yProcessingClub

すみません、許してください

matlab SN比計算 SN比から信号の大きさを逆算する

yuri-processing-club.hatenablog.com

こちらの記事でSN比を指定してノイズの大きさを調整する計算を紹介した。
matlabにて計算が正しいかを確認する。

matlabコード

% sin信号及び白色ノイズを生成
% 自前の計算及び標準の関数を用いてSN比を計算し、表示する
% 指定したSN比になるようノイズのパワーを調整する

Fs = 44100;                 % サンプリング周波数(Hz)
T = 10;                     % 信号の時間長さ(秒)
N = Fs * T;                 % 信号のサンプル数

n = randn(1, N);            % N点の白色ノイズ

% sin信号の生成
f = 100;                    % sin波の周波数(Hz)
t = ((1:N) - 1) / Fs;       % 周期1/Fs, サンプル数Nの時間配列
s = sin(2 * pi * f * t);    % N点, 周波数fのsin波

% パワーの計算
Pn = n * n';                % ノイズのパワー(2乗の和)
Ps = s * s';                % チャープ信号のパワー(2乗の和)

% SN比の計算
SNR = 10 * log10(Ps/Pn);
SNR1 = snr(s, n);           % matlab標準の関数
fprintf('調整前:SNR = %fdB, SNR1 = %fdB\n', SNR, SNR1);

% 指定したSN比となるようにノイズの大きさを調整する
SNR2 = -30;                 % 指定するSN比(dB)
coef = 10^((SNR - SNR2)/20);% ノイズの大きさを調整する係数
n = coef * n;               % ノイズの大きさを調整

% 再度SN比の計算
Pn = n * n';                % ノイズのパワーを再度求める
SNR = 10 * log10(Ps/Pn);
SNR1 = snr(s, n);
fprintf('調整後:SNR = %fdB, SNR1 = %fdB\n', SNR, SNR1);

実行結果

調整前:SNR = -3.006121dB, SNR1 = -3.006121dB
調整後:SNR = -30.000000dB, SNR1 = -30.000000dB


となり、正しい結果となった。




 

SN比計算 SN比から信号の大きさを逆算する

シミュレーション等で信号にノイズを重畳する際、SN比を指定したいことがあると思われる。
検索しても出てこなかったので、自分で記事を書いてみようと思う。
合ってるかは知りません。



[2018/11/11追記ここから]
合っているかは知らないと書いたが、おそらく合っていない(途中計算が)。
yuri-processing-club.hatenablog.com
ここに書いた通りであるが、離散信号の積分計算をする場合、T_sを掛ける必要がある。 ただしP_s/P_nを計算する際に分母分子にあるT_sが約分されて消えるので、T_sがあってもなくても結果は変わらないはず。 そして今回はT_s=1として正規化していることにして、以降の説明は特に修正しないものとする。
[2018/11/11追記ここまで]


SN比が任意の値になるように雑音をa倍する。
この係数aを求めるものとする。


まず、元のSN比を求めてみる。

サンプル数K個の信号s\left[k\right]及びノイズn\left[k\right]として(k=0,1,2,\cdots,K-1)
\bf s \rm = [s [ 0 ] \ s [ 1 ] \ s [ 1 ] \ \cdots \ s [ K-1 ]]
\bf n \rm = [n [ 0 ] \ n [ 1 ] \ n [ 1 ] \ \cdots \ n [ K-1 ]]

2乗して、
\bf s^2 \rm = [s [ 0 ]^2 \ s [ 1 ]^2 \ s [ 1 ]^2 \ \cdots \ s [ K-1 ]^2]
\bf n^2 \rm = [n [ 0 ]^2 \ n [ 1 ]^2 \ n [ 1 ]^2 \ \cdots \ n [ K-1 ]^2]

各要素を足し合わせるとパワーP_s及びP_nが求まる。
P_s = \sum \bf s^2 \ \rm = \displaystyle  \sum _{k=0} ^{K-1} s [ k ] ^2
= s [0 ]^2 + s [1 ]^2 + s [2 ]^2 + \cdots + s [K-1 ]^2

P_n = \sum \bf n^2 \ \rm = \displaystyle  \sum _{k=0} ^{K-1} n [ k ] ^2
= n [0 ]^2 + n [1 ]^2 + n [2 ]^2 + \cdots + n [K-1 ]^2

SN比は以下の通り。

SNR_{original} = 10\log (\frac{P_s}{P_n})


次にノイズ\bf na倍したものを\bf n_{sc}として、\bf s\bf n_{sc}SN比が指定した値となるような係数aを求める。
\bf n_{sc} \rm = a \bf n

パワーP_{n_{sc}}

P_{n_{sc}} = \sum \bf n_{sc} ^2 = \rm \sum  a^2 \bf n^2 \ \rm = a ^2 \sum \bf  n^2 \rm = \displaystyle a ^2 P_n


SN比は以下の通り。

SNR = 10\log(\frac{P_s}{P_{n_{sc}}}) = 10\log (\frac{P_s}{a ^2 P_n}) = 10\log (\frac{P_s}{P_n}) - 10\log a^2 \\
\ \ \ \ \ \ \ \ \ = SNR_{original} - 10\log a^2

*1

ここからaを求めていく。

10\log a^2 = SNR_{original} - SNR \\
\ \ 20\log a = SNR_{original} - SNR \\
\ \ \ \ \ \ \log a = \frac{SNR_{original} - SNR}{20}\\
\\
\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ a = 10^{\frac{SNR_{original} - SNR}{20}}

ということで、SNRに任意の値を入れることで、係数aが求められる。

*1:はてなブログtexのイコール揃えが出来ないっぽい?ので、スペース挿入の力技でイコールを揃えている。

がっこうぐらし考察 めぐねえの死体はどこに?

がっこうぐらし!考察。
(気づきの掲示がメインで、考察についてはガバガバです。)

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地下を彷徨っていためぐねえはみーくんによって解放されるわけですが、
その後物資を求めて皆で行った時にはめぐねえの死体が消えています。

学園生活部の部室から物資があるエリアに至るまでの動線の外、 例えば地下の奥などで処理したなら、物資を取りに来た生活部メンバーが死体を見ずに済みます。
しかし、みーくんはご丁寧に地下に行く際に絶対通る場所であるシャッター前で処理しています。

だのにシャッター付近にはめぐねえの死体どころか血溜まりすらありません。

考察1 由紀の視点である

物資を取りに行った際にシャッターで見た光景は由紀の視点であり、
由紀からは何も見えていなかった。
・・・さすがの由紀といえどもめぐねえの格好をした死体が転がってたら何らかの反応をするのでは?

考察2 みーくんはめぐねえを倒していない

みーくんがシャッター前でめぐねえを倒していないので死体も無いという理屈。

みーくんの目的は薬の入手であり、めぐねえの討伐ではありません。
めぐねえから逃げながら、もしくはそもそも遭遇せずに薬を入手してもいいわけです。

りーさん「そう やっぱり・・・ めぐねえだったんだ」
みーくん「・・・・・・ はい・・・・・・」

と会話してるので、地下にめぐねえがいたことは伝えています。
ただし倒したとは伝えていません。

めぐねえが倒されたシーンは読者しか見ていないので、 このシーンが嘘であったとしても、 みーくんはりーさん達には嘘をついていないことになります。

ただしその場合、物資を取りに行った際にゾンビめぐねえに襲われる心配はしなくていいのかということになります。

考察3 みーくんはシャッターの前ではない場所でめぐねえを倒した

これならばめぐねえの死体がシャッター前に転がっていない件も、 みーくんがめぐねえを倒していないとしたらゾンビめぐねえに襲われる心配をせねばいけない件にも説明がつきます。
嘘をつかれたのは読者だけですので。

考察4 めぐねえは地下にはいなかった

地下は平和そのもので、誰もいなかった。

まずくるみちゃんが遭遇しためぐねえは髪がロングです。
由紀が見ている幻覚めぐねえもそうですが、ロングめぐねえ=幻覚の可能性があります。

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この通り、地下に行った時点でショートですからね。

くるみちゃんは地下へ行く前、めぐねえが書類を隠し持っていたことを知ってかなり動揺していました。
よって、めぐねえの幻覚を見たとしても不思議ではありません。

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くるみちゃんの傷跡は噛まれた痕っぽいですが、めぐねえは爪で切り裂いてます。
実際の傷と、くるみちゃんが襲われた光景に不整合があるわけです。
爪で服を切り裂いた後でガブっといったのかもしれませんが、噛まれた描写はされていません。

というわけで幻覚の可能性があります。
(じゃあくるみちゃんは一体誰に襲われたんだ?となりますが。きっとその辺のモブゾンビに襲われたのでしょう。)

次にみーくんですが、遭遇したのはショートめぐねえであり、幻覚ではないと思われます。
みーくんがショートめぐねえと遭遇したのが真実だった場合、
考察3で書いた通り、シャッター前でない場所でめぐねえを倒したか、
もしくは「めぐねえと会った」と故意に嘘をついたと考えるのが妥当ではないでしょうか。

考察5 別の時空のものが混じっている

同じ時空の場合、みーくんがりーさんに嘘をつくなどしないと成立しないように思われます。
やはり別の時空の話が混じっていると考えるべき?

がっこうぐらし考察 ショッピングモールのやり取りに違和感?

がっこうぐらし!12話、ショッピングモール回想にて。酒盛り中の話。

リーダー「お前らも飲む?」
みーくん「わ 私は・・・・・・」
圭ちゃん「ワイン苦手だから」

疑問1 「ワイン苦手だから」とは

普通「未成年だから」みたいに断りませんかね?
「ワイン苦手」って、ワイン飲んだことあるのでしょうか。

その後
圭ちゃん「酔っ払いって初めて?」
みーくん「うん」
圭ちゃん「まともに相手しちゃだめだよ」

という会話があるので、圭ちゃんは酔っ払いの相手に慣れており、
酔っ払い相手へのテキトーな返しとして「ワイン苦手」と言った?
または「未成年だから」と返したら
「いいじゃん試しに飲んでみようよ」と食い下がられた経験があるとか。
ここまで深読みせんとあかんレベルではないような気もするが・・・?

がっこうぐらし!6巻までの考察 まとめ その4 この世界の時間軸について その他様々な矛盾や謎を追及!(ネタバレあり) : ゲームとマンガの森 (記事コメント - 1)

19.ゲームとマンガの名無しさん
5こんにちは。いつも楽しく拝見させて頂いています。
今回は気になる事があったので、コメントさせて頂きました。既出だったらすみません。
圭とみーくんが、デパートにいる時男性にワインを飲むか?と言われますが、圭は「ワイン苦手だから」と断ります。普通は「未成年だから」と言って断るのでは?と違和感を感じました。


21.ヌオー好きの管理人
コメントありがとうございます!
面白いですねー!
圭が妙に飲み会に慣れている節が怖いですよね
私はこのモールの出来事も繰り返されていると考えているので
圭はどこかの実験でワインを飲んで失敗したか
口に合わなかったか感覚的に知ってるのかもしれません>
なので「未成年」よりも「苦手」が先に口に出てしまったのかもしれません
もしかしたら圭は由紀に近い存在だったら・・・
これは深読みですねw



のとおり、言われて見れば酔っ払いに慣れていることもおかしいか。





避難所で感染発生時。

みーくん「圭 圭 起きて」
圭ちゃん「ん なに?」
???「きゃああああ」
みーくん「!!」
みーくん「待って どこいくの」

みーくん「圭・・・・・・」
圭ちゃん「・・・燃えてる」

疑問2 なぜみーくんが起きていたの?

まだ騒ぎも起きていないのに、どうしてみーくんが起きていたのか疑問です。
ニュータイプとして危険予知をしていた可能性があります。

疑問3 なぜ圭ちゃんを起こそうとしたのか。

これも同様。
悪い予感がして、逃げるために圭ちゃんを起こした。


夜、悲鳴がして、(悲鳴の音で)みーくんが目覚めて、(異状を知らせるために)圭ちゃんを起こす
という展開なら分かりますが、
夜、みーくんが起きており、圭ちゃんを起こして、悲鳴が聞こえる
というのは展開がおかしい気がします。


疑問4 「待って どこいくの」発言?

普通に考えて、悲鳴があったとこに行くのでは?
もっと言うと、悲鳴がした瞬間にベッドから飛び出していく
圭ちゃんの自衛隊式な起床能力にも驚きます。

疑問5 火事が起きたのはなぜ?

ゾンビ化した人の枕元にろうそくが灯っていたので、
ここから火事が起きた可能性はあります。

火事発生後に同じ階の別の部屋に逃げていきますが、
みーくん「(いないか・・・・・・)」とゾンビの心配だけしており、
火事の心配はしていないのも違和感があります。
あれほどの火事なら飛び火する危険性も考えられるのでは?

違和感だらけの12話という感じ。

がっこうぐらし考察 めぐねえの墓のリボン、ゾンビめぐねえの髪型?

がっこうぐらし!考察。

屋上のめぐねえのお墓にはリボンと十字架のアクセがかけられている。

めぐねえはゾンビに襲われた後でそのまま地下に行ったので、
学園生活部がリボンと十字架アクセを手にするチャンスは無いのでは?
どこでリボンとアクセを入手したのか疑問に思ったので調べた。

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まず十字架のアクセ。
これは22話にてめぐねえがゾンビに襲われた時に
放送室の前で落としていた。
これはあっさりと解決。
解決というか自分が見落としていただけである。

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首のリボンはゾンビ化後、くるみちゃんと遭遇した時点でも身に着けていた。
うーん分からん?
お墓のリボンはどこから調達したんだろ?

1.後ろ髪を留めていたもの
ロングヘアー時代に後ろ髪を留めていたリボンである。
髪を切った際に不要になったので、私物入れか何かに入れていた。
お墓を作る際にりーさん達がそこから調達してお墓に取り付けた。

2.りーさん達が作ったもの
リボンは遺物ではなく、お墓を作る際にりーさん達が新しく用意したものである。

などが考えられる?



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話が変わるが、くるみちゃんが遭遇したゾンビめぐねえの髪がロングなのが気になった。
ゾンビに襲われて地下に逃げ込んだ際にはショートだったはずなのに。

また、みーくんが遭遇したゾンビめぐねえはショートっぽい気がする。
でも画像2コマ目だとロングっぽく見える。
どっちだろ。

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11話、みーくんが遭遇したゾンビめぐねえ(ショート)
アニメを見てみると、11話でみーくんが遭遇したのはショートである。

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10話、くるみちゃんが遭遇したゾンビめぐねえ(ロング?)

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11話、みーくんが遭遇したゾンビめぐねえ(ショート)

正面から見たものを比較すると、11話は肩にかからない長さ。
10話はそれより長いように見える。

また、10, 11話ともにゾンビめぐねえに首のリボンが無いのはコミック版と異なっている。
ゾンビめぐねえが十字架アクセを身に着けていないのはアニメ・コミック共通。

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7話、血まみれで落ちているリボン。
ゾンビに襲われた際に落としたと思われる。

そして、アニメ版だとめぐねえのお墓に十字架アクセは無い。

コミック:放送室前で落としたのは十字架アクセ。お墓にはリボン・十字架アクセ
アニメ:放送室前?で落としたのはリボン。お墓にはリボンのみで十字架アクセ無し
アニメ・コミックのこの辺の違いはどう解釈したらええんやろね。

ameblo.jp
・幻想説
くるみの回想説とほぼ同じですが
例えば、みーくん側も聞きかじりの知識でめぐねえと思い込んでたとか
くるみが、似た人をめぐねえと感違いし
フィルターを通してみた姿が上の画像である
こちらのブログの1枚目の画像のゾンビめぐねえ(ロング)は くるみちゃんやみーくんを通して見たものではない。