JP2013258717A - 無線マイクロフォン信号を検出するための無線センサ及びその方法 - Google Patents
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Abstract
無線センサは一般的に、無線マイクロフォン信号を特定するためにエネルギー検出アプローチに依存するが、低い信号対雑音比環境が誤検出及び/又は誤警報をもたらす。
【解決手段】
無線マイクロフォン信号は、第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つチャネル周波数帯域中の周波数ビンの数を決定するために入力信号を処理し、ビンの数がゼロより大きい場合に、第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つ周波数ビンの位置を特定し、第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つ周波数ビンごとに、周波数ビンの狭い周波数帯域中の信号を処理し、第2の事前に決められた閾値を上回る前記狭い周波数帯域中の信号ピークの数を決定し、信号ピークの数に基づいてマイクロフォン信号の存在又は不在を示すメッセージを生成することにより検出される。
【選択図】図1
Description
ここで、Sk,n及びYk,nはそれぞれ、入力ブロックnのビンkに対するアキュムレータ140及びFFTモジュール130の出力を表す。NFFTはFFTサイズを表す。無線マイクロフォン信号の存在下におけるアキュムレータ140の出力を示す例示的なグラフが図2に示される。出力は2048のビンを含み、210としてラベル付けされたビンの集合体は、無線マイクロフォン信号のそれに対応する。
ここでXk,nは、ビン'k'(k≦NFFT)及び入力ブロック'n'に対するフィルタ340の出力である。パラメータHm,nはフィルタ係数を表す。値Yk,nは、FFTモジュール330の出力である。周波数領域フィルタ340は静的であり(すなわちその係数は時間から独立している)、そしてその長さは2M+1である。すなわち、2M+1個のサンプルが各々の出力データポイントXk,nを計算するために使用される。他の実施例において、周波数領域フィルタ340は、アキュムレータ350の出力に接続されることができる。図4Bは、周波数領域フィルタ340の処理後のアキュムレータ350の出力を示す。入力信号は、図4Aに示された信号をシミュレートするために使用された信号と同じ信号である。気がつくように、ここでは雑音成分が除去されて、結果として、検出の確率に著しく影響を与えずに、誤警報の確率が低減される。マイクロフォン信号が不在のときであっても、雑音成分が存在する可能性がある点に留意する必要がある。そのような場合において、無線センサ300は、雑音成分を無線マイクロフォン信号として識別しない。
ここで、
である。
Claims (15)
- 無線マイクロフォン信号を検出するための無線センサであって、
入力信号を周波数領域信号に変換するための高速フーリエ変換(FFT)モジュール、
前記FFTモジュールの出力信号を累算するためのアキュムレータ、及び
前記アキュムレータの出力信号を事前に決められた閾値と比較し、当該比較結果に基づいてマイクロフォン信号の存在又は不在を示すメッセージを生成するための決定ユニット、
を有する無線センサ。 - 1チャネルのみのチャネル周波数帯域を選択するための無線周波数(RF)フロントエンド、及び
前記入力信号をデジタル化するためのアナログデジタル変換器(ADC)、
をさらに有する、請求項1に記載の無線センサ。 - 前記FFTモジュールは前記入力信号を前FFT処理することがさらに可能であり、当該前FFT処理は、
前記入力信号を直流(DC)信号にダウンシフトし、
前記周波数帯域の帯域幅を持つローパスフィルタを適用し、
フィルタリングされた信号をダウンサンプリングする、
請求項2に記載の無線センサ。 - 前記アキュムレータの前記出力信号中の少なくとも1つの周波数ビンが前記事前に決められた閾値を上回る場合に、信号存在メッセージが生成される、請求項1に記載の無線センサ。
- マイクロフォン無線信号を検出するための無線センサであって、
入力信号を周波数領域信号に変換するための高速フーリエ変換(FFT)モジュール、
前記FFTモジュールの出力信号をフィルタリングするための周波数領域フィルタ、
前記周波数領域フィルタの出力信号を累算するためのアキュムレータ、及び
前記アキュムレータの出力信号を事前に決められた閾値と比較し、当該比較結果に基づいてマイクロフォン信号の存在又は不在を示すメッセージを生成するための決定ユニット、
を有する無線センサ。 - 1チャネルのみのチャネル周波数帯域を選択するための無線周波数(RF)フロントエンド、及び
前記入力信号をデジタル化するためのアナログデジタル変換器(ADC)、
をさらに有する、請求項5に記載の無線センサ。 - 前記FFTモジュールは前記入力信号を前FFT処理することがさらに可能であり、当該前FFT処理は、
前記入力信号を直流(DC)信号にダウンシフトし、
前記チャネル周波数帯域の帯域幅を持つローパスフィルタを適用し、
フィルタリングされた信号をダウンサンプリングする、
請求項6に記載の無線センサ。 - 前記FFTモジュールの前記出力信号のフィルタリングが、前記出力信号中の周波数ビンごとに、現在の周波数ビン、当該現在の周波数ビンの直前に先行するM個のビン及び当該現在の周波数ビンの直後に続くM個のビンの加重和を計算し、Mは、前記FFTモジュールのサイズ及び検出される信号の帯域幅に基づいて決定される、請求項5に記載の無線センサ。
- 前記アキュムレータの前記出力信号中の少なくとも1つの周波数ビンが前記事前に決められた閾値を上回る場合に、信号存在メッセージが生成される、請求項5に記載の無線センサ。
- 無線マイクロフォン信号を検出するための方法であって、
第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つチャネル周波数帯域中の周波数ビンの数を決定するために入力信号を処理し、
ビンの前記数がゼロより大きい場合に、前記第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つ前記周波数ビンの位置を特定し、
前記第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つ周波数ビンごとに、前記周波数ビンの狭い周波数帯域中の信号を処理し、
第2の事前に決められた閾値を上回る前記狭い周波数帯域中の信号ピークの数を決定し、
信号ピークの前記数に基づいてマイクロフォン信号の存在又は不在を示すメッセージを生成する、方法。 - 前記入力信号の処理がさらに、
FFT演算を用いて前記入力信号を周波数領域信号に変換し、
前記FFT演算の出力信号を累算し、
前記累算結果を前記第1の事前に決められた閾値と比較する、
ことを含む請求項10に記載の方法。 - 前記周波数ビンの前記狭い周波数帯域中の前記信号の処理がさらに、
前記周波数ビンの中心周波数にわたってバンドパスフィルタを設定し、前記バンドパスフィルタの周波数帯域はマイクロフォン信号の周波数帯域であり、
前記バンドパスフィルタの出力信号を直流信号に変換し、
前記信号をダウンサンプリングし、
FFT演算を用いて、ダウンサンプリングされた前記信号を周波数領域信号に変換し、
前記FFT演算の出力信号を累算すること、
を含む請求項10に記載の方法。 - 信号ピークの数が事前に決められた最大ピークの数を上回る場合、信号存在メッセージが生成される、請求項10に記載の方法。
- 前記チャネル周波数帯域が6MHzであり、前記狭い周波数帯域が200kHzである、請求項10に記載の方法。
- 無線マイクロフォン信号を検出するためのコンピュータ実行可能コードを記憶するコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、コンピュータで実行されると、当該コンピュータに、
第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つチャネル周波数帯域中の周波数ビンの数を決定するために入力信号を処理するステップ、
ビンの前記数がゼロより大きい場合に、前記第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つ前記周波数ビンの位置を特定するステップ、
前記第1の事前に決められた閾値を上回るエネルギーレベルを持つ周波数ビンごとに、前記周波数ビンのマイクロフォン信号周波数帯域中の信号を処理するステップ、
第2の事前に決められた閾値を上回る前記マイクロフォン信号周波数帯域中の信号ピークの数を決定するステップ、
信号ピークの前記数に基づいてマイクロフォン信号の存在又は不在を示すメッセージを生成するステップ、
を実行させる、コンピュータ可読媒体。
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