JP2005079893A - 信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 信号処理方法の提供。
【解決手段】 本発明は周知の周波数分割を利用したデータ伝送の方式を、伝達関数の特性を利用してのデータ伝送に変換する。即ち本発明は周波数分割のデータ伝送方式を、伝達関数によるデータ伝送方式に変換する方法を提供するものであり、本発明の一回に携帯できるデータ量は伝達関数の基底関数の個数により決定される。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明は周知の周波数分割を利用したデータ伝送の方式を、伝達関数の特性を利用してのデータ伝送に変換する。即ち本発明は周波数分割のデータ伝送方式を、伝達関数によるデータ伝送方式に変換する方法を提供するものであり、本発明の一回に携帯できるデータ量は伝達関数の基底関数の個数により決定される。
【選択図】 図1
Description
本発明は周波数分割のデータ伝送方式を、伝達関数によるデータ伝送方式に変換する信号処理方法に関する。
近年、無線通信テクノロジーの進歩に伴い、各種のデジタルモバイル製品、例えば携帯電話、ノートブック型パソコン、PDA等が人類の無線通信の願望を実現し、伝統的な有線電話の束縛から開放され、使用者を更に自由とし、人と人との距離を更に近づけている。
しかし、空間中で使用できる周波数は固定されており、さらに近隣の干渉と近い周波数帯の影響を受けるため、実際に使用できる周波数は相当に有限である。データ伝送に関しては、周波数幅は非常に貴重な資源である。
伝統的に、同一周波数幅範囲内で伝送できる信号数量を増す方式には四種類がある。第1種は比較的大きな周波数幅を比較的小さい範囲の周波数幅に分割し、その後、複数の信号を異なる周波数幅範囲に調整して同時に伝送する方法である。例えば伝統的なテレビジョンやブロードキャスティング放送局のブロードキャスティング信号はこのような方式で伝送される。しかし、干渉と技術上の問題を有するために分割できるチャンネル数量は有限であり、ゆえにこのような方式は周波数幅不足の問題を解決することができない。第2種の方式は、同じ伝送周波数にあって時分割する方式であり、複数の信号を小パケットに分割した後、異なる時間に同じ周波数で伝送し、信号受信端で各パケットを結合還元する。例えば伝統的なネットワーク信号伝送はこの技術を用いている。しかし、このような方式は伝送効率大幅に下がり、同時に伝送したい信号数量が一定程度まで多くなると、ネットワークが混み合う現象を発生する。第3種の方法は、上述の第1種の方法と第2種の方法を混合使用する。第4種のOFDM法は、サンプリング関数或いは類似サンプリング関数を利用し、時間軸上で異なる時間単位移動した後に形成される関数族が有する近似直交の特性により、この関数族を伝達関数の基底関数とし、
(そのうちTは基底関数中の移動最大時間、εは正の数)中で積分し、それぞれ携帯するデータを析出する。しかしこの方法には三つの欠点がある。即ち、(1)基底関数は僅かに近似直交とされ、復調時に誤差が発生し、且つ基底関数が多くなるほど誤差も大きくなる。(2)各基底関数の最小位相差は小さ過ぎてはならず、そうでなければ基底関数を近似直交させられず、特に基底関数が多くなると、Tが大きくなり、復調積分時間があまり小さくならなくなる。これはデータ伝送に必要な時間の増加を意味する。(3)サンプリング関数或いは類似サンプリング関数の必要とする周波数幅は事実上相当に大きく、その周波数幅節約の機能は有限である。
特許文献1には一種の多種類の信号の混合と分離の方法及びその装置が記載され、それは周波数幅を信号種類の増減により改変させるものである。この特許文献1は線形独立信号の分離できる特性を利用し、多種類の信号(例えばm個の信号Si (t),i=1,2,...m)の複数のサンプル(例えばn個のサンプルSi (tj ),j=1,1,...n)をキャプチャしそれぞれ相互に異なる線形独立信号を乗算し(例えばn個の相互に異なる弦波信号 iaj (t)をm乗する)、さらに相加して単一混合信号SM(t)(そのうち、
且つ
。)を形成し、伝送に供する。この単一混合信号は単一周波数幅だけを使用し、この周波数幅は選択する iaj (t)中の最大周波数幅により決定される。これにより、自由制御できる周波数幅(その周波数幅は伝送したい多種類の信号Si (t)の数量により影響を受けない)とされ、且つこの多種類の信号は同一時間に伝送され、それ以前の技術の問題を解決する。
また、特許文献2は、特許文献1の伝送する信号に、(1)不連続の断点が発生する、(2)伝送待機の信号が多過ぎると、各周波数の間の差異が小さ過ぎるために干渉を受けやすく、或いは分離処理しにくくなる、(3)連立方程式を解く方式により混合信号の分離を行なうため、演算時間が比較的長くかかり、生産コストが高い、という問題を改善したものである。このため、特許文献2では、混合信号SM(t)のほかに、wo を基本角周波として含む断点除去信号sin(pwo t)と同期信号sin(qwo t)を加えて新たな信号を生成し、伝送に供している。即ち、これを表示すると以下のようになる。
SMS(t)=Sin(pwo t)×SM(t)+Sin(qwo t)
同期信号に混合信号を併合して同時に伝送する非分段伝送のため、全体時間セクションサイクルはいずれもデータ信号の伝送に用いられ得る。且つこの信号の各時間セクションで0に下げられ、無断点の連続状態を現出する。このほか、選択線形独立信号 iaj (t)の周波数範囲は、
各線形独立信号 iaj (t)の間にはいずれも適当な間隔のギャップが保留され、且つこのギャップ範囲は周波数が高くなるにつれて増大し、信号処理の容易性を増す。
SMS(t)=Sin(pwo t)×SM(t)+Sin(qwo t)
同期信号に混合信号を併合して同時に伝送する非分段伝送のため、全体時間セクションサイクルはいずれもデータ信号の伝送に用いられ得る。且つこの信号の各時間セクションで0に下げられ、無断点の連続状態を現出する。このほか、選択線形独立信号 iaj (t)の周波数範囲は、
しかし、特許文献1と特許文献2は同様に周波数幅の正弦を有している。例えば、一つの実施例を挙げて説明すると、50−2000Hzの周波数幅では、干渉を避けるため、50Hzを以てインターバルとし、即ち、50、100、150、200...2000Hz等400個のチャンネルで同時にデータ伝送が行なえる。しかし同一時間にはただ400個のデータを伝送でき、このため1950Hz周波数幅は、
(Tは一つの時間セクション)の信号を搬送できる。当然、インターバルを縮小することで効率を増すことはできるが、インターバル縮小には隣り合うチャンネル相互の干渉を考慮しなければならない。このため干渉処理の電気回路を増す必要があり、通常はインターバルが短くなれば、処理のために必要な回路は複雑となり、コストも高くなる。このため効率を増すためにインターバルを短縮するのに必要なコストは相当に高く、経済的に符合しない。
このほか、特許文献2では実施時に、同期信号の検出不良の問題が出現する。実際の電気回路は多くの従動性素子、例えば抵抗、キャパシタ、インダクタ等を使用しなければならず、これらの素子は自身の誤差が5−30%に達し得て、範囲が相当に大きく、相乗後の誤差累積は更に無視できず、このため特許文献2の受信端が受信する同期信号は位相差を発生しうる。これはSin(qwo t+θ)と表示できる。これにより実際には先にθ値を評価して、位相シフトの影響を打ち消さねば正確にキャッチできない。しかし、誤差が多くなりすぎると、同期信号を完全には掌握できなくなり、実用性が非常に限定された。
本発明の主要な目的は、伝送周波数幅の問題を解決する一種の信号処理方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、信号同期の問題を克服する一種の信号処理方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、信号同期の問題を克服する一種の信号処理方法を提供することにある。
請求項1の発明は、信号処理方法において、A.データ信号をサンプリングし並びに伝達関数を取得するステップと、B.該伝達関数を利用してすでにサンプリングした該データ信号をエンコードして伝送信号を得るステップと、を具え、
Aのステップで、データ信号をサンプリングして全部でm個のサンプルを取り、各サンプリングで量子化値を得て、それをbi ,i=1...mと表示し、該伝達関数は複数の基底関数と一つの周波数関数f(t)を選択するステップと、該複数の基底関数と該周波数関数を利用して該伝達関数を生成するステップとにより取得し、
そのうち複数の基底関数は、各基底関数が、
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する、
との条件を満たし、各基底関数g(n,t)は
の形式で表示でき、
hは一つの関数形式を代表し、
kは複数の基底関数の総数を代表し、
nは第n個の基底関数を代表し、
tは時間パラメータを代表し、
そのうち該周波数関数f(t)は、その周波数幅がfn とされ、サイクルがTとされ、 該複数の基底関数と該周波数関数を利用して生成した伝達関数は、
と表示でき、
Bのステップで、必要な周波数幅はfn とされ、伝送信号は、
と表示されうる、
以上を特徴とする、信号処理方法としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の信号処理方法において、デコード方法は、伝送信号と各基底関数を相乗し並びに総計し、逐一データ信号を求め、それは
と表示でき、そのうちcn は定数とされることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項3の発明は、請求項1記載の信号処理方法において、複数の基底関数を正規化(Normalization)関数とすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の信号処理方法において、基底関数をサイン関数、コサイン関数、及びサイン関数とコサイン関数を結合させたもののいずれかとすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項5の発明は、信号処理方法において、複数の基底関数と一つの周波数関数f(t)を選択するステップと、該複数の基底関数と該周波数関数を利用して伝達関数を生成するステップとを具え、
各基底関数は、
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する、
との条件を満たし、各基底関数g(n,t)は
の形式で表示でき、
hは一つの関数形式を代表し、
kは複数の基底関数の総数を代表し、
nは第n個の基底関数を代表し、
tは時間パラメータを代表し、
そのうち該周波数関数f(t)は、サイクルがTとされ、
該複数の基底関数と該周波数関数を利用して生成した伝達関数は、
と表示できることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項6の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、伝達関数をデータ信号をエンコードして伝送信号を生成するのに用い、該伝送信号は、
と表示でき、そのうち、bi ,i=1...mはサンプリングと量子化処理後のデータ信号とされることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項7の発明は、請求項6記載の信号処理方法において、デコード方法は、伝送信号と各基底関数を相乗し並びに総計し、逐一データ信号を求め、それは
と表示でき、そのうちcn は定数とされることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項8の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、複数の基底関数を正規化(Normalization)関数とすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項9の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、基底関数をサイン関数、コサイン関数、及びサイン関数とコサイン関数を結合させたもののいずれかとすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項10の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、基底関数を先に完成し並びに記憶装置に保存することを特徴とする、信号処理方法としている。
Aのステップで、データ信号をサンプリングして全部でm個のサンプルを取り、各サンプリングで量子化値を得て、それをbi ,i=1...mと表示し、該伝達関数は複数の基底関数と一つの周波数関数f(t)を選択するステップと、該複数の基底関数と該周波数関数を利用して該伝達関数を生成するステップとにより取得し、
そのうち複数の基底関数は、各基底関数が、
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する、
との条件を満たし、各基底関数g(n,t)は
hは一つの関数形式を代表し、
kは複数の基底関数の総数を代表し、
nは第n個の基底関数を代表し、
tは時間パラメータを代表し、
そのうち該周波数関数f(t)は、その周波数幅がfn とされ、サイクルがTとされ、 該複数の基底関数と該周波数関数を利用して生成した伝達関数は、
Bのステップで、必要な周波数幅はfn とされ、伝送信号は、
以上を特徴とする、信号処理方法としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の信号処理方法において、デコード方法は、伝送信号と各基底関数を相乗し並びに総計し、逐一データ信号を求め、それは
請求項3の発明は、請求項1記載の信号処理方法において、複数の基底関数を正規化(Normalization)関数とすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の信号処理方法において、基底関数をサイン関数、コサイン関数、及びサイン関数とコサイン関数を結合させたもののいずれかとすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項5の発明は、信号処理方法において、複数の基底関数と一つの周波数関数f(t)を選択するステップと、該複数の基底関数と該周波数関数を利用して伝達関数を生成するステップとを具え、
各基底関数は、
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する、
との条件を満たし、各基底関数g(n,t)は
hは一つの関数形式を代表し、
kは複数の基底関数の総数を代表し、
nは第n個の基底関数を代表し、
tは時間パラメータを代表し、
そのうち該周波数関数f(t)は、サイクルがTとされ、
該複数の基底関数と該周波数関数を利用して生成した伝達関数は、
請求項6の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、伝達関数をデータ信号をエンコードして伝送信号を生成するのに用い、該伝送信号は、
請求項7の発明は、請求項6記載の信号処理方法において、デコード方法は、伝送信号と各基底関数を相乗し並びに総計し、逐一データ信号を求め、それは
請求項8の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、複数の基底関数を正規化(Normalization)関数とすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項9の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、基底関数をサイン関数、コサイン関数、及びサイン関数とコサイン関数を結合させたもののいずれかとすることを特徴とする、信号処理方法としている。
請求項10の発明は、請求項5記載の信号処理方法において、基底関数を先に完成し並びに記憶装置に保存することを特徴とする、信号処理方法としている。
本発明は、伝送周波数幅の問題を解決する一種の信号処理方法を提供している。
本発明はまた、信号同期の問題を克服する一種の信号処理方法を提供している。
本発明はまた、信号同期の問題を克服する一種の信号処理方法を提供している。
本発明の信号処理方法は、データ信号のサンプリングステップ、伝達関数を選択するステップ、伝達関数を利用してすでにサンプリングしたデータ信号をエンコードして伝送信号とするステップ、を具えている。
データ信号のサンプリングステップでは、m個をサンプリングし、そのうち各サンプリングで量子化(Quantization)値を得て、それをbi ,i=1...mと表示する。
伝達関数を選択するステップは、更に以下のステップを有する。
複数の基底関数を選択するステップ。各基底関数は以下を満足させるものとする。
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交し、
各基底関数g(n,t)は
の形式で表示でき、そのうち、hは一つの関数形式を代表し、kは複数のベース関 数の総数を代表し、nは第n個の基底関数を代表し、tは時間パラメータを代表
する。
一つの周波数関数f(t)を選択し、その周波数をfとなすステップ。
複数の基底関数と該周波数関数を利用して伝達関数を生成し、これを、
と表示する。
伝達関数を利用してすでにサンプリングしたデータ信号をエンコードして伝送信号とするステップでは、伝送信号の周波数がfとされ、
と表示できる。
データ信号のサンプリングステップでは、m個をサンプリングし、そのうち各サンプリングで量子化(Quantization)値を得て、それをbi ,i=1...mと表示する。
伝達関数を選択するステップは、更に以下のステップを有する。
複数の基底関数を選択するステップ。各基底関数は以下を満足させるものとする。
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交し、
各基底関数g(n,t)は
する。
一つの周波数関数f(t)を選択し、その周波数をfとなすステップ。
複数の基底関数と該周波数関数を利用して伝達関数を生成し、これを、
伝達関数を利用してすでにサンプリングしたデータ信号をエンコードして伝送信号とするステップでは、伝送信号の周波数がfとされ、
図1は本発明のフローチャートである。本発明の精神は、複数の相互直交する関数を利用してデータを伝送する方法を、従来の周波数分割して異なる周波数でデータを伝送する方式の代わりに採用することにある。
本発明の方法は以下のステップを有している。
ステップ1: データ信号に対するサンプリング。信号をデジタル形式でデータ伝送することでエラー率を減らすことができ、並びに回路上で容易に実現できる。ゆえに、現在ほとんどの信号処理がいずれもデジタルシステムを採用している。本発明は信号に対するサンプリング並びに量子化処理を行ない、全部でm個のサンプルを取り、各サンプリング点をbi ,i=1...mと表示する。当然、サンプリング点の個数はサンプリング定理(Sampling Theorem)に符合する必要があり、これによりひずみを防止できる。
ステップ2: 以下のステップで伝達関数を生成し、伝送時のデータ搬送に供する。
ステップ21: 複数の基底関数を選択するステップ。各基底関数は以下を満足させ るものとする。
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する。
これらの条件をどのように設定する必要があるかは後のデコード部分で詳しく説明する 。
各基底関数g(n,t)は
の形式で表示でき、そのうち、hは一つの関数符号形式を代表し、複数の異なる周波数 のサイン関数、或いはコサイン関数或いは両者を結合したものとする。
kは複数の基底関数の総数を代表する。nは第n個の基底関数を代表し、tは時間パラ メータを代表する。
ステップ22: サイクルをTとする周波数関数f(t)を選択する。周波数関数f (t)は、周期がTの条件に符合する任意のものを選択し、且つ周波数帯域の範囲 は自由に選択できるが、基底関数の一つとすることはできない。
ステップ23: 複数の基底関数と該周波数関数を利用して伝達関数を生成し、これ を、
と表示する。
ステップ3: 伝達関数を利用してすでにサンプリングしたデータ信号をエンコードし て伝送信号SM(t)とする。伝送信号の値は各サンプリング点に該サンプリング点 の対応する伝達関数値を乗じたものに等しく、
と表示できる。伝送信号の周波数帯域範囲は周波数関数の周波数帯域範囲により決定される。この実施例では、伝送時の周波数帯域範囲は周波数関数の周波数帯域範囲と同様であり、即ち設計者が自由に伝送周波数帯域範囲を決定できる。別の実施例では周波数関数が特定周波数例えば200Hzに指定される。これにより従来のある周波数範囲を必要とする伝送は、必要な特定周波数に圧縮すればよくなる。
受信端は該伝送信号SM(t)を受け取った後にデコード作業を行なってサンプリング量子化後のデータ信号値を取得する必要がある。デコード方法は、該伝送信号と各基底関数を相乗した後の総計で、
と表示できる。そのうち、Cnは定数で、(1)よりSM(t)が含む全ての基底関数の成分を知ることができ、Euler−Maclaurin公式に基づき、
そのうち、B2Sはベルネオリ(Berneolli)数を表す。この式中の第2項は基底関数がいずれもサイクルがTのサイクル関数であるため、g(i,T)=g(i,0),g(j,T)=g(j,0)で、第2項は0とされる。第3項はいわゆる多次微分項であり、その基底関数はいずれも奇関数或いは偶関数であり、サイクルがTのサイクル関数下で、第3項も0となる。ゆえに、もとの式が簡易化され、
となり、また、各基底関数は直交関数であるため、
そのうち、Ci は定数であり、ゆえに自己に自己を乗じる状況を除いては、各基底関数のその他の基底関数を乗じた結果はいずれも0に等しくなる。これにより、デコード時の伝送信号はその対応する基底関数を乗じて、さらにCi で除算すれば、関係データ信号のサンプリング点数値を得ることができ、順次異なる基底関数を乗じて、全てのデータ信号のサンプリング点数値を取得し、データ伝送の目的を達成することができる。
ステップ1: データ信号に対するサンプリング。信号をデジタル形式でデータ伝送することでエラー率を減らすことができ、並びに回路上で容易に実現できる。ゆえに、現在ほとんどの信号処理がいずれもデジタルシステムを採用している。本発明は信号に対するサンプリング並びに量子化処理を行ない、全部でm個のサンプルを取り、各サンプリング点をbi ,i=1...mと表示する。当然、サンプリング点の個数はサンプリング定理(Sampling Theorem)に符合する必要があり、これによりひずみを防止できる。
ステップ2: 以下のステップで伝達関数を生成し、伝送時のデータ搬送に供する。
ステップ21: 複数の基底関数を選択するステップ。各基底関数は以下を満足させ るものとする。
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する。
これらの条件をどのように設定する必要があるかは後のデコード部分で詳しく説明する 。
各基底関数g(n,t)は
kは複数の基底関数の総数を代表する。nは第n個の基底関数を代表し、tは時間パラ メータを代表する。
ステップ22: サイクルをTとする周波数関数f(t)を選択する。周波数関数f (t)は、周期がTの条件に符合する任意のものを選択し、且つ周波数帯域の範囲 は自由に選択できるが、基底関数の一つとすることはできない。
ステップ23: 複数の基底関数と該周波数関数を利用して伝達関数を生成し、これ を、
ステップ3: 伝達関数を利用してすでにサンプリングしたデータ信号をエンコードし て伝送信号SM(t)とする。伝送信号の値は各サンプリング点に該サンプリング点 の対応する伝達関数値を乗じたものに等しく、
受信端は該伝送信号SM(t)を受け取った後にデコード作業を行なってサンプリング量子化後のデータ信号値を取得する必要がある。デコード方法は、該伝送信号と各基底関数を相乗した後の総計で、
ある実施例では、各基底関数をいずれも正規化(Normalization)処理し、(3)式が以下のように変成する、
即ち、デコードの過程でCi で除算する必要がなくなり、デコードの方法が簡易化されて、
となり、受信端の回路設計を減少でき、さらに本発明の実用性を増す。
ある実施例では、伝送する信号が、少なくとも二つのサイクルとされ、さらに
から分かるように、tはどの一点で計算を開始しても、いずれも完全に一つのサイクルの情報をキャッチでき、信号同期信号の処理が難しいという問題を解決できる。
本発明の主要な貢献は、伝統的な周波数分割データ伝送の方式を、伝達関数の特性によるデータ伝送に変換したことにある。即ち、困難点を周波数のインターバルの問題から基底関数の個数の問題に変換した。これにより、基底関数のサーチが相当に重要となる。前述したように、基底関数の制限には以下の四つがある。即ち、(a)基底関数は偶関数或いは奇関数でなければならない、(b)基底関数は連続関数でなければならない、(c)基底関数はサイクル関数でなければならず、その周期はTとされる、(d)基底関数はその他の基底関数と直交しなければならない。条件(a)(b)(c)は簡単に満足されうるが、条件(d)は多種類の方法により求めることができる。著名な方法は、関数h1 ,h2 ,h3 ...hn 個がある時、以下の方法で相互に直交する関数H1 ,H2 ,H3 ...Hn を得る、というものである。即ち、
H1 =h1
H2 =α21h1 +α22h2
H3 =α31h1 +α32h2 +α33h3
・
・
Hn =αn1h1 +αn2h2 +αn3h3 ・・・+αnnhn
後ろになるほど計算が複雑となり、取得も困難となるが、理論上は無限に多くの直交関数を取得できる。実際の応用上は、伝達関数の基底関数を先に選定して、データ伝送時に新たに選択する必要をなくし、ROM、PROM、EPROM、EEPROM等の記憶装置を利用して基底信号を保存し、伝送時に直接メモリより読み出し、こうして本発明の目的を達成する。
H1 =h1
H2 =α21h1 +α22h2
H3 =α31h1 +α32h2 +α33h3
・
・
Hn =αn1h1 +αn2h2 +αn3h3 ・・・+αnnhn
後ろになるほど計算が複雑となり、取得も困難となるが、理論上は無限に多くの直交関数を取得できる。実際の応用上は、伝達関数の基底関数を先に選定して、データ伝送時に新たに選択する必要をなくし、ROM、PROM、EPROM、EEPROM等の記憶装置を利用して基底信号を保存し、伝送時に直接メモリより読み出し、こうして本発明の目的を達成する。
図2、3は本発明の具体的実施例のブロック図である。図2はエンコード部分のブロック図であり、前述のように本発明の基底関数及び周波数関数はいずれも先に求めることができ、並びに記憶装置中に保存する。本実施例ではk個の演算ユニット51を利用して
の計算を完成し、そのうち、各演算ユニット51は二つの入力を具え、そのうちの一つは周波数関数で、もう一つは第i個の基底関数、i=1...kである。さらにk個の乗算器52及び加算器53を利用して
の値を計算し、最後にデジタル・アナログ変換器54を介して、伝送信号SM(t)を伝送する。ある実施例では、周波数関数は
f(t)=1/(2+cosωt)、そのうちω=2π/Tである。基底関数はg(i,t)=cos(iωt)を選択しうる。
f(t)=1/(2+cosωt)、そのうちω=2π/Tである。基底関数はg(i,t)=cos(iωt)を選択しうる。
図3を参照されたい。これは本発明のデコード部分のブロック図である。bi ,i=1...kを求めるため、まず伝送信号SM(t)をアナログ・デジタル変換器61で変換した後に、k個の処理ユニット62に送る。各処理ユニット62は伝送信号を特定基底関数と演算し、最後に順にb1 x1 ,b2 x2 ,b3 x3 ,...bk xk を得る。そのうち、x1 ,x2 ,x2 ,...xk は定数である。これにより利用の前に、先にそれぞれをx1 ,x2 ,x2 ,...xk で除してb1 ,b2 ,b3 ,...bk を得る。別の実施例では、各基底関数は正規化処理され、即ちx1 =x2 =x3 =・・・=xk =yで、yは定数とされ、利用時に各処理ユニットが直接yで除算して必要なデータを得ることができ、更に便利とされる。
最後に以下を強調する。説明に便利であるように、図1では本発明がステップ1、ステップ2、ステップ3に分けられ、そのうちステップ2はさらにステップ21、ステップ22及びステップ23に分けられている。事実上、ステップ1とステップ2の前後の順序は置き換えることができ、ステップ21とステップ22も置き換えることができ、本発明を実行する時、先にデータ信号に対してサンプリングしてから伝達関数を生成しても、先に伝達関数を生成してからデータ信号に対してサンプリングしてもよく、当然これらを同時に行なってもよい。同様に伝達関数生成時に、先に基底関数を選択してから周波数関数を選択しても、先に周波数関数を選択してから基底関数を選択しても、或いは同時にこれらを選択してもよい。以上のステップ1、ステップ2、及びステップ21、ステップ22の前後の順序はいずれも本発明の精神より逸脱するものではない。
以上は本発明の好ましい実施例の説明であり、本発明の請求範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
1 データ信号に対するサンプリング並びに量子化
2 伝達関数生成
3 伝達関数を利用しサンプリングしたデータ信号をエンコードする
51 演算ユニット
52 乗算器
53 加算器
54 デジタル・アナログ変換器
61 アナログ・デジタル変換器
62 処理ユニット
2 伝達関数生成
3 伝達関数を利用しサンプリングしたデータ信号をエンコードする
51 演算ユニット
52 乗算器
53 加算器
54 デジタル・アナログ変換器
61 アナログ・デジタル変換器
62 処理ユニット
Claims (10)
- 信号処理方法において、A.データ信号をサンプリングし並びに伝達関数を取得するステップと、B.該伝達関数を利用してすでにサンプリングした該データ信号をエンコードして伝送信号を得るステップと、を具え、
Aのステップで、データ信号をサンプリングして全部でm個のサンプルを取り、各サンプリングで量子化値を得て、それをbi ,i=1...mと表示し、該伝達関数は複数の基底関数と一つの周波数関数f(t)を選択するステップと、該複数の基底関数と該周波数関数を利用して該伝達関数を生成するステップとにより取得し、
そのうち複数の基底関数は、各基底関数が、
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する、
との条件を満たし、各基底関数g(n,t)は
hは一つの関数形式を代表し、
kは複数の基底関数の総数を代表し、
nは第n個の基底関数を代表し、
tは時間パラメータを代表し、
そのうち該周波数関数f(t)は、その周波数幅がfn とされ、サイクルがTとされ、 該複数の基底関数と該周波数関数を利用して生成した伝達関数は、
Bのステップで、必要な周波数幅はfn とされ、伝送信号は、
以上を特徴とする、信号処理方法。 - 請求項1記載の信号処理方法において、複数の基底関数を正規化(Normalization)関数とすることを特徴とする、信号処理方法。
- 請求項1記載の信号処理方法において、基底関数をサイン関数、コサイン関数、及びサイン関数とコサイン関数を結合させたもののいずれかとすることを特徴とする、信号処理方法。
- 信号処理方法において、複数の基底関数と一つの周波数関数f(t)を選択するステップと、該複数の基底関数と該周波数関数を利用して伝達関数を生成するステップとを具え、
各基底関数は、
aは偶関数(even function)或いは奇関数(odd functio n)のいずれかである、
bは連続(continuous)関数である、
cはサイクル関数で、そのサイクルはTである、
dはその他の基底関数と直交する、
との条件を満たし、各基底関数g(n,t)は
hは一つの関数形式を代表し、
kは複数の基底関数の総数を代表し、
nは第n個の基底関数を代表し、
tは時間パラメータを代表し、
そのうち該周波数関数f(t)は、サイクルがTとされ、
該複数の基底関数と該周波数関数を利用して生成した伝達関数は、
- 請求項5記載の信号処理方法において、複数の基底関数を正規化(Normalization)関数とすることを特徴とする、信号処理方法。
- 請求項5記載の信号処理方法において、基底関数をサイン関数、コサイン関数、及びサイン関数とコサイン関数を結合させたもののいずれかとすることを特徴とする、信号処理方法。
- 請求項5記載の信号処理方法において、基底関数を先に完成し並びに記憶装置に保存することを特徴とする、信号処理方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003307690A JP2005079893A (ja) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | 信号処理方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007143143A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Alcatel | マルチキャリア無線通信システムにおけるチャネル品質情報を送る方法ならびに対応するユーザ端末および基地局 |
JP7367560B2 (ja) | 2020-02-26 | 2023-10-24 | 沖電気工業株式会社 | 信号分析装置、信号分析方法およびプログラム |
-
2003
- 2003-08-29 JP JP2003307690A patent/JP2005079893A/ja active Pending
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