УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РАСШИРЕНИЯ ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ, УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ, УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЕКОДИРОВАНИЯ И ПРОГРАММА

1. Устройство расширения диапазона частот, содержащее:
множество полосовых фильтров, в которых из входного сигнала получают множество сигналов поддиапазонов;
контур выделения частотной огибающей, в котором выделяют частотную огибающую из множества сигналов поддиапазонов, полученных во множестве полосовых фильтров; и
контур генерирования сигналов диапазона высоких частот, в котором генерируют составляющие сигнала диапазона высоких частот, что делают на основе частотной огибающей, полученной в контуре выделения частотной огибающей, и множества сигналов поддиапазонов, полученных в полосовых фильтрах,
при этом диапазон частот входного сигнала расширяют с использованием составляющих сигнала диапазона высоких частот, сгенерированных контуром генерирования сигналов диапазона высоких частот.
2. Устройство расширения диапазона частот по п.1, в котором в контуре выделения частотной огибающей получают наклон первого порядка частотной огибающей из множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров.
3. Устройство расширения диапазона частот по любому из пп.1-2, в котором в контуре выделения частотной огибающей при выделении частотной огибающей из множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров, используют мощности множества сигналов поддиапазонов.
4. Устройство расширения диапазона частот по любому из пп.1-2, в котором в контуре выделения частотной огибающей при выделении частотной огибающей из множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров, используют амплитуды множества сигналов поддиапазонов.
5. Устройство расширения диапазона частот по п.2, в котором в частотной огибающей изменяют сегмент частотной огибающей, для которого проводятся вычисления, в зависимости от устойчивости входного сигнала.
6. Устройство расширения диапазона частот по п.1, в котором в контуре выделения частотной огибающей получают множество наклонов первого порядка частотной огибающей из множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров.
7. Устройство расширения диапазона частот по п.1, в котором контур генерирования сигналов диапазона высоких частот содержит контур вычисления коэффициента усиления, в котором находят коэффициент усиления для каждого поддиапазона по частотной огибающей, полученной в контуре выделения частотной огибающей, и применяют коэффициент усиления к множеству сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров.
8. Устройство расширения диапазона частот по п.7, в котором в контуре вычисления коэффициента усиления находят коэффициент усиления для каждого поддиапазона по частотной огибающей, вычисленной в каждом из множества блоков на временной оси.
9. Устройство расширения диапазона частот по п.2, в котором наклон первого порядка частотной огибающей вычисляют с использованием весов на основе множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров.
10. Устройство расширения диапазона частот по п.7, в котором в контуре вычисления коэффициента усиления этот коэффициент вычисляют с помощью отображающей функции, полученной путем заблаговременного обучения с помощью сигнала широкого диапазона частот, используемого в качестве обучающих данных.
11. Устройство расширения диапазона частот по п.10, в котором в качестве входа отображающей функции используют наклон первого порядка, а выходом является коэффициент усиления.
12. Устройство расширения диапазона частот по п.10, в котором в качестве входов отображающей функции используют наклоны первого порядка, а выходом является коэффициент усиления.
13. Устройство расширения диапазона частот по п.10, в котором в качестве входа отображающей функции используют наклон первого порядка на логарифмической шкале, а выходом является коэффициент усиления на логарифмической шкале.
14. Устройство расширения диапазона частот по п.2, дополнительно содержащее контур генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот, в котором генерируют мощности отдельных поддиапазонов высоких частот в диапазоне расширения частот из множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров.
15. Устройство расширения диапазона частот по п.14, в котором в контуре генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот вычисляют мощности отдельных поддиапазонов высоких частот в диапазоне расширения частот с помощью линейной комбинации мощностей множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров.
16. Устройство расширения диапазона частот по п.14, в котором в контуре генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот вычисляют мощности отдельных поддиапазонов высоких частот из диапазона расширения частот с помощью линейной комбинации мощностей множества сигналов поддиапазонов, вычисленных во множестве блоков на временной оси.
17. Устройство расширения диапазона частот по п.16, в котором в контуре генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот вычисляют мощности отдельных поддиапазонов высоких частот в диапазоне расширения частот с использованием множества мощностей сигналов поддиапазонов, вычисленных во множестве блоков на временной оси, которые заменены одной переменной для каждого поддиапазона.
18. Устройство расширения диапазона частот по п.14, в котором в контуре генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот вычисляют мощности отдельных поддиапазонов высоких частот в диапазоне расширения частот с помощью нелинейной функции мощностей множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров.
19. Устройство расширения диапазона частот по п.14, в котором в контуре генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот вычисляют мощности отдельных поддиапазонов высоких частот в диапазоне расширения частот с помощью нелинейной функции мощностей множества сигналов поддиапазонов, вычисленных во множестве блоков на временной оси.
20. Устройство расширения диапазона частот по любому из пп.18 и 19, в котором нелинейной функцией является функция произвольного порядка.
21. Устройство расширения диапазона частот по любому из пп.14-16, в котором входом и выходом контура генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот являются соответственно мощности множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров, и мощности поддиапазонов высоких частот.
22. Устройство расширения диапазона частот по любому из пп.14-16, в котором входом и выходом контура генерирования мощностей поддиапазонов высоких частот являются соответственно амплитуды множества сигналов поддиапазонов, полученных множеством полосовых фильтров, и амплитуды поддиапазонов высоких частот.
23. Устройство расширения диапазона частот по п.15, в котором в контуре вычисления коэффициента усиления этот коэффициент вычисляют с помощью отображающей функции с коэффициентами, полученными путем заблаговременного обучения с помощью сигнала широкого диапазона частот, используемого в качестве обучающих данных.
24. Способ расширения диапазона частот, содержащий устройство расширения диапазона частот и содержащий этапы, на которых:
из входного сигнала получают множество сигналов поддиапазонов;
выделяют частотную огибающую из полученного множества сигналов поддиапазонов;
генерируют составляющие сигнала диапазона высоких частот, что делают на основе выделенной частотной огибающей и полученного множества сигналов поддиапазонов; и
расширяют диапазон частот входного сигнала с использованием сгенерированных составляющих сигнала диапазона высоких частот.
25. Устройство кодирования, содержащее:
контур деления на поддиапазоны, в котором входной сигнал делят на множество поддиапазонов и генерируют сигналы поддиапазонов низких частот, содержащие множество поддиапазонов на стороне диапазона низких частот, и сигналы поддиапазонов высоких частот, содержащие множество поддиапазонов на стороне диапазона высоких частот;
контур кодирования диапазона низких частот, в котором кодируют сигналы поддиапазонов низких частот и генерируют закодированные данные низких частот;
контур выделения частотной огибающей, в котором выделяют частотную огибающую из сигналов поддиапазонов низких частот;
контур генерирования псевдосигналов диапазона высоких частот, в котором генерируют псевдосигналы диапазона высоких частот из частотной огибающей, полученной контуром выделения частотной огибающей, и сигналов поддиапазонов низких частот;
контур вычисления информации по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот, в котором сравнивают сигналы поддиапазонов высоких частот, полученные в контуре деления на поддиапазоны, и псевдосигналы диапазона высоких частот, сгенерированные контуром генерирования псевдосигналов диапазона высоких частот, и получают информацию по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот;
контур кодирования диапазона высоких частот, в котором кодируют информацию по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот и генерируют закодированные данные диапазона высоких частот; и
контур мультиплексирования, в котором объединяют закодированные данные диапазона низких частот, сгенерированные в контуре кодирования диапазона низких частот, и закодированные данные диапазонах высоких частот, сгенерированные в контуре кодирования диапазона высоких частот, что делают для получения выходной кодовой строки.
26. Способ кодирования, включающий в себя следующие этапы функционирования устройства кодирования:
делят входной сигнал на множество поддиапазонов и генерируют сигналы поддиапазонов низких частот, содержащие множество поддиапазонов на стороне диапазона низких частот, и сигналы поддиапазонов высоких частот, содержащие множество поддиапазонов на стороне диапазона высоких частот;
кодируют сигналы поддиапазонов низких частот и генерируют закодированные данные диапазона низких частот;
выделяют частотную огибающую из сигналов поддиапазонов низких частот;
генерируют псевдосигналы диапазона высоких частот из выделенной частотной огибающей и сигналов поддиапазонов низких частот;
сравнивают сигналы поддиапазонов высоких частот и сгенерированные псевдосигналы диапазона высоких частот и получают информацию по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот;
кодируют информацию по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот и генерируют закодированные данные диапазона высоких частот; и
объединяют сгенерированные закодированные данные диапазона низких частот и сгенерированные закодированные данные диапазона высоких частот, что делают для получения выходной кодовой строки.
27. Устройство декодирования, содержащее:
контур демультиплексирования, в котором разъединяют входные закодированные данные и генерируют закодированные данные диапазона низких частот и закодированные данные диапазона высоких частот;
контур декодирования диапазона низких частот, в котором декодируют закодированные данные диапазона низких частот и генерируют сигналы поддиапазонов низких частот;
контур выделения частотной огибающей, в котором выделяют частотную огибающую из множества сигналов поддиапазонов низких частот;
контур генерирования псевдосигналов диапазона высоких частот, в котором генерируют псевдосигналы диапазона высоких частот из частотной огибающей, полученной контуром выделения частотной огибающей, и сигналов поддиапазонов низких частот;
контур декодирования диапазона высоких частот, в котором декодируют закодированные данные диапазона высоких частот и генерируют информацию по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот; и
контур корректировки псевдосигналов диапазона высоких частот, в котором корректируют псевдосигналы диапазона высоких частот с использованием информации по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот, что делают с целью генерирования псевдосигналов диапазона высоких частот.
28. Способ декодирования, включающий в себя следующие этапы функционирования устройства декодирования:
разъединяют входные закодированные данные и генерируют закодированные данные диапазона низких частот и закодированные данные диапазона высоких частот;
декодируют закодированные данные низких частот и генерируют сигналы поддиапазонов низких частот;
выделяют частотную огибающую из множества сигналов поддиапазонов низких частот;
генерируют псевдосигналы диапазона высоких частот из выделенной частотной огибающей и сигналов поддиапазонов низких частот;
декодируют закодированные данные диапазона высоких частот и генерируют информацию по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот; и
корректируют псевдосигналы диапазона высоких частот с использованием информации по корректировке псевдосигналов диапазона высоких частот, что делают с целью генерирования псевдосигналов диапазона высоких частот.