Acoustic signature filtering and tracking on Android platforms

Abstract: Denna rapport omfattar ett arbete kring att förbättra signalbehandling och målföljning av en förbränningsfrekvens i en androidapplikation för effektberäkning hos accelererande fordon. Den ursprungliga applikationen är utvecklad på i3tex AB och det var även där som arbetet utfördes. Effektberäkningen görs genom att först spela in ljudet i kupén under ett accelerationsförlopp, där inspelningen signalbehandlas och förbränningsfrekvensen målföljs, sedan sker transformering från frekvensdomänen till hastighetsdomänen, varpå effekten beräknas via multiplikation av fordonets vikt, hastighet och acceleration. Problemet med den ursprungliga implementationen av målföljningen var att algoritmen inte var tillräckligt robust mot lågt signal/brus-förhållande (snr). För att göra systemet mer robust utvecklades flermålsföljning med Kalmanfilter, där ett poängsystem bestämmer vilken av målföljarna som mest troligt har följt förbränningsfrekvensen. Den nya algoritmen presterar betydligt bättre än den ursprungliga i avseende på rmse, men är betydligt mer resurskrävande. Genom optimering av hur signalbehandlingen görs, såsom längd och typ av fönsterfunktioner och andra parametrar för korttidsfouriertransformen (stft), är exekveringstiden för hela analysen marginellt snabbare och betydligt snabbare på en androidenhet med respektive utan stöd för hårdvaruaccelererade flyttalsoperationer. Det visade sig även att, trots att inte hårdvaruspecifikationerna för Android, cdd, specificerar inspelningar av frekvenser under 100 Hz är det möjligt på alla testade androidtelefoner och med tillräckligt gott resultat för att genomföra frekvensföljning enligt ovan.