解释repmat(imCum(hei, :), [r, 1]) - imCum(hei-2*r:hei-r-1, :);
这段代码是用来计算图像的积分图像(imCum)的一个矩阵运算。具体来说,它使用了MATLAB中的repmat函数,将imCum矩阵中第hei行中的所有元素,复制了r次,然后再将这个复制的矩阵与imCum矩阵中从第(hei-2r)行到第(hei-r-1)行的所有元素做减法运算。这样做的效果是,将imCum矩阵中第(hei-2r)行到第(hei-r-1)行的每一列的和都减去第hei行中相应列的和,从而得到一个新的矩阵,该矩阵中的每个元素都是一个局部的和(即以该元素所在列为右下角,以(r+1)×(r+1)的矩形区域内的所有像素值之和)。这个矩阵通常被称为积分图像的差分图像,因为它可以通过计算积分图像的差分来快速计算某个图像区域内的像素值之和。
转成matlab: npair = nbk[idx].shape[0] rk = (nbk[idx] == k).nonzero()[0] Lk = sp.sparse.lil_matrix((npair,npair)) Lk.setdiag(lk) Lk[:,rk] = -(lk.reshape(-1,1)) Lk[rk,:] = -(lk.reshape(1,-1)) Lk_tensor.append(sp.sparse.csr_matrix(Lk)) si_map[k] = idx
npair = size(nbk{idx}, 1); rk = find(nbk{idx} == k); Lk = sparse(npair, npair); Lk(1:npair+1:end) = lk; Lk(:,rk) = -repmat(lk', npair, 1); Lk(rk,:) = -repmat(lk, 1, npair); Lk_tensor{end+1} = csr_matrix(Lk); si_map(k) = idx;
clc;clear;close all % 读入音频文件 [y, Fs] = audioread('fadongji3500_zhujiashi.wav'); % 设置参数 N = 1024; % 帧长 M = 512; % 帧移 L = 4; % 阵元数量 mu = 0.01; % 步长 max_iter = 100; % 最大迭代次数 % 初始化变量 w = zeros(NL, 1); % 滤波器系数 P = eye(NL); % 误差协方差矩阵 % 分帧处理 y_frame = buffer(y, N, N-M, 'nodelay'); y_frame = y_frame(:, 1:end-1); y_frame = y_frame .* repmat(hamming(N), 1, size(y_frame, 2)); % 多通道主动降噪 for i = 1:size(y_frame, 2) x = y_frame(:, i); % 当前帧 % 构建阵列输出 X = zeros(NL, 1); for j = 1:L X((j-1)N+1:jN) = x; end y_hat = w'X; % 预测输出 e = x-y_hat; % 计算误差 P = (1/mu)(P-(PXX'P)/(mu+X'PX)); % 更新误差协方差矩阵 w = w+PXe'; % 更新滤波器系数 end % 输出降噪后的音频文件 y_denoised = filter(w, 1, y); audiowrite('output.wav', y_denoised, Fs);优化此程序,使本程序顺利运行
此程序有一些错误,需要进行修改才能顺利运行。下面是对程序的优化:
修改 NL 的计算:将 (j-1)N+1:jN 修改为 (j-1)N+1:jN。
修改更新误差协方差矩阵 P 的公式:将除数 mu 放到分母外面。
修改更新滤波器系数 w 的公式:将 e' 修改为 e。
修改变量名:将 y_frame 修改为 yFrames,将 y_denoised 修改为 yDenoised。
修改后的程序如下所示:
clc; clear; close all;
% 读入音频文件
[y, Fs] = audioread('fadongji3500_zhujiashi.wav');
% 设置参数
N = 1024; % 帧长
M = 512; % 帧移
L = 4; % 阵元数量
mu = 0.01; % 步长
max_iter = 100; % 最大迭代次数
% 初始化变量
NL = N * L;
w = zeros(NL, 1); % 滤波器系数
P = eye(NL); % 误差协方差矩阵
% 分帧处理
yFrames = buffer(y, N, N-M, 'nodelay');
yFrames = yFrames(:, 1:end-1);
yFrames = yFrames .* repmat(hamming(N), 1, size(yFrames, 2));
% 多通道主动降噪
for i = 1:size(yFrames, 2)
x = yFrames(:, i); % 当前帧
% 构建阵列输出
X = zeros(NL, 1);
for j = 1:L
X((j-1)*N+1:j*N) = x;
end
y_hat = w' * X; % 预测输出
e = x - y_hat; % 计算误差
P = (1/mu) * (P - (P * X * X' * P) / (mu + X' * P * X)); % 更新误差协方差矩阵
w = w + P * X * e; % 更新滤波器系数
end
% 输出降噪后的音频文件
yDenoised = filter(w, 1, y);
audiowrite('output.wav', yDenoised, Fs);
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