JP2020034382A - Signal processor, signal processing method, and program of signal processing method - Google Patents

Signal processor, signal processing method, and program of signal processing method Download PDF

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Abstract

To obtain a signal processor, etc., with which it is possible to perform more accurate identity determination.SOLUTION: Provided is a signal processor 100 for performing an identity determination process of determining whether or not the same signal is included in a plurality of signals x. The signal processor 100 comprises: a feature extraction unit 111 for extracting multiple types of feature quantity from the plurality of signals x; a dimensionless unit 112 for rendering the multiple types of feature quantity dimensionless; a feature correlation unit 113 for calculating, with respect to the correlation of multiple types of dimensionless feature quantity, a feature correlation value that indicates linearity between the multiple types of feature quantity; a correlation determination unit 114 for determining, on the basis of the feature correlation value, whether or not the same signal is included; a feature angle correlation unit 115 for calculating a feature angle correlation value that represents the inclination of distribution in the multiple types of feature quantity; and a feature angle correlation determination unit 116 for determining, on the basis of the feature angle correlation value, whether or not the same signal is included.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、信号処理装置および信号処理方法並びに信号処理方法のプログラムに関するものである。特に、複数の信号に、同一の信号が含まれているかどうかを判定する同一性判定に関するものである。   The present invention relates to a signal processing device, a signal processing method, and a program for a signal processing method. In particular, the present invention relates to identity determination for determining whether a plurality of signals include the same signal.

たとえば、受波器が受波した、音などの信号を処理し、目標物の特定、目標物の方位推定などを行う信号処理装置などがある。ここで、信号処理装置において、複数の受波器が受けた信号に、同一の音源から発せられるなどして、同一の信号が含まれているかどうかを判定する同一性判定処理が行われる(たとえば、特許文献1参照)。   For example, there is a signal processing device that processes a signal such as sound received by a receiver to specify a target, estimate a direction of the target, and the like. Here, in the signal processing device, identity determination processing is performed to determine whether the same signal is included in the signals received by the plurality of receivers, for example, from the same sound source (for example, And Patent Document 1).

特開2003−139856号公報JP 2003-139856 A

ここで、相互相関関数を用いた計算による同一性判定処理について説明する。受波器aと受波器bとにおいて出力される信号をそれぞれx[n]、x[n]とすると、受波器aと受波器bとの相互相関関数rxa,xb[τ]は、式(1)で表される。 Here, the identity determination process by calculation using the cross-correlation function will be described. Assuming that the signals output from the receiver a and the receiver b are x a [n] and x b [n], respectively, the cross-correlation functions r xa, xb [ τ] is represented by equation (1).

Figure 2020034382
Figure 2020034382

信号x[n]、信号x[n]に同一の信号が含まれている場合、相互相関関数rxa,xb[τ]は、受波器aおよび受波器bにおける信号の到来時間差に応じたサンプルにおいて、ピークを有する。そして、相互相関により、同一の信号とみなすことができる閾値γを設定すると、(2)式により同一性判定を行うことができる。ここで、maxは入力されたサンプルの中での最大値を出力する関数である。また、flagは、同一性判定の結果を示すフラグである。 When the same signal is included in the signal x a [n] and the signal x b [n], the cross-correlation function r xa, xb [τ] is the arrival time difference between the signals at the receiver a and the receiver b. Has a peak in the sample corresponding to Then, when a threshold value γ r that can be regarded as the same signal is set by the cross-correlation, the identity can be determined by the equation (2). Here, max is a function that outputs the maximum value among the input samples. Flag r is a flag indicating the result of the identity determination.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

式(2)に示すように、信号x[n]、信号x[n]に同一の信号が含まれていると判定した場合には、flag=1とする。また、x[n]に同一の信号が含まれていないと判定した場合には、flag=0とする。このように、相互相関関数を用いることにより、受波器aと受波器bとから出力される信号に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行うことができる。 As shown in Expression (2), when it is determined that the same signal is included in the signal x a [n] and the signal x b [n], flag r = 1. If it is determined that the same signal is not included in x b [n], flag r = 0. As described above, by using the cross-correlation function, it is possible to perform the identity determination processing for determining whether or not the signals output from the receiver a and the receiver b include the same signal.

しかしながら、上述した相互相関関数を用いた同一性判定処理においては、式(1)に示すように、積分効果により、ピーク値が得られる。このため、共通信号の持続時間が長い場合、同一性判定は、期待したように行うことができると考えられる。一方、持続時間が比較的短い共通信号が対象である場合、小さい積分値において判定を行うため、同一性判定の精度は著しく低下してしまう。   However, in the above-described identity determination processing using the cross-correlation function, a peak value is obtained due to the integration effect as shown in Expression (1). Therefore, it is considered that when the duration of the common signal is long, the identity determination can be performed as expected. On the other hand, when a common signal having a relatively short duration is a target, the determination is performed with a small integrated value, so that the accuracy of the identity determination is significantly reduced.

そこで、より正確な同一性判定を行うことができる信号処理装置および信号処理方法並びに信号処理方法のプログラムの実現が望まれていた。   Therefore, it has been desired to realize a signal processing device, a signal processing method, and a program for a signal processing method that can perform more accurate identity determination.

この発明に係る信号処理装置は、複数の信号内に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行う信号処理装置であって、複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出部と、複数種類の特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化部と、無次元化された複数種類の特徴量の相関関係について、複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関部と、特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する相関判定部と、複数種類の特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関部と、特徴角度相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定部とを備えるものである。   A signal processing device according to the present invention is a signal processing device that performs an identity determination process of determining whether or not the same signal is included in a plurality of signals. The feature extraction unit to be extracted, the dimensionless unit for dimensionlessly converting a plurality of types of feature amounts, and the correlation between the plurality of types of nondimensionalized features, the linearity between the plurality of types of feature amounts. A feature correlation unit that calculates a feature correlation value to be indicated, a correlation determination unit that determines whether the same signal is included based on the feature correlation value, and a feature angle correlation value that represents a gradient of a distribution in a plurality of types of feature amounts And a characteristic angle correlation determining unit that determines whether the same signal is included based on the characteristic angle correlation value.

また、発明に係る信号処理方法は、複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、複数種類の特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、無次元化された複数種類の特徴量の相関関係について、複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、同一の信号が含まれると仮判定したときに、複数種類の特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、特徴角度相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程とを有するものである。   Also, the signal processing method according to the present invention includes a feature extraction step of extracting a plurality of types of feature amounts from a plurality of signals, a dimensionless step of non-dimensionalizing the plurality of types of feature amounts, respectively. A feature correlation value calculating step of calculating a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature amounts, and determining whether the same signal is included based on the feature correlation values. A feature angle correlation value calculating step of calculating a feature angle correlation value representing a gradient of a distribution in a plurality of types of feature amounts when the same signal is temporarily determined to be included; A characteristic angle correlation determining step of determining whether or not the same signal is included based on the correlation value.

また、発明に係る信号処理方法のプログラムは、複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、複数種類の特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、無次元化された複数種類の特徴量の相関関係について、複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、同一の信号が含まれると仮判定したときに、複数種類の特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、特徴角度相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程とをコンピュータに行わせるものである。   Also, the program of the signal processing method according to the present invention includes a feature extraction step of extracting a plurality of types of feature amounts from a plurality of signals, a dimensionless step of dimensionlessly converting the plurality of types of feature amounts, respectively. A feature correlation value calculating step of calculating a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature amounts, and the same signal is included based on the feature correlation values. A correlation determination step of temporarily determining whether or not, when temporarily determining that the same signal is included, a feature angle correlation value calculation step of calculating a feature angle correlation value representing the gradient of the distribution in a plurality of types of feature amounts; And a feature angle correlation determining step of determining whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.

この発明によれば、信号における複数種類の特徴に基づいて、特徴相関部が計算した特徴相関値および特徴角度相関部が計算した特徴角度相関値の両方が条件を満たしたときに、同一の信号が含まれるものとして、特徴相関部と特徴角度相関部とにより判定するようにしたので、より正確な同一性判定を行うことができる。   According to the present invention, when both the feature correlation value calculated by the feature correlation unit and the feature angle correlation value calculated by the feature angle correlation unit based on a plurality of types of features in the signal satisfy the condition, the same signal is output. Are included by the feature correlation unit and the feature angle correlation unit, so that more accurate identity determination can be performed.

この発明の実施の形態1に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a signal processing system centered on a signal processing device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る複数の受波器10と音源との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a plurality of receivers 10 and a sound source according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る特徴データベース121に格納された特徴データについて説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining feature data stored in a feature database 121 according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る特徴角度相関部115の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a feature angle correlation unit 115 according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る信号xの特徴の分布について説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining distribution of characteristics of a signal x according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態2に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a signal processing system mainly including a signal processing device 100 according to Embodiment 2 of the present invention. この発明の実施の形態2に係る効果について説明する図である。FIG. 9 is a diagram for describing effects according to the second embodiment of the present invention.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、説明する。ここで、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、明細書全文に示されている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適宜、適用することができる。また、添字で区別などしている複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字などを省略して記載する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, in the following drawings, components denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and are common to the entire text of the embodiments described below. In addition, the forms of the components shown in the entire text of the specification are merely examples, and are not limited to these descriptions. In particular, the combination of components is not limited to the combination in each embodiment, and the components described in other embodiments can be appropriately applied to another embodiment. In addition, when it is not necessary to particularly distinguish or specify a plurality of devices of the same type that are distinguished by subscripts, the subscripts and the like may be omitted.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。また、図2は、この発明の実施の形態1に係る複数の受波器10と音源との関係を示す図である。図2では、2つの音源がそれぞれ信号を発している。受波器10は、受波した信号を電気信号に変換する。ここでは、受波器10は、音に係る信号を受波するものとする。実施の形態1においては、2つの受波器10aおよび受波器10bを有する。実施の形態1における信号処理装置100は、受波器10aおよび受波器10bがそれぞれ受波した音の信号中に、同じ音源から発せられた信号など、同一諸元による同一の信号が含まれているかどうかを判定する装置として説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a signal processing system mainly including a signal processing device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between the plurality of receivers 10 and the sound source according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, two sound sources respectively emit signals. The receiver 10 converts a received signal into an electric signal. Here, it is assumed that the receiver 10 receives a signal related to sound. In the first embodiment, two receivers 10a and 10b are provided. In the signal processing device 100 according to the first embodiment, the sound signals received by the receivers 10a and 10b each include the same signal with the same specifications, such as a signal emitted from the same sound source. A description will be given as an apparatus for determining whether or not the operation is performed.

実施の形態1に係る信号処理装置100は、演算処理装置110および記憶装置120を有する。そして、実施の形態1における演算処理装置110は、複数の受波器10から送られた信号に基づいて、同一性判定処理を行う装置である。演算処理装置110は、特徴抽出部111、無次元化部112、特徴相関部113、相関判定部114、特徴角度相関部115および特徴角度相関判定部116を有する。また、記憶装置120は、演算処理装置110の処理に係るデータを記憶する装置である。記憶装置120は、特徴データベース121を有する。   The signal processing device 100 according to the first embodiment includes an arithmetic processing device 110 and a storage device 120. The arithmetic processing device 110 according to the first embodiment is a device that performs identity determination processing based on signals transmitted from the plurality of receivers 10. The arithmetic processing device 110 includes a feature extraction unit 111, a dimensionless unit 112, a feature correlation unit 113, a correlation determination unit 114, a feature angle correlation unit 115, and a feature angle correlation determination unit 116. The storage device 120 is a device that stores data related to the processing of the arithmetic processing device 110. The storage device 120 has a feature database 121.

演算処理装置110の特徴抽出部111(111a,111b)は、受波器10からの複数の信号をそれぞれ処理して抽出した複数の特徴量fを抽出する特徴抽出工程を行う。そして、特徴抽出部111は、特徴量fを要素とする列ベクトルである特徴ベクトルfを出力する。ここで、特徴量fとは、信号が有する複数種類の特徴について、それぞれの特徴を数値として表したものである。 The feature extraction unit 111 (111a, 111b) of the arithmetic processing unit 110 performs a feature extraction step of processing a plurality of signals from the receiver 10 and extracting a plurality of feature amounts fk extracted. Then, the feature extracting unit 111 outputs a feature vector f which is a column vector having the feature amount f k as an element. Here, the characteristic amount f k is a numerical value of each of a plurality of types of characteristics of the signal.

無次元化部112(112a,112b)は、特徴データベース121に記憶されている特徴データに基づいて、特徴ベクトルf内の各特徴量fを無次元化する無次元化工程を行う。特徴データについては、後述する。そして、無次元化した特徴量fNDkを要素とする無次元特徴ベクトルfNDを出力する。ここで、図1では、受波器10の数に合わせて、特徴抽出部111aおよび特徴抽出部111b並びに無次元化部112aおよび無次元化部112bが設置されているが、これに限定するものではない。それぞれ1つの特徴抽出部111および無次元化部112が、複数の信号を処理するようにしてもよい。 The dimensionless unit 112 (112a, 112b) performs a dimensionless step of dimensionlessizing each feature amount f k in the feature vector f based on the feature data stored in the feature database 121. The feature data will be described later. Then, a dimensionless feature vector f ND having the dimensionless feature quantity f NDk as an element is output. Here, in FIG. 1, the feature extraction units 111a and 111b and the dimensionless units 112a and 112b are provided according to the number of the receivers 10, but the invention is not limited to this. is not. One feature extraction unit 111 and dimensionless unit 112 may process a plurality of signals.

特徴相関部113は、各無次元化部112から送られる複数の無次元特徴ベクトルfNDに基づいて、特徴相関値rvectorを計算し、出力する特徴相関値計算工程を行う。特徴相関値rvectorは、複数の信号が、同一の信号を含むかどうかを判定する指標となる。相関判定部114は、特徴相関部113からの特徴相関値rvectorに基づく仮判定処理を行い、仮判定結果flagvectorを出力する相関判定工程を行う。 The feature correlation unit 113 performs a feature correlation value calculation step of calculating and outputting a feature correlation value r vector based on the plurality of dimensionless feature vectors f ND sent from each dimensionless unit 112. The feature correlation value r vector is an index for determining whether or not a plurality of signals include the same signal. The correlation determination unit 114 performs a temporary determination process based on the feature correlation value r vector from the feature correlation unit 113 and performs a correlation determination step of outputting a temporary determination result flag vector .

特徴角度相関部115は、判定結果flagvectorにおいて、同一の信号が含まれると仮判定された複数の信号に係る無次元特徴ベクトルfNDの各特徴量fNDkの分布の傾きに基づく特徴角度相関値rangleを計算し、出力する特徴角度相関値計算工程を行う。特徴角度相関値rangleは、複数の信号が、同一の信号を含むかどうかを判定する指標となる。特徴角度相関判定部116は、特徴角度相関部115からの特徴角度相関値rangleに基づく判定処理を行い、判定結果flagfeatureを出力する特徴角度相関判定工程を行う。 The feature angle correlation unit 115 determines the feature angle correlation based on the gradient of the distribution of each feature amount f NDk of the dimensionless feature vector f ND relating to a plurality of signals provisionally determined to include the same signal in the determination result flag vector . A feature angle correlation value calculation step of calculating and outputting the value r angle is performed. The characteristic angle correlation value r angle is an index for determining whether a plurality of signals include the same signal. The feature angle correlation determination unit 116 performs a determination process based on the feature angle correlation value r angle from the feature angle correlation unit 115, and performs a feature angle correlation determination step of outputting a determination result flag feature .

ここで、通常、演算処理装置110は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)を中心とするコンピュータなどの制御演算処理を行う装置で構成されている。そして、演算処理装置110は、各部が行う信号処理方法の手順を、あらかじめプログラム化したものを実行して、各部の処理を実現する。ここで、たとえば、記憶装置120が、プログラムのデータを有する。ただし、これに限定するものではなく、各部を別個に専用機器(ハードウェア)で構成してもよい。   Here, the arithmetic processing device 110 is generally configured by a device that performs control arithmetic processing such as a computer centered on a CPU (Central Processing Unit), for example. Then, the arithmetic processing device 110 implements a program of the procedure of the signal processing method performed by each unit in advance, and implements the processing of each unit. Here, for example, the storage device 120 has program data. However, the present invention is not limited to this, and each unit may be separately configured by a dedicated device (hardware).

記憶装置120は、前述したように、演算処理装置110の処理に係るデータを記憶する。記憶装置120の特徴データベース121は、無次元化部112が行う処理において用いる特徴データを格納するデータベースである。特徴データとは、複数の特徴を項目とし、あらかじめ得られたサンプルの非定常音に関する信号の、各項目の特徴量fの値に係るデータである。詳しくは、後述する。記憶装置120は、データを一時的に記憶できるランダムアクセスメモリ(RAM)などの揮発性記憶装置(図示せず)およびハードディスク、データを長期的に記憶できるフラッシュメモリなどの不揮発性の補助記憶装置(図示せず)を有する。 The storage device 120 stores data related to the processing of the arithmetic processing device 110, as described above. The feature database 121 of the storage device 120 is a database that stores feature data used in the processing performed by the dimensionless unit 112. The feature data is data relating to the value of the feature value fk of each item of a signal regarding a non-stationary sound of a sample obtained in advance, with a plurality of features as items. Details will be described later. The storage device 120 includes a volatile storage device (not shown) such as a random access memory (RAM) that can temporarily store data and a nonvolatile auxiliary storage device (such as a hard disk and a flash memory that can store data for a long time). (Not shown).

上述した各部の処理などについて、さらに詳しく説明する。ここで、受波器10aからの信号をxとする。また、受波器10bからの信号をxとする。特徴抽出部111は、信号xおよび信号xから得られる複数の特徴量fを、列ベクトルとして表した特徴ベクトルfを出力する。特徴量fおよび特徴ベクトルfは、式(3)で表すことができる。ここで、kは、特徴に付された番号である。また、Kは、使用する特徴の種類の数である。そして、g(x)は、受波器10から出力される信号xを入力した際に、番号kの特徴量を計算する関数である。 The processing of each unit described above will be described in more detail. Here, the signal from the receivers 10a and x a. The signal from the receiver 10b is xb . The feature extraction unit 111 outputs a feature vector f representing a plurality of feature quantities f k obtained from the signals x a and x b as a column vector. The feature amount f k and the feature vector f can be represented by Expression (3). Here, k is a number assigned to the feature. K is the number of feature types to be used. G k (x) is a function for calculating the feature quantity of the number k when the signal x output from the receiver 10 is input.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

たとえば、周波数に関する特徴量fを計算する関数としては、フーリエ変換を用いて計算することができる、エネルギーがピークとなる周波数、周波数に関するエネルギーの広がり、周波数に関するエネルギーの重心などを計算する関数を採用することができる。また、時間に関する特徴量を計算する関数としては、信号の持続時間、エネルギーがピークとなる時間、時間に関するエネルギーの広がりなどを計算する関数を採用することができる。エネルギー値の分布に関する特徴を計算する関数としては、歪度、尖度などのモーメントなどを計算する関数を採用することができる。上述のように、信号に関する特徴量を抽出する様々な関数を採用することができ、採用した関数に基づいて得られた複数の特徴量fを用いる。ここで、これらの特徴量fは、SN比の影響を受けにくい。信号xから得られる特徴ベクトルfをfとする。また、信号xから得られる特徴ベクトルfをfとする。そして、特徴ベクトルfおよび特徴ベクトルfに関する類似度を用いた同一性判定について説明する。 For example, as a function for calculating the characteristic amount f k relating to frequency, a function which can be calculated using Fourier transform is a function for calculating a frequency at which energy peaks, a spread of energy regarding frequency, a center of gravity of energy regarding frequency, and the like. Can be adopted. In addition, as a function for calculating a time-related feature amount, a function for calculating a signal duration, a time at which energy peaks, a spread of energy over time, and the like can be employed. As a function for calculating a feature related to the distribution of energy values, a function for calculating a moment such as skewness and kurtosis can be adopted. As described above, various functions for extracting a feature amount related to a signal can be adopted, and a plurality of feature amounts f k obtained based on the adopted function are used. Here, these feature values f k are hardly affected by the SN ratio. The feature vector f obtained from the signal x a and f a. Further, the feature vector f obtained from the signal x b and f b. Then, a description will be given identity determination using the similarity of the features vectors f a and the feature vector f b.

図3は、この発明の実施の形態1に係る特徴データベース121に格納された特徴データについて説明する図である。特徴データベース121には、図3に示すような、過去に取得したサンプルの非定常音に係る信号の特徴量fの値が、特徴データとして整理されて格納されている。このとき、信号の種類は明確である。無次元化部112は、特徴データベース121に格納されている特徴データを用いて、特徴ベクトルfを要素毎に無次元化する。まず、特徴データベース121に格納されているすべての特徴ベクトルfについて、式(4)および式(5)に表すように、要素毎の特徴量fの平均値μおよび標準偏差σを計算する。 FIG. 3 is a diagram illustrating feature data stored in feature database 121 according to Embodiment 1 of the present invention. In the feature database 121, as shown in FIG. 3, values of the feature amount fk of the signal relating to the unsteady sound of the sample obtained in the past are arranged and stored as feature data. At this time, the type of the signal is clear. The dimensionless unit 112 uses the feature data stored in the feature database 121 to make the feature vector f dimensionless for each element. First, for all the feature vectors f stored in the feature database 121, the average value μ k and the standard deviation σ k of the feature amount f k for each element are calculated as shown in Expressions (4) and (5). I do.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

Figure 2020034382
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さらに、無次元化部112は、特徴量fの平均値μおよび標準偏差σを用いて、式(6)によって表される無次元特徴ベクトルfNDを出力する。実施の形態1では、無次元化部112は、特徴ベクトルfおよび特徴ベクトルfに対応した無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbを出力する。 Further, the dimensionless unit 112 outputs a dimensionless feature vector f ND represented by Expression (6) using the average value μ k and the standard deviation σ k of the feature amount f k . In the first embodiment, the non-dimensional unit 112 outputs the dimensionless feature vector f NDa and dimensionless feature vector f NDb corresponding to the feature vector f a and the feature vector f b.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

特徴相関部113は、無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbに基づいて、各特徴の信号x間の相関関係を表す特徴相関値rvectorを出力する。式(7)で表される特徴相関値rvectorは、複数の特徴間の線形性を示す指標である。 The feature correlation unit 113 outputs a feature correlation value r vector representing a correlation between signals x of each feature based on the dimensionless feature vector f NDa and the dimensionless feature vector f NDb . The feature correlation value r vector represented by Expression (7) is an index indicating linearity between a plurality of features.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

相関判定部114は、式(8)に示すように、特徴相関部113からの特徴相関値rvectorに基づいて判定処理を行い、判定結果flagvectorを出力する。ここで、γvectorは、各受波器10の信号xに、同一の信号が含まれるとみなす閾値である。 The correlation determination unit 114 performs a determination process based on the feature correlation value r vector from the feature correlation unit 113 as shown in Expression (8), and outputs a determination result flag vector . Here, γ vector is a threshold value at which it is considered that the same signal is included in the signal x of each receiver 10.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

特徴角度相関部115は、相関判定部114が判定した判定結果flagvectorおよび無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbを入力する。特徴角度相関部115は、判定結果flagvector=0の場合には、信号中に同一の音が含まれていないので、判定結果flagvectorのみを出力する。 The feature angle correlation unit 115 receives the determination result flag vector determined by the correlation determination unit 114, the dimensionless feature vector f NDa, and the dimensionless feature vector f NDb . When the determination result flag vector = 0, the characteristic angle correlation unit 115 outputs only the determination result flag vector because the same sound is not included in the signal.

一方、特徴角度相関部115は、判定結果flagvector=1の場合には、判定結果flagvectorおよび特徴角度相関値rangleを出力する。ここで、特徴角度相関値rangleは、特徴ベクトル間の類似度を示す指標である。 On the other hand, when the determination result flag vector = 1, the characteristic angle correlation unit 115 outputs the determination result flag vector and the characteristic angle correlation value r angle . Here, the feature angle correlation value r angle is an index indicating the similarity between feature vectors.

特徴角度相関値rangleは、後述する図5(a)に示すように、各特徴量を分布させた場合の傾きに関する指標である。相関判定部114において、異なる音の信号であるにも関わらず、同一とみなされた信号を、異なる信号として判定するために、改めて同一性の判定を行うものである。 As shown in FIG. 5A described later, the characteristic angle correlation value r angle is an index related to the inclination when each characteristic amount is distributed. The correlation determination unit 114 determines the identity again, in order to determine, as different signals, signals that are regarded as the same even though they are signals of different sounds.

特徴角度相関値rangleを求める際、各特徴量fの分布の傾きを計算する必要がある。分布の傾きを計算する手段として、主成分分析、最小二乗法などの方法を用いる。ここでは、固有値分解を用いて、主成分分析を行うことにより、傾きを計算する方法について説明する。 When obtaining the feature angle correlation value r angle , it is necessary to calculate the inclination of the distribution of each feature f k . As a means for calculating the gradient of the distribution, a method such as principal component analysis or the least squares method is used. Here, a method of calculating a gradient by performing principal component analysis using eigenvalue decomposition will be described.

図4は、この発明の実施の形態1に係る特徴角度相関部115の構成を示す図である。特徴角度相関部115は、さらに、相関行列計算部115Aと固有値分解部115Bおよび特徴角度相関値計算部115Cを有する。相関行列計算部115Aは、式(9)で表される相関行列Σを計算する。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the feature angle correlator 115 according to Embodiment 1 of the present invention. The feature angle correlation unit 115 further includes a correlation matrix calculation unit 115A, an eigenvalue decomposition unit 115B, and a feature angle correlation value calculation unit 115C. The correlation matrix calculation unit 115A calculates a correlation matrix Σ represented by Expression (9).

Figure 2020034382
Figure 2020034382

固有値分解部115Bは、式(10)に示すように、相関行列Σを、固有ベクトルφ(φ、φ)と固有値λ(λ、λ)とに分解する。 Eigenvalue decomposition unit 115B, as shown in equation (10), decomposed into a correlation matrix sigma, eigenvectors φ (φ 1, φ 2) and eigenvalue lambda (lambda 1, lambda 2) and.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

特徴角度相関値計算部115Cは、固有ベクトルφに基づいて、式(11)で表される特徴角度相関値rangleを計算する。 Wherein the angle correlation value calculation unit 115C, based on the eigenvector phi 1, to calculate the characteristic angles correlation value r angle of formula (11).

Figure 2020034382
Figure 2020034382

特徴角度相関判定部116は、式(12)に示すように、特徴角度相関部115からの特徴角度相関値rangleに基づいて判定処理を行い、判定結果flagfeatureを出力する。ここで、γangleは、各受波器10からの信号xに、同一の信号が含まれるとみなす閾値である。また、判定結果flagfeatureは、同一性判定の結果を示すフラグである。信号xと信号xとに同一の音の信号が含まれていると判定した場合、判定結果flagfeature=1とし、同一の音の信号が含まれていないと判定した場合、判定結果flagfeature=0とする。 The characteristic angle correlation determination unit 116 performs a determination process based on the characteristic angle correlation value r angle from the characteristic angle correlation unit 115 as shown in Expression (12), and outputs a determination result flag feature . Here, γ angle is a threshold value at which the signal x from each receiver 10 is considered to include the same signal. The determination result flag feature is a flag indicating the result of the identity determination. If it is determined that the signal x a and the signal x b is the signal of the same sound is included, the determination result flag Description feature = 1, if it is determined that no signal is included in the same sound, the determination result flag It is assumed that feature = 0.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

図5は、この発明の実施の形態1に係る信号xの特徴の分布について説明する図である。次に、実施の形態1における信号処理装置100の効果について説明する。受波器10aおよび受波器10bが、同一の信号を受波したとき、信号xおよび信号をxから抽出し、無次元化した無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbについて、等しいインデックスkの特徴量fNDa,kおよび特徴量fNDb,kは、類似した値となる。したがって、図5(a)に示すように、各特徴は傾き1の直線付近に分布する。 FIG. 5 is a diagram for explaining a distribution of features of the signal x according to the first embodiment of the present invention. Next, effects of the signal processing device 100 according to the first embodiment will be described. Receivers 10a and receivers 10b is, when the reception of the same signal, extracts a signal x a and the signal from the x b, the dimensionless feature vector f NDa and dimensionless feature vector f NDb the dimensionless , The feature amount f NDa, k and the feature amount f NDb, k having the same index k have similar values. Therefore, as shown in FIG. 5A, each feature is distributed near a straight line having a slope of 1.

特徴相関部113が計算する特徴相関値rvectorは、特徴の分布の線形性を示す指標である。各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれている場合、特徴相関値rvectorは大きい値となる。一方、各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれておらず、異なる信号の場合、特徴相関値rvectorは小さい値となる。したがって、相関判定部114が、特徴相関値rvectorについて、設定した閾値γvectorに基づいて、判定を行うことにより、同一性判定を行うことができる。 The feature correlation value r vector calculated by the feature correlation unit 113 is an index indicating the linearity of the feature distribution. When the same signal is included in the signals received by each of the receivers 10, the feature correlation value r vector becomes a large value. On the other hand, if the same signal is not included in the signals received by the respective receivers 10 and the signals are different, the characteristic correlation value r vector becomes a small value. Therefore, the correlation determination unit 114 can perform the identity determination by performing the determination on the characteristic correlation value r vector based on the set threshold γ vector .

ここで、図5(b)に示すように、特徴による分布によって導かれる直線が、傾きが1と異なる場合においても、分布が線形である場合、特徴相関値rvectorは大きい値となる。したがって、異なる信号であるにも関わらず、同一の信号と判定される。 Here, as shown in FIG. 5B, even when the straight line derived from the distribution based on the feature has a slope different from 1, if the distribution is linear, the feature correlation value r vector becomes a large value. Therefore, it is determined that the signals are the same even though they are different signals.

一方、特徴角度相関部115が計算する特徴角度相関値rangleは、特徴の分布の傾きと傾き1の直線の間の角度を示す指標である。各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれている場合、特徴分布の傾きと傾き1の直線との間の角度は小さくなり(特徴の分布の傾きが1に近くなり)、特徴角度相関値rangleは大きい値となる。一方、各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれておらず、異なる信号の場合、特徴角度相関値rangleは小さい値となる。したがって、特徴角度相関判定部116が、特徴角度相関値rangleについて、設定した閾値γangleに基づいて、判定を行うことにより、特徴判定で異なる信号を誤って同一と判定することを防ぐことができる。 On the other hand, the feature angle correlation value r angle calculated by the feature angle correlation unit 115 is an index indicating the angle between the slope of the feature distribution and the straight line having the slope 1. When the same signal is included in the signals received by each of the receivers 10, the angle between the slope of the feature distribution and the straight line having the slope 1 is small (the slope of the feature distribution is close to 1). , The feature angle correlation value r angle is a large value. On the other hand, if the same signal is not included in the signals received by the respective receivers 10 and the signals are different, the characteristic angle correlation value r angle is a small value. Therefore, the feature angle correlation determination unit 116 performs the determination on the feature angle correlation value r angle based on the set threshold γ angle to prevent the different signals in the feature determination from being erroneously determined to be the same. it can.

ここで、各受波器10が受波した信号が異なる場合においても、特徴角度相関値rangleが大きい値となる場合が存在する。たとえば、2つの信号が無相関である場合、図5(c)に示すように、特徴はランダムに分布する。このため、傾きもランダムとなり、異なる信号であるにも関わらず、同一の信号と判定されることがある。 Here, even when the signals received by the respective receivers 10 are different, there is a case where the characteristic angle correlation value r angle is a large value. For example, if the two signals are uncorrelated, the features are randomly distributed as shown in FIG. For this reason, the inclination is also random, and it may be determined that the signals are the same, even though they are different signals.

そこで、実施の形態1の信号処理装置100では、特徴相関部113および特徴角度相関部115が、特徴相関値rvectorおよび特徴角度相関値rangleの両方を計算する。そして、相関判定部114および特徴角度相関判定部116が、複数の信号に係る無次元特徴ベクトルfND間に線形関係があり、かつ、その相関特性の傾きが1に近いと判定したときに、同一の信号であると判定する。このため、信号の同一性判定をより正確に行うことができる。 Therefore, in the signal processing device 100 of the first embodiment, the feature correlation unit 113 and the feature angle correlation unit 115 calculate both the feature correlation value r vector and the feature angle correlation value r angle . Then, when the correlation determination unit 114 and the feature angle correlation determination unit 116 determine that there is a linear relationship between the dimensionless feature vectors f ND related to the plurality of signals and that the slope of the correlation characteristic is close to 1, It is determined that the signals are the same. Therefore, it is possible to more accurately determine the identity of the signal.

実施の形態2.
実施の形態1の信号処理装置100は、無次元化部112が処理を行った無次元特徴ベクトルfNDの各特徴量fNDkを同一性判定に利用するものであった。ここで、非定常音の種類によって、各特徴の特徴量fNDkの有効性は異なる。特徴量fNDkにばらつきが少なければ、区別が付きにくいため、判定には有効的ではない。たとえば、同一性判定を行う際、広い周波数帯域にエネルギーを有する信号xについては、エネルギーの広がりに関する特徴を数値化した特徴量が有効である。また、持続時間の短い信号xについては、持続時間に関する特徴を数値化した特徴量が有効である。
Embodiment 2 FIG.
The signal processing device 100 according to the first embodiment uses the feature amounts f NDk of the dimensionless feature vector f ND processed by the dimensionless unit 112 for determining the identity. Here, the effectiveness of the feature amount f NDk of each feature differs depending on the type of the unsteady sound. If the feature amount f NDk has little variation, it is difficult to distinguish the feature f NDk , so that it is not effective for determination. For example, when performing identity determination, for a signal x having energy in a wide frequency band, a feature amount obtained by quantifying a feature related to the spread of energy is effective. For a signal x having a short duration, a feature quantity obtained by quantifying a characteristic relating to the duration is effective.

そこで、実施の形態2の信号処理装置100は、特徴データベース121に格納されている各特徴量のばらつきから、各特徴量の有効性を予め計算する。その有効性に基づく重みを各特徴量に付与して、同一性判定を行う。   Therefore, the signal processing device 100 according to the second embodiment calculates in advance the validity of each feature from the variation of each feature stored in the feature database 121. A weight based on the validity is assigned to each feature value to determine the identity.

図6は、この発明の実施の形態2に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。図6において、図1と同じ符号を付しているものについては、実施の形態1で説明したことと同様の動作などを行う。図6において、重み付与部117(117a,117b)は、各受波器10が受波した信号を無次元化した無次元特徴ベクトルfNDの要素毎に、重みを付与する処理を行う。また、実施の形態2における特徴データベース121は、各特徴量fに係るばらつきを補正する重みに関するデータを、特徴データと関連づけて格納する。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a signal processing system centered on a signal processing device 100 according to Embodiment 2 of the present invention. 6, the same reference numerals as those in FIG. 1 perform the same operations as those described in the first embodiment. 6, the weighting unit 117 (117a, 117b) performs a process of weighting each element of the dimensionless feature vector f ND obtained by dimensionlessly converting the signal received by each receiver 10. In addition, the feature database 121 according to the second embodiment stores data relating to weights for correcting variations related to the respective feature amounts f k in association with the feature data.

次に、重み付与部117が付与する重みについて説明する。重みについては、式(13)に基づいて、特徴データベース121内の特徴データから重みベクトルwをあらかじめ計算しておく。ここで、αは任意の係数である。また、特徴データとして格納された特徴量fの平均値μおよび標準偏差σを求める際、受波器10で受信した信号と同一の種類の信号のもののみを使用することにより、信号の種類に応じた特徴の有効性を計算することができる。 Next, the weight assigned by the weight assigning unit 117 will be described. As for the weight, a weight vector w is calculated in advance from the feature data in the feature database 121 based on Expression (13). Here, α is an arbitrary coefficient. Further, when calculating the average value μ k and the standard deviation σ k of the feature value f k stored as the feature data, only the signal of the same type as the signal received by the receiver 10 is used to obtain the signal. , The validity of the feature according to the type can be calculated.

Figure 2020034382
Figure 2020034382

重み付与部117は、式(14)により、特徴データベース121にデータとして格納された重みベクトルwを、無次元特徴ベクトルfNDに付与する処理を行う。ここで、○は要素積(アダマール積)を意味する。 The weight assigning unit 117 performs a process of assigning the weight vector w stored as data in the feature database 121 to the dimensionless feature vector f ND using Expression (14). Here, ○ means an element product (Hadamard product).

Figure 2020034382
Figure 2020034382

図7は、この発明の実施の形態2に係る効果について説明する図である。ある特徴量fのばらつきが大きいにも関わらず、全特徴を対等に扱って、同一性判定を行った場合、妥当な判定結果が得られない可能性がある。図7(a)は、各受波器10で同一の信号を受信したにも関わらず、SN比の影響を受けやすい特徴量fを扱うことの影響により、妥当な判定結果が得られない例を示している。 FIG. 7 is a diagram for explaining an effect according to the second embodiment of the present invention. When all the features are treated equally and the identity determination is performed despite the large variation of a certain feature fk , there is a possibility that an appropriate determination result cannot be obtained. FIG. 7A shows that although the same signal is received by each of the receivers 10, an appropriate determination result cannot be obtained due to the influence of handling the feature value f k that is easily affected by the SN ratio. An example is shown.

そこで、実施の形態2の信号処理装置100では、重み付与部117が、無次元特徴ベクトルfNDに対し、各特徴量fの有効性に応じた重みの付与を行うことにより、図7(b)に示すように、特徴量fの分布を修正することができる。したがって、同一性判定の精度を向上することができる。 Therefore, in the signal processing device 100 according to the second embodiment, the weighting unit 117 weights the dimensionless feature vector f ND in accordance with the validity of each feature f k , thereby obtaining the weights shown in FIG. As shown in b), the distribution of the feature amount f k can be corrected. Therefore, the accuracy of the identity determination can be improved.

実施の形態3.
上述した実施の形態1および実施の形態2では、特に示さなかったが、複数の受波器10を有する受波器アレイの各受波器10が受波した信号に対して、信号処理装置100が同一性判定を行う処理を行ってもよい。
Embodiment 3 FIG.
Although not particularly shown in the above-described first and second embodiments, the signal processing device 100 performs processing on the signals received by each of the receivers 10 in the receiver array having the plurality of receivers 10. May perform a process of determining the identity.

また、上述した実施の形態1および実施の形態2では、異なる位置に配置された複数の受波器10が受波した信号について、同一性判定の処理を行ったが、これに限定するものではない。信号処理装置100は、単一の受波器10または複数の受波器10を有する受波器アレイにおいて、異なる時刻に受波した信号の同一性を判定する処理を行うようにしてもよい。   In the above-described first and second embodiments, identity determination processing is performed on signals received by a plurality of receivers 10 arranged at different positions. However, the present invention is not limited to this. Absent. The signal processing device 100 may perform processing for determining the identity of signals received at different times in a single receiver 10 or a receiver array having a plurality of receivers 10.

上述した実施の形態1において、周波数に関する特徴として、エネルギーがピークとなる周波数、周波数に関するエネルギーの広がりおよび周波数に関するエネルギーの重心などを例に挙げた。また、時間に関する特徴として、信号の持続時間、エネルギーがピークとなる時間、時間に関するエネルギーの広がりなどを例に挙げた。そして、エネルギー値の分布に関する特徴として、歪度、尖度などのモーメントなど例に挙げた。   In the first embodiment described above, the frequency-related features include the frequency at which the energy peaks, the spread of the energy related to the frequency, the center of gravity of the energy related to the frequency, and the like. In addition, as the characteristics relating to time, the duration of a signal, the time at which energy peaks, the spread of energy over time, and the like have been exemplified. Then, as a feature related to the distribution of the energy value, moments such as skewness and kurtosis are exemplified.

他にも、種々の特徴について、特徴量fを採用することができる。周波数に関しては、周波数変動、最低周波数、周波数に関するエネルギー分布の歪度、周波数に関するエネルギー分布の尖度などを特徴にした特徴量fを採用することができる。また、時間に関しては、時間に関するエネルギーの重心、時間に関するエネルギー分布の歪度、時間に関するエネルギー分布の尖度、時間に関するエネルギーの上昇率、時間に関するエネルギーの下降率などを特徴にした特徴量fを採用することができる。これらの特徴量f以外でも、受波器10が受波した信号が固有に有する特徴を採用することができる。 In addition, the feature value fk can be adopted for various features. As for the frequency, a characteristic amount fk characterized by frequency variation, the lowest frequency, the skewness of the energy distribution related to the frequency, the kurtosis of the energy distribution related to the frequency, and the like can be adopted. As for time, the feature amount f k is characterized by the center of gravity of energy with respect to time, the skewness of energy distribution with respect to time, the kurtosis of energy distribution with respect to time, the rate of increase of energy with respect to time, the rate of decrease of energy with respect to time, and the like. Can be adopted. Other than these feature values f k , it is possible to adopt features inherent in the signal received by the receiver 10.

上述した実施の形態1において、特徴角度相関部115が特徴角度相関値rangleを計算する際、主成分分析および最小二乗法を用いる手法について説明したが、これら以外の特徴量fの分布の傾きを計算する手法を用いることができる。 In the first embodiment described above, the characteristic angle correlation unit 115 when calculating a characteristic angular correlation value r angle, has been described a method using a principal component analysis and least squares method, the distribution of the feature amount f k other than those A method of calculating the inclination can be used.

また、上述した実施の形態1では、相関判定部114による特徴相関値rvectorを用いた線形性に基づく同一性判定を行った後に、特徴角度相関判定部116による特徴角度相関値rangleを用いた同一性判定を行った。しかしながら、判定の順序を逆にしてもよい。 In the above-described first embodiment, after the identity determination based on the linearity using the feature correlation value r vector by the correlation determination unit 114 is performed, the feature angle correlation value r angle by the feature angle correlation determination unit 116 is used. Was determined. However, the order of the determination may be reversed.

10,10a,10b 受波器
100 信号処理装置
110 演算処理装置
111,111a,111b 特徴抽出部
112,112a,112b 無次元化部
113 特徴相関部
114 相関判定部
115 特徴角度相関部
115A 相関行列計算部
115B 固有値分解部
115C 特徴角度相関値計算部
116 特徴角度相関判定部
117,117a,117b 重み付与部
120 記憶装置
121 特徴データベース
10, 10a, 10b Receiver 100 Signal processing unit 110 Arithmetic processing unit 111, 111a, 111b Feature extraction unit 112, 112a, 112b Non-dimensionalization unit 113 Feature correlation unit 114 Correlation determination unit 115 Feature angle correlation unit 115A Correlation matrix calculation Unit 115B eigenvalue decomposition unit 115C feature angle correlation value calculation unit 116 feature angle correlation determination unit 117, 117a, 117b weighting unit 120 storage device 121 feature database

Claims (10)

複数の信号内に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行う信号処理装置であって、
前記複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出部と、
前記複数種類の前記特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化部と、
無次元化された前記複数種類の前記特徴量の相関関係について、前記複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関部と、
前記特徴相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する相関判定部と、
前記複数種類の前記特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関部と、
前記特徴角度相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定部と
を備える信号処理装置。
A signal processing device that performs identity determination processing to determine whether the same signal is included in a plurality of signals,
A feature extraction unit that extracts a plurality of types of feature amounts from the plurality of signals;
A dimensionless unit for dimensionlessly converting the plurality of types of feature amounts,
A feature correlation unit that calculates a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature amounts with respect to the correlation between the plurality of types of feature amounts that have been made dimensionless,
A correlation determination unit that determines whether the same signal is included based on the feature correlation value,
A feature angle correlation unit that calculates a feature angle correlation value representing a gradient of a distribution in the plurality of types of feature amounts,
A signal processing device comprising: a feature angle correlation determination unit that determines whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.
前記特徴抽出部は、時間に関する特徴量、周波数に関する特徴量およびエネルギー値の分布のモーメントに関する前記特徴量のうち、1または複数の前記特徴量を、前記複数の信号から抽出する請求項1に記載の信号処理装置。   2. The feature extraction unit according to claim 1, wherein the feature extraction unit extracts one or a plurality of the feature amounts from the plurality of signals, among the feature amounts related to time, the feature amount related to the frequency, and the feature amount related to the moment of the energy value distribution. Signal processing device. あらかじめ得られたサンプルの信号を分析して得られた前記特徴量に係るデータを特徴データとして格納する特徴データベースを備え、
前記無次元化部は、
前記特徴データベースに格納された前記特徴データに基づいて、各特徴量の平均および標準偏差を計算し、前記特徴量の値と前記平均との差を標準偏差で割って、前記複数種類の前記特徴量をそれぞれ無次元化する請求項1または請求項2に記載の信号処理装置。
A feature database that stores data related to the feature amount obtained by analyzing a signal of a sample obtained in advance as feature data,
The dimensionless section,
Based on the feature data stored in the feature database, calculate an average and a standard deviation of each feature amount, divide a difference between the value of the feature amount and the average by a standard deviation, and calculate the plurality of types of the features. 3. The signal processing device according to claim 1, wherein the amounts are made dimensionless.
前記特徴角度相関部は、主成分分析を用いて、前記特徴角度相関値を計算する請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の信号処理装置。   The signal processing device according to claim 1, wherein the feature angle correlation unit calculates the feature angle correlation value using principal component analysis. 前記特徴角度相関部は、最小二乗法を用いて、前記特徴角度相関値を計算する請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の信号処理装置。   4. The signal processing device according to claim 1, wherein the feature angle correlation unit calculates the feature angle correlation value using a least squares method. 5. 無次元化された前記複数種類の前記特徴量のそれぞれに、特徴量の分布に基づいて重みを付与する重み付与部を備える請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の信号処理装置。   The signal processing device according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a weighting unit configured to weight each of the plurality of types of feature amounts that have been made dimensionless based on a distribution of the feature amounts. . あらかじめ得られたサンプルの信号を分析して得られた前記特徴量に係るデータを特徴データとして格納する特徴データベースを備え、
格納された前記特徴データに基づいて、特徴量の平均と標準偏差から、前記特徴量毎に前記重みが計算され、前記特徴データと関連づけられる請求項6に記載の信号処理装置。
A feature database that stores data related to the feature amount obtained by analyzing a signal of a sample obtained in advance as feature data,
7. The signal processing device according to claim 6, wherein the weight is calculated for each of the feature amounts from an average and a standard deviation of the feature amounts based on the stored feature data, and is associated with the feature data.
前記特徴角度相関部は、前記相関判定部が、前記同一の信号が含まれると判定した前記複数種類の前記特徴量に対して、前記特徴角度相関値を計算する請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の信号処理装置。   8. The feature angle correlation unit according to claim 1, wherein the feature angle correlation unit calculates the feature angle correlation value for the plurality of types of feature amounts determined by the correlation determination unit to include the same signal. The signal processing device according to claim 1. 複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、
前記複数種類の前記特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、
無次元化された前記複数種類の前記特徴量の相関関係について、前記複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、
前記特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、
前記同一の信号が含まれると仮判定したときに、前記複数種類の前記特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、
前記特徴角度相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程と
を有する信号処理方法。
A feature extraction step of extracting a plurality of types of feature amounts from a plurality of signals;
A dimensionless step of dimensionlessly converting the plurality of types of feature quantities,
A feature correlation value calculating step of calculating a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature amounts, for the correlation between the plurality of types of feature amounts that have been made dimensionless;
A correlation determination step of temporarily determining whether the same signal is included based on the feature correlation value,
A feature angle correlation value calculation step of calculating a feature angle correlation value representing a gradient of a distribution in the plurality of types of feature amounts, when it is provisionally determined that the same signal is included,
A characteristic angle correlation determining step of determining whether or not the same signal is included based on the characteristic angle correlation value.
複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、
前記複数種類の前記特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、
無次元化された前記複数種類の前記特徴量の相関関係について、前記複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、
前記特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、
前記同一の信号が含まれると仮判定したときに、前記複数種類の前記特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、
前記特徴角度相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程と
をコンピュータに行わせる信号処理方法のプログラム。
A feature extraction step of extracting a plurality of types of feature amounts from a plurality of signals;
A dimensionless step of dimensionlessly converting the plurality of types of feature quantities,
A feature correlation value calculating step of calculating a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature amounts, for the correlation between the plurality of types of feature amounts that have been made dimensionless;
A correlation determination step of temporarily determining whether the same signal is included based on the feature correlation value,
A feature angle correlation value calculation step of calculating a feature angle correlation value representing a gradient of a distribution in the plurality of types of feature amounts, when it is provisionally determined that the same signal is included,
A program of a signal processing method for causing a computer to perform a feature angle correlation determination step of determining whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.
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