试图解码在音频上编码的FM信号

1 个答案: