JPH06214972A - Signal processor - Google Patents
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- JPH06214972A JPH06214972A JP5007715A JP771593A JPH06214972A JP H06214972 A JPH06214972 A JP H06214972A JP 5007715 A JP5007715 A JP 5007715A JP 771593 A JP771593 A JP 771593A JP H06214972 A JPH06214972 A JP H06214972A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は信号処理装置に係り、
特に時系列信号の中から識別対象信号を切り出し、切り
出した識別対象信号を用いて識別を行うに好適な信号処
理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing device,
In particular, the present invention relates to a signal processing device suitable for cutting out an identification target signal from a time-series signal and performing identification using the cut out identification target signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、時系列信号から識別対象信号を
切り出す場合、識別対象信号だけを正確に切り出すこと
は困難である。多くの場合、識別対象信号でない部分ま
で切り出したり、識別対象信号を一部切り落としたりす
ることによって、識別対象信号の切り出し点が変動し、
識別対象信号の位置ずれが起こる。識別結果としては、
位置ずれしても正しい識別結果が得られる必要があるの
で、位置ずれがあっても識別できるような識別手法を取
る必要がある。2. Description of the Related Art Generally, when cutting out an identification target signal from a time series signal, it is difficult to accurately cut out only the identification target signal. In many cases, the cut-out point of the identification target signal changes by cutting out to a part that is not the identification target signal, or by cutting off part of the identification target signal,
The displacement of the identification target signal occurs. As an identification result,
Since it is necessary to obtain a correct identification result even if the position is displaced, it is necessary to adopt an identification method capable of identifying even if the position is displaced.
【0003】このため、従来は、識別対象信号をフーリ
エ変換してパワースペクトルを求めたり、線形予測係数
を求めたりすることによって、位置ずれと関係のない空
間に写像し、識別を行ったり、位置ずれした信号を全て
考慮するような識別を行っていた。Therefore, conventionally, a signal to be discriminated is subjected to Fourier transform to obtain a power spectrum or a linear prediction coefficient to be mapped to a space unrelated to the positional deviation for discrimination or position discrimination. The identification was performed so as to consider all the shifted signals.
【0004】このような技術は、特開平3−11189
8号、特開平3−237574号、特開平1−2778
99号や、文献「誤差逆伝搬法による位置ずれパターン
の学習」(易 健強、黒木秀一、松岡清利 共著、電子
情報通信学会論文誌、D−11、Vol.J74−D−
II、No.1 pp.27−35、1991年1月)
等に開示されている。Such a technique is disclosed in JP-A-3-11189.
No. 8, JP-A-3-237574, and JP-A-1-2778.
No. 99 and the document “Learning of misalignment pattern by error back-propagation method” (Kenji Yasu, Shuichi Kuroki, Kiyotoshi Matsuoka, IEICE Transactions, D-11, Vol. J74-D-
II, No. 1 pp. 27-35, January 1991)
Etc.
【0005】図10は従来の信号処理装置の一例を示す
ブロック図であり、特に線形予測係数によって識別を行
う識別装置の構成を例示する。また、図11は図10に
おけるニューラルネットワークの構成を例示するブロッ
ク図である。これらの構成は、参考文献「画像認識装
置」(農宗千典:特願平2−31523号)から類推さ
れるものである。FIG. 10 is a block diagram showing an example of a conventional signal processing apparatus, and particularly exemplifies a configuration of an identification apparatus for performing identification by a linear prediction coefficient. FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the neural network in FIG. These configurations are inferred from the reference “image recognition device” (Chinori Nomune: Japanese Patent Application No. 2-31523).
【0006】図10において、1は学習用データファイ
ル、2は識別用データファイル、3は各識別結果を示す
教師データを含む教師データファイル、4は学習用デー
タや識別用データなどの時系列データから識別対象信号
を切り出すための信号切り出し装置、27は信号切り出
し装置4により切り出された識別信号を格納する識別対
象信号ファイル、6は識別対象信号ファイル27から線
形予測係数により識別の推定を行う線形予測係数推定装
置、10は識別を実行するニューラルネットワーク、1
1はニューラルネットワーク10による識別結果を判定
する識別結果判定手段、12は識別結果データを格納す
る識別結果ファイル、9は学習・識別切り換えスイッチ
である。In FIG. 10, 1 is a learning data file, 2 is an identification data file, 3 is a teacher data file containing teacher data indicating each identification result, and 4 is time series data such as learning data and identification data. From the identification target signal file 27, a signal extraction device for extracting the identification target signal from the identification target signal file 27 storing the identification signal extracted by the signal extraction device 4, Prediction coefficient estimation device, 10 is a neural network for performing discrimination, 1
1 is an identification result determination means for determining the identification result by the neural network 10, 12 is an identification result file for storing identification result data, and 9 is a learning / identification changeover switch.
【0007】一方、図11において、60はニューラル
ネットワークの素子、61は重みを有する結合線、64
は入力層、63は中間層、62は出力層である。On the other hand, in FIG. 11, reference numeral 60 is a neural network element, 61 is a connecting line having a weight, and 64 is a connecting line.
Is an input layer, 63 is an intermediate layer, and 62 is an output layer.
【0008】以上述べたような構成において、次にその
動作を説明する。The operation of the above-described structure will be described below.
【0009】まず、初めに、学習・識別切り換えスイッ
チ9を学習側に切り換え、線形予測係数推定装置6で求
められる線形予測係数によってニューラルネットワーク
10の学習を行う。この学習により、ニューラルネット
ワーク10は結合線61の重みを変更し、学習用データ
に対して望まれる教師データに近い出力をするようにな
る。First, the learning / identification changeover switch 9 is switched to the learning side, and the neural network 10 is learned by the linear prediction coefficient obtained by the linear prediction coefficient estimation device 6. By this learning, the neural network 10 changes the weight of the connecting line 61 and outputs the learning data close to the desired teacher data.
【0010】次に、学習・識別切り換えスイッチ9を識
別側に切り換え、線形予測係数推定装置6で求められる
線形予測係数をニューラルネットワーク10で識別す
る。ニューラルネットワーク10は変更された重みに従
い、演算を実行して、出力を出す。Next, the learning / identification changeover switch 9 is switched to the identification side, and the neural network 10 identifies the linear prediction coefficient obtained by the linear prediction coefficient estimation device 6. The neural network 10 executes an operation according to the changed weight and outputs an output.
【0011】識別結果判定手段11はニューラルネット
ワーク10の出力層62からの出力と教師データファイ
ル3の内容を比較し、最も近いと思われる教師データの
示す識別結果を出力する。The discrimination result judging means 11 compares the output from the output layer 62 of the neural network 10 with the contents of the teacher data file 3 and outputs the discrimination result indicated by the teacher data which is considered to be the closest.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】従来の信号処理装置は
以上のように構成されていたので、異なる識別対象信号
から求められる線形予測係数やパワースペクトルの間で
差がはっきり出ない場合に識別が困難になるという問題
点がある。つまり、線形予測係数を各軸に持つ特徴空間
を考えた場合、異なる識別結果を得たい識別対象信号か
ら求められた線形予測係数が、同じ結果を得たい識別対
象信号から求められた線形予測係数に比べて、この特徴
空間内で離れていないと識別が難しい。例えば、識別対
象信号がパルスであった場合のパルス幅など時間軸上の
情報は、線形予測係数やパワースペクトルでは、特徴空
間での差がはっきり出ず、識別が難しい。このように、
従来の信号処理装置は、識別対象信号の線形予測係数や
パワースペクトルの差がはっきり出ないことによる、識
別不良という問題があった。Since the conventional signal processing apparatus is configured as described above, the classification is performed when there is no clear difference between the linear prediction coefficient and the power spectrum obtained from different identification target signals. There is a problem that it becomes difficult. That is, when considering a feature space having linear prediction coefficients on each axis, the linear prediction coefficient obtained from the discrimination target signal for which different discrimination results are desired to be obtained is the linear prediction coefficient obtained from the discrimination target signal for which the same result is desired. Compared to, it is difficult to identify unless they are separated in this feature space. For example, regarding the information on the time axis such as the pulse width when the signal to be identified is a pulse, the difference in the feature space does not appear clearly in the linear prediction coefficient and the power spectrum, which makes it difficult to identify. in this way,
The conventional signal processing device has a problem of identification failure due to the fact that the difference between the linear prediction coefficient and the power spectrum of the identification target signal is not apparent.
【0013】この発明は上記のような従来技術の問題点
を解消し、時系列信号から切り出した識別対象信号に位
置ずれがあっても、この位置ずれを補正し、しかも識別
のし易い特徴空間に識別対象信号を写像し、確実な識別
を可能とした信号処理装置を得ることを目的とする。The present invention solves the problems of the prior art as described above, and even if the identification target signal cut out from the time-series signal has a positional deviation, the positional deviation is corrected, and the feature space for easy identification is provided. It is an object of the present invention to obtain a signal processing device that maps a signal to be identified to and enables reliable identification.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の信号処理装置として、識別用信号
の中から識別対象信号を切り出す信号切り出し手段と、
前記識別対象信号の線形予測モデルに白色ノイズを加え
てシステムの同定を行うと共にシステムのインパルス応
答により前記識別対象信号の位置ずれ補正を行う信号位
置補正手段と、前記信号位置補正手段により位置ずれ補
正された信号に基づき学習を行い前記識別用信号から所
定の信号を識別する識別手段と、を備える信号処理装置
を提供するものである。In order to achieve the above object, as the signal processing device according to claim 1, there is provided a signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from among discrimination signals.
Signal position correction means for performing system identification by adding white noise to the linear prediction model of the identification target signal and for correcting the positional deviation of the identification target signal according to the impulse response of the system, and positional deviation correction by the signal position correction means And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal by performing learning based on the discriminated signal.
【0015】上記目的を達成するために、請求項2に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
の線形予測モデルに白色ノイズを加えてシステムの同定
を行うと共にシステムのインパルス応答により前記識別
対象信号の位置ずれ補正を行うと共に信号レベルを正規
化してノイズの影響を除去する信号位置補正手段と、前
記信号位置補正手段により位置ずれを補正され信号レベ
ルを正規化された信号に基づき学習を行い前記識別用信
号から所定の信号を識別する識別手段と、を備える信号
処理装置を提供するものである。In order to achieve the above object, as a signal processing device according to a second aspect of the present invention, a signal cutting-out means for cutting out an identification target signal from an identification signal and white noise in a linear prediction model of the identification target signal. In addition, the system position is corrected by the signal position correction unit, which corrects the position error of the identification target signal based on the system impulse response and normalizes the signal level to remove the influence of noise. And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal by learning based on the signal whose signal level is corrected and whose signal level is normalized.
【0016】上記目的を達成するために、請求項3に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
の線形予測モデルに基づきシステムの同定と識別を行う
と共に前記識別対象信号のパルス幅を考慮して生成した
信号を加え、前記識別対象信号の位置ずれ補正を行う信
号位置補正手段と、前記信号位置補正手段により位置ず
れ補正された信号に基づき学習を行い前記識別用信号か
ら所定の信号を識別する識別手段と、を備える信号処理
装置を提供するものである。In order to achieve the above object, as a signal processing device according to a third aspect of the present invention, there is provided a signal processing device for cutting out a discrimination target signal from discrimination signals, and a system based on a linear prediction model of the discrimination target signal. A signal position correction unit that performs identification and identification, adds a signal generated in consideration of the pulse width of the identification target signal, and corrects the position shift of the identification target signal, and the position shift is corrected by the signal position correction unit The present invention provides a signal processing device including identification means for learning based on a signal and identifying a predetermined signal from the identification signal.
【0017】上記目的を達成するために、請求項4に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
をフーリエ変換してスペクトル推定し、位相成分を補正
して逆フーリエ変換することにより前記識別対象信号の
位置ずれ補正を行う信号位置補正手段と、前記信号位置
補正手段により位置ずれ補正された信号に基づき学習を
行い前記識別用信号から所定の信号を識別する識別手段
と、を備える信号処理装置を提供するものである。In order to achieve the above object, as a signal processing device according to a fourth aspect, a signal cutting-out means for cutting out an identification target signal from an identification signal, and Fourier-transforming the identification target signal to perform spectrum estimation. , A signal position correction unit that corrects the position shift of the identification target signal by correcting the phase component and performing an inverse Fourier transform, and the identification signal that performs learning based on the signal that has been position shift corrected by the signal position correction unit. And a discrimination means for discriminating a predetermined signal from the signal processing device.
【0018】上記目的を達成するために、請求項5に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
をフーリエ変換してスペクトル推定し、比較的低い周波
数の位相から前記識別対象信号の位置ずれを検出し、こ
の検出結果に基づき前記識別対象信号の位置ずれ補正を
行う信号位置補正手段と、前記信号位置補正手段により
位置ずれ補正された信号に基づき学習を行い前記識別用
信号から所定の信号を識別する識別手段と、を備える信
号処理装置を提供するものである。In order to achieve the above object, as a signal processing device according to a fifth aspect of the present invention, a signal cutting-out means for cutting out an identification target signal from an identification signal and a Fourier transform of the identification target signal for spectrum estimation. , A signal position correcting unit that detects a position shift of the identification target signal from a phase of a relatively low frequency, and performs a position shift correction of the identification target signal based on the detection result, and a position shift correction by the signal position correction unit. And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal by learning based on the signal.
【0019】上記目的を達成するために、請求項6に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
をウェーブレット変換し、この変換結果に基づき前記識
別対象信号の位置ずれを検出し、この検出結果に基づき
前記識別対象信号の位置ずれ補正を行う信号位置補正手
段と、前記信号位置補正手段により位置ずれ補正された
信号に基づき学習を行い前記識別用信号から所定の信号
を識別する識別手段と、を備える信号処理装置を提供す
るものである。In order to achieve the above object, as a signal processing device according to a sixth aspect of the present invention, a signal cutting-out means for cutting out an identification object signal from an identification signal, and a wavelet transform of the identification object signal, and the result of the conversion. The position deviation of the identification target signal is detected on the basis of the detection result, and the signal position correction means for correcting the position deviation of the identification target signal based on the detection result, and the learning based on the signal subjected to the position deviation correction by the signal position correction means. And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal.
【0020】上記目的を達成するために、請求項7に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
をハール変換し、この変換結果に基づき前記識別対象信
号の位置ずれを検出し、この検出結果に基づき前記識別
対象信号の位置ずれ補正を行う信号位置補正手段と、前
記信号位置補正手段により位置ずれ補正された信号に基
づき学習を行い前記識別用信号から所定の信号を識別す
る識別手段と、を備える信号処理装置を提供するもので
ある。In order to achieve the above object, as a signal processing device according to claim 7, a signal cutting-out means for cutting out an identification object signal from an identification signal, and Haar transforming the identification object signal, and a result of the conversion. The position deviation of the identification target signal is detected on the basis of the detection result, and the signal position correction means for correcting the position deviation of the identification target signal based on the detection result, and the learning based on the signal position correction corrected by the signal position correction means. And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal.
【0021】[0021]
【作用】上記手段において、請求項1に記載の信号処理
装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象信号
の線形予測モデルに白色ノイズを加えてシステムの同定
を行うと共にシステムのインパルス応答により識別対象
信号の位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正された信号に
基づき学習を行い識別用信号から所定の信号を識別する
が、この際、位置ずれなしに求められるインパルス応答
により信号の位置ずれをなくし時間軸上の信号に直すの
で、時間軸上の情報が識別し易くなる。In the above means, the signal processing apparatus according to claim 1 performs system identification by adding white noise to the linear prediction model of the identification target signal cut out from the identification signal, and at the same time, the impulse response of the system. Displacement correction of the identification target signal is performed by using, and learning is performed based on the signal subjected to the displacement correction to identify a predetermined signal from the identification signal.At this time, the signal displacement due to the impulse response obtained without displacement Is eliminated and is converted to a signal on the time axis, so that information on the time axis can be easily identified.
【0022】上記手段において、請求項2に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号の線形予測モデルに白色ノイズを加えてシステムの
同定を行うと共にシステムのインパルス応答により識別
対象信号の位置ずれ補正を行うと共に信号レベルを正規
化してノイズの影響を除去し、位置ずれ補正と信号レベ
ルを正規化された信号に基づき学習を行い識別用信号か
ら所定の信号を識別するが、この際、識別用信号に含ま
れるノイズによる線形予測モデルの推定誤差から生じる
インパルス応答レベルの増幅、減衰を補正する。In the above-mentioned means, the signal processing device according to the second aspect adds the white noise to the linear prediction model of the identification target signal cut out from the identification signal to identify the system, and also the impulse response of the system. Corrects the position deviation of the signal to be identified by using, and normalizes the signal level to remove the influence of noise, and performs the learning based on the signal that has corrected the position error and the signal level, and identifies the predetermined signal from the identification signal. However, at this time, the amplification and attenuation of the impulse response level caused by the estimation error of the linear prediction model due to the noise included in the identification signal is corrected.
【0023】上記手段において、請求項3に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号の線形予測モデルに基づきシステムの同定と識別を
行うと共に識別対象信号のパルス幅を考慮して生成した
信号を加え、識別対象信号の位置ずれ補正を行い、位置
ずれ補正された信号に基づき学習を行い識別用信号から
所定の信号を識別するが、この場合、識別対象信号がパ
ルス波形の場合にシステムの出力は信号の位置ずれなし
に求められるので、信号の位置ずれが無くなり、時間軸
上の信号に直すので、時間軸上の情報も識別し易くな
る。In the above means, the signal processing apparatus according to claim 3 performs system identification and identification based on a linear prediction model of the identification target signal cut out from the identification signal, and the pulse width of the identification target signal. By adding the signal generated in consideration of, the positional deviation correction of the identification target signal is performed, and learning is performed based on the signal subjected to the positional deviation correction to identify a predetermined signal from the identification signal, but in this case, the identification target signal is In the case of a pulse waveform, the output of the system is obtained without displacement of the signal, so that the displacement of the signal is eliminated and the signal on the time axis is restored, so that the information on the time axis can be easily identified.
【0024】上記手段において、請求項4に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号をフーリエ変換してスペクトル推定し、位相成分を
補正して逆フーリエ変換することにより識別対象信号の
位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正された信号に基づき
学習を行い識別用信号から所定の信号を識別するが、こ
の際、その位相が補正され位置ずれのない信号が得ら
れ、時間軸上の情報の識別も容易になる。In the above means, the signal processing device according to the fourth aspect is characterized in that the identification target signal cut out from the identification signal is Fourier-transformed to estimate the spectrum, and the phase component is corrected to perform the inverse Fourier transform. Displacement correction of the identification target signal is performed by using, and learning is performed based on the signal subjected to the displacement correction to identify a predetermined signal from the identification signal. At this time, the phase is corrected and a signal without displacement is obtained. , The information on the time axis can be easily identified.
【0025】上記手段において、請求項5に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号をフーリエ変換してスペクトル推定し、比較的低い
周波数の位相から識別対象信号の位置ずれを検出し、こ
の検出結果に基づき識別対象信号の位置ずれ補正を行
い、位置ずれ補正された信号に基づき学習を行い識別用
信号から所定の信号を識別するが、その際、識別対象信
号がパルス波形の場合、識別対象信号の波形のままで位
置ずれを補正するので、正確な認識が実施できると共に
時間軸上の情報も識別し易くなる。In the above means, the signal processing apparatus according to claim 5 Fourier-transforms the identification target signal cut out from the identification signal to estimate the spectrum, and determines the identification target signal from the phase of a relatively low frequency. The positional deviation is detected, the positional deviation of the identification target signal is corrected based on the detection result, and the learning is performed based on the position deviation corrected signal to identify a predetermined signal from the identification signal. Is a pulse waveform, the positional deviation is corrected with the waveform of the signal to be identified as it is, so that accurate recognition can be performed and information on the time axis can be easily identified.
【0026】上記手段において、請求項6に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号をウェーブレット変換し、この変換結果に基づき識
別対象信号の位置ずれを検出し、この検出結果に基づき
識別対象信号の位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正され
た信号に基づき学習を行い識別用信号から所定の信号を
識別する、その際、識別対象信号の波形のままで位置ず
れを補正するので、その後の正確な認識が実施できると
共に時間軸上の情報も識別し易くなる。In the above means, the signal processing device according to the sixth aspect performs wavelet transform on the identification target signal cut out from the identification signal, and detects the positional deviation of the identification target signal based on the conversion result. The displacement of the identification target signal is corrected based on this detection result, and learning is performed based on the signal subjected to the displacement correction to identify a predetermined signal from the identification signal. At that time, the displacement of the identification target signal remains unchanged. Is corrected, the subsequent accurate recognition can be performed and the information on the time axis can be easily identified.
【0027】上記手段において、請求項7に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号をハール変換し、この変換結果に基づき識別対象信
号の位置ずれを検出し、この検出結果に基づき識別対象
信号の位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正された信号に
基づき学習を行い識別用信号から所定の信号を識別す
る、その際、識別対象信号がパルス波形の場合、パルス
食みがたをハール変換するために、パルス波形開始時刻
と終了時刻においてハール変換の値は大きく変化するの
で、この時間を検出することにより、信号の位置を識別
対象信号の波形のままで補正するので、位置ずれのない
信号が得られ、時間軸上の信号のままなので、時間軸上
の情報も識別し易くなる。In the above-mentioned means, the signal processing device according to claim 7 performs Haar transformation on the discrimination target signal cut out from the discrimination signals, and detects the positional deviation of the discrimination target signal based on the conversion result. Positional deviation correction of the identification target signal is performed based on this detection result, learning is performed based on the signal subjected to the positional deviation correction, and a predetermined signal is identified from the identification signal. At that time, if the identification target signal is a pulse waveform, pulse The Haar transform value changes greatly at the pulse waveform start time and end time in order to perform the Haar transform of the bite.Therefore, by detecting this time, the signal position is corrected with the waveform of the identification target signal as it is. As a result, a signal without positional deviation is obtained, and since the signal on the time axis remains, it is easy to identify the information on the time axis.
【0028】[0028]
【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0029】実施例1 図1はこの発明の第1の実施例に係る信号処理装置のブ
ロック図である。図において、5はARモデルを用いて
識別対象信号の位置ずれの補正を行う信号位置補正装置
であり、線形予測係数推定装置6とARモデル出力生成
装置7により構成される。信号位置補正装置5には識別
対象信号ファイル27から抽出信号が与えられ、位置ず
れ補正信号ファイル28に位置ずれ補正信号を出力す
る。なお、信号位置補正装置5のARモデル出力生成装
置7にはインパルスデータファイル8が接続される。 Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram of a signal processing device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 5 is a signal position correction device that corrects the positional deviation of the identification target signal using an AR model, and is composed of a linear prediction coefficient estimation device 6 and an AR model output generation device 7. The signal position correction device 5 is provided with the extraction signal from the identification target signal file 27, and outputs the position deviation correction signal to the position deviation correction signal file 28. An impulse data file 8 is connected to the AR model output generation device 7 of the signal position correction device 5.
【0030】図2は図1の構成において用いられるAR
モデルの説明図であり、図において、21は線形予測係
数a1 、a2 ・・・am と結合係数z-1の系で構成され
るARモデル、22はARモデル21に対する入力デー
タファイル、22はARモデル21からの出力データフ
ァイルである。FIG. 2 shows the AR used in the configuration of FIG.
Model is an explanatory view of, in FIG., 21 is AR model consisting of a system of linear prediction coefficients a 1, a 2 ··· a m and the coupling coefficient z -1, 22 is an input data file for the AR model 21, Reference numeral 22 is an output data file from the AR model 21.
【0031】図3は図2のARモデル21を用いた信号
の位置ずれ補正の説明図である。図において、26はA
Rモデルで表されるシステム、25は同定・応答切り換
えスイッチ、23は白色雑音データファイルである。ち
なみに、同定・応答切り換えスイッチ25は同定時に
は、白色雑音データファイル23と識別対象信号ファイ
ル27をARモデルで表されるシステム26に接続する
ように切り替わり、応答時には、インパルスデータファ
イル8と位置ずれ補正信号ファイル28をARモデルで
表されるシステム26に接続するように切り替わる。FIG. 3 is an explanatory diagram of signal position shift correction using the AR model 21 of FIG. In the figure, 26 is A
A system represented by an R model, 25 is an identification / response switch, and 23 is a white noise data file. By the way, the identification / response switch 25 is switched to connect the white noise data file 23 and the identification target signal file 27 to the system 26 represented by the AR model at the time of identification, and at the time of response, the impulse data file 8 and the positional deviation correction are performed. The signal file 28 is switched to connect to the system 26 represented by the AR model.
【0032】以上のような構成において、次にその動作
を説明する。The operation of the above arrangement will be described below.
【0033】学習・識別切り換えスイッチ9を学習側に
切り換え、学習用データファイル1から識別対象信号を
信号切り出し装置4により切り出す。この切り出しは、
スレッシュホールドを下げるなどして、識別対象信号を
必ず含むだけでなく、識別対象信号以外の部分も含む程
度の余裕をもった条件で行う。The learning / identification changeover switch 9 is switched to the learning side, and the signal to be identified is cut out from the learning data file 1 by the signal cutting-out device 4. This cutout is
The threshold value is lowered so that the signal to be discriminated is not always included, but a portion other than the signal to be discriminated is also included in the margin.
【0034】次に、切り出された識別対象信号を白色雑
音で駆動されたあるシステムからの出力と見なし、線形
予測係数推定装置6によって、ARモデル21の線形予
測係数akを推定し、システムの同定を行う。Next, the cut-out identification target signal is regarded as an output from a certain system driven by white noise, the linear prediction coefficient estimator 6 estimates the linear prediction coefficient ak of the AR model 21, and the system is identified. I do.
【0035】図2はシステムをARモデル21によって
表したものである。このようにARモデル21はある時
刻の出力x(n)がFIG. 2 shows a system represented by an AR model 21. Thus, in the AR model 21, the output x (n) at a certain time is
【数1】 というように、以前の出力の値の線形結合によって表す
ことができると考えるものであり、ARモデル21によ
って表されたシステムの伝達関数H(z)は、[Equation 1] Thus, the transfer function H (z) of the system represented by the AR model 21 can be represented by a linear combination of previous output values.
【数2】 である。また、このシステム同定は図3において、同定
・応答切り換えスイッチ25を同定側に切り換え、AR
モデルで表されるシステム26を求めることに当たる。[Equation 2] Is. In addition, in this system identification, in FIG. 3, the identification / response selector switch 25 is switched to the identification side, and the AR
This corresponds to obtaining the system 26 represented by the model.
【0036】次に、ARモデル出力生成装置7にインパ
ルスデータファイル8を入力し、求められたシステムの
インパルス応答を求める。これは、図3において、同定
・応答切り換えスイッチ25を応答側に切り換え、イン
パルスデータファイル8を入力して、位置ずれ補正信号
ファイル28を導出することに当たる。このインパルス
応答は、入力が白色雑音とインパルスというように異な
るが、識別対象信号と同じシステムから出力された信号
と考えられるので、識別対象信号と同様の特徴を含んで
いるものと考えられる。また、インパルス応答であるた
め、信号の位置ずれは全く無くなる。Next, the impulse data file 8 is input to the AR model output generator 7 and the impulse response of the obtained system is obtained. This corresponds to switching the identification / response changeover switch 25 to the response side in FIG. 3, inputting the impulse data file 8 and deriving the positional deviation correction signal file 28. This impulse response is different from the input such as white noise and impulse, but is considered to be a signal output from the same system as the signal to be discriminated, and is therefore considered to include the same characteristics as the signal to be discriminated. Further, since it is an impulse response, there is no displacement of the signal.
【0037】以上のようにして、信号位置補正装置5で
求められた位置ずれ補正信号を含む位置ずれ補正信号フ
ァイル28からのインパルス応答と教師データファイル
3から取り出した教師データをニューラルネットワーク
10に入力し、これを学習させる。As described above, the impulse response from the position shift correction signal file 28 including the position shift correction signal obtained by the signal position correction device 5 and the teacher data extracted from the teacher data file 3 are input to the neural network 10. Then, let's learn this.
【0038】次に、学習・識別切り換えスイッチ9を識
別に切り換え、識別用データファイル2から識別対象信
号を切り出し、学習の場合と全く同様の処理を行い、求
められたインパルス応答をニューラルネットワーク10
に入力し、識別を行う。Next, the learning / identification change-over switch 9 is switched to identification, the identification target signal is cut out from the identification data file 2, the same processing as in the case of learning is performed, and the obtained impulse response is output to the neural network 10.
Enter and identify.
【0039】次に、ニューラルネットワーク10から出
力された識別結果と入力データファイル20に教えた教
師データファイル3とを識別結果判定手段11で比較す
ることにより、ニューラルネットワーク10により識別
された識別結果を得て、これを識別結果ファイル12に
格納する。Next, the discrimination result discriminated by the neural network 10 is compared by the discrimination result judging means 11 by comparing the discrimination result outputted from the neural network 10 and the teacher data file 3 taught to the input data file 20. It is obtained and stored in the identification result file 12.
【0040】以上のような動作を通じて、識別用データ
ファイル2に格納された識別対象信号の正確な切り出し
と識別を行うことができる。Through the above-described operation, the identification target signal stored in the identification data file 2 can be accurately cut out and identified.
【0041】その結果、線形予測係数やパワースペクト
ルでは、識別しにくい情報で識別を行う場合に、識別性
能を向上できる。As a result, the identification performance can be improved when the identification is performed with the information that is difficult to identify with the linear prediction coefficient and the power spectrum.
【0042】実施例2 図4はこの発明の第2の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、30はARモデル出
力生成装置7の出力の信号レベルを正規化するための信
号レベル正規化装置である。ちなみに、この実施例の構
成は、信号位置補正装置5の構成を除けば図1の構成と
全く同様である。 Embodiment 2 FIG. 4 is a partial block diagram of a signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the figure, 30 is a signal level normalization device for normalizing the signal level of the output of the AR model output generation device 7. Incidentally, the configuration of this embodiment is exactly the same as the configuration of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【0043】以上のような構成において、識別対象信号
ファイル27からの識別対象信号を白色雑音で駆動され
たシステムの出力であると見なし、ARモデルによって
システム同定を行う場合、識別対象信号は定常であるこ
とが条件であるが、実際の信号では定常でない場合がほ
とんどである。In the above configuration, when the identification target signal from the identification target signal file 27 is regarded as the output of the system driven by white noise and the system identification is performed by the AR model, the identification target signal is stationary. The condition is that there is a certain condition, but in most cases, it is not stationary in the actual signal.
【0044】定常である信号から線形予測係数akを求
めると、信号の位置ずれがあってもほぼ同じ値が得られ
るが、定常でない信号から線形予測係数akを求めた場
合、その値にばらつきを生じる。このように、ばらつき
のある線形予測係数akから求められたインパルス応答
は、そのレベルが増幅されたり減衰されたりし、識別手
段としてニューラルネットワーク10やテンプレートマ
ッチングを用いる場合に、識別性能を悪化させる原因と
なる。When the linear prediction coefficient ak is obtained from a stationary signal, almost the same value can be obtained even if there is a positional deviation of the signal, but when the linear prediction coefficient ak is obtained from a non-stationary signal, the value varies. Occurs. As described above, the impulse response obtained from the varied linear prediction coefficient ak has its level amplified or attenuated, and causes the deterioration of the discrimination performance when the neural network 10 or the template matching is used as the discrimination means. Becomes
【0045】そこで、ARモデル出力生成装置7からの
インパルス応答のレベルを信号レベル正規化装置30で
正規化し、位置ずれ補正信号ファイル28に出力するこ
とにより、識別信号に含まれるノイズの影響を除去する
ことができ、その後の識別の確度を向上させることがで
きる。Therefore, the level of the impulse response from the AR model output generation device 7 is normalized by the signal level normalization device 30 and output to the positional deviation correction signal file 28, thereby eliminating the influence of noise included in the identification signal. Therefore, the accuracy of the subsequent identification can be improved.
【0046】実施例3 図5はこの発明の第3の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、31は識別対象信号
からインパルスを抜き出すために、パルス幅を測定する
パルス幅測定装置、32はパルス幅測定装置31で求め
られたパルス幅を持つパルスの位相特性を求め、求めら
れた位相特性で振幅特性がフラットな信号を作成しAR
モデル出力生成装置7への入力信号を生成する入力信号
作成装置である。ちなみに、この実施例の構成は、信号
位置補正装置5の構成を除けば図1の構成と全く同様で
ある。 Embodiment 3 FIG. 5 is a partial block diagram of a signal processing apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 31 is a pulse width measuring device that measures the pulse width in order to extract the impulse from the identification target signal, and 32 is the phase characteristic of the pulse having the pulse width obtained by the pulse width measuring device 31. Create a signal with flat phase characteristics and flat amplitude characteristics
It is an input signal creation device that creates an input signal to the model output creation device 7. Incidentally, the configuration of this embodiment is exactly the same as the configuration of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【0047】以上のような構成において、次にその動作
を説明する。The operation of the above arrangement will be described below.
【0048】ある信号f(t)のフーリエ変換F(ω)
は、Fourier transform F (ω) of a signal f (t)
Is
【数3】 と表せるとし、F0 (w)を振幅特性、P(ω)を位相
特性と呼ぶ。ただし、jは虚数単位である。[Equation 3] Then, F 0 (w) is called an amplitude characteristic and P (ω) is called a phase characteristic. However, j is an imaginary unit.
【0049】パルス幅測定装置31、入力信号作成装置
32では上記のようなフーリエ変換を通じて識別対象信
号を処理し、ARモデル出力生成装置7への入力信号を
生成する。The pulse width measuring device 31 and the input signal generating device 32 process the discrimination target signal through the above-mentioned Fourier transform and generate an input signal to the AR model output generating device 7.
【0050】第1の実施例の場合は、インパルスを同定
したシステムに入力するように構成したが、この実施例
では、識別対象信号から生成した信号を入力するように
している。つまり、識別対象信号をパルス幅測定装置3
1に入力してパルス幅を測定し、入力信号作成装置32
で求められたパルス幅を持つパルスの位相特性を求め、
求められた位相特性のままで振幅特性がフラットな信号
を生成して同定したARモデル出力生成装置7に与え
る。そして、ARモデル出力生成装置7でARモデルを
生成し、これを位置ずれ補正信号ファイル28に格納す
る。In the case of the first embodiment, the impulse is input to the identified system, but in this embodiment, the signal generated from the identification target signal is input. That is, the signal to be identified is set to the pulse width measuring device 3
1 to measure the pulse width and input signal generator 32
Obtain the phase characteristics of the pulse with the pulse width obtained in
A signal having a flat amplitude characteristic with the obtained phase characteristic is generated and given to the identified AR model output generation device 7. Then, the AR model output generation device 7 generates an AR model and stores it in the positional deviation correction signal file 28.
【0051】その結果、上記第1の実施例の場合に得ら
れるインパルス応答よりも元の波形に近い形の波形を得
ることができ、識別性能を向上できる。As a result, the waveform having a shape closer to the original waveform than the impulse response obtained in the case of the first embodiment can be obtained, and the discrimination performance can be improved.
【0052】実施例4 図6はこの発明の第4の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、40は識別対象信号
ファイル27からの識別対象信号をフーリエ変換して識
別対象信号のフーリエ変換F(ω)を求めるフーリエ変
換装置、41はフーリエ変換装置40で求められたフー
リエ変換F(ω)の位相特性P(ω)を全て位相補正し
てフーリエ変換F’(ω)を求める位相補正装置、42
は位相補正された信号F’(ω)を逆フーリエ変換して
位置ずれのない信号を発生して位置ずれ補正信号ファイ
ル28に与える逆フーリエ変換装置である。ちなみに、
この実施例の構成は、信号位置補正装置5の構成を除け
ば図1の構成と全く同様である。 Embodiment 4 FIG. 6 is a partial block diagram of a signal processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 40 denotes a Fourier transform device that performs a Fourier transform on the identification target signal from the identification target signal file 27 to obtain the Fourier transform F (ω) of the identification target signal, and 41 denotes the Fourier transform F (obtained by the Fourier transform device 40. a phase correction device that obtains a Fourier transform F ′ (ω) by performing phase correction on all phase characteristics P (ω) of ω), 42
Is an inverse Fourier transform device that inverse-Fourier-transforms the phase-corrected signal F ′ (ω) to generate a signal without positional deviation and gives it to the positional deviation correction signal file 28. By the way,
The configuration of this embodiment is exactly the same as that of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【0053】以上のような構成において、信号位置補正
装置5のフーリエ変換装置40は識別対象信号ファイル
27からの識別対象信号をフーリエ変換してF(ω)を
求める。次に、位相補正装置41で求められたフーリエ
変換F(ω)の位相特性F(ω)を全て、In the configuration described above, the Fourier transform device 40 of the signal position correction device 5 performs the Fourier transform on the identification target signal from the identification target signal file 27 to obtain F (ω). Next, all the phase characteristics F (ω) of the Fourier transform F (ω) obtained by the phase correction device 41 are
【数4】 として、位相を補正して、[Equation 4] Then, correct the phase,
【数5】 という信号を作成する。この信号を逆フーリエ変換装置
42で逆フーリエ変換して、位置ずれのない信号を作成
する。このようにして得られた位置ずれがなく波形がほ
とんど変わらない信号を位置ずれ補正信号ファイル28
に与えることにより確度の高い識別を実現することがで
きる。[Equation 5] Create a signal. The inverse Fourier transform device 42 performs an inverse Fourier transform on this signal to create a signal without positional deviation. A signal obtained in this way, which has no positional deviation and whose waveform is almost unchanged, is used as the positional deviation correction signal file 28.
, It is possible to realize highly accurate identification.
【0054】実施例5 図7はこの発明の第4の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、43は識別対象信号
ファイル27からの識別対象信号をFFTして第1高調
波を求めるFFT装置、44はFFT装置43の出力か
ら識別対象信号の位置ずれを求める信号位置ずれ算出装
置、45は信号位置ずれ算出装置44からの位置ずれ算
出結果に基づいて識別対象信号の位置ずれを補正する位
置ずれ補正装置である。ちなみに、この実施例の構成
は、信号位置補正装置5の構成を除けば図1の構成と全
く同様である。 Embodiment 5 FIG. 7 is a partial block diagram of a signal processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 43 is an FFT device that FFTs the identification target signal from the identification target signal file 27 to obtain the first harmonic, 44 is a signal position deviation calculation device that obtains the position deviation of the identification target signal from the output of the FFT device 43, Reference numeral 45 denotes a position shift correction device that corrects the position shift of the identification target signal based on the position shift calculation result from the signal position shift calculation device 44. Incidentally, the configuration of this embodiment is exactly the same as the configuration of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【0055】以上述べたような構成において、次にその
動作を説明する。The operation of the configuration described above will be described below.
【0056】識別対象信号のパルス波形f(ω)のフー
リエ変換F(ω)はThe Fourier transform F (ω) of the pulse waveform f (ω) of the discrimination target signal is
【数6】 であり、この信号が時間aだけずれた信号f(t−a)
の信号のフーリエ変換は[Equation 6] And this signal f (t−a) is shifted by the time a.
The Fourier transform of the signal is
【数7】 であるため、ωa=P(ω)が分かれば、位置ずれの大
きさaが求められる。[Equation 7] Therefore, if ωa = P (ω) is known, the magnitude a of the positional deviation can be obtained.
【0057】このことを利用したのがこの実施例であ
り、ここでは識別対象信号ファイル27からの識別対象
信号はレーダーパルス波形のように、パルス波形に近い
ものであると考える。そして、識別対象信号にFFT装
置43でFFTを行い、第1高調波を求める。第1高調
波の位相P(ω1 )は識別対象信号がほぼパルス波形で
ある場合、This is utilized in this embodiment, and here it is considered that the identification target signal from the identification target signal file 27 is close to a pulse waveform like a radar pulse waveform. Then, the FFT device 43 performs FFT on the identification target signal to obtain the first harmonic. The phase P (ω 1 ) of the first harmonic is when the signal to be identified has a substantially pulse waveform,
【数8】 であると考えられる。ただし、aは信号の位置ずれであ
る。[Equation 8] Is considered to be. However, a is the positional deviation of the signal.
【0058】パルス波形のスペクトルの振幅はω=0で
最大となり、ω=0付近で最も大きな値となるので、雑
音やパルス波形の崩れの影響を受けにくい。また、ω=
0では常にP(ω)=0となる。そこで、位置ずれの大
きさaを求めるために第1高調波を用いる。The amplitude of the spectrum of the pulse waveform is maximum at ω = 0 and has the largest value near ω = 0, so that it is unlikely to be affected by noise or collapse of the pulse waveform. Also, ω =
At 0, P (ω) = 0 always holds. Therefore, the first harmonic is used to obtain the magnitude a of the positional deviation.
【0059】FFT装置43で求められた第1高調波の
位相特性から信号位置ずれ算出装置44によって位置ず
れaの大きさを求め、これを位置ずれ補正装置45に与
える。位置ずれ補正装置45では識別対象信号ファイル
27からの識別対象信号を位置ずれの大きさaに対応し
て、−aだけずらした信号を生成する。その結果、識別
対象信号の波形を変えることなく位置ずれをなくすこと
が可能となる。そのため、この位置ずれ補正された識別
対象信号を位置ずれ補正信号ファイル28に与えること
により、識別性能を向上することができる。From the phase characteristic of the first harmonic obtained by the FFT device 43, the magnitude of the positional deviation a is calculated by the signal positional deviation calculating device 44, and this is given to the positional deviation correcting device 45. The misregistration correction device 45 generates a signal obtained by shifting the identification target signal from the identification target signal file 27 by -a in correspondence with the magnitude a of the positional deviation. As a result, it is possible to eliminate the positional deviation without changing the waveform of the identification target signal. Therefore, the discrimination performance can be improved by giving the discrimination target signal whose positional deviation is corrected to the positional deviation correction signal file 28.
【0060】実施例6 図8はこの発明の第6の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、46は識別対象信号
ファイル27からの識別対象信号をウェーブレット変換
するウェーブレット変換装置、47はウェーブレット変
換装置46での変換結果に基づき識別対象信号の信号位
置を検出する信号位置検出装置である。ちなみに、この
実施例の構成は、信号位置補正装置5の構成を除けば図
1の構成と全く同様である。 Sixth Embodiment FIG. 8 is a partial block diagram of a signal processing device according to a sixth embodiment of the present invention. In the figure, 46 is a wavelet transform device for wavelet-transforming the identification target signal from the identification target signal file 27, and 47 is a signal position detection device for detecting the signal position of the identification target signal based on the conversion result of the wavelet transformation device 46. . Incidentally, the configuration of this embodiment is exactly the same as the configuration of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【0061】さて、ウェーブレット変換装置46は識別
対象信号ファイル27からの識別対象信号にウェーブレ
ット変換を行う。ウェーブレット変換とは、フーリエ変
換と同様な線形変換のひとつであり、同じ窓関数を使っ
た短時間フーリエ変換では、時間分解能や周波数分解能
は共に一定であるが、ウェーブレット変換では、高い周
波数成分では時間分解能が高く、低い周波数成分では周
波数分解能が高いという特徴がある。The wavelet transform device 46 performs wavelet transform on the identification target signal from the identification target signal file 27. The wavelet transform is one of linear transforms similar to the Fourier transform, and in the short-time Fourier transform using the same window function, both the time resolution and the frequency resolution are constant, but in the wavelet transform, in the high frequency component, time It is characterized by high resolution and high frequency resolution for low frequency components.
【0062】ウェーブレット変換fw (a,b)はThe wavelet transform f w (a, b) is
【数9】 と定義され、*は複素共役を示す。また、Φはアナライ
ジングウェーブレットと呼ばれ、変換の性質を決定し、
次のように設定される。[Equation 9] Is defined as, and * indicates a complex conjugate. Also, Φ is called an analyzing wavelet, which determines the properties of the transformation,
It is set as follows.
【0063】[0063]
【数10】 これから、アナライジングウェーブレットΦa,b (t)
がΨ(t)の拡大、縮小、平行移動から作成されること
が分かる。また、Ψが[Equation 10] From now on, the analyzing wavelet Φ a, b (t)
It can be seen that is created from the expansion, contraction, and translation of Ψ (t). Also, Ψ is
【数11】 のアドミッシブル条件を満たした場合、ウェーブレット
変換の逆変換が存在する。故に、フーリエ変換では常に
三角関数なのに対して、ウェーブレット変換はアドミッ
シブル条件という条件を満たせば、どのような関数でも
使うことができ、より自由度の高い解析ができる。[Equation 11] If the admissible condition of is satisfied, there is an inverse transform of the wavelet transform. Therefore, while the Fourier transform is always a trigonometric function, the wavelet transform can be used with any function as long as the condition of admissible condition is satisfied, and analysis with a higher degree of freedom can be performed.
【0064】これらのことから、アナライジングウェー
ブレットに識別対象信号の波形と類似な形を用いれば、
ウェーブレット変換は識別対象信号の波形に敏感に反応
すると考えられる。From these facts, if a shape similar to the waveform of the discrimination target signal is used for the analyzing wavelet,
It is considered that the wavelet transform reacts sensitively to the waveform of the discrimination target signal.
【0065】そこで、アナライジングウェーブレットを
識別対象信号と類似なものとし、ウェーブレット変換装
置46でウェーブレット変換を行い、信号位置検出装置
47で信号位置を検出し、位置ずれ補正装置45で信号
位置を補正することにより、識別対象信号の波形を変え
ることなく位置ずれをなくすことが可能となる。そのた
め、この位置ずれ補正された識別対象信号を位置ずれ補
正信号ファイル28に与えることにより、識別性能を向
上することができる。Therefore, the analyzing wavelet is made similar to the discrimination target signal, the wavelet transform device 46 performs wavelet transform, the signal position detecting device 47 detects the signal position, and the position shift correcting device 45 corrects the signal position. By doing so, it becomes possible to eliminate the positional deviation without changing the waveform of the identification target signal. Therefore, the discrimination performance can be improved by giving the discrimination target signal whose positional deviation is corrected to the positional deviation correction signal file 28.
【0066】実施例7 図9はこの発明の第7の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、48は識別対象信号
ファイル27からの識別対象信号をハール変換するハー
ル変換装置である。ちなみに、この実施例の構成は、信
号位置補正装置5の構成を除けば図1の構成と全く同様
である。 Seventh Embodiment FIG. 9 is a partial block diagram of a signal processing apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 48 is a Haar converter for Haar converting the identification target signal from the identification target signal file 27. Incidentally, the configuration of this embodiment is exactly the same as the configuration of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【0067】以上のような構成において、次にその動作
を説明する。The operation of the above arrangement will be described below.
【0068】識別対象信号ファイル27からの識別対象
信号は信号位置補正装置5のハール変換装置48に入力
される。ハール変換装置48は識別対象信号をハール変
換する。The identification target signal from the identification target signal file 27 is input to the Haar conversion device 48 of the signal position correction device 5. The Haar transform device 48 Haar transforms the identification target signal.
【0069】ハール変換はフーリエ変換と同様な線形変
換のひとつであるが、2値関数の直交系であるため、計
算機で扱い易いという特徴がある。ハール変換h(n,
m,t)は、The Haar transform is one of linear transforms similar to the Fourier transform, but since it is an orthogonal system of binary functions, it has a feature that it can be easily handled by a computer. Haar transformation h (n,
m, t) is
【数12】 と定義される。[Equation 12] Is defined as
【0070】識別対象信号がパルス波形である場合、ハ
ール変換はパルス波形に敏感に反応すると考えられる。
そこで、ハール変換装置48でハール変換を行い、信号
位置検出装置47にこれを与えることにより、パルス波
形の位置を正確に検出することができる。信号位置検出
装置47で検出した信号位置に基づき位置ずれ補正装置
45で識別対象信号の位置ずれを補正することにより、
識別対象信号の波形を変えることなく位置ずれをなくす
ことが可能となる。そのため、この位置ずれ補正された
識別対象信号を位置ずれ補正信号ファイル28に与える
ことにより、識別性能を向上することができる。When the discrimination target signal has a pulse waveform, it is considered that Haar transformation is sensitive to the pulse waveform.
Therefore, the Haar conversion device 48 performs the Haar conversion and supplies the signal position detection device 47 with the Haar conversion, whereby the position of the pulse waveform can be accurately detected. By correcting the position shift of the identification target signal by the position shift correction device 45 based on the signal position detected by the signal position detection device 47,
It is possible to eliminate the positional deviation without changing the waveform of the identification target signal. Therefore, the discrimination performance can be improved by giving the discrimination target signal whose positional deviation is corrected to the positional deviation correction signal file 28.
【0071】[0071]
【発明の効果】以上述べたように、請求項1ないし請求
項7記載の信号処理装置によれば、線形予測係数やパワ
ースペクトルでは識別しにくい情報で識別を行う場合
に、識別性能を向上できるばかりでなく、ノイズの影響
を除去でき、識別対象信号の波形をほとんど変えずに位
置ずれを補正できるので、識別性能を向上させることが
できる。As described above, according to the signal processing device of the first to seventh aspects, the discrimination performance can be improved when the discrimination is performed by the information which is difficult to discriminate with the linear prediction coefficient or the power spectrum. Not only that, the influence of noise can be removed, and the positional deviation can be corrected with almost no change in the waveform of the discrimination target signal, so that the discrimination performance can be improved.
【図1】この発明の第1の実施例に係る信号処理装置の
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a signal processing device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の構成において用いられるARモデルの説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an AR model used in the configuration of FIG.
【図3】図2のARモデル21を用いた信号の位置ずれ
補正の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of signal position shift correction using the AR model 21 of FIG. 2;
【図4】この発明の第2の実施例に係る信号処理装置の
部分ブロック図である。FIG. 4 is a partial block diagram of a signal processing device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】この発明の第3の実施例に係る信号処理装置の
部分ブロック図である。FIG. 5 is a partial block diagram of a signal processing device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】この発明の第4の実施例に係る信号処理装置の
部分ブロック図である。FIG. 6 is a partial block diagram of a signal processing device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】この発明の第5の実施例に係る信号処理装置の
部分ブロック図である。FIG. 7 is a partial block diagram of a signal processing device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図8】この発明の第6の実施例に係る信号処理装置の
部分ブロック図である。FIG. 8 is a partial block diagram of a signal processing device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図9】この発明の第7の実施例に係る信号処理装置の
部分ブロック図である。FIG. 9 is a partial block diagram of a signal processing device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図10】従来の信号処理装置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a conventional signal processing device.
【図11】図10の構成のニューラルネットワークの構
成を例示するブロック図である。11 is a block diagram illustrating a configuration of a neural network having the configuration of FIG.
1 学習用データファイル 2 識別用データファイル 3 教師データファイル 4 信号切り出し装置 5 信号位置補正装置 6 線形予測係数推定装置 7 ARモデル出力生成装置 8 インパルスデータファイル 9 学習・識別切り換えスイッチ 10 ニューラルネットワーク 11 識別結果判定手段 12 識別結果ファイル 20 入力データファイル 21 ARモデル 22 出力データファイル 23 白色雑音データファイル 25 同定・応答切り換えスイッチ 26 ARモデルで表されるシステム 27 識別対象信号ファイル 28 位置ずれ補正信号ファイル 30 信号レベル正規化装置 31 パルス幅測定装置 32 入力信号作成装置 40 フーリエ変換装置 41 位相補正装置 42 逆フーリエ変換装置 43 FFT装置 44 信号位置ずれ算出装置 45 位置ずれ補正装置 46 ウェーブレット変換装置 47 信号位置検出装置 48 ハール変換装置 60 素子 61 結合線 62 出力層 63 中間層 64 入力層 1 Learning Data File 2 Identification Data File 3 Teacher Data File 4 Signal Extractor 5 Signal Position Corrector 6 Linear Prediction Coefficient Estimator 7 AR Model Output Generator 8 Impulse Data File 9 Learning / Identification Changeover Switch 10 Neural Network 11 Identification Result judging means 12 Identification result file 20 Input data file 21 AR model 22 Output data file 23 White noise data file 25 Identification / response changeover switch 26 System represented by AR model 27 Identification target signal file 28 Misalignment correction signal file 30 Signal Level normalizer 31 Pulse width measuring device 32 Input signal generator 40 Fourier transform device 41 Phase corrector 42 Inverse Fourier transform device 43 FFT device 44 Signal position deviation calculator 45 Location shift correction device 46 wavelet transform unit 47 signals the position detecting device 48 Haar transform device 60 element 61 coupled line 62 the output layer 63 intermediate layer 64 input layer
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年4月19日[Submission date] April 19, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0006】図10において、1は学習用データファイ
ル、2は識別用データファイル、3は各識別結果を示す
教師データを含む教師データファイル、4は学習用デー
タや識別用データなどの時系列データから識別対象信号
を切り出すための信号切り出し装置、27は信号切り出
し装置4により切り出された識別信号を格納する識別対
象信号ファイル、6は識別対象信号ファイル27から識
別に用いる線形予測係数の推定を行う線形予測係数推定
装置、10は識別を実行するニューラルネットワーク、
11はニューラルネットワーク10による識別結果を判
定する識別結果判定手段、12は識別結果データを格納
する識別結果ファイル、9は学習・識別切り換えスイッ
チである。In FIG. 10, 1 is a learning data file, 2 is an identification data file, 3 is a teacher data file containing teacher data indicating each identification result, and 4 is time series data such as learning data and identification data. identification identification target signal signal clipping device for cutting out, 27 the identification target signal file for storing an identification signal extracted by the signal cutting-out device 4, 6 from the identification target signal file 27 from
A linear prediction coefficient estimation device that separately estimates a linear prediction coefficient to be used, 10 is a neural network that performs discrimination,
Reference numeral 11 is an identification result determination means for determining an identification result by the neural network 10, 12 is an identification result file for storing identification result data, and 9 is a learning / identification changeover switch.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の信号処理装置として、識別用信号
の中から識別対象信号を切り出す信号切り出し手段と、
前記識別対象信号の線形予測モデルを求めることによっ
てシステムの同定を行うと共にシステムのインパルス応
答により前記識別対象信号の位置ずれ補正を行う信号位
置補正手段と、前記信号位置補正手段により位置ずれ補
正された信号に基づき学習を行い前記識別用信号から所
定の信号を識別する識別手段と、を備える信号処理装置
を提供するものである。In order to achieve the above object, as the signal processing device according to claim 1, there is provided a signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from among discrimination signals.
By obtaining the linear prediction model of the signal to be identified,
The system position identification means for correcting the displacement of the identification target signal based on the impulse response of the system, and the learning based on the signal position displacement corrected by the signal position correction means, and the identification signal The present invention provides a signal processing device including identification means for identifying a predetermined signal.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0015[Name of item to be corrected] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0015】上記目的を達成するために、請求項2に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
の線形予測モデルを求めることによってシステムの同定
を行うと共にシステムのインパルス応答により前記識別
対象信号の位置ずれ補正を行うと共に信号レベルを正規
化してノイズや信号の非定常性の影響を除去する信号位
置補正手段と、前記信号位置補正手段により位置ずれを
補正され信号レベルを正規化された信号に基づき学習を
行い前記識別用信号から所定の信号を識別する識別手段
と、を備える信号処理装置を提供するものである。In order to achieve the above object, as a signal processing device according to a second aspect of the present invention, a signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from a discrimination signal and a linear prediction model of the discrimination target signal are obtained. Signal position correcting means for identifying the system, correcting the displacement of the identification target signal based on the impulse response of the system, and normalizing the signal level to remove the influence of noise and non-stationarity of the signal, and the signal position correction. And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal by performing learning based on a signal whose positional deviation has been corrected by the means and whose signal level has been normalized.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0016】上記目的を達成するために、請求項3に記
載の信号処理装置として、識別用信号の中から識別対象
信号を切り出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号
の線形予測モデルを求めることによってシステムの同定
を行うと共に前記識別対象信号のパルス幅を考慮して生
成した信号を加え、前記識別対象信号の位置ずれ補正を
行う信号位置補正手段と、前記信号位置補正手段により
位置ずれ補正された信号に基づき学習を行い前記識別用
信号から所定の信号を識別する識別手段と、を備える信
号処理装置を提供するものである。In order to achieve the above object, as a signal processing apparatus according to a third aspect of the present invention, a signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from a discrimination signal and a linear prediction model of the discrimination target signal are obtained. A signal position correction means for performing system identification and adding a signal generated in consideration of the pulse width of the identification target signal to correct the positional deviation of the identification target signal, and a position by the signal position correction means. It is intended to provide a signal processing device comprising: an identification unit that performs learning based on a signal whose displacement has been corrected to identify a predetermined signal from the identification signal.
【手続補正6】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0021】[0021]
【作用】上記手段において、請求項1に記載の信号処理
装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象信号
の線形予測モデルを求めることによってシステムの同定
を行うと共にシステムのインパルス応答により識別対象
信号の位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正された信号に
基づき学習を行い識別用信号から所定の信号を識別する
が、この際、位置ずれなしに求められるインパルス応答
により信号の位置ずれをなくし時間軸上の信号に直すの
で、時間軸上の情報が識別し易くなる。In the above means, the signal processing apparatus according to claim 1 identifies the system by obtaining a linear prediction model of the identification target signal cut out from the identification signal and identifies the system by the impulse response of the system. The target signal is offset and the learning is performed based on the offset-corrected signal to identify a predetermined signal from the identification signal.At this time, the offset of the signal is eliminated by the impulse response required without the offset. Since the signal on the time axis is used again, the information on the time axis can be easily identified.
【手続補正7】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0022】上記手段において、請求項2に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号の線形予測モデルを求めることによってシステムの
同定を行うと共にシステムのインパルス応答により識別
対象信号の位置ずれ補正を行うと共に信号レベルを正規
化してノイズや信号の非定常性の影響を除去し、位置ず
れ補正と信号レベルを正規化された信号に基づき学習を
行い識別用信号から所定の信号を識別するが、この際、
識別用信号に含まれるノイズや信号の非定常性による線
形予測モデルの推定誤差から生じるインパルス応答レベ
ルの増幅、減衰を補正する。In the above means, the signal processing apparatus according to claim 2 identifies the system by obtaining a linear prediction model of the identification target signal cut out from the identification signal, and performs identification by the impulse response of the system. Corrects the displacement of the target signal and normalizes the signal level to remove the effects of noise and non-stationarity of the signal, and corrects the displacement and performs learning based on the signal with the normalized signal level, and then determines from the identification signal. Identify the signal of
Amplification and attenuation of the impulse response level caused by the estimation error of the linear prediction model due to the noise included in the identification signal and the non-stationarity of the signal are corrected.
【手続補正8】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0023】上記手段において、請求項3に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号の線形予測モデルを求めることによってシステムの
同定を行うと共に識別対象信号のパルス幅を考慮して生
成した信号を加え、識別対象信号の位置ずれ補正を行
い、位置ずれ補正された信号に基づき学習を行い識別用
信号から所定の信号を識別するが、この場合、識別対象
信号がパルス波形の場合にシステムの出力は信号の位置
ずれなしに求められるので、信号の位置ずれが無くな
り、時間軸上の信号に直すので、時間軸上の情報も識別
し易くなる。In the above means, the signal processing device according to the third aspect of the present invention obtains the linear prediction model of the identification target signal cut out from the identification signal, thereby obtaining the system
Identifying signal generated in consideration of the pulse width of the identification target signal performs adding performs misalignment correction of the identification target signal, positional deviation corrected on the basis of a signal identifying a predetermined signal from the identification signal performs learning However, in this case, when the signal to be identified is a pulse waveform, the system output can be obtained without signal displacement, so there is no signal displacement, and the signal on the time axis is restored. Is also easy to identify.
【手続補正9】[Procedure Amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0025[Name of item to be corrected] 0025
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0025】上記手段において、請求項5に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号をフーリエ変換してスペクトル推定し、比較的低い
周波数の位相から識別対象信号の位置ずれを検出し、こ
の検出結果に基づき識別対象信号の位置ずれ補正を行
い、位置ずれ補正された信号に基づき学習を行い識別用
信号から所定の信号を識別するが、その際、識別対象信
号がパルス波形の場合、識別対象信号の波形のままで位
置ずれを補正するので、正確な識別が実施できると共に
時間軸上の情報も識別し易くなる。In the above means, the signal processing apparatus according to claim 5 Fourier-transforms the identification target signal cut out from the identification signal to estimate the spectrum, and determines the identification target signal from the phase of a relatively low frequency. The positional deviation is detected, the positional deviation of the identification target signal is corrected based on the detection result, and the learning is performed based on the position deviation corrected signal to identify a predetermined signal from the identification signal. Is a pulse waveform, the positional deviation is corrected while the waveform of the identification target signal remains unchanged, so that accurate identification can be performed and information on the time axis can be easily identified.
【手続補正10】[Procedure Amendment 10]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0026】上記手段において、請求項6に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号をウェーブレット変換し、この変換結果に基づき識
別対象信号の位置ずれを検出し、この検出結果に基づき
識別対象信号の位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正され
た信号に基づき学習を行い識別用信号から所定の信号を
識別する、その際、識別対象信号の波形のままで位置ず
れを補正するので、その後の正確な識別が実施できると
共に時間軸上の情報も識別し易くなる。In the above means, the signal processing device according to the sixth aspect performs wavelet transform on the identification target signal cut out from the identification signal, and detects the positional deviation of the identification target signal based on the conversion result. The displacement of the identification target signal is corrected based on this detection result, and learning is performed based on the signal subjected to the displacement correction to identify a predetermined signal from the identification signal. At that time, the displacement of the identification target signal remains unchanged. Is corrected, the subsequent accurate identification can be performed and the information on the time axis can be easily identified.
【手続補正11】[Procedure Amendment 11]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0027】上記手段において、請求項7に記載の信号
処理装置は、識別用信号の中から切り出された識別対象
信号をハール変換し、この変換結果に基づき識別対象信
号の位置ずれを検出し、この検出結果に基づき識別対象
信号の位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正された信号に
基づき学習を行い識別用信号から所定の信号を識別す
る、その際、識別対象信号がパルス波形の場合、パルス
波形をハール変換するために、パルス波形開始時刻と終
了時刻においてハール変換の値は大きく変化するので、
この時間を検出することにより、信号の位置を識別対象
信号の波形のままで補正するので、位置ずれのない信号
が得られ、時間軸上の信号のままなので、時間軸上の情
報も識別し易くなる。In the above-mentioned means, the signal processing device according to claim 7 performs Haar transformation on the discrimination target signal cut out from the discrimination signals, and detects the positional deviation of the discrimination target signal based on the conversion result. Positional deviation correction of the identification target signal is performed based on this detection result, learning is performed based on the signal subjected to the positional deviation correction, and a predetermined signal is identified from the identification signal. At that time, if the identification target signal is a pulse waveform, pulse
In order to Haar transform the waveform , the Haar transform value greatly changes at the pulse waveform start time and end time, so
By detecting this time, the signal position is corrected with the waveform of the identification target signal as it is, so a signal with no positional deviation is obtained, and since it is a signal on the time axis, information on the time axis is also identified. It will be easier.
【手続補正12】[Procedure Amendment 12]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0030[Name of item to be corrected] 0030
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0030】図2は図1の構成において用いられるAR
モデルの説明図であり、図において、21は線形予測係
数a1 、a2 ・・・am と複素パラメータz-1の系で構
成されるARモデル、22はARモデル21に対する入
力データファイル、22はARモデル21からの出力デ
ータファイルである。FIG. 2 shows the AR used in the configuration of FIG.
Model is an explanatory view of, in FIG., 21 is AR model consisting of a system of linear prediction coefficients a 1, a 2 ··· a m a complex parameter z -1, 22 is an input data file for the AR model 21, Reference numeral 22 is an output data file from the AR model 21.
【手続補正13】[Procedure Amendment 13]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0034】次に、切り出された識別対象信号を白色雑
音で駆動されたあるシステムからの出力と見なし、線形
予測係数推定装置6によって、ARモデル21の線形予
測係数a k を推定し、システムの同定を行う。Next, the cut-out identification target signal is regarded as an output from a certain system driven by white noise, the linear prediction coefficient estimation device 6 estimates the linear prediction coefficient a k of the AR model 21, and the system Identify.
【手続補正14】[Procedure Amendment 14]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0035[Correction target item name] 0035
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0035】図2はシステムをARモデル21によって
表したものである。このようにARモデル21はある時
刻の出力x(n)がFIG. 2 shows a system represented by an AR model 21. Thus, in the AR model 21, the output x (n) at a certain time is
【数1】 というように、以前の出力の値の線形結合によって表す
ことができると考えるものであり、ARモデル21によ
って表されたシステムの伝達関数H(z)は、[Equation 1] Thus, the transfer function H (z) of the system represented by the AR model 21 can be represented by a linear combination of previous output values.
【数2】 である。また、このシステム同定は図3において、同定
・応答切り換えスイッチ25を同定側に切り換え、AR
モデルで表されるシステム26を求めることに当たる。[Equation 2] Is. In addition, in this system identification, in FIG. 3, the identification / response selector switch 25 is switched to the identification side, and the AR
This corresponds to obtaining the system 26 represented by the model.
【手続補正15】[Procedure Amendment 15]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0040[Correction target item name] 0040
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0040】以上のような動作を通じて、識別用データ
ファイル2に格納された識別対象信号の位置ずれ補正と
識別を行うことができる。Through the operations described above, it is possible to perform the positional deviation correction and the discrimination of the discrimination target signal stored in the discrimination data file 2.
【手続補正16】[Procedure Amendment 16]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0044[Correction target item name] 0044
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0044】定常である信号から線形予測係数a k を求
めると、信号の位置ずれがあってもほぼ同じ値が得られ
るが、定常でない信号から線形予測係数a k を求めた場
合、その値にばらつきを生じる。このように、ばらつき
のある線形予測係数a k から求められたインパルス応答
は、そのレベルが増幅されたり減衰されたりし、識別手
段としてニューラルネットワーク10やテンプレートマ
ッチングを用いる場合に、識別性能を悪化させる原因と
なる。When the linear prediction coefficient a k is obtained from a stationary signal, almost the same value can be obtained even if there is a signal displacement, but when the linear prediction coefficient a k is obtained from a non-stationary signal, the value is Variation occurs. As described above, the impulse response obtained from the varied linear prediction coefficient a k has its level amplified or attenuated, which deteriorates the discrimination performance when the neural network 10 or the template matching is used as the discrimination means. Cause.
【手続補正17】[Procedure Amendment 17]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0045[Name of item to be corrected] 0045
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0045】そこで、ARモデル出力生成装置7からの
インパルス応答のレベルを信号レベル正規化装置30で
正規化し、位置ずれ補正信号ファイル28に出力するこ
とにより、識別信号に含まれるノイズや信号の非定常性
の影響を除去することができ、その後の識別の確度を向
上させることができる。Therefore, the level of the impulse response from the AR model output generation device 7 is normalized by the signal level normalization device 30 and output to the positional deviation correction signal file 28, so that the noise and signal non- existence included in the identification signal are eliminated. The effect of stationarity can be eliminated and the accuracy of subsequent identification can be improved.
【手続補正18】[Procedure 18]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0046[Correction target item name] 0046
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0046】実施例3 図5はこの発明の第3の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、31は識別対象信号
のパルス幅を測定するパルス幅測定装置、32はパルス
幅測定装置31で求められたパルス幅を持つパルスの位
相特性を求め、求められた位相特性で振幅特性がフラッ
トな信号を作成しARモデル出力生成装置7への入力信
号を生成する入力信号作成装置である。ちなみに、この
実施例の構成は、信号位置補正装置5の構成を除けば図
1の構成と全く同様である。 Embodiment 3 FIG. 5 is a partial block diagram of a signal processing apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 31 is a signal to be identified
A pulse width measuring device for measuring the pulse width of the pulse width measuring device 32, the phase characteristic of the pulse having the pulse width obtained by the pulse width measuring device 31 is obtained, and a signal having a flat amplitude characteristic with the obtained phase characteristic is created to form an AR model. It is an input signal generation device that generates an input signal to the output generation device 7. Incidentally, the configuration of this embodiment is exactly the same as the configuration of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【手続補正19】[Procedure Amendment 19]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0048[Correction target item name] 0048
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0048】ある信号f(t)のフーリエ変換F(ω)
は、Fourier transform F (ω) of a signal f (t)
Is
【数3】 と表せるとし、F0 (w)を振幅特性、φ(ω)を位相
特性と呼ぶ。ただし、jは虚数単位である。[Equation 3] Then, F 0 (w) is called an amplitude characteristic and φ (ω) is called a phase characteristic. However, j is an imaginary unit.
【手続補正20】[Procedure amendment 20]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0052[Correction target item name] 0052
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0052】実施例4 図6はこの発明の第4の実施例に係る信号処理装置の部
分ブロック図である。図において、40は識別対象信号
ファイル27からの識別対象信号をフーリエ変換して識
別対象信号のフーリエ変換F(ω)を求めるフーリエ変
換装置、41はフーリエ変換装置40で求められたフー
リエ変換F(ω)の位相特性φ(ω)を全て位相補正し
てフーリエ変換F’(ω)を求める位相補正装置、42
は位相補正された信号F’(ω)を逆フーリエ変換して
位置ずれのない信号を発生して位置ずれ補正信号ファイ
ル28に与える逆フーリエ変換装置である。ちなみに、
この実施例の構成は、信号位置補正装置5の構成を除け
ば図1の構成と全く同様である。 Embodiment 4 FIG. 6 is a partial block diagram of a signal processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 40 denotes a Fourier transform device that performs a Fourier transform on the identification target signal from the identification target signal file 27 to obtain a Fourier transform F (ω) of the identification target signal, and 41 denotes a Fourier transform F (obtained by the Fourier transform device 40. 42. A phase correction device that obtains a Fourier transform F ′ (ω) by phase-correcting all phase characteristics φ (ω) of ω),
Is an inverse Fourier transform device that inverse-Fourier-transforms the phase-corrected signal F ′ (ω) to generate a signal without positional deviation and gives it to the positional deviation correction signal file 28. By the way,
The configuration of this embodiment is exactly the same as that of FIG. 1 except the configuration of the signal position correction device 5.
【手続補正21】[Procedure correction 21]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0053[Correction target item name] 0053
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0053】以上のような構成において、信号位置補正
装置5のフーリエ変換装置40は識別対象信号ファイル
27からの識別対象信号をフーリエ変換してF(ω)を
求める。次に、位相補正装置41で求められたフーリエ
変換F(ω)の位相特性F(ω)を全て、In the configuration described above, the Fourier transform device 40 of the signal position correction device 5 performs the Fourier transform on the identification target signal from the identification target signal file 27 to obtain F (ω). Next, all the phase characteristics F (ω) of the Fourier transform F (ω) obtained by the phase correction device 41 are
【数4】 として、位相を補正して、[Equation 4] Then, correct the phase,
【数5】 という信号を作成する。この信号を逆フーリエ変換装置
42で逆フーリエ変換して、位置ずれのない信号を作成
する。このようにして得られた位置ずれがなく振幅特性
が同一の信号を位置ずれ補正信号ファイル28に与える
ことにより確度の高い識別を実現することができる。[Equation 5] Create a signal. The inverse Fourier transform device 42 performs an inverse Fourier transform on this signal to create a signal without positional deviation. Amplitude characteristics without displacement obtained in this way
It is possible to realize highly accurate identification by applying the same signals to the positional deviation correction signal file 28.
【手続補正22】[Procedure correction 22]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0056[Correction target item name] 0056
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0056】識別対象信号のパルス波形f(ω)のフー
リエ変換F(ω)はThe Fourier transform F (ω) of the pulse waveform f (ω) of the discrimination target signal is
【数6】 であり、この信号が時間aだけずれた信号f(t−a)
の信号のフーリエ変換は[Equation 6] And this signal f (t−a) is shifted by the time a.
The Fourier transform of the signal is
【数7】 であるため、ωa=φP(ω)が分かれば、位置ずれの
大きさaが求められる。[Equation 7] Because it is, ωa = φ P (ω) if is known, the size a of the displacement is obtained.
【手続補正23】[Procedure amendment 23]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0057[Name of item to be corrected] 0057
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0057】このことを利用したのがこの実施例であ
り、ここでは識別対象信号ファイル27からの識別対象
信号はレーダーパルス波形のように、パルス波形に近い
ものであると考える。そして、識別対象信号にFFT装
置43でFFTを行い、第1高調波を求める。第1高調
波の位相φ(ω1 )は識別対象信号がほぼパルス波形で
ある場合、This is utilized in this embodiment, and here it is considered that the identification target signal from the identification target signal file 27 is close to a pulse waveform like a radar pulse waveform. Then, the FFT device 43 performs FFT on the identification target signal to obtain the first harmonic. The phase φ (ω 1 ) of the first harmonic is, when the signal to be identified is almost a pulse waveform,
【数8】 であると考えられる。ただし、,aは信号の位置ずれで
ある。[Equation 8] Is considered to be. However, a is the position shift of the signal.
【手続補正24】[Procedure correction 24]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0058[Name of item to be corrected] 0058
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0058】パルス波形のスペクトルの振幅はω=0で
最大となり、ω=0付近で最も大きな値となるので、雑
音やパルス波形の崩れの影響を受けにくい。また、ω=
0では常にφ(ω)=0となる。そこで、位置ずれの大
きさaを求めるために第1高調波を用いる。The amplitude of the spectrum of the pulse waveform is maximum at ω = 0 and has the largest value near ω = 0, so that it is unlikely to be affected by noise or collapse of the pulse waveform. Also, ω =
At 0, φ (ω) = 0 is always obtained. Therefore, the first harmonic is used to obtain the magnitude a of the positional deviation.
【手続補正25】[Procedure correction 25]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0063[Correction target item name] 0063
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0063】[0063]
【数10】 これから、アナライジングウェーブレットΦa,b (t)
がΨ(t)の拡大、縮小、平行移動から作成されること
が分かる。また、Ψが[Equation 10] From now on, the analyzing wavelet Φ a, b (t)
It can be seen that is created from the expansion, contraction, and translation of Ψ (t). Also, Ψ is
【数11】 のアドミッシブル条件を満たした場合、ウェーブレット
変換の逆変換が存在する。故に、フーリエ変換では基底
が常に三角関数なのに対して、ウェーブレット変換はア
ドミッシブル条件という条件を満たせば、どのような関
数でも使うことができ、より自由度の高い解析ができ
る。[Equation 11] If the admissible condition of is satisfied, there is an inverse transform of the wavelet transform. Therefore, in the Fourier transform, the basis
Is always a trigonometric function, whereas the wavelet transform can be used with any function as long as it satisfies the admissible condition, and more flexible analysis is possible.
【手続補正26】[Procedure Amendment 26]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0071[Correction target item name] 0071
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0071】[0071]
【発明の効果】以上述べたように、請求項1ないし請求
項7記載の信号処理装置によれば、線形予測係数やパワ
ースペクトルでは識別しにくい情報で識別を行う場合
に、識別性能を向上できるばかりでなく、ノイズや非定
常性の影響を除去でき、識別対象信号の波形をほとんど
変えずに位置ずれを補正できるので、識別性能を向上さ
せることができる。As described above, according to the signal processing device of the first to seventh aspects, the discrimination performance can be improved when the discrimination is performed by the information which is difficult to discriminate with the linear prediction coefficient or the power spectrum. As well as noise and undefined
Since the influence of normality can be removed and the positional deviation can be corrected with almost no change in the waveform of the discrimination target signal, the discrimination performance can be improved.
Claims (7)
出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号の線形予測
モデルに白色ノイズを加えてシステムの同定を行うと共
にシステムのインパルス応答により前記識別対象信号の
位置ずれ補正を行う信号位置補正手段と、前記信号位置
補正手段により位置ずれ補正された信号に基づき学習を
行い前記識別用信号から所定の信号を識別する識別手段
と、を備えることを特徴とする信号処理装置。1. A signal clipping means for clipping a discrimination target signal from a discrimination signal, and white noise added to a linear prediction model of the discrimination target signal to identify the system, and the impulse response of the system to identify the discrimination target signal. And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal by learning based on the signal whose positional deviation is corrected by the signal positional correcting means. Signal processing device.
出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号の線形予測
モデルに白色ノイズを加えてシステムの同定を行うと共
にシステムのインパルス応答により前記識別対象信号の
位置ずれ補正を行うと共に信号レベルを正規化してノイ
ズの影響を除去する信号位置補正手段と、前記信号位置
補正手段により位置ずれを補正され信号レベルを正規化
された信号に基づき学習を行い前記識別用信号から所定
の信号を識別する識別手段と、を備えることを特徴とす
る信号処理装置。2. A signal clipping means for clipping a discrimination target signal from the discrimination signal, and white noise is added to a linear prediction model of the discrimination target signal to identify the system, and the discrimination target signal is determined by the impulse response of the system. And the signal level correction means for normalizing the signal level to remove the influence of noise, and the signal level correction means for correcting the positional deviation and learning based on the signal level normalized. A signal processing device comprising: an identification unit that identifies a predetermined signal from the identification signal.
出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号の線形予測
モデルに基づきシステムの同定と識別を行うと共に前記
識別対象信号のパルス幅を考慮して生成した信号を加
え、前記識別対象信号の位置ずれ補正を行う信号位置補
正手段と、前記信号位置補正手段により位置ずれ補正さ
れた信号に基づき学習を行い前記識別用信号から所定の
信号を識別する識別手段と、を備えることを特徴とする
信号処理装置。3. A signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from among the discrimination signals, and system identification and discrimination based on a linear prediction model of the discrimination target signal and considering the pulse width of the discrimination target signal. A signal position correction means for adding the generated signal to correct the position deviation of the identification target signal, and learning based on the signal subjected to the position deviation correction by the signal position correction means to identify a predetermined signal from the identification signal. A signal processing device comprising: an identification unit.
出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号をフーリエ
変換してスペクトル推定し、位相成分を補正して逆フー
リエ変換することにより前記識別対象信号の位置ずれ補
正を行う信号位置補正手段と、前記信号位置補正手段に
より位置ずれ補正された信号に基づき学習を行い前記識
別用信号から所定の信号を識別する識別手段と、を備え
ることを特徴とする信号処理装置。4. A signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from among the discrimination signals, and the discrimination target signal by subjecting the discrimination target signal to Fourier transform for spectral estimation, correcting the phase component and performing an inverse Fourier transform. And a discriminating means for discriminating a predetermined signal from the discriminating signal by learning based on the signal whose positional deviation is corrected by the signal positional correcting means. Signal processing device.
出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号をフーリエ
変換してスペクトル推定し、比較的低い周波数の位相か
ら前記識別対象信号の位置ずれを検出し、この検出結果
に基づき前記識別対象信号の位置ずれ補正を行う信号位
置補正手段と、前記信号位置補正手段により位置ずれ補
正された信号に基づき学習を行い前記識別用信号から所
定の信号を識別する識別手段と、を備えることを特徴と
する信号処理装置。5. A signal cutting-out means for cutting out an identification target signal from the identification signal, and Fourier-transforming the identification target signal to estimate a spectrum, and detect a positional deviation of the identification target signal from the phase of a relatively low frequency. Then, based on the detection result, signal position correction means for correcting the position deviation of the identification target signal, and learning based on the signal whose position deviation has been corrected by the signal position correction means are used to identify a predetermined signal from the identification signal. A signal processing device comprising:
出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号をウェーブ
レット変換し、この変換結果に基づき前記識別対象信号
の位置ずれを検出し、この検出結果に基づき前記識別対
象信号の位置ずれ補正を行う信号位置補正手段と、前記
信号位置補正手段により位置ずれ補正された信号に基づ
き学習を行い前記識別用信号から所定の信号を識別する
識別手段と、を備えることを特徴とする信号処理装置。6. A signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from among the discrimination signals, a wavelet transform of the discrimination target signal, a position shift of the discrimination target signal is detected based on the conversion result, and the detection result is obtained. A signal position correcting means for correcting the positional deviation of the identification target signal based on the signal, and an identifying means for learning based on the signal whose positional deviation is corrected by the signal position correcting means and for identifying a predetermined signal from the identification signal. A signal processing device comprising:
出す信号切り出し手段と、前記識別対象信号をハール変
換し、この変換結果に基づき前記識別対象信号の位置ず
れを検出し、この検出結果に基づき前記識別対象信号の
位置ずれ補正を行う信号位置補正手段と、前記信号位置
補正手段により位置ずれ補正された信号に基づき学習を
行い前記識別用信号から所定の信号を識別する識別手段
と、を備えることを特徴とする信号処理装置。7. A signal cutting-out means for cutting out a discrimination target signal from among the discrimination signals, Haar transforming the discrimination target signal, detecting a positional deviation of the discrimination target signal based on the conversion result, and using this detection result. A signal position correcting means for correcting the positional deviation of the identification target signal based on the signal, and an identifying means for learning based on the signal whose positional deviation is corrected by the signal position correcting means and for identifying a predetermined signal from the identification signal. A signal processing device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5007715A JPH06214972A (en) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Signal processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5007715A JPH06214972A (en) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Signal processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06214972A true JPH06214972A (en) | 1994-08-05 |
Family
ID=11673440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5007715A Pending JPH06214972A (en) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Signal processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06214972A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108390871A (en) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 西安交通大学 | A kind of radar data compression method based on the prediction of autoregression model frame |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP5007715A patent/JPH06214972A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108390871A (en) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 西安交通大学 | A kind of radar data compression method based on the prediction of autoregression model frame |
CN108390871B (en) * | 2018-02-09 | 2020-05-22 | 西安交通大学 | Radar data compression method based on autoregressive model frame prediction |
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