使用神经网络的高分辨率无线电制造技术

本发明专利技术涉及一种使用神经网络的高分辨率无线电。一种用于增强广播无线电的装置和方法，包括对从合成的广播过程创建的音频和原始源音频的数据集进行训练的DNN。广播无线电信号在无线电模块处接收，并通过DNN处理以产生增强的音频。增强的音频。增强的音频。

【技术实现步骤摘要】
使用神经网络的高分辨率无线电


[0001]本公开涉及地面无线电广播信号。

技术介绍

[0002]用于调幅(AM)和调频(FM)的广播标准将最大传输音频带宽分别调节为例如10.2kHz和15kHz。带宽限制直接导致广播信号中携带的音频频谱限制。因此，用于这样的AM广播的最大音频频率范围约为10kHz，而用于这样的FM广播的最大音频频率范围约为15kHz。人类的听力范围通常为大约20Hz至大约20kHz。

技术实现思路

[0003]在一个示例性实施例中，一种装置可以包括具有接收器模块和深度神经网络(DNN)模块的无线电模块。接收器模块可以包括没有高于(above)预定广播截止频率的音频内容的数字音频信号输出。DNN模块可以包括接收数字音频信号的输入和包括具有高于预定广播截止频率的音频内容的重构音频的输出端。
[0004]除了这里描述的一个或多个特征之外，DNN模块可以包括在通过合成的广播处理器创建的合成音频的第一数据集和源材料音频的第二数据集上训练的DNN模块。
[0005]除了这里描述的一个或多个特征之外，合成的广播处理器可以包括将信号损害增加到FM_RF信号的损害模块。
[0006]除了这里描述的一个或多个特征之外，合成广播处理器可以包括具有预定广播截止频率的发射模块、信号多路复用编码器模块和信号调制模块，以及具有信号解调模块和信号多路复用解码器模块的接收模块。
[0007]除了这里描述的一个或多个特征之外，合成音频可以包括第一分辨率，并且源材料音频可以包括第二分辨率，其中第二分辨率大于第一分辨率。
[0008]除了这里描述的一个或多个特征之外，DNN模块可以包括至少一个下采样层。
[0009]除了这里描述的一个或多个特征之外，DNN模块可以包括至少一个上采样层。
[0010]除了这里描述的一个或多个特征之外，DNN模块可以包括递归神经网络，该递归神经网络具有在至少一层上施加的循环约束。
[0011]除了这里描述的一个或多个特征之外，接收器模块可以包括FM接收器模块。
[0012]除了这里描述的一个或多个特征之外，接收器模块可以包括AM接收器模块。
[0013]在另一示例性实施例中，一种方法可以包括在通过合成广播处理器创建的合成音频的第一数据集和包括源材料音频的第二数据集上训练DNN。该方法可以包括在接收器模块处接收广播信号，并由其提供没有高于广播截止频率的音频内容的数字音频信号输出。该方法可以包括在DNN模块处处理从接收器模块输出的数字信号，以重构包括高于广播截止频率的音频内容的音频。
[0014]除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法还可以包括通过合成广播处理器创建合成音频的第一数据集，包括向合成广播处理器提供源材料音频，并通过具有广播截止
频率的发射模块、信号多路复用编码器模块和信号调制模块以及具有信号解调模块和信号多路复用解码器模块的接收模块传播信号。
[0015]除了这里描述的一个或多个特征之外，合成音频的第一数据集可以包括第一分辨率，源材料音频的第二数据集可以包括第二分辨率，其中第二分辨率大于第一分辨率。
[0016]除了这里描述的一个或多个特征之外，接收器模块可以包括FM接收器模块，并且广播信号可以包括FM广播信号。
[0017]除了这里描述的一个或多个特征之外，接收器模块可以包括AM接收器模块，并且广播信号可以包括AM广播信号。
[0018]除了这里描述的一个或多个特征之外，其中通过合成广播处理器创建合成音频的第一数据集还包括通过向其增加信号损害的损害模块传播信号。
[0019]在又一示例性实施例中，一种装置可以包括具有FM接收器模块的FM无线电模块。FM接收机模块可以包括没有高于预定广播截止频率的音频内容的音频信号输出。该装置可以包括DNN模块，该DNN模块在通过合成FM广播处理器创建的合成音频的第一数据集和源材料音频的第二数据集上训练。DNN模块可以包括接收音频信号输出的输入端和包括高于预定广播截止频率的重构音频内容的输出。
[0020]除了这里描述的一个或多个特征之外，合成FM广播处理器可以包括发射模块、损害模块和接收模块。
[0021]除了这里描述的一个或多个特征之外，发射模块可以包括预定的广播截止频率、信号多路复用编码器模块和信号调制模块。
[0022]除了这里描述的一个或多个特征之外，接收模块可以包括信号解调模块和信号多路复用解码器模块。
[0023]当结合附图时，根据以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[0024]在下面的详细描述中，仅以示例的方式出现其他特征、优点和细节，该详细描述参考附图，在附图中：
[0025]图1示出了根据本公开的用于创建合成的FM音频的深度神经网络(DNN)训练数据集的过程；
[0026]图2示出了根据本公开的DNN训练过程；
[0027]图3示出了根据本公开的经训练的DNN的应用；
[0028]图4示出根据本专利技术的从8位分辨率音频信号提取的音频的频谱表示；
[0029]图5示出了根据本公开的从训练的DNN输出的重构的音频的频谱表示；
[0030]图6示出了根据本公开的用于使用训练的DNN从FM信号重建音频的实现硬件方案的框图；和
[0031]图7示出了根据本公开的用于使用训练后的DNN从FM信号重构音频的框图实现硬件方案。
具体实施方式
[0032]以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。如本文所用，控制模块、模块、控件、控制器、控制单元、电子控制单元、处理器和类似术语是指以下中的一个或多个的任一个或各种组合：专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(优选为微处理器)和相关存储器和存储装置(只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、硬盘驱动器等)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)或执行一个或多个软件或固件程序或例程的微控制器、组合逻辑电路、输入/输出电路和设备(I/O)以及适当的信号调节和缓冲电路、高速时钟、模数(A/D)和数模(D/A)电路以及提供所述功能的其他组件。控制模块可以包括各种通信接口，包括点到点或离散线以及到网络的有线或无线接口，所述网络包括广域网和局域网、车辆控制器局域网以及厂内和服务相关网络。本公开中阐述的控制模块的功能可以在几个网络控制模块之间的分布式控制架构中执行。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语表示任何控制器可执行指令集，包括校准、数据结构和查找表。控制模块具有一组被执行来提供所述功能的控制例程。例程例如由中央处理单元执行，并且可操作来监控来自感测设备和其他网络控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程来控制致动器的操作。在正在进行的发动机和车辆运行期间，可以定期执行程序。替代地，例程可以响应于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：无线电模块，该无线电模块包括接收器模块和深度神经网络模块；接收器模块包括没有高于预定广播截止频率的音频内容的数字音频信号输出；深度神经网络模块包括接收数字音频信号输出的输入端，以及包括具有高于预定广播截止频率的音频内容的重构音频的输出端。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述深度神经网络模块包括在通过合成广播处理器创建的合成音频的第一数据集上和在源材料音频的第二数据集上训练的深度神经网络模块。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述合成广播处理器包括将信号损害增加到调频射频信号的损害模块。4.根据权利要求2所述的装置，其中，合成音频可以包括第一分辨率，并且源材料音频包括第二分辨率，其中第二分辨率大于第一分辨率。5.一种方法，包括：在通过合成广播处理器创建的合成音频的第一数据集上和在包括源材料音频的第二数据集上训练深度神经网络模块；在接收器模块处接收广播信号，并由其提供没有高于广播截止频率的音频内容的数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：J坎皮斯，I科策，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：