JP2015210637A - 高速畳込近似装置、高速畳込近似方法、プログラム - Google Patents
高速畳込近似装置、高速畳込近似方法、プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015210637A JP2015210637A JP2014091387A JP2014091387A JP2015210637A JP 2015210637 A JP2015210637 A JP 2015210637A JP 2014091387 A JP2014091387 A JP 2014091387A JP 2014091387 A JP2014091387 A JP 2014091387A JP 2015210637 A JP2015210637 A JP 2015210637A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- array
- signal
- frequency conversion
- discrete
- square root
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】2L個の合成信号周波数変換係数を生成する合成信号周波数特性生成部と、奇数番目の配列を逆変換した結果の虚数部と所定の配列を逆変換した結果とが等しくなるような、所定の配列を奇数成分虚数配列として抽出する奇数成分虚数部抽出部と、偶数番目の配列に平方根ハニング窓を時間領域において適用した場合と等価な周波数領域の処理を実行して偶数成分窓かけ補正配列を取得する偶数成分窓かけ補正部と、奇数成分虚数配列と偶数成分窓かけ補正配列を加算する加算部と、加算された配列、あるいは加算され所定の信号処理を施した配列を逆変換して、時間領域の信号配列を取得する信号処理配列逆変換部と、時間領域の信号配列に平方根ハニング窓を施して、過去の信号配列と重畳する平方根ハニング窓かけ重畳部とを含む。
【選択図】図3
Description
yl(k)=a(k)+b(k)…(式1)
と表すことができる。
yl'(k)=a(k)+sw(k)b(k)…(式2)
と表される信号を周波数領域で近似していることになる。式2をさらに書き換えると、
yl'(k)=a(k)+sw(k)b(k)
= [a(k)+b(k)]+[ sw(k)-1]b(k)
=yl(k)+ [ sw(k)-1]b(k)…(式3)
となる。つまり、推定値yl’(k)は、yl(k)と、その近似誤差(sw(k)-1)b(k)の和として表される。したがって、図2の構成では、時間領域における線形畳込の出力yl(k)の配列を、周波数領域において、近似的に計算していることになる。
以下に、偶数成分窓かけ補正部111の具体的な実現方法について説明する。例えば、偶数成分窓かけ補正部111は、偶数番目の要素の配列Y(0),Y(2),...,Y(2L-2)を一旦、L点の逆離散周波数変換によって時間信号の配列に変換し、そこで、平方根ハニング窓sw(k)を適用した後、再び、離散周波数変換によって、周波数領域に変換したものを所望の信号配列として取得することが出来る。しかしながら、この手順に従うと、演算量の増加が避けられない。そのため、偶数成分窓かけ補正部111は、周波数領域において、直接等価な処理を実行するように構成することを考える。厳密に等価な処理は、偶数成分窓かけ補正部111は、平方根ハニング窓sw(k)を離散周波数変換してなる信号配列と、偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列Y(0),Y(2),...,Y(2L-2)との巡回畳込を実行すればよい。ただし、この場合も、巡回畳込に要する演算量は依然として大きい。そこで、本実施例では、偶数成分窓かけ補正部111は、平方根ハニング窓sw(k)を離散周波数変換してなる信号配列の要素のうち、その大きさが大きい順にK個の要素のみを用いて、偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列との巡回畳込を実行する(S111)。なお、KをK<Lを充たす整数とし、KはLの10分の1程度とすれば好適である。本実施例の高速畳込近似装置1は、上述のように、偶数成分窓かけ補正部111が、K個の要素に限り巡回畳込を実行することで、演算量の増加を抑えながら、精度の高い近似を実現することができる。
以下に、入力信号周波数特性保持部102の具体的な実現方法について説明する。例えば、入力信号周波数特性保持部102は、2L点の時間領域の参照信号配列を直接、離散周波数変換してもよい。
本発明の高速畳込近似装置は、線形畳込を周波数領域で実現する際に、近似対象を、方形窓で切り出された線形畳込出力の周波数信号配列とするのではなく、平方根ハニング窓で切り出された線形畳込出力の周波数領域信号配列とすることで、後段に続き、信号処理部の性能を高く維持する構成を実現している。
Claims (8)
- 有限の長さL以下のフィルタインパルス応答の配列hの後半に全体として長さ2Lとなる様に零配列を結合して得られる配列の離散フーリエ変換に相当する2L個の係数と、過去2L点に遡り蓄積された入力信号xの配列の離散周波数変換に相当する2L個の係数と、を各離散周波数毎に乗算して2L個の合成信号周波数変換係数を生成する合成信号周波数特性生成部と、
前記合成信号周波数変換係数からなる配列において最も低い離散周波数を偶数番目の配列の最初の係数として、前記合成信号周波数変換係数からなる配列中の奇数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列を逆離散周波数変換した結果の虚数部と、所定の配列を逆離散周波数変換した結果とが等しくなるような、前記所定の配列を奇数成分虚数配列として抽出する奇数成分虚数部抽出部と、
前記合成信号周波数変換係数からなる配列中の偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列に、半周期がLのサイン関数からなる平方根ハニング窓を時間領域において適用した場合と等価な周波数領域の処理を実行して偶数成分窓かけ補正配列を取得する偶数成分窓かけ補正部と、
前記奇数成分虚数配列と、前記偶数成分窓かけ補正配列を加算する加算部と、
前記加算された配列、あるいは前記加算された配列に所定の信号処理を施した配列を逆離散周波数変換して、時間領域の信号配列を取得する信号処理配列逆変換部と、
前記取得された時間領域の信号配列に前記平方根ハニング窓を施して、過去の信号配列と重畳する平方根ハニング窓かけ重畳部と、
を含む高速畳込近似装置。 - 請求項1に記載の高速畳込近似装置であって、
前記偶数成分窓かけ補正部が、
前記平方根ハニング窓を離散周波数変換してなる信号配列と、前記偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列との巡回畳込を実行する
高速畳込近似装置。 - 請求項1に記載の高速畳込近似装置であって、
KをK<Lを充たす整数とし、
前記偶数成分窓かけ補正部が、
前記平方根ハニング窓を離散周波数変換してなる信号配列の要素のうち、その大きさが大きい順にK個の要素のみを用いて前記偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列との巡回畳込を実行する
高速畳込近似装置。 - 請求項3に記載の高速畳込近似装置であって、
前記Kを前記Lの10分の1とする
高速畳込近似装置。 - 有限の長さL以下のフィルタインパルス応答の配列hの後半に全体として長さ2Lとなる様に零配列を結合して得られる配列の離散フーリエ変換に相当する2L個の係数と、過去2L点に遡り蓄積された入力信号xの配列の離散周波数変換に相当する2L個の係数と、を各離散周波数毎に乗算して2L個の合成信号周波数変換係数を生成する合成信号周波数特性生成ステップと、
前記合成信号周波数変換係数からなる配列において最も低い離散周波数を偶数番目の配列の最初の係数として、前記合成信号周波数変換係数からなる配列中の奇数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列を逆離散周波数変換した結果の虚数部と、所定の配列を逆離散周波数変換した結果とが等しくなるような、前記所定の配列を奇数成分虚数配列として抽出する奇数成分虚数部抽出ステップと、
前記合成信号周波数変換係数からなる配列中の偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列に、半周期がLのサイン関数からなる平方根ハニング窓を時間領域において適用した場合と等価な周波数領域の処理を実行して偶数成分窓かけ補正配列を取得する偶数成分窓かけ補正ステップと、
前記奇数成分虚数配列と、前記偶数成分窓かけ補正配列を加算する加算ステップと、
前記加算された配列、あるいは前記加算された配列に所定の信号処理を施した配列を逆離散周波数変換して、時間領域の信号配列を取得する信号処理配列逆変換ステップと、
前記取得された時間領域の信号配列に前記平方根ハニング窓を施して、過去の信号配列と重畳する平方根ハニング窓かけ重畳ステップと、
を含む高速畳込近似方法。 - 請求項5に記載の高速畳込近似方法であって、
前記偶数成分窓かけ補正ステップが、
前記平方根ハニング窓を離散周波数変換してなる信号配列と、前記偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列との巡回畳込を実行する
高速畳込近似方法。 - 請求項5に記載の高速畳込近似方法であって、
KをK<Lを充たす整数とし、
前記偶数成分窓かけ補正ステップが、
前記平方根ハニング窓を離散周波数変換してなる信号配列の要素のうち、その大きさが大きい順にK個の要素のみを用いて前記偶数番目の離散周波数に対応する係数からなる配列との巡回畳込を実行する
高速畳込近似方法。 - コンピュータを、請求項1から4の何れかに記載の高速畳込近似装置として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014091387A JP6154777B2 (ja) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | 高速畳込近似装置、高速畳込近似方法、プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014091387A JP6154777B2 (ja) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | 高速畳込近似装置、高速畳込近似方法、プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015210637A true JP2015210637A (ja) | 2015-11-24 |
JP6154777B2 JP6154777B2 (ja) | 2017-06-28 |
Family
ID=54612781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014091387A Active JP6154777B2 (ja) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | 高速畳込近似装置、高速畳込近似方法、プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6154777B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108872402A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-23 | 天津大学 | 超声波巴特沃斯、汉宁窗组合帯阻滤波方法 |
CN114417933A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-29 | 福州大学 | 一种基于能量重心法的扫频卷积变换时频分析方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS634710A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-09 | エヌ・ベ−・フィリップス・フル−イランペンファブリケン | 周波数域ブロック適応ディジタルフィルタ |
JP2005063137A (ja) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高速畳み込み近似方法、この方法を実施する装置、プログラム、記憶媒体 |
JP2005064844A (ja) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去方法、この方法を実施する装置、プログラム、記憶媒体 |
JP2005065231A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 信号処理装置及びその方法 |
-
2014
- 2014-04-25 JP JP2014091387A patent/JP6154777B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS634710A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-09 | エヌ・ベ−・フィリップス・フル−イランペンファブリケン | 周波数域ブロック適応ディジタルフィルタ |
JP2005065231A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 信号処理装置及びその方法 |
JP2005063137A (ja) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高速畳み込み近似方法、この方法を実施する装置、プログラム、記憶媒体 |
JP2005064844A (ja) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去方法、この方法を実施する装置、プログラム、記憶媒体 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108872402A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-23 | 天津大学 | 超声波巴特沃斯、汉宁窗组合帯阻滤波方法 |
CN108872402B (zh) * | 2018-05-08 | 2021-08-06 | 天津大学 | 超声波巴特沃斯、汉宁窗组合带阻滤波方法 |
CN114417933A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-29 | 福州大学 | 一种基于能量重心法的扫频卷积变换时频分析方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6154777B2 (ja) | 2017-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8626810B2 (en) | Method and system for finite impulse response (FIR) digital filtering | |
KR102545961B1 (ko) | 오디오 처리를 위한 다중 레이트 시스템 | |
JP5364271B2 (ja) | 変換器パラメータの最適推定装置および方法 | |
US9837098B2 (en) | Reduced-delay subband signal processing system and method | |
US8825415B2 (en) | Methods and apparatuses for estimation and compensation on nonlinearity errors | |
CN108011615B (zh) | 一种信号处理的方法和装置 | |
JP2018531555A (ja) | ビーム形成用途のための適応的位相歪曲のない振幅応答等化 | |
JP4127094B2 (ja) | 残響音生成装置およびプログラム | |
JP6154777B2 (ja) | 高速畳込近似装置、高速畳込近似方法、プログラム | |
JP6094479B2 (ja) | 音声処理装置、音声処理方法および音声処理プログラムを記録した記録媒体 | |
CN110267163A (zh) | 一种定向声音虚拟低频增强方法、系统、介质和设备 | |
JP6248923B2 (ja) | ディジタルフィルタ回路、ディジタルフィルタ処理方法及びディジタルフィルタ処理プログラム | |
KR20180045774A (ko) | 인터폴레이터 및 데시메이터를 위한 효율적인 다상 구조 | |
US20140105338A1 (en) | Low-delay filtering | |
JP7461020B2 (ja) | 音声信号処理装置、音声信号処理システム、音声信号処理方法、およびプログラム | |
JP6087760B2 (ja) | 音場収音再生装置、方法及びプログラム | |
JP4049720B2 (ja) | 高速畳み込み近似方法、この方法を実施する装置、プログラム、記憶媒体 | |
US20130030743A1 (en) | Method for identifying high-speed frequency response of multirate system and apparatus therefor | |
JP3920795B2 (ja) | 反響消去装置、方法、及び反響消去プログラム | |
Sharif et al. | Generic feasibility of perfect reconstruction with short FIR filters in multichannel systems | |
JP5762478B2 (ja) | ノイズ抑圧装置、ノイズ抑圧方法、及びそのプログラム | |
JP6151213B2 (ja) | 反響消去装置、反響消去方法、プログラム | |
CN101879072A (zh) | 用于超声成像的抽取滤波方法与装置 | |
JP6445417B2 (ja) | 信号波形推定装置、信号波形推定方法、プログラム | |
JP4814899B2 (ja) | 音響信号フィルタとそのフィルタリング方法と、そのプログラムと記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160714 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170519 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170602 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6154777 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |