如何定义卷积方程中的参数？

Question

我正在尝试使用内置的 conv 函数而不是使用数组来计算声音信号的卷积 而不是 。 x 是输入信号，h 是脉冲响应。但是，当我运行我的其他主要函数调用 my_conv 时，我收到这些错误：

Undefined function or variable 'nx'.**

Error in my_conv (line 6)
ly=nx+nh-1;

Error in main_stereo (line 66)
leftchannel = my_conv(leftimp, mono); % convolution of left ear impulse response and mono

这是我的函数my_conv:

function [y]=my_conv(x,h)
  x=x(:);
  h=h(:);
  lx=length(x);
  lh=length(h);
  ly=nx+nh-1; 
  Y=zeros(nh,ny);
  for i =1:nh
    Y((1:nx)+(i-1),i)=x;
  end
  y=Y*h;

我应该做哪些更改来修复这些错误并获得此代码运行ning？

我正在尝试将函数实现到这段代码中：

input_filename = 'speech.wav'; 
stereo_filename = 'stereo2.wav'; 
imp_filename = 'H0e090a.dat';
len_imp = 128; 
fp = fopen(imp_filename, 'r', 'ieee-be'); 
data = fread(fp, 2*len_imp, 'short');
fclose(fp); 
[mono,Fs] = audioread(input_filename); 
if (Fs~=44100)
end
len_mono = length(mono); 


leftimp  = data(1:2:2*len_imp); 
rightimp = data(2:2:2*len_imp); 
leftchannel  = my_conv(leftimp, mono); 
rightchannel = my_conv(rightimp, mono);

leftchannel  = reshape(leftchannel , length(leftchannel ), 1); 
rightchannel = reshape(rightchannel, length(rightchannel), 1); 
norml = max(abs([leftchannel; rightchannel]))*1.05; 
audiowrite(stereo_filename,  [leftchannel rightchannel]/norml, Fs);

Answer 1

正如@SardarUsama在评论中指出的那样，错误

Undefined function or variable 'nx'.
Error in my_conv (line 6) ly=nx+nh-1;

告诉您变量 nx 在 ly=nx+nh-1 行上使用之前尚未定义。鉴于变量的命名及其用法，看起来您打算做的是：

nx = length(x);
nh = length(h);
ny = nx+nh-1;

进行这些修改并解决第一个错误后，您可能会收到另一个错误，告诉您

error: my_conv: operator *: nonconformant arguments

此错误是由于 Y 矩阵的指定大小发生了反转。这可以通过用 Y = zeros(ny, nh); 初始化 Y 来解决。生成的 my_conv 函数如下：

function [y]=my_conv(x,h)
  nx=length(x);
  nh=length(h);
  ny=nx+nh-1; 

  Y=zeros(ny,nh);
  for i =1:nh
    Y((1:nx)+(i-1),i)=x;
  end
  y=Y*h;

请注意，将输入向量之一的每个可能的移位存储在矩阵 Y 中以将卷积计算为矩阵乘法并不是非常有效的内存（需要 O(NM) 存储）。内存效率更高的实现将直接计算输出向量的每个元素：

function [y]=my_conv(x,h)
  nx=length(x);
  nh=length(h);
  if (nx < nh)
    y = my_conv(h,x);
  else
    ny=nx+nh-1; 

    y = zeros(1,ny);
    for i =1:ny
      idh = [max(i-(ny-nh),1):min(i,nh)]
      idx = [min(i,nx):-1:max(nx-(ny-i),1)]
      y(i) = sum(x(idx).*h(idh));
    end
  end

对于大型数组计算效率更高的替代实现将利用 convolution theorem and use the Fast Fourier Transform (FFT):

function [y]=my_conv2(x,h)
  nx=length(x);
  nh=length(h);
  ny=nx+nh-1; 

  if (size(x,1)>size(x,2))
    x = transpose(x);
  end
  if (size(h,1)>size(h,2))
    h = transpose(h);
  end
  Xf = fft([x zeros(size(x,1),ny-nx)]);
  Hf = fft([h zeros(size(h,1),ny-nh)]);

  y = ifft(Xf .* Hf);

如何定义卷积方程中的参数？

How do I define parameters in a convolution equation?

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convolution