JP3089794B2 - Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter - Google Patents

Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter

Info

Publication number
JP3089794B2
JP3089794B2 JP04061257A JP6125792A JP3089794B2 JP 3089794 B2 JP3089794 B2 JP 3089794B2 JP 04061257 A JP04061257 A JP 04061257A JP 6125792 A JP6125792 A JP 6125792A JP 3089794 B2 JP3089794 B2 JP 3089794B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
multiplier
constant
circuit
value
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04061257A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05226976A (en
Inventor
昭彦 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP04061257A priority Critical patent/JP3089794B2/en
Priority to CA002074782A priority patent/CA2074782C/en
Priority to DE69222592T priority patent/DE69222592T2/en
Priority to EP92113011A priority patent/EP0525772B1/en
Priority to US07/924,340 priority patent/US5475632A/en
Publication of JPH05226976A publication Critical patent/JPH05226976A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3089794B2 publication Critical patent/JP3089794B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、適応フィルタ(アダプ
ティブ・フィルタ)を用いて未知システムを同定する方
法及び装置に関する。このようなアダプティブ・フィル
タは、2線/4線変換部で生じるエコーを除去するため
のエコー・キャンセラ、伝送路上で受ける符号間干渉を
除去するための等化器、音響入力用のマイクロホンに漏
れ込むノイズを除去するためのノイズ・キャンセラ、ス
ピーカからマイクロホンに至る音響結合によって生じる
ハウリングを除去するためのハウリング・キャンセラ等
に応用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for identifying an unknown system using an adaptive filter (adaptive filter). Such an adaptive filter leaks to an echo canceller for removing an echo generated in a 2-wire / 4-wire conversion unit, an equalizer for removing intersymbol interference received on a transmission path, and a microphone for acoustic input. It is applied to a noise canceller for removing noise to be included, a howling canceller for removing howling caused by acoustic coupling from a speaker to a microphone, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常アダプティブ・フィルタによる未知
システムの同定は、同定しようとする未知系とアダプテ
ィブ・フィルタに同一の信号を入力し、未知系出力から
アダプティブ・フィルタ出力を差引いて得られる同定誤
差(以下、これを誤差信号と呼ぶ)を用いてアダプティ
ブ・フィルタの係数を更新することによって行なわれ
る。このようなアダプティブ・フィルタによる未知シス
テムの同定の応用として、エコー・キャンセラ、等化
器、ノイズ・キャンセラ、ハウリング・キャンセラなど
が知られている。(アダプティブ・シグナル・プロセシ
ング(ADAPTIVE SIGNAL PROCES
SING)、プレンティス・ホール社(PRENTIC
E−HALL)、1985年;以下、「文献1」)これ
らの応用におけるアダプティブ・フィルタの基本動作は
ほとんど同じなので、ここではノイズ・キャンセラを例
に取って説明する。
2. Description of the Related Art Usually, the identification of an unknown system by an adaptive filter is performed by inputting the same signal to the unknown system to be identified and the adaptive filter, and subtracting the output of the adaptive filter from the output of the unknown system. This is hereinafter referred to as an error signal) to update the coefficients of the adaptive filter. Echo cancellers, equalizers, noise cancellers, howling cancellers, and the like are known as applications of identification of unknown systems using such adaptive filters. (Adaptive Signal Processing (ADAPTIVE SIGNAL PROCES)
SING), Prentice Hall (PRENIC)
E-HALL), 1985; hereinafter, "Document 1") Since the basic operation of the adaptive filter in these applications is almost the same, a description will be given of a noise canceller as an example.

【0003】ノイズ・キャンセラはノイズ源から主入力
端子までノイズが通る経路のインパルス応答を近似する
伝送関数を持つ適応(アダプティブ)・フィルタを用い
て、主入力端子に混入するノイズ成分に対応した擬似ノ
イズ(ノイズ・レプリカ)を生成することにより、主入
力端子に混入して信号に妨害を与えるノイズを抑圧する
ように動作する。この時、アダプティブ・フィルタの各
タップ係数は、ノイズと信号が混在した混在信号からノ
イズ・レプリカを差し引いた差信号と参照入力端子にて
得られる参照ノイズとの相関をとることにより逐次修正
される。このようなアダプティブ・フィルタの係数修正
すなわちノイズ・キャンセラの収束アルゴリズムの代表
的なものとしてLMSアゴリズム(LMS ALGOR
ITHM)(文献1)とラーニング・アイデンティフィ
ケーション・メソッド(LEARNING IDENT
IFICATION METHOD;LIM)(アイイ
ーイーイー・トランザクションズ・オン・オートマティ
ック・コントロール(IEEE TRANSACTIO
NS ON AUTOMATIC CONTROL)1
2巻3号、1967年、282−287ページ参照;以
下、「文献2」)が知られている。
A noise canceller uses an adaptive (adaptive) filter having a transfer function that approximates an impulse response of a path through which noise passes from a noise source to a main input terminal, and uses a pseudo filter corresponding to a noise component mixed into the main input terminal. By generating noise (noise replica), it operates so as to suppress noise that enters the main input terminal and interferes with the signal. At this time, each tap coefficient of the adaptive filter is sequentially corrected by correlating a difference signal obtained by subtracting a noise replica from a mixed signal in which noise and a signal are mixed and a reference noise obtained at a reference input terminal. . As a typical example of such a coefficient correction of the adaptive filter, that is, a convergence algorithm of the noise canceller, an LMS algorithm (LMS ALGOR) is used.
ITHM) (Reference 1) and Learning Identification Method (LEARNING IDENT)
IFICATION METHOD; LIM) (IEE Transactions on Automatic Control (IEEE TRANSACTION)
NS ON AUTOMATIC CONTROL) 1
Vol. 2, No. 3, 1967, pp. 282-287; hereinafter, "Literature 2") is known.

【0004】図14は、従来のノイズ・キャンセラの一
構成例を示したブロック図である。主入力端子1におい
て検出された信号とノイズとの混在信号は、減算器4に
供給される。一方、参照入力端子2において検出された
参照ノイズはアダプティブ・フィルタ3に供給される。
アダプティブ・フィルタ3によって発生されたノイズ・
レプリカが、減算器4にて混在信号から減算されること
によってノイズ成分が消去され、信号が出力端子5へ供
給される。減算器4の出力は同時に乗算器13へ供給さ
れて2α倍され、アダプティブ・フィルタ3の係数更新
に使用される。ここにαは定数で、ステップ・サイズと
呼ばれる。いま、信号sk (但し、kは時刻を示す指
標)、参照ノイズをnk 、消去しようとするノイズをv
k ,sk が受ける付加ノイズをδkとすると、入力端子
1より減算器4に供給される信号Wkは次式で表され
る。 Wk =sk +vk +δk .........................................(1) ノイズ・キャンセラの目的は、式(1)におけるノイズ
成分vk のレプリカukを生成し、ノイズを消去するこ
とである。図14において、アダプティブ・フィルタ
3、減算器4、乗算器13からなる閉ループ回路を用い
て、適応的にノイズ・レプリカuk を生成することによ
り、減算器4の出力信号として次式に示す差信号dk
得ることができる。 dk =sk +vk −uk ..........................................(2) 但し、一般にδk はsk に比較して十分小さいと考えら
れるから、これを無視している。式(2)において、
(vk −uk )は残留ノイズと呼ばれ、システム同定問
題として考えれば、誤差信号に等しい。LMSアルゴリ
ズムを仮定すれば、アダプティブ・フィルタ3のm番目
の係数cm,k は次式に従って更新される。 cm,k =cm,k-1 +2α・dk ・nm,k-1...........................(3) N個の係数全てに関する式(3)を行列形式で表せば、 ck =ck-1 +2α・dk ・nk-1 ................................(4) となる。ここに、ck とnk はそれぞれ次式で与えられ
る。 ck[c 0 1 ...............c N-1 T .......................(5) nk =[nkk-1 ...............nk-N+1T ...................(6) 但し、[・]T は行列の転置を表す。一方、LIMでは
式(4)の代りに、式(7)に従って係数の更新が行な
われる。 ck =ck-1 +(2μ/N・σn 2 )・dk ・nk-1 .................(7) μは、LIMに対するステップ・サイズ、σn 2はアダプ
ティブ・フィルタ3に入力される平均電力である。N・
σn 2はステップ・サイズμの値を前記平均電力に反比例
させ、安定な収束を行なわせるために用いられる。N・
σn 2を求めるためにはいくつかの方法があるが、例えば
式(8)によって求めることができる。
FIG. 14 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional noise canceller. The mixed signal of the signal and the noise detected at the main input terminal 1 is supplied to a subtractor 4. On the other hand, the reference noise detected at the reference input terminal 2 is supplied to the adaptive filter 3.
Noise generated by the adaptive filter 3
The noise component is eliminated by subtracting the replica from the mixed signal by the subtractor 4, and the signal is supplied to the output terminal 5. The output of the subtractor 4 is simultaneously supplied to the multiplier 13 and multiplied by 2α, and used for updating the coefficient of the adaptive filter 3. Where α is a constant and is called the step size. Now, the signal s k (where k is an index indicating the time), the reference noise is nk , and the noise to be deleted is v
Assuming that the additional noise received by k and s k is δ k , the signal W k supplied from the input terminal 1 to the subtractor 4 is represented by the following equation. W k = s k + v k + δ k .... (1) The purpose of the noise canceller is to generate a replica u k of the noise component v k in equation (1) and eliminate the noise. 14, adaptive filter 3, a subtracter 4, using a closed loop circuit consisting of the multiplier 13, by generating an adaptive noise replica u k, a difference in the following equation as an output signal of the subtracter 4 The signal d k can be obtained. d k = s k + v k -u k ........................................ .. (2) However, since δ k is generally considered to be sufficiently smaller than s k , this is ignored. In equation (2),
(V k −u k ) is called residual noise, and is equal to an error signal when considered as a system identification problem. Assuming the LMS algorithm, the m-th coefficient cm, k of the adaptive filter 3 is updated according to the following equation. cm, k = cm, k-1 + 2α · d k · nm, k-1 ..................... 3) expressed equation (3) for all n coefficients in matrix form, c k = c k-1 + 2α · d k · n k-1 ............... ....... (4) Here, ck and nk are respectively given by the following equations. c k = [c 0 c 1 ... c N-1 ] T ... .. (5) n k = [ n k n k-1 ............... n k-N + 1] T ............ ... (6) where [•] T represents the transpose of the matrix. On the other hand, in the LIM, the coefficient is updated according to equation (7) instead of equation (4). c k = c k−1 + (2 μ / N · σ n 2 ) · d k · n k-1 (7) μ The step size, σ n 2, is the average power input to the adaptive filter 3. N
σ n 2 is used to make the value of the step size μ inversely proportional to the average power and perform stable convergence. N
Although there are several methods for obtaining σ n 2 , for example, it can be obtained by Expression (8).

【数1】 (Equation 1)

【0005】式(4)と式(7)におけるステップ・サ
イズは、アダプティブ・フィルタの収束の速度と収束後
の残留ノイズ・レベルを規定する。LMSの場合には、
αが大きいほど収束は速くなるが、残留ノイズ・レベル
は大きくなる。反対に、十分小さい残留ノイズ・レベル
を達成するためには、それに見合った小さいαを採用す
る必要があり、収束速度の低下を招く。LIMのステッ
プ・サイズμについても、同様である。
[0005] The step size in equations (4) and (7) defines the speed of convergence of the adaptive filter and the residual noise level after convergence. In the case of LMS,
The larger α is, the faster the convergence, but the higher the residual noise level. Conversely, to achieve a sufficiently low residual noise level, a correspondingly small α must be employed, which leads to a reduction in convergence speed. The same applies to the step size μ of the LIM.

【0006】収束速度と残留ノイズのステップ・サイズ
に対する相反する要求を満たすために、ステップ・サイ
ズを可変にするアルゴリズムが提案されている。(プロ
シーディングス・オブ・インターナショナル・カンファ
レンス・オン・アクースティクス・スピーチ・アンド・
シグナル・プロセシング(PROCEEDINGSOF
INTERNATIONAL CONFERENCE
ON ACOUSTICS,SPEECH AND
SIGNAL PROCESSING)1990年、1
385−1388ページ参照;以下、「文献3」)以
下、このアルゴリズムをSGA−GAS(Stochastic G
radient Adaptive Filters with Gradient Adaptive St
ep Size)と呼ぶことにする。
[0006] In order to satisfy conflicting demands on the convergence speed and the step size of the residual noise, algorithms for varying the step size have been proposed. (Proceedings of International Conference on Axistics Speech and
Signal processing (PROCEEDINGSOF)
INTERNATIONAL CONFERENCE
ON ACOUSTICS, SPEECH AND
SIGNAL PROCESSING) 1990, 1
This algorithm is hereinafter referred to as SGA-GAS (Stochastic G).
radient Adaptive Filters with Gradient Adaptive St
ep Size).

【0007】SGA−GASは、式(4)のLMSアル
ゴリズムのステップ・サイズαの代りに、αk を用い
る。αk は差信号dk の電力dk 2の負の傾きに比例した
値として、式(9)で定義される。
The SGA-GAS uses α k in place of the step size α of the LMS algorithm in equation (4). α k is defined by Expression (9) as a value proportional to the negative slope of the power d k 2 of the difference signal d k .

【数2】 ρは正の定数で通常は非常に小さな値が用いられる。式
(9)は、ノイズnk を用いると、 αk =αk-1 +ρdkk-1T k-1k …………………………………(10) と表すことができる。さらに、αk は以下の条件を満た
さなければならない。
(Equation 2) ρ is a positive constant and usually a very small value is used. Equation (9) is obtained by using the noise nk as follows: α k = α k−1 + ρd k d k−1 n T k−1 n k ………………… (10) Can be represented. In addition, α k must satisfy the following condition.

【数3】 ここに、tr{・}は行列のトレース、 Rはnk の自
己相関行列を表す。
(Equation 3) Here, tr {·} is a matrix trace, and R is an nk autocorrelation matrix.

【0008】図15はSGA−GASのブロック図であ
る。図14との違いは、固定されていたステップ・サイ
ズ2αが相関計算回路16で計算されたファルタ入力信
号の相関を用いてステップ・サイズ・コントローラ15
で計算され、リミッタ17で制限された後に与えられる
ことである。
FIG. 15 is a block diagram of the SGA-GAS. 14 is different from FIG. 14 in that the fixed step size 2α is calculated using the correlation of the filter input signal calculated by the correlation calculation circuit 16.
And is given after being limited by the limiter 17.

【0009】図16は図15における相関計算回路16
の構成例である。遅延素子1211,1212 ,……,
121N-1 ,121N からなるタップ付遅延線には、n
k が入力端子120を経て供給される。遅延素子121
1 ,1212 ,……,121N-1 ,121N の出力はそ
れぞれ乗算器1221 ,1222 ,……,122N-1
122N に、また入力nk と遅延素子1211 ,121
2 ,……,121N-1の出力は乗算器1221 ,122
2 ,1223 ,……,122N-1 ,122N に供給され
る。すなわち、乗算器1221 ,1222 ,……,12
N-1 ,122N にはそれぞれ(nk ,nk-1 ),(n
k-1 ,nk-2 ),(nk-2 ,nk-3 ),……,(n
k-N+2 ,nk-N+1 ),(nk-N+1 ,nk-N )が入力され
ており、これらの乗算器の出力はnkk-1 ,nk-1
k-2 ,nk-2k-3 ,……,nk-N+2k- N+1 ,nk-N+1
k-N となる。乗算器1221 ,1222 ,……,12
N-1,122N の出力は全ての多入力加算器123に
供給されており、多入力加算器123の出力
FIG. 16 shows the correlation calculation circuit 16 in FIG.
This is an example of the configuration. The delay elements 121 1 , 121 2 ,.
The tapped delay line consisting of 121 N-1 and 121 N has n
k is supplied via input terminal 120. Delay element 121
1, 121 2, ......, 121 N-1, 121 respectively output the multiplier 122 1 N, 122 2, ......, 122 N-1,
122 N and the input nk and the delay elements 121 1 , 121
2, ..., 121 output the multiplier 122 1 of N-1, 122
2, 122 3, ..., it is supplied to the 122 N-1, 122 N. That is, the multipliers 122 1 , 122 2 ,.
Each of the 2 N-1, 122 N ( n k, n k-1), (n
k-1 , nk-2 ), ( nk-2 , nk-3 ), ..., (n
kN + 2, n kN + 1 ), (n kN + 1, n kN) is input, the output of these multipliers is n k n k-1, n k-1 n
k-2, n k-2 n k-3, ......, n k-N + 2 n k- N + 1, n k-N + 1
n kN . Multipliers 122 1 , 122 2 ,..., 12
The outputs of 2 N−1 and 122 N are supplied to all the multi-input adders 123, and the outputs of the multi-input adders 123

【数4】 が出力端子124へ伝達される。(Equation 4) Is transmitted to the output terminal 124.

【0010】相関計算回路16で得られた相関Ck はス
テップ・サイズ・コントローラ15へ伝達される。ステ
ップ・サイズ・コントローラ15は図17に示すブロッ
ク図で表すことができ、式(10)を計算する。入力端
子90には図15の差信号dk が、入力端子94には相
関計算回路16から供給されたnk の相関値Ck =n
k-1 Tk が供給されている。出力端子101にて得られ
る信号は図15のリミッタ17へ供給される。入力端子
90に供給されたdk は遅延素子91で1サンプル周期
遅延されてdk-1 となり、乗算器92に供給される。乗
算器92にはdkも供給されており、乗算器92の出力
であるdkk-1は乗算器93へ伝達される。一方、入力
端子94に供給されたCk =nk-1 Tk は乗算器93で
kk-1と乗算され、さらに乗算器94でρ倍された
後、ρdkk-1k-1 Tk として加算器98に伝達され
る。加算器98では乗算器95からの信号と入力端子9
9へ供給される帰還信号が加算されて、出力端子101
へ伝達される。入力端子99へは、図15で明らかなよ
うに、リミッタ17の出力が遅延素子10で1サンプル
周期遅延されて供給される。従って、出力端子101へ
伝達される信号αk は、αk-1 +ρdkk-1k-1 Tk
となり、式(10)に一致する。
[0010] The correlation C k obtained by the correlation calculation circuit 16 is transmitted to the step size controller 15. The step size controller 15 can be represented by a block diagram shown in FIG. 17, and calculates Expression (10). The difference signal d k of FIG. 15 is input to the input terminal 90, and the correlation value C k = n of nk supplied from the correlation calculation circuit 16 is input to the input terminal 94.
k-1 T nk is supplied. The signal obtained at the output terminal 101 is supplied to the limiter 17 in FIG. The d k supplied to the input terminal 90 is delayed by one sample period by the delay element 91 to become d k−1 and supplied to the multiplier 92. The multiplier 92 is also supplied with d k, and the output d k d k-1 of the multiplier 92 is transmitted to the multiplier 93. On the other hand, C k = n k -1 T nk supplied to the input terminal 94 is multiplied by d k d k -1 in the multiplier 93 and further multiplied by ρ in the multiplier 94, and then ρd k d k- It is transmitted to the adder 98 as a 1 n k-1 T n k . In the adder 98, the signal from the multiplier 95 and the input terminal 9
9, the feedback signal supplied to the output terminal 101 is added.
Is transmitted to As apparent from FIG. 15, the output of the limiter 17 is supplied to the input terminal 99 after being delayed by one sample period by the delay element 10. Therefore, the signal α k transmitted to the output terminal 101 is α k−1 + ρd k d k−1 n k−1 T n k
Which is consistent with equation (10).

【0011】図18は図15のリミッタの構成を表した
ものである。図18の最小値回路22には図15のステ
ップ・サイズ・コントローラ15から入力端子23を経
て、ステップ・サイズαk が供給される。最小値回路2
2の他方の入力端子には最大値のしきい値であるThH
が供給されており、これらのうちの小さい方が最小値と
して最大値回路21に供給される。最大値回路21の他
方の入力端子には最小値のしきい値であるThL が供給
されており、これらのうちの大きい方が最大値として出
力端子20に供給される。すなわち、入力端子23に供
給されたステップ・サイズαk は、最小値ThL 、最大
値ThH で最大値と最小値を制限されて、
FIG. 18 shows the structure of the limiter shown in FIG. The step size α k is supplied to the minimum value circuit 22 in FIG. 18 via the input terminal 23 from the step size controller 15 in FIG. Minimum value circuit 2
The other input terminal 2 has a threshold value of the maximum value Th H
Are supplied to the maximum value circuit 21 as the minimum value. The other input terminal of the maximum value circuit 21 is supplied with the threshold value Th L of the minimum value, and the larger one of them is supplied to the output terminal 20 as the maximum value. That is, the step size α k supplied to the input terminal 23 is limited in the maximum value and the minimum value by the minimum value Th L and the maximum value Th H ,

【数5】 ThL =0,ThH =2/(3・tr{R})とすれ
ば、式(11)を実行したことに等しい。
(Equation 5) If Th L = 0 and Th H = 2 / (3 · tr3R}), it is equivalent to executing the equation (11).

【0012】図18の最大値回路及び最小値回路は、図
19に示す構成で実現できる。まず、最小値回路を例に
とって説明する。図18における最小値回路の2つの入
力端子は、図19の入力端子33及び34に相当する。
入力端子33及び34に供給された信号はセレクタ31
及び比較器32に同時に伝達されている。比較器32で
は両者の比較を行ない、小さい方の信号がセレクタ31
で選択されるような制御信号を発生する。この制御信号
はセレクタ31に伝達され、セレクタ31で選択された
入力端子33又は34からの信号は最小値として出力端
子30へ伝達される。反対に、最大値回路の場合は、比
較器32は供給された2入力のうち大きい方の値がセレ
クタ31で選択されるような制御信号を発生する。その
他の動作は最小値回路のときと全く等しい。
The maximum value circuit and the minimum value circuit of FIG. 18 can be realized by the configuration shown in FIG. First, the minimum value circuit will be described as an example. The two input terminals of the minimum value circuit in FIG. 18 correspond to the input terminals 33 and 34 in FIG.
The signals supplied to the input terminals 33 and 34 are
And to the comparator 32 at the same time. The comparator 32 compares the two signals and outputs the smaller signal to the selector 31.
Generates a control signal as selected by. This control signal is transmitted to the selector 31, and the signal from the input terminal 33 or 34 selected by the selector 31 is transmitted to the output terminal 30 as a minimum value. Conversely, in the case of the maximum value circuit, the comparator 32 generates a control signal such that the larger value of the two supplied inputs is selected by the selector 31. Other operations are exactly the same as those of the minimum value circuit.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】dk =vk −uk が成
立する理想的な場合には、差信号dk の電力dk 2の負の
傾きはシステム同定の誤差を表し、ステップ・サイズ制
御に用いることができる。しかし、一般にはdk =sk
+vk −uk で表されるようにdk はsk の影響を受け
るので、もはや正しいdk 2の傾きを得ることはできず、
ステップ・サイズも正しく制御されない。またsk が零
の場合にも、式(1)におけるδk が無視できない場合
には、 dk =vk −uk +δk …………………………………………………(14) となり、δk がsk と同様に誤差信号vk −uk に対す
る妨害となる。これらは共に、収束時間の増加、或いは
収束後の最終誤差レベルの増大を引起こす。さらに、通
常、フィルタ入力信号は非定常信号であるが、フィルタ
入力信号電力が変動するために収束時間が長くなった
り、不安定になる場合がある。
In the ideal case where d k = v k -u k holds, the negative slope of the power d k 2 of the difference signal d k represents an error in system identification, and Can be used for size control. However, in general, d k = s k
Since d k is affected by s k as represented by + v k −u k, it is no longer possible to obtain a correct d k 2 slope, and
The step size is also not properly controlled. Also, even when s k is zero, if δ k in equation (1) cannot be neglected, d k = v k −u k + δ k ……………………………………. ... (14), and δ k becomes an obstacle to the error signal v k −u k in the same manner as s k . Both of these cause an increase in convergence time or an increase in the final error level after convergence. Further, although the filter input signal is usually a non-stationary signal, the convergence time may be long or unstable due to fluctuations in the filter input signal power.

【0014】本発明の目的は、誤差信号vk −uk に対
する妨害信号に強く、短い収束時間と小さい収束後の最
終誤差信号レベルを安定に達成することのできる適応フ
ィルタによる未知システム同定の方法及び装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention, the error signal v k -u strongly interfering signals for k, the unknown system identification method by the adaptive filter that can be short convergence time and little stably achieve a final error signal level after convergence And a device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0016】第1の発明は、1サンプル周期ずつ遅延さ
れた複数の入力信号サンプルを、それぞれに対応した複
数の被乗数と乗算を行ない、該乗算結果の総和をもって
出力とするアダプティブ・フィルタの出力を未知システ
ムの出力信号から差引いた差信号を小さくするように、
該差信号と前記入力信号サンプルと変数を乗算した値を
フィルタ入力電力で正規化した後に1回当りの更新量と
して前記被乗数に加算してその値を更新することにより
前記未知システムを同定する際に、フィルタ入力電力で
正規化した前記差信号の前記変数に対する傾きに比例し
た値を前記変数に加算して和を得た後、該和に制限を加
えた制限付和を用いて前記変数を変化させ、前記制限を
加えるためのしきい値は過去の前記制限付和を用いて求
めることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of input signal samples delayed by one sample period are multiplied by a plurality of multiplicands corresponding thereto, and the output of an adaptive filter which outputs the sum of the multiplication results is output. To reduce the difference signal subtracted from the output signal of the unknown system,
When identifying the unknown system by normalizing a value obtained by multiplying the difference signal, the input signal sample and the variable by a filter input power, and adding the updated value to the multiplicand as an update amount per one time to update the value. Then, after adding a value proportional to the slope of the difference signal normalized to the filter input power with respect to the variable to the variable to obtain a sum, and using a limited sum obtained by limiting the sum, the variable It is characterized in that the threshold value for changing and adding the limit is obtained by using the past sum with the limit.

【0017】第の発明は、第の発明において、しき
い値は過去の前記制限付和の2乗値を用いて求めること
を特徴とする。
According to a second aspect , in the first aspect , the threshold value is obtained by using a square value of the past limited sum.

【0018】第3の発明は、第1の発明において、差信
号に変動があることを検出したときには前記制限付和を
予め定められた第1の定数で置換し、該第1の定数を用
いて前記変数を変化させることを特徴とする。
[0018] The third invention is the first invention, replaced by a first predetermined constant sum with the limit when it is detected that there is a change in the difference signal, using the first constant And changing the variable.

【0019】第4の発明は、第1の発明において、差信
号に変動があることを検出したときには予め定められた
第2の定数に等しいクロック数だけ前記和で前記制限付
和を置換し、前記和を用いて前記変数を変化させること
を特徴とする。
According to a fourth aspect, in the first aspect, when it is detected that the difference signal fluctuates, the limited sum is replaced with the sum by the number of clocks equal to a predetermined second constant, The variable is changed using the sum .

【0020】第の発明は、第3又は第4の発明におい
て、差信号の変動検出は、該差信号の2乗値を求め、シ
ステム同定開始後のクロック数が予め定められた第3の
定数に達するまでのすべての該2乗値から最大値を求
め、該最大値に予め定められた第4の定数を乗算した積
と前記2乗値を逐一比較して行なうことを特徴とする。
In a fifth aspect based on the third or fourth aspect , the variation detection of the difference signal is performed by obtaining a square value of the difference signal, and determining the number of clocks after the start of the system identification. A maximum value is obtained from all the square values until a constant is reached, and a product obtained by multiplying the maximum value by a predetermined fourth constant is compared with the square value one by one.

【0021】第の発明は、第3又は第4の発明におい
て、差信号の変動検出は、該差信号の絶対値を求め、シ
ステム同定開始後のクロック数が予め定められた第3の
定数に達するまでのすべての該絶対値から最大値を求
め、該最大値に予め定められた第4の定数を乗算した積
と前記絶対値を逐一比較して行なうことを特徴とする。
In a sixth aspect based on the third or fourth aspect , the variation detection of the difference signal is performed by obtaining an absolute value of the difference signal, and setting a number of clocks after the start of system identification to a third constant. , A maximum value is obtained from all the absolute values until the absolute value is reached, and a product obtained by multiplying the maximum value by a predetermined fourth constant is compared with the absolute value one by one.

【0022】第の発明は、第1、2、3、4、5又は
第6の発明において、制限付和は、過去の前記制限付和
又はその2乗値に予め定められた第5の定数を乗算して
求めた値と予め定められた第6の定数と前記和を比較
し、最小値をもって前記制限付和とすることを特徴とす
る。
According to a seventh aspect , the first , second , third , fourth , fifth, or fifth aspect is provided.
In the sixth invention, the restricted sum is a value obtained by multiplying the past restricted sum or its squared value by a predetermined fifth constant, and the sum of the predetermined sixth constant and the predetermined sixth constant. Are compared, and the limited sum is used as the limited sum.

【0023】第の発明は、第1、2、3、4、5又は
第6の発明において、制限付和は、過去の前記制限付和
又はその2乗値に予め定められた第7の定数を乗算して
求めた値と予め定められた第8の定数と前記和を比較
し、最大値をもって前記制限付和とすることを特徴とす
る。
In an eighth aspect , the first , second , third , fourth , fifth, or fifth aspect is provided.
In the sixth invention, the restricted sum is a value obtained by multiplying the past restricted sum or its squared value by a predetermined seventh constant, and a predetermined eighth constant and the sum And the maximum value is used as the restricted sum.

【0024】第9の発明は、第7の発明において、制限
付和は、過去の前記制限付和又はその2乗値に前記第5
の定数を乗算して得られた値と前記第6の定数と前記和
を比較して得られた最小値と過去の前記制限付和又は前
記制限付和を2乗して得られた値に第7の定数を乗算し
て得られた値と第8の定数を比較し、最大値をもって前
記制限付和とすることを特徴とする。
In a ninth aspect based on the seventh aspect , the restricted sum is obtained by adding the fifth limited sum to the past limited sum or its squared value.
The minimum value obtained by comparing the value obtained by multiplying the constant with the sixth constant and the sum and the previous restricted sum or the value obtained by squaring the restricted sum are The value obtained by multiplying the seventh constant and the eighth constant are compared, and the maximum value is used as the limited sum.

【0025】第10の発明は、第7の発明において、制
限付和は、過去の前記制限付和又はその2乗値に前記第
7の定数を乗算して得られた値と前記第6の定数と前記
和を比較して得られた最小値と過去の前記制限付和又は
前記制限付和を2乗して得られた値に第7の定数を乗算
して得られた値と第8の定数を比較し、最大値をもって
前記制限付和とすることを特徴とする。
In a tenth aspect based on the seventh aspect , the limited sum is obtained by multiplying the past limited sum or its squared value by the seventh constant and the sixth sum. the value obtained by multiplying a seventh constant of the minimum and the restricted sum or the restricted sum of the past obtained by comparing the sum with a constant to a value obtained by squaring the eighth And the maximum value is used as the restricted sum.

【0026】[0026]

【0027】第11の発明は、アダプティブ・フィルタ
を用いて未知システムの特性を同定する際に、アダプテ
ィブ・フィルタの出力を未知システムの出力信号から差
引いて差信号を得る減算器と、前記アダプティブ・フィ
ルタの入力信号を受けて該入力信号の電力と相関を計算
する相関計算回路と、前記電力を受けて1サンプル周期
遅延させる第1の遅延素子と、前記差信号と前記相関計
算回路から供給される相関値と前記第1の遅延素子の出
力である遅延電力と第2の遅延素子出力を受けて前記ア
ダプティブ・フィルタの係数更新に用いられるステップ
・サイズを逐次計算するステップ・サイズ・コントロー
ラと、該ステップ・サイズ・コントローラの出力を受け
て制限を加えるリミッタと、該リミッタの出力を1サン
プル周期遅延させて前記リミッタと前記ステップ・サイ
ズ・コントローラに帰還する第2の遅延素子と、前記リ
ミッタの出力と前記差信号を乗算する第1の乗算器と、
該第1の乗算器出力を前記相関計算回路から供給される
電力で正規化する第1の正規化回路を少なくとも具備
し、該第1の正規化回路の出力を前記アダプティブ・フ
ィルタの係数更新のステップ・サイズとして用いること
を特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, when identifying the characteristics of an unknown system using an adaptive filter, a subtracter for subtracting an output of the adaptive filter from an output signal of the unknown system to obtain a difference signal; A correlation calculation circuit that receives the input signal of the filter and calculates the power and correlation of the input signal; a first delay element that receives the power and delays it by one sample period; and a difference signal that is supplied from the correlation calculation circuit. A step size controller for sequentially calculating a step size used for updating a coefficient of the adaptive filter by receiving a correlation value, a delay power output from the first delay element, and a second delay element output; A limiter that receives the output of the step size controller and limits the output, and delays the output of the limiter by one sample period. A first multiplier for multiplying the second delay element for feeding back to said step size controller and said limiter, said difference signal and an output of said limiter,
At least a first normalization circuit for normalizing the output of the first multiplier with the power supplied from the correlation calculation circuit, wherein the output of the first normalization circuit is used for updating the coefficient of the adaptive filter. It is characterized in that it is used as a step size.

【0028】第12の発明は、アダプティブ・フィルタ
を用いて未知システムの特性を同定する際に、アダプテ
ィブ・フィルタの出力を未知システムの出力信号から差
引いて差信号を得る減算器と、前記差信号を受けて差信
号に含まれる前記アダプティブ・フィルタの同定誤差の
変動を検出する誤差変動検出回路と、前記アダプティブ
・フィルタの入力信号を受けて該入力信号の電力と相関
を計算する相関計算回路と、前記電力を受けて1サンプ
ル周期遅延させる第1の遅延素子と、前記差信号と前記
相関計算回路から供給される相関値と前記第1の遅延素
子の出力である遅延電力と第2の遅延素子出力を受けて
前記アダプティブ・フィルタの係数更新に用いられるス
テップ・サイズを逐次計算するステップ・サイズ・コン
トローラと、該ステップ・サイズ・コントローラの出力
を受けて制限を加えるリミッタと、該リミッタの出力を
1サンプル周期遅延させて前記リミッタと前記ステップ
・サイズ・コントローラに帰還する第2の遅延素子と、
前記リミッタの出力と前記第1の定数を前記誤差変動検
出回路の出力に応じて選択して出力するセレクタと、該
セレクタの出力信号と前記差信号を乗算する第1の乗算
器と、該第1の乗算器出力を前記相関計算回路から供給
される前記電力で正規化する第1の正規化回路を少なく
とも具備し、該第1の正規化回路の出力を前記アダプテ
ィブ・フィルタの係数更新のステップ・サイズとして用
いることを特徴とする。
According to a twelfth invention, when identifying the characteristics of an unknown system using an adaptive filter, a subtracter for subtracting an output of the adaptive filter from an output signal of the unknown system to obtain a difference signal; An error variation detection circuit that receives the input signal of the adaptive filter, and calculates a correlation between the power of the input signal and a correlation calculation circuit that receives the input signal of the adaptive filter and detects a variation of the identification error of the adaptive filter included in the difference signal. A first delay element which receives the power and delays it by one sample period, a delay value which is the output of the first delay element, a correlation value supplied from the difference signal and the correlation calculation circuit, and a second delay element A step size controller for receiving a device output and sequentially calculating a step size used for updating coefficients of the adaptive filter; A limiter to restrict receives the output of the-up size controller, and a second delay element the output of said limiter by one sample period delay returns to the step size controller and said limiter,
A selector for selecting and outputting the output of the limiter and the first constant in accordance with the output of the error variation detection circuit; a first multiplier for multiplying the output signal of the selector by the difference signal; At least a first normalization circuit for normalizing an output of the first multiplier with the power supplied from the correlation calculation circuit, and updating an output of the first normalization circuit with coefficients of the adaptive filter. -It is characterized by being used as a size.

【0029】第13の発明は、アダプティブ・フィルタ
を用いて未知システムの特性を同定する際に、アダプテ
ィブ・フィルタの出力を未知システムの出力信号から差
引いて差信号を得る減算器と、前記差信号を受けて差信
号に含まれる前記アダプティブ・フィルタの同定誤差の
変動を検出する誤差変動検出回路と、該誤差変動検出回
路の出力を一定時間保持する保持回路と、前記アダプテ
ィブ・フィルタの入力信号を受けて該入力信号の電力と
相関を計算する相関計算回路と、前記電力を受けて1サ
ンプル周期遅延させる第1の遅延素子と、前記差信号と
前記相関計算回路から供給される相関値と前記第1の遅
延素子の出力である遅延電力と第2の遅延素子出力を受
けて前記アダプティブ・フィルタの係数更新に用いられ
るステップ・サイズを逐次計算するステップ・サイズ・
コントローラと、該ステップ・サイズ・コントローラの
出力を受けて制限を加えるリミッタと、該リミッタの出
力を1サンプル周期遅延させて前記リミッタと前記ステ
ップ・サイズ・コントローラに帰還する第2の遅延素子
と、前記リミッタの出力と前記ステップ・サイズ・コン
トローラの出力を前記保持回路の出力に応じて選択して
出力するセレクタと、該セレクタの出力信号と前記差信
号を乗算する第1の乗算器と、該第1の乗算器出力を前
記相関計算回路から供給される前記電力で正規化する第
1の正規化回路を少なくとも具備し、該第1の正規化回
路の出力を前記アダプティブ・フィルタの係数更新のス
テップ・サイズとして用いることを特徴とする。
A thirteenth invention is directed to a subtractor for obtaining a difference signal by subtracting an output of the adaptive filter from an output signal of the unknown system when identifying a characteristic of the unknown system using the adaptive filter; Receiving the adaptive filter included in the difference signal and detecting a change in the identification error of the adaptive filter, a holding circuit for holding the output of the error change detecting circuit for a certain period of time, and an input signal of the adaptive filter. A correlation calculating circuit for receiving the power of the input signal and calculating a correlation, a first delay element for receiving the power and delaying by one sample period, and a correlation value supplied from the difference signal and the correlation calculating circuit; A step size receiving the delay power output from the first delay element and the output of the second delay element and used for updating the coefficient of the adaptive filter; The step size for sequential computation
A controller, a limiter that receives and limits the output of the step size controller, and a second delay element that delays the output of the limiter by one sample period and returns the output to the limiter and the step size controller; A selector for selecting and outputting an output of the limiter and an output of the step size controller according to an output of the holding circuit; a first multiplier for multiplying an output signal of the selector by the difference signal; At least a first normalization circuit that normalizes an output of a first multiplier with the power supplied from the correlation calculation circuit, and outputs an output of the first normalization circuit to update a coefficient of the adaptive filter. It is characterized in that it is used as a step size.

【0030】第14の発明は、第11、12又は13
発明において、ステップ・サイズ・コントローラは、差
信号を受けて1サンプル周期遅延させる第3の遅延素子
と、該第3の遅延素子出力と前記差信号を乗算する第2
の乗算器と、相関計算回路の出力である相関値と前記第
2の乗算器出力を乗算する第3の乗算器と、該第3の乗
算器出力を定数倍する第4の乗算器と、該第4の乗算器
出力を前記相関計算回路の出力であるフィルタ入力電力
で正規化する第2の正規化回路と、該第2の正規化回路
出力と前記第2の遅延素子出力を加算する加算器とから
構成されることを特徴とする。
In a fourteenth aspect based on the eleventh , twelfth, or thirteenth aspect , the step size controller comprises: a third delay element for delaying the difference signal by one sample period, and an output of the third delay element. And a second multiplication of the difference signal
A third multiplier for multiplying the correlation value output from the correlation calculation circuit by the output of the second multiplier, a fourth multiplier for multiplying the output of the third multiplier by a constant, A second normalization circuit for normalizing the output of the fourth multiplier with a filter input power which is an output of the correlation calculation circuit, and adding the output of the second normalization circuit and the output of the second delay element And an adder.

【0031】第15の発明は、第12又は13の発明に
おいて、誤差変動検出回路は、差信号を受けて2乗する
第5の乗算器と、該第5の乗算器の出力と0を受けてカ
ウンタ出力によっていずれかを選択する第1のセレクタ
と、該第1のセレクタ出力と第4の遅延素子出力を受け
て最大値を出力する第1の最大値回路と、該第1の最大
値回路の出力と第4の定数を乗算する第6の乗算器と、
該第6の乗算器の出力と前記第5の乗算器の出力を比較
してどちらが大きいかの情報を出力する比較回路から構
成され、前記第4の遅延素子は前記第1の最大値回路の
出力を受けて1サンプル周期遅延させた後前記第1の最
大値回路へ帰還することを特徴とする。
In a fifteenth aspect based on the twelfth or thirteenth aspect, the error variation detection circuit receives a difference signal and squares the fifth multiplier, and receives an output of the fifth multiplier and 0. A first selector for selecting one of the outputs by a counter output, a first maximum value circuit for receiving the first selector output and the fourth delay element output and outputting a maximum value, and the first maximum value A sixth multiplier for multiplying the output of the circuit by a fourth constant;
A comparison circuit that compares the output of the sixth multiplier with the output of the fifth multiplier and outputs information indicating which is larger, and the fourth delay element is provided by the first maximum value circuit. The output is delayed by one sample period and then fed back to the first maximum value circuit.

【0032】第16の発明は、第12又は13の発明に
おいて、誤差変動検出回路は、差信号の絶対値を求める
絶対値回路と、該絶対値回路の出力と0を受けてカウン
タ出力によっていずれかを選択する第3のセレクタと、
該第のセレクタ出力と第4の遅延素子出力を受けて最
大値を出力する第1の最大値回路と、該第1の最大値回
路の出力と第4の定数を乗算する第6の乗算器と、該第
6の乗算器の出力と前記第5の乗算器の出力を比較して
どちらが大きいかの情報を出力する比較回路から構成さ
れ、前記第4の遅延素子は前記第1の最大値回路の出力
を受けて1サンプル周期遅延させた後前記第1の最大値
回路へ帰還することを特徴とする。
In a sixteenth aspect based on the twelfth aspect or the thirteenth aspect, the error variation detection circuit includes: an absolute value circuit for obtaining an absolute value of the difference signal; A third selector for selecting
A first maximum value circuit that receives the third selector output and the fourth delay element output and outputs a maximum value, and a sixth multiplication that multiplies the output of the first maximum value circuit by a fourth constant And a comparison circuit that compares the output of the sixth multiplier and the output of the fifth multiplier and outputs information indicating which is larger, and the fourth delay element includes the first maximum. The output of the value circuit is delayed by one sample period and then fed back to the first maximum value circuit.

【0033】[0033]

【0034】第17の発明は、第11、12又は13の
発明において、リミッタは、帰還信号と第5の定数を乗
算する第8の乗算器と、該第8の乗算器出力と入力信号
第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最小値回
路と、前記帰還信号に第7の定数を乗算する第9の乗算
器と、該第9の乗算器出力と前記第2の最小値回路出力
第8の定数を受けて最大値を出力する第3の最大値回
路から構成されることを特徴とする。
In a seventeenth aspect based on the eleventh, twelfth or thirteenth aspect, the limiter comprises: an eighth multiplier for multiplying the feedback signal by a fifth constant; and an output of the eighth multiplier and an input signal. A second minimum value circuit that receives the sixth constant and detects a minimum value, a ninth multiplier that multiplies the feedback signal by a seventh constant, and outputs the ninth multiplier and the second It is characterized by comprising a third maximum value circuit which receives the output of the minimum value circuit and the eighth constant and outputs the maximum value.

【0035】第18の発明は、第11、12又は13の
発明において、リミッタは、帰還信号と第5の定数を乗
算する第7の乗算器と、該第7の乗算器出力と入力信号
第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最小値回
路と、前記第7の乗算器出力と前記第2の最小値回路出
力と前記第8の定数を受けて最大値を出力する第3の最
大値回路から構成されることを特徴とする。
In an eighteenth aspect based on the eleventh, twelfth or thirteenth aspect, the limiter comprises: a seventh multiplier for multiplying the feedback signal by a fifth constant; and an output of the seventh multiplier and an input signal. A second minimum value circuit that receives a sixth constant to detect a minimum value, and outputs a maximum value in response to the seventh multiplier output, the second minimum value circuit output, and the eighth constant. It is characterized by comprising a third maximum value circuit.

【0036】第19の発明は、第11、12又は13の
発明において、リミッタは、帰還信号を受けて2乗する
第10の乗算器と、該第10の乗算器出力と第5の定数
を乗算する第8の乗算器と、該第8の乗算器出力と入力
信号と第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最小
値回路から構成されることを特徴とする。
In a nineteenth aspect based on the eleventh, twelfth or thirteenth aspect, the limiter includes a tenth multiplier for receiving the feedback signal and squaring the same, and outputting the tenth multiplier output and a fifth constant. It is characterized by comprising an eighth multiplier for multiplying, and a second minimum value circuit for detecting the minimum value by receiving the output of the eighth multiplier, the input signal and the sixth constant.

【0037】第20の発明は、第11、12又は13の
発明において、リミッタは、帰還信号を受けて2乗する
第10の乗算器と、該第10の乗算器出力と第7の定数
を乗算する第9の乗算器と、該第9の乗算器出力と入力
信号と第8の定数を受けて最大値を出力する第3の最大
値回路から構成されることを特徴とする。
According to a twentieth aspect, in the eleventh, twelfth, or thirteenth aspect, the limiter includes a tenth multiplier for receiving the feedback signal and squaring the same, and calculating the tenth multiplier output and a seventh constant. The ninth multiplier is characterized by comprising a ninth multiplier for multiplying, and a third maximum value circuit for outputting the maximum value in response to the output of the ninth multiplier, the input signal and the eighth constant.

【0038】第21の発明は、第11、12又は13の
発明において、リミッタは、帰還信号を受けて2乗する
第10の乗算器と、該第10の乗算器出力と第5の定数
を乗算する第8の乗算器と、該第8の乗算器出力と入力
信号と第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最小
値回路と、前記第10の乗算器出力と第7の定数を乗算
する第9の乗算器と、該第9の乗算器出力と入力信号と
第8の定数を受けて最大値を出力する第3の最大値回路
から構成されることを特徴とする。
In a twenty-first aspect based on the eleventh, twelfth, or thirteenth aspect, the limiter includes a tenth multiplier for receiving the feedback signal and squaring the same, and determining the output of the tenth multiplier and a fifth constant. An eighth multiplier for multiplying, a second minimum value circuit for detecting the minimum value by receiving the output of the eighth multiplier, the input signal, and the sixth constant, the output of the tenth multiplier and the seventh A ninth multiplier for multiplying the constant of
It is characterized by comprising a third maximum value circuit which receives the eighth constant and outputs the maximum value.

【0039】第22の発明は、第11、12又は13の
発明において、リミッタは、帰還信号を受けて第5の定
数を乗算する第11の乗算器と、該第11の乗算器出力
と前記帰還信号を乗算する第10の乗算器と、該第10
の乗算器出力と入力信号と第6の定数を受けて最小値を
検出する第3の最小値回路と、前記第10の乗算器出力
と入力信号と第8の定数を受けて最大値を出力する第2
の最大値回路から構成されることを特徴とする。
In a twenty-second aspect based on the eleventh, twelfth, or thirteenth aspect, the limiter comprises: an eleventh multiplier for receiving the feedback signal and multiplying by a fifth constant; A tenth multiplier for multiplying the feedback signal,
A third minimum value circuit for detecting the minimum value by receiving the multiplier output, the input signal and the sixth constant, and outputting the maximum value by receiving the tenth multiplier output, the input signal and the eighth constant Second
, And a maximum value circuit.

【0040】[0040]

【作用】本発明の適応フィルタによる未知システム同定
の方法及び装置は、係数更新に用いるステップ・サイズ
を誤差信号電力の傾きを用いて計算する際に、フィルタ
入力電力でステップ・サイズを正規化することで、非定
常信号に対して安定で高速な収束を実現する。また、得
られたステップ・サイズの変化量に過去のステップ・サ
イズに依存する制限をもうけ、雑音等の妨害によってス
テップ・サイズが正しい値から著しく離れてしまうこと
を防止すると同時に、同定誤差信号のパワーを監視して
同定対象の未知システムの特性が急変動したことを検知
し、ステップ・サイズを再設定するか、一定時間だけス
テップ・サイズの制限を除外することによって、高速収
束と低同定誤差を両立させる。
The method and apparatus for identifying an unknown system using an adaptive filter according to the present invention normalize the step size with the filter input power when calculating the step size used for updating the coefficient using the slope of the error signal power. This realizes stable and high-speed convergence with respect to an unsteady signal. In addition, the obtained step size change amount is restricted depending on the past step size, thereby preventing the step size from remarkably deviating from a correct value due to interference of noise or the like, and at the same time, identifying the identification error signal. Monitor power to detect sudden changes in the characteristics of the unknown system to be identified, and reset the step size or remove the step size limit for a fixed time to achieve fast convergence and low identification error. To balance.

【0041】[0041]

【実施例】次に図面を参照して本発明について詳細に説
明する。図1は、発明の一実施例を示すブロック図で
ある。同図において、図15と同一の参照番号を付与さ
れた機能ブロックは図15と同一の機能を有するものと
する。図1と図15の相違点は、相関計算回路7の出力
として相関値及び遅延素子8を介して1サンプル周期遅
延されたフィルタ入力電力がステップ・サイズ・コント
ローラ6に供給されていること、及び正規化回路14に
おいて乗算器13の出力がフィルタ入力電力で正規化さ
れていることである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, the function blocks to which the same reference numerals as in FIG. 15 are assigned have the same functions as in FIG. The difference between FIG. 1 and FIG. 15 is that the correlation value and the filter input power delayed by one sample period via the delay element 8 are supplied to the step size controller 6 as the output of the correlation calculation circuit 7, and This means that the output of the multiplier 13 is normalized by the filter input power in the normalization circuit 14.

【0042】図2は図1の相関計算回路7の構成を表し
たものである。基本的に図16と等しい構成であるが、
遅延素子1211 ,1212 ,……,121N-1 ,12
Nの入力信号がそれぞれ乗算器1251 ,1252
……,125N-1 ,125Nで2乗され、多入力加算器
126において総和
FIG. 2 shows the configuration of the correlation calculation circuit 7 of FIG. Although the configuration is basically the same as FIG. 16,
Delay elements 121 1 , 121 2 ,..., 121 N−1 , 12
The 1 N input signals are multipliers 125 1 , 125 2 ,
..., 125 N−1 , 125 N squared and summed in the multi-input adder 126

【数6】 が計算される。従って、相関計算回路7は相関Ck =n
k-1 Tk 及びフィルタ入力電力Pk =nk Tk を計算す
ることになる。得られたCk はステップ・サイズ・コン
トローラ6に、Pk は遅延素子8及び正規化回路14に
供給される。
(Equation 6) Is calculated. Therefore, the correlation calculation circuit 7 calculates the correlation C k = n
k-1 T nk and the filter input power P k = nk T nk will be calculated. The obtained C k is supplied to the step size controller 6, and P k is supplied to the delay element 8 and the normalization circuit 14.

【0043】図3は図1におけるステップ・サイズ・コ
ントローラ6の詳細を示すブロック図である。基本構成
は図17に示した従来例と等しく、乗算器95から加算
器98に供給される信号が正規化回路97において入力
端子96に供給される信号を用いて正規化されている点
だけが異なる。入力端子96には相関計算回路7から遅
延素子8を介してフィルタ入力電力Pk-1 が供給され
る。従って、出力端子101には、 αk =αk-1 +ρdkk-1T k-1k /Pk-1 ………………………(16) が得られる。式(16)は式(10)の右辺第2項をP
k-1 で正規化した形になっている。正規化により、非定
常信号に対しても安定したステップ・サイズの制御を行
なうことができる。
FIG. 3 is a block diagram showing details of the step size controller 6 in FIG. The basic configuration is the same as that of the conventional example shown in FIG. 17, except that the signal supplied from the multiplier 95 to the adder 98 is normalized by the signal supplied to the input terminal 96 in the normalization circuit 97. different. The input terminal 96 is supplied with the filter input power P k−1 from the correlation calculation circuit 7 via the delay element 8. Therefore, at the output terminal 101, α k = α k−1 + ρd k d k−1 n T k−1 n k / P k−1 (16) is obtained. Equation (16) expresses the second term on the right side of equation (10) as P
It is a form normalized by k-1 . By normalization, stable control of the step size can be performed even for an unsteady signal.

【0044】リミッタ17の構成は、図18を用いて説
明した従来例と等しい。リミッタ17の出力は乗算器1
3に供給された後、dk と乗算されてαk ・dk とな
り、正規化回路14に伝達される。正規化回路14には
相関計算回路7からpk も供給されており、αk ・dk
のPk による正規化された値αk /Pk ・dk がアダプ
ティブ・フィルタ3へ伝達されて、係数更新に用いられ
る。従って、ファルタ3における係数更新式は、 Ck =Ck-1 +αk /Pk ・dk ・nk-1 ……………………………(17) となる。Pk が式(15)で定義されることを考慮すれ
ば、式(17)はステップ・サイズが適応制御される点
以外は式(7)のLIMに等しい。従って、図1に示し
た第1及び第12の発明は、LMSアルゴリズムに対す
るLIMにように、非定常な信号にに対してSGA−G
ASよりも高速で安定な収束を実現できることが容易に
理解される。
The structure of the limiter 17 is the same as that of the conventional example described with reference to FIG. The output of the limiter 17 is the multiplier 1
After being supplied to 3, it is multiplied by d k to obtain α k · d k , which is transmitted to the normalization circuit 14. The normalization circuit 14 is also supplied with pk from the correlation calculation circuit 7, and obtains α k · d k
The value α k / P k · d k normalized by P k is transmitted to the adaptive filter 3 and used for updating the coefficient. Therefore, the coefficient updating equation in the filter 3 is as follows: C k = C k−1 + α k / P k · d k · nk −1 (17) Considering that P k is defined in equation (15), equation (17) is equal to LIM in equation (7) except that the step size is adaptively controlled. Therefore, the first and twelfth inventions shown in FIG. 1 use SGA-G for non-stationary signals like LIM for LMS algorithm.
It is easily understood that faster and more stable convergence can be achieved than AS.

【0045】図4に第一の発明の一実施例を示す。同図
において、図1と同一の参照番号を付与された機能ブロ
ックは図1と同一の機能を有するものとする。図4と図
1の相違点は、遅延素子10の出力がリミッタ9にも帰
還されていること、及びリミッタ9の構成である。図4
におけるリミッタ9の一例を表す詳細ブロック図を図5
に示す。入力端子23にはステップ・サイズ・コントロ
ーラ6からαkが供給され、入力端子24には遅延素子
10を介して出力端子20で得られる制限付ステップ・
サイズαk-1バーが帰還される。入力端子24に供給さ
れた帰還信号は、乗算器25と26へ伝達される。α
k-1バーは乗算器25及び26でそれぞれ正の定数η倍
及びθ倍される。得られた出力であるηαk-1バー及び
θαk-1バーは最大値回路27及び最小値回路28へそ
れぞれ供給される。最小値回路28には、図4のステッ
プ・サイズ・コントローラ6から入力端子23を経て、
ステップ・サイズαkが供給される。また、最小値回路
28の別の入力端子には最大値のしきい値であるThH
が供給されている。これらの3入力、即ち、αk,Th
H,θαk-1バーが比較されて、そのなかの最小値が最小
値回路28の出力として最大値回路27へ伝達される。
最大値回路27の別の入力端子には最小値のしきい値で
あるThHと乗算器25の出力ηαk-1バーが供給されて
おり、これらのうちの最大値が出力端子20に供給され
る。すなわち、入力端子23に供給されたステップ・サ
イズαkは、最小値ThH及びηαk-1バー、最大値T
H及びθαk-1バーで最大値と最小値を制限されて、以
下の制限付ステップ・サイズαkバーとなって出力され
る。
FIG. 4 shows an embodiment of the first invention. In the figure, the function blocks given the same reference numbers as those in FIG. 1 have the same functions as those in FIG. 4 is different from FIG. 1 in that the output of the delay element 10 is also fed back to the limiter 9 and the configuration of the limiter 9. FIG.
FIG. 5 is a detailed block diagram showing an example of the limiter 9 in FIG.
Shown in The input terminal 23 is supplied with αk from the step size controller 6, and the input terminal 24 is connected to the output terminal 20 via the delay element 10.
The size α k-1 bar is returned. The feedback signal supplied to the input terminal 24 is transmitted to multipliers 25 and 26. α
The k-1 bar is multiplied by positive constants η and θ by multipliers 25 and 26, respectively. The obtained outputs ηα k-1 bar and θα k-1 bar are supplied to the maximum value circuit 27 and the minimum value circuit 28, respectively. The minimum value circuit 28 receives the signal from the step size controller 6 of FIG.
The step size αk is supplied. Another input terminal of the minimum value circuit 28 has a threshold value of the maximum value Th H.
Is supplied. These three inputs, αk, Th
H , θα k−1 bar are compared, and the minimum value among them is transmitted to the maximum value circuit 27 as the output of the minimum value circuit 28.
The other input terminal of the maximum value circuit 27 is supplied with the minimum threshold value Th H and the output ηα k−1 bar of the multiplier 25, and the maximum value of these is supplied to the output terminal 20. Is done. That is, the step size αk supplied to the input terminal 23 has the minimum value ThH and ηα k−1 bar and the maximum value Tk.
The maximum value and the minimum value are limited by h H and θα k−1 bar, and the result is output as the following limited step size α k bar.

【数7】 但し、max{A,B}及びmin{A,B}はそれぞ
れAとBの最大値及び最小値を表すものとする。ゆえ
に、フィルタ3における係数更新式は、
(Equation 7) Here, max {A, B} and min {A, B} represent the maximum and minimum values of A and B, respectively. Therefore, the coefficient update equation in filter 3 is

【数8】 となる。(Equation 8) Becomes

【0046】skとvk−ukの振幅分布は一般に独立
である。従って、
The amplitude distributions of sk and vk-uk are generally independent. Therefore,

【数9】 が成立し、αkの代りにαkバーを用いることにより、
skがvk−ukに対して妨害となっても、sk(Z)
vk−ukに対する瞬間的な影響をリミッタ9で抑圧
し、安定なステップ・サイズを得ることができる。図5
では最小値と最大値の両方の制限でステップ・サイズの
安定化をはかっているが、最大値、又は最小値のどちら
か一方だけでも有効である。また、ステップ・サイズ増
加時の制限値と減少時の制限値を等しく設定することも
できる。ステップ・サイズ増加時と減少時を同一の制限
値で制限する場合のリミッタ9の一実施例を図6に示
す。
(Equation 9) Holds, and by using α k bar instead of α k ,
Even if sk interferes with vk-uk, sk (Z)
The instantaneous effect on vk-uk can be suppressed by the limiter 9, and a stable step size can be obtained. FIG.
Uses a minimum and maximum limit to stabilize the step size, but only the maximum or minimum value is valid. Further, the limit value when the step size increases and the limit value when the step size decreases can be set to be equal. FIG. 6 shows an embodiment of the limiter 9 in the case where the step size increase and decrease are limited by the same limit value.

【0047】図6では、入力端子24に供給された遅延
素子10からの帰還信号が乗算器25でη倍された後
に、ηαk-1バーとして最大値回路27および最小値回
路28へ伝達される。以下、min{ThH,θαk-1
ー}の代りにmin{ThH,ηαk-1バー}を用いてス
テップ・サイズの最大値を制限する点を除き、図5の実
施例と全く同じ動作をする。
In FIG. 6, the feedback signal from the delay element 10 supplied to the input terminal 24 is multiplied by η in the multiplier 25 and then transmitted to the maximum value circuit 27 and the minimum value circuit 28 as ηα k−1 bar. You. Hereinafter, min {Th H, θα k -1 bar} except for limiting the maximum value of the step size using the min {Th H, ηα k- 1 bar} instead of, exactly the embodiment of FIG. 5 Do the same thing.

【0048】図7に第9及び21の発明におけるリミッ
タ9の一実施例を示す。図5に示したブロック図との違
いは、入力端子24に供給された帰還信号が乗算器20
0で2乗されてから乗算器25及び26に伝達される点
である。通常ステップ・サイズは1以下であることを考
慮すると、ステップ・サイズ増加時及び減少時の制限値
max{ThH,ηαk-1 2バー}、min{ThH,θα
k-1 2バー}は1サンプル周期前の制限付ステップ・サイ
ズαk-1バーの2乗に比例し、制限付ステップ・サイズ
が小さいほど制限が強くなる。従って、skの影響が大
きいとき、すなわちステップ・サイズが小さいときほ
ど、安定なステップ・サイズを得ることができる。
FIG. 7 shows an embodiment of the limiter 9 according to the ninth and twenty-first inventions. The difference from the block diagram shown in FIG. 5 is that the feedback signal supplied to the input terminal 24 is
This is a point that is squared by 0 and then transmitted to multipliers 25 and 26. Considering that the normal step size is 1 or less, the limit value max at the time and decreasing increment step size {Th H, ηα k-1 2 bars}, min {Th H, θα
k−1 2 bar 比例 is proportional to the square of the restricted step size α k−1 bar one sample period before, and the smaller the restricted step size, the stronger the restriction. Therefore, when the influence of sk is large, that is, when the step size is small, a more stable step size can be obtained.

【0049】図8に10及び第22の発明におけるリミ
ッタ9の一実施例を示す。図7に示したブロック図との
違いは、図6と同様にステップ・サイズ増加時の制限値
と減少時の制限値を等しく設定する点である。入力端子
24に供給された遅延素子10からの帰還信号は乗算器
200及び201に伝達される。帰還信号は乗算器20
1でη倍されてηαk-1バーになった後、乗算器200
でさらに帰還信号と乗算されてηαk-1 2バーとなる。η
αk-1 2バーは最大値回路27及び最小値回路28に伝達
されて、ステップ・サイズ増加時の制限値と減少時の制
限値として共通に使用される。
FIG. 8 shows an embodiment of the limiter 9 according to the tenth and twenty-second aspects of the present invention. The difference from the block diagram shown in FIG. 7 is that the limit value when the step size is increased and the limit value when the step size is decreased are set to be the same as in FIG. The feedback signal from the delay element 10 supplied to the input terminal 24 is transmitted to the multipliers 200 and 201. The feedback signal is a multiplier 20
After multiplying η by 1 to obtain ηα k-1 bar, the multiplier 200
In the ηα k-1 2 bars it is further multiplied by the feedback signal. η
alpha k-1 2 bar is transmitted to the maximum value circuit 27 and minimum value circuit 28, it is commonly used as a limit value at the time of decreasing the limit value during increase step size.

【0050】図4を用いて説明したように、ステップ・
サイズの最大値と最小値を過去のステップ・サイズの値
を用いて制限すると、同定しようとする未知システムの
特性が急変して、誤差信号が急増した場合などに不都合
が生じる。このような場合にはステップ・サイズを急激
に大きくして未知システム特性の変化に適応フィルタを
追随させなければならない。しかし、ステップ・サイズ
の値がその過去の値で制限されていると緩やかにしか変
化することができず、システム変動への追随特性が劣化
する。そこで、第3,4,12及び13の発明では、同
定しようとする未知システムの特性急変を誤差変動検出
回路で検出し、ステップ・サイズの再設定を行なう、又
はステップ・サイズに対する制限を除去する。
As described with reference to FIG.
If the maximum value and the minimum value of the size are limited by using the values of the past step sizes, the characteristics of the unknown system to be identified suddenly change, causing a problem when the error signal suddenly increases. In such a case, the adaptive filter must follow the change in the unknown system characteristic by rapidly increasing the step size. However, if the value of the step size is limited by its past value, it can only change slowly, and the characteristic of following the system fluctuation deteriorates. Therefore, in the third , fourth, twelfth, and thirteenth inventions, a sudden change in the characteristic of an unknown system to be identified is detected by an error fluctuation detection circuit, and the step size is reset or the restriction on the step size is removed. .

【0051】図9は第及び第12の発明の一実施例
で、図4に示した実施例とは、リミッタ9の出力である
制限付ステップ・サイズを、誤差変動検出回路11で誤
差信号の変動を検出したときだけ予め定められたステッ
プ・サイズα0 で置換してから乗算器13へ伝達する点
で異なる。ステップ・サイズの置換は誤差変動検出回路
の出力でセレクタ12を制御し、α0 を選択して乗算器
13へ伝達することが実現される。
FIG. 9 shows one embodiment of the third and twelfth aspects of the present invention. In the embodiment shown in FIG. Is different from that of the first embodiment in that it is replaced with a predetermined step size α0 and then transmitted to the multiplier 13 only when the variation of the above is detected. The replacement of the step size is realized by controlling the selector 12 with the output of the error fluctuation detecting circuit, selecting α0 and transmitting it to the multiplier 13.

【0052】図10は第及び第15の発明の一実施例
で、誤差信号の変動を差信号dk の2乗値を監視するこ
とによって行なう。図10は誤差変動検出回路の一実施
例で、入力端子50には誤差信号が供給されており、こ
れは乗算器51で二乗された後、セレクタ52と比較回
路57に伝達される。セレクタ52の別の入力には0が
供給されており、カウンタ53の出力によっていずれか
が選択され、最大値回路54へ供給される。最大値回路
54の出力は遅延素子55を介して最大値回路54の別
の入力に帰還されている。カウンタ53は予め定められ
た整数Nc までカウントアップを続け、セレクタ52が
乗算器51から供給された信号を選択するような制御信
号をセレクタ52へ供給する。従って、乗算器51から
セレクタ52、最大値回路54を経て遅延素子55によ
って閉じる帰還回路は、一番目からNc 番目のサンプル
の最大値を検出して保存することになる。Nc 番目以降
のサンプルが入力されるとセレクタ52は0を選択して
最大値回路54へ伝達するので、最大値回路54の出力
は遅延素子55から供給される信号、すなわち一番目か
らNc 番目までのサンプルの最大値となり、この信号が
乗算器56へ伝達される。乗算器56では最大値回路5
4から供給された最大値に定数ethが乗算されて比較器
57へ伝達される。一方、比較器57の他の入力端子に
は乗算器51の出力である誤差信号の二乗値が供給され
ている。比較回路57は、誤差信号の二乗値が大きいと
きは1を、それ以外のときは0を出力し、出力端子58
へ伝達する。
FIG. 10 shows an embodiment of the fifth and fifteenth aspects of the present invention, in which the error signal is varied by monitoring the square value of the difference signal dk. FIG. 10 shows an embodiment of an error fluctuation detection circuit. An error signal is supplied to an input terminal 50, which is squared by a multiplier 51 and then transmitted to a selector 52 and a comparison circuit 57. 0 is supplied to another input of the selector 52, one of which is selected by the output of the counter 53, and supplied to the maximum value circuit 54. The output of the maximum value circuit 54 is fed back to another input of the maximum value circuit 54 via the delay element 55. The counter 53 keeps counting up to a predetermined integer Nc, and supplies a control signal to the selector 52 so that the selector 52 selects the signal supplied from the multiplier 51. Accordingly, the feedback circuit closed by the delay element 55 from the multiplier 51 through the selector 52 and the maximum value circuit 54 detects and stores the maximum value of the first to Nc-th samples. When the Ncth and subsequent samples are input, the selector 52 selects 0 and transmits it to the maximum value circuit 54. Therefore, the output of the maximum value circuit 54 is a signal supplied from the delay element 55, that is, from the first to the Ncth. , And this signal is transmitted to the multiplier 56. In the multiplier 56, the maximum value circuit 5
The maximum value supplied from 4 is multiplied by a constant eth and transmitted to the comparator 57. On the other hand, the square value of the error signal, which is the output of the multiplier 51, is supplied to the other input terminal of the comparator 57. The comparison circuit 57 outputs 1 when the square value of the error signal is large, and outputs 0 otherwise.
Communicate to

【0053】出力端子58へ供給された信号は誤差変動
検出回路11の出力として、図9のセレクタ12に供給
される。セレクタ12にはリミッタ9からの制限付ステ
ップ・サイズも供給されている。セレクタ12は、制御
信号として0が供給されたときはリミッタ9からの信号
を、1が供給されたときはα0を選択して出力する。従
って、誤差信号に変動が検出されたときは固定ステップ
・サイズα0が、それ以外はリミッタ9で得られる制限
付ステップ・サイズαkバーが乗算器13に供給される
ことになる。
The signal supplied to the output terminal 58 is supplied to the selector 12 in FIG. The limited step size from the limiter 9 is also supplied to the selector 12. The selector 12 selects and outputs the signal from the limiter 9 when 0 is supplied as the control signal and α 0 when 1 is supplied as the control signal. Therefore, when a change is detected in the error signal, the fixed step size α 0 is supplied to the multiplier 13, and otherwise, the limited step size α k obtained by the limiter 9 is supplied to the multiplier 13.

【0054】図11は第及び第16の発明の一実施例
で、誤差信号の変動を差信号dk の絶対値を監視するこ
とによって行なう。入力端子50には誤差信号が供給さ
れており、これは絶対値回路59で絶対値を計算された
後、セレクタ52と比較回路57に伝達される。以降の
動作は図10に示した実施例と全く等しい。
FIG. 11 shows an embodiment of the sixth and sixteenth aspects of the present invention, in which the error signal is varied by monitoring the absolute value of the difference signal dk. An error signal is supplied to the input terminal 50. The error signal is transmitted to the selector 52 and the comparison circuit 57 after the absolute value is calculated by the absolute value circuit 59. The subsequent operation is exactly the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0055】図12は第4及び第13の発明の一実施例
で、図4に示した実施例とは、リミッタ9の出力である
制限付ステップ・サイズを、誤差変動検出回路11で誤
差信号の変動を検出した瞬間から一定時間だけ制限無し
のステップ・サイズαk で置換してから乗算器13へ伝
達する点で異なる。ステップ・サイズの置換は誤差変動
検出回路の出力でセレクタ12を制御し、リミッタ9の
出力αkバーの代りに直接ステップ・サイズ・コントロ
ーラ6の出力αkを選択して乗算器13へ伝達すること
で実現される。制限無しステップ・サイズで置換する時
間は、誤差変動検出回路11の出力を受ける保持回路1
03のパラメータによって決定される。誤差変動検出回
路は、図10又は図11に示した構成とすることができ
る。
FIG. 12 shows an embodiment of the fourth and thirteenth aspects of the present invention. In the embodiment shown in FIG. Is different from the moment when the fluctuation is detected and replaced by a step size .alpha.k which has no limit for a fixed time and then transmitted to the multiplier 13. Substitution step size controls the selector 12 at the output of the error variation detection circuit, to transmit selects the output αk output alpha k bar directly instead of the step size controller 6 of the limiter 9 to the multiplier 13 Is realized. The time for replacement with the unlimited step size is determined by the holding circuit 1 receiving the output of the error fluctuation detection circuit 11.
03 parameters. The error fluctuation detection circuit can have the configuration shown in FIG. 10 or FIG.

【0056】図13は図12の保持回路103の一実施
例である。誤差変動検出回路11からの信号は入力端子
111に供給され、セレクタ112及びカウンタ113
に伝達される。セレクタ112の出力は、出力端子11
5へ供給されると同時に遅延素子114を介してセレク
タ112に帰還されている。カウンタ113は入力端子
111に1が供給されたときにカウントをリセットす
る。また、通常はセレクタ112が入力端子111から
供給される信号を選択するように、カウントが0からK
thの間の値をとるときはセレクタ112が遅延素子11
4からの帰還信号を選択して出力端子115へ伝達する
ように制御する。従って、1回誤差変動検出回路11で
誤差の変動が検出されてからKth+1サンプルの間は、
出力端子115には1が供給され、セレクタ12は制限
無しステップ・サイズを選択して乗算器13に供給す
る。
FIG. 13 shows an embodiment of the holding circuit 103 of FIG. A signal from the error fluctuation detection circuit 11 is supplied to an input terminal 111, and the selector 112 and the counter 113
Is transmitted to The output of selector 112 is output terminal 11
5 and at the same time, is fed back to the selector 112 via the delay element 114. The counter 113 resets the count when 1 is supplied to the input terminal 111. Normally, the count is changed from 0 to K so that the selector 112 selects the signal supplied from the input terminal 111.
When the value takes a value between th, the selector 112 sets the delay element 11
4 is controlled so that the feedback signal is selected and transmitted to the output terminal 115. Therefore, after the error fluctuation is detected by the error fluctuation detecting circuit 11 once, during the period of K th +1 sample,
The output terminal 115 is supplied with 1 and the selector 12 selects an unlimited step size and supplies it to the multiplier 13.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明によれ
ば、係数更新に用いるステップ・サイズを誤差信号電力
の傾きを用いて計算する際に、フィルタ入力電力でステ
ップ・サイズを正視化することで、非定常信号に対して
安定で高速な収束を実現する。また、得られたステップ
・サイズの変化量に過去のステップ・サイズに依存する
制限をもうけ、雑音等の妨害によってステップ・サイズ
が正しい値から著しく離れてしまうことを防止すると同
時に、同定誤差信号のパワーを監視して同定対象の未知
システムの特性が急変動したことを検知し、ステップ・
サイズを再設定する、又は一定時間だけステップ・サイ
ズの制限を除外することによって、高速収束と低同定誤
差を両立させた適応フィルタによる未知システム同定の
方法及び装置を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, when calculating the step size used for updating the coefficient by using the slope of the error signal power, the step size is standardized by the filter input power. By doing so, stable and high-speed convergence is realized for non-stationary signals. In addition, the obtained step size change amount is restricted depending on the past step size, thereby preventing the step size from remarkably deviating from a correct value due to interference of noise or the like, and at the same time, identifying the identification error signal. The power is monitored to detect sudden changes in the characteristics of the unknown system to be identified.
By resetting the size or excluding the limitation of the step size for a certain period of time, it is possible to provide a method and apparatus for identifying an unknown system using an adaptive filter that achieves both high-speed convergence and low identification error.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 相関計算回路の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of a correlation calculation circuit.

【図3】 ステップ・サイズ・コントローラの一実施例
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating one embodiment of a step size controller.

【図4】 第及び第11の発明の実施例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the first and eleventh inventions.

【図5】 第17の発明におけるリミッタの実施例を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of a limiter according to the seventeenth invention.

【図6】 第18の発明におけるリミッタの実施例を示
すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a limiter according to the eighteenth invention.

【図7】 第17の発明におけるリミッタの他の実施例
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the limiter according to the seventeenth invention.

【図8】 第18の発明におけるリミッタの他の実施例
を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the limiter according to the eighteenth invention.

【図9】 第及び第12の発明の実施例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the second and twelfth inventions.

【図10】 第15の発明における誤差変動検出回路の
実施例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of an error fluctuation detection circuit according to the fifteenth invention.

【図11】 第16の発明における誤差変動検出回路の
実施例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an embodiment of an error fluctuation detection circuit according to the sixteenth invention.

【図12】 第及び第13の発明の実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing an embodiment of the third and thirteenth inventions.

【図13】 第及び第13の発明における保持回路の
実施例を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing an embodiment of a holding circuit according to the third and thirteenth inventions.

【図14】 従来例を表すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a conventional example.

【図15】 他の従来例を表すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing another conventional example.

【図16】 従来例における相関計算回路の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing an embodiment of a correlation calculation circuit in a conventional example.

【図17】 従来例におけるステップ・サイズ・コント
ローラの実施例を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing an embodiment of a step size controller in a conventional example.

【図18】 従来例におけるリミッタの実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing an embodiment of a limiter in a conventional example.

【図19】 最大値回路及び最小値回路の実施例を示す
ブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing an embodiment of a maximum value circuit and a minimum value circuit.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−63328(JP,A) 特開 昭63−279622(JP,A) 谷萩隆嗣「ディジタル信号処理の理論 3推定・適応信号処理」(昭61−12− 10)コロナ社 p.84−86,p.181− 182 電子情報通信学会秋期大会講演論文 集,1991〔1〕(1991)、古橋秀之、杉 山昭彦、「雑音に強い勾配適応ステップ サイズ確率勾配アルゴリズム」p.74 IEEE Proc.ICASSSP ’90,1990〔3〕(1990)、V.J.M athews et al.、「Sto chastic Gradient A daptive Filters wi th Gradient Adapti ve Step Size」、p.1385 −1388 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 21/00 H04B 3/00 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References JP-A-2-63328 (JP, A) JP-A-63-279622 (JP, A) Takashi Tanihagi "Theory of Digital Signal Processing 3 Estimation and Adaptive Signal Processing" (Showa 61 −12− 10) Corona p. 84-86, p. 181-182 IEICE Autumn Meeting, 1991 [1] (1991), Hideyuki Furuhashi, Akihiko Sugiyama, "Noise-Resistant Gradient Adaptive Step Size Stochastic Gradient Algorithm" p. 74 IEEE Proc. ICASSSP '90, 1990 [3] (1990); J. Mathews et al. "Stochastic Gradient A Adaptive Filters with Gradient Adaptive Step Size", p. 1385 -1388 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 21/00 H04B 3/00 JICST file (JOIS)

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1サンプル周期ずつ遅延された複数の入
力信号サンプルを、それぞれに対応した複数の被乗数と
乗算を行ない、該乗算結果の総和をもって出力とするア
ダプティブ・フィルタの出力を未知システムの出力信号
から差引いた差信号を小さくするように、該差信号と前
記入力信号サンプルと変数を乗算した値をフィルタ入力
電力で正規化した後に1回当りの更新量として前記被乗
数に加算してその値を更新することにより前記未知シス
テムを同定する際に、フィルタ入力電力で正規化した前
記差信号の前記変数に対する傾きに比例した値を前記変
数に加算して和を得た後、該和に制限を加えた制限付和
を用いて前記変数を変化させ、前記制限を加えるための
しきい値は過去の前記制限付和を用いて求めることを特
徴とする適応フィルタによる未知システム同定の方法。
An output from an unknown system is obtained by multiplying a plurality of input signal samples delayed by one sample period by a plurality of multiplicands corresponding thereto and outputting the output of an adaptive filter as a sum of the multiplication results. In order to reduce the difference signal subtracted from the signal, a value obtained by multiplying the difference signal and the input signal sample by a variable is normalized by a filter input power, and then added to the multiplicand as an update amount per time, and the value is added. When the unknown system is identified by updating the sum, a value proportional to the slope of the difference signal normalized by the filter input power with respect to the variable is added to the variable to obtain a sum, and then limited to the sum. Wherein the variable is changed using a restricted sum obtained by adding a restriction, and a threshold value for applying the restriction is obtained by using the past restricted sum. Method of identifying unknown systems using data.
【請求項2】 しきい値は過去の前記制限付和の2乗値
を用いて求めることを特徴とする請求項1に記載の適応
フィルタによる未知システム同定の方法。
2. The method for identifying an unknown system by an adaptive filter according to claim 1, wherein the threshold value is obtained by using a square value of the past limited sum.
【請求項3】 差信号に変動があることを検出したとき
には前記制限付和を予め定められた第1の定数で置換
し、該第1の定数を用いて前記変数を変化させることを
特徴とする請求項1に記載の適応フィルタによる未知シ
ステム同定の方法。
When wherein it detects that there is a change in the difference signal is replaced with a first predetermined constant sum with the restriction, and characterized by changing the variable by using the first constant The method for identifying an unknown system by using the adaptive filter according to claim 1.
【請求項4】 差信号に変動があることを検出したとき
には予め定められた第2の定数に等しいクロック数だけ
前記和で前記制限付和を置換し、前記和を用いて前記変
数を変化させることを特徴とする請求項1に記載の適応
フィルタによる未知システム同定の方法。
4. When detecting that there is a change in the difference signal, the limited sum is replaced with the sum by the number of clocks equal to a predetermined second constant, and the variable is changed using the sum . The method for identifying an unknown system by using the adaptive filter according to claim 1.
【請求項5】 差信号の変動検出は、該差信号の2乗値
を求め、システム同定開始後のクロック数が予め定めら
れた第3の定数に達するまでのすべての該2乗値から最
大値を求め、該最大値に予め定められた第4の定数を乗
算した積と前記2乗値を逐一比較して行なうことを特徴
とする請求項3又は4に記載の適応フィルタによる未知
システム同定の方法。
5. A method for detecting a fluctuation of a difference signal, comprising calculating a square value of the difference signal, and determining a maximum value from all the square values until the number of clocks after the start of system identification reaches a predetermined third constant. 5. An unknown system identification by an adaptive filter according to claim 3, wherein a value is obtained, and a product obtained by multiplying the maximum value by a predetermined fourth constant is compared with the square value one by one. the method of.
【請求項6】 差信号の変動検出は、該差信号の絶対値
を求め、システム同定開始後のクロック数が予め定めら
れた第3の定数に達するまでのすべての該絶対値から最
大値を求め、該最大値に予め定められた第4の定数を乗
算した積と前記絶対値を逐一比較して行なうことを特徴
とする請求項3又は4に記載の適応フィルタによる未知
システム同定の方法。
6. The fluctuation detection of the difference signal calculates an absolute value of the difference signal and calculates a maximum value from all the absolute values until the number of clocks after the start of system identification reaches a predetermined third constant. The method for identifying an unknown system using an adaptive filter according to claim 3 or 4, wherein the absolute value is obtained by comparing the product obtained by multiplying the maximum value by a predetermined fourth constant and the absolute value.
【請求項7】 制限付和は、過去の前記制限付和又はそ
の2乗値に予め定められた第5の定数を乗算して求めた
値と予め定められた第6の定数と前記和を比較し、最小
値をもって前記制限付和とすることを特徴とする請求項
1、2、3、4、5又は6に記載の適応フィルタによる
未知システム同定の方法。
7. The restricted sum is obtained by multiplying a value obtained by multiplying the past restricted sum or its squared value by a predetermined fifth constant, and a predetermined sixth constant and the sum. 7. The method for identifying an unknown system by using an adaptive filter according to claim 1, wherein the sum is limited and the restricted sum is taken as the minimum value.
【請求項8】 制限付和は、過去の前記制限付和又はそ
の2乗値に予め定められた第7の定数を乗算して求めた
値と予め定められた第8の定数と前記和を比較し、最大
値をもって前記制限付和とすることを特徴とする請求項
1、2、3、4、5又は6に記載の適応フィルタによる
未知システム同定の方法。
8. The restricted sum is obtained by multiplying the past restricted sum or its squared value by a predetermined seventh constant, and a predetermined eighth constant and the sum. The method for identifying an unknown system by an adaptive filter according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6, wherein a comparison is made and a maximum value is used as the restricted sum.
【請求項9】 制限付和は、過去の前記制限付和又はそ
の2乗値に前記第5の定数を乗算して得られた値と前記
第6の定数と前記和を比較して得られた最小値と過去の
前記制限付和又はその2乗値に第7の定数を乗算して得
られた値と第8の定数を比較し、最大値をもって前記制
限付和とすることを特徴とする請求項に記載の適応フ
ィルタによる未知システム同定の方法。
9. The restricted sum is obtained by comparing a value obtained by multiplying the past restricted sum or its squared value by the fifth constant with the sixth constant and the sum. And comparing a value obtained by multiplying a minimum value and the past restricted sum or its squared value by a seventh constant with an eighth constant, and using the maximum value as the restricted sum. A method for identifying an unknown system by using the adaptive filter according to claim 7 .
【請求項10】 制限付和は、過去の前記制限付和又は
その2乗値に前記第7の定数を乗算して得られた値と前
記第6の定数と前記和を比較して得られた最小値と過去
の前記制限付和又はその2乗値に第7の定数を乗算して
得られた値と第8の定数を比較し、最大値をもって前記
制限付和とすることを特徴とする請求項に記載の適応
フィルタによる未知システム同定の方法。
10. The restricted sum is obtained by comparing a value obtained by multiplying the past restricted sum or its squared value by the seventh constant with the sixth constant and the sum. And comparing a value obtained by multiplying a minimum value and the past restricted sum or its squared value by a seventh constant with an eighth constant, and using the maximum value as the restricted sum. A method for identifying an unknown system by using the adaptive filter according to claim 7 .
【請求項11】 アダプティブ・フィルタを用いて未知
システムの特性を同定する際に、アダプティブ・フィル
タの出力を未知システムの出力信号から差引いて差信号
を得る減算器と、前記アダプティブ・フィルタの入力信
号を受けて該入力信号の電力と相関を計算する相関計算
回路と、前記電力を受けて1サンプル周期遅延させる第
1の遅延素子と、前記差信号と前記相関計算回路から供
給される相関値と前記第1の遅延素子の出力である遅延
電力と第2の遅延素子出力を受けて前記アダプティブ・
フィルタの係数更新に用いられるステップ・サイズを逐
次計算するステップ・サイズ・コントローラと、該ステ
ップ・サイズ・コントローラの出力を受けて制限を加え
るリミッタと、該リミッタの出力を1サンプル周期遅延
させて前記リミッタと前記ステップ・サイズ・コントロ
ーラに帰還する第2の遅延素子と、前記リミッタの出力
と前記差信号を乗算する第1の乗算器と、該第1の乗算
器出力を前記相関計算回路から供給される電力で正規化
する第1の正規化回路を少なくとも具備し、該第1の正
規化回路の出力を前記アダプティブ・フィルタの係数更
新のステップ・サイズとして用いることを特徴とする適
応フィルタによる未知システム同定の装置。
11. A subtracter for obtaining a difference signal by subtracting an output of the adaptive filter from an output signal of the unknown system when identifying a characteristic of the unknown system using the adaptive filter, and an input signal of the adaptive filter. A correlation calculating circuit that receives the power and calculates a correlation with the input signal; a first delay element that receives the power and delays it by one sample period; and a difference signal and a correlation value supplied from the correlation calculating circuit. Receiving the delay power as the output of the first delay element and the output of the second delay element,
A step size controller for sequentially calculating a step size used for updating a coefficient of the filter, a limiter for receiving and limiting the output of the step size controller, and delaying the output of the limiter by one sample period. A limiter, a second delay element that feeds back to the step size controller, a first multiplier that multiplies the output of the limiter by the difference signal, and an output of the first multiplier that is supplied from the correlation calculation circuit. At least a first normalization circuit for normalizing with an applied power, wherein an output of the first normalization circuit is used as a step size for updating the coefficient of the adaptive filter. Equipment for system identification.
【請求項12】 アダプティブ・フィルタを用いて未知
システムの特性を同定する際に、アダプティブ・フィル
タの出力を未知システムの出力信号から差引いて差信号
を得る減算器と、前記差信号を受けて差信号に含まれる
前記アダプティブ・フィルタの同定誤差の変動を検出す
る誤差変動検出回路と、前記アダプティブ・フィルタの
入力信号を受けて該入力信号の電力と相関を計算する相
関計算回路と、前記電力を受けて1サンプル周期遅延さ
せる第1の遅延素子と、前記差信号と前記相関計算回路
から供給される相関値と前記第1の遅延素子の出力であ
る遅延電力と第2の遅延素子出力を受けて前記アダプテ
ィブ・フィルタの係数更新に用いられるステップ・サイ
ズを逐次計算するステップ・サイズ・コントローラと、
該ステップ・サイズ・コントローラの出力を受けて制限
を加えるリミッタと、該リミッタの出力を1サンプル周
期遅延させて前記リミッタと前記ステップ・サイズ・コ
ントローラに帰還する第2の遅延素子と、前記リミッタ
の出力と前記第1の定数を前記誤差変動検出回路の出力
に応じて選択して出力するセレクタと、該セレクタの出
力信号と前記差信号を乗算する第1の乗算器と、該第1
の乗算器出力を前記相関計算回路から供給される前記電
力で正規化する第1の正規化回路を少なくとも具備し、
該第1の正規化回路の出力を前記アダプティブ・フィル
タの係数更新のステップ・サイズとして用いることを特
徴とする適応フィルタによる未知システム同定の装置。
12. A subtractor for obtaining a difference signal by subtracting an output of the adaptive filter from an output signal of the unknown system when identifying a characteristic of the unknown system by using the adaptive filter. An error variation detection circuit that detects a variation in the identification error of the adaptive filter included in the signal, a correlation calculation circuit that receives an input signal of the adaptive filter and calculates a power and a correlation of the input signal; A first delay element for receiving and delaying one sample period, the difference signal, a correlation value supplied from the correlation calculation circuit, a delay power output from the first delay element, and a second delay element output. A step size controller for sequentially calculating a step size used for updating coefficients of the adaptive filter,
A limiter that receives and limits the output of the step size controller, a second delay element that delays the output of the limiter by one sample period and feeds back to the limiter and the step size controller, A selector for selecting and outputting an output and the first constant according to the output of the error variation detection circuit, a first multiplier for multiplying an output signal of the selector by the difference signal,
At least a first normalization circuit for normalizing the multiplier output with the power supplied from the correlation calculation circuit,
An apparatus for identifying an unknown system by an adaptive filter, wherein an output of the first normalization circuit is used as a step size for updating a coefficient of the adaptive filter.
【請求項13】 アダプティブ・フィルタを用いて未知
システムの特性を同定する際に、アダプティブ・フィル
タの出力を未知システムの出力信号から差引いて差信号
を得る減算器と、前記差信号を受けて差信号に含まれる
前記アダプティブ・フィルタの同定誤差の変動を検出す
る誤差変動検出回路と、該誤差変動検出回路の出力を一
定時間保持する保持回路と、前記アダプティブ・フィル
タの入力信号を受けて該入力信号の電力と相関を計算す
る相関計算回路と、前記電力を受けて1サンプル周期遅
延させる第1の遅延素子と、前記差信号と前記相関計算
回路から供給される相関値と前記第1の遅延素子の出力
である遅延電力と第2の遅延素子出力を受けて前記アダ
プティブ・フィルタの係数更新に用いられるステップ・
サイズを逐次計算するステップ・サイズ・コントローラ
と、該ステップ・サイズ・コントローラの出力を受けて
制限を加えるリミッタと、該リミッタの出力を1サンプ
ル周期遅延させて前記リミッタと前記ステップ・サイズ
・コントローラに帰還する第2の遅延素子と、前記リミ
ッタの出力と前記ステップ・サイズ・コントローラの出
力を前記保持回路の出力に応じて選択して出力するセレ
クタと、該セレクタの出力信号と前記差信号を乗算する
第1の乗算器と、該第1の乗算器出力を前記相関計算回
路から供給される前記電力で正規化する第1の正規化回
路を少なくとも具備し、該第1の正規化回路の出力を前
記アダプティブ・フィルタの係数更新のステップ・サイ
ズとして用いることを特徴とする適応フィルタによる未
知システム同定の装置。
13. A subtractor for obtaining a difference signal by subtracting an output of the adaptive filter from an output signal of the unknown system when identifying a characteristic of the unknown system using the adaptive filter. An error fluctuation detection circuit that detects fluctuations in the identification error of the adaptive filter included in the signal, a holding circuit that holds the output of the error fluctuation detection circuit for a certain period of time, and receives the input signal of the adaptive filter and receives the input signal. A correlation calculation circuit for calculating a power and a correlation of a signal, a first delay element for receiving the power and delaying by one sample period, a correlation value supplied from the difference signal and the correlation calculation circuit, and the first delay Receiving the delayed power output from the element and the second delay element output, and using the delayed power for updating the coefficient of the adaptive filter;
A step size controller for sequentially calculating the size, a limiter for receiving and limiting the output of the step size controller, and delaying the output of the limiter by one sample period to the limiter and the step size controller. A second delay element that feeds back, a selector that selects and outputs the output of the limiter and the output of the step size controller according to the output of the holding circuit, and multiplies an output signal of the selector by the difference signal. And a first normalization circuit for normalizing an output of the first multiplier with the power supplied from the correlation calculation circuit, and an output of the first normalization circuit. Is used as a step size for updating the coefficients of the adaptive filter. Location.
【請求項14】 ステップ・サイズ・コントローラは、
差信号を受けて1サンプル周期遅延させる第3の遅延素
子と、該第3の遅延素子出力と前記差信号を乗算する第
2の乗算器と、相関計算回路の出力である相関値と前記
第2の乗算器出力を乗算する第3の乗算器と、該第3の
乗算器出力を定数倍する第4の乗算器と、該第4の乗算
器出力を前記相関計算回路の出力であるフィルタ入力電
力で正規化する第2の正規化回路と、該第2の正規化回
路出力と前記第2の遅延素子出力を加算する加算器とか
ら構成されることを特徴とする請求項11、12又は1
3に記載の適応フィルタによる未知システム同定の装
置。
14. The step size controller comprises:
A third delay element that receives the difference signal and delays it by one sample period, a second multiplier that multiplies the output of the third delay element by the difference signal, a correlation value that is an output of a correlation calculation circuit, and the second delay element. A third multiplier that multiplies the output of the second multiplier, a fourth multiplier that multiplies the third multiplier output by a constant, and a filter that outputs the fourth multiplier output to the correlation calculation circuit. 13. The system according to claim 11, further comprising a second normalization circuit for normalizing the input power, and an adder for adding the output of the second normalization circuit and the output of the second delay element. Or 1
3. An apparatus for identifying an unknown system using the adaptive filter according to 3.
【請求項15】 誤差変動検出回路は、差信号を受けて
2乗する第5の乗算器と、該第5の乗算器の出力と0を
受けてカウンタ出力によっていずれかを選択する第1の
セレクタと、該第1のセレクタ出力と第4の遅延素子出
力を受けて最大値を出力する第1の最大値回路と、該第
1の最大値回路の出力と第4の定数を乗算する第6の乗
算器と、該第6の乗算器の出力と前記第5の乗算器の出
力を比較してどちらが大きいかの情報を出力する比較回
路から構成され、前記第4の遅延素子は前記第1の最大
値回路の出力を受けて1サンプル周期遅延させた後前記
第1の最大値回路へ帰還することを特徴とする請求項1
2又は13に記載の適応フィルタによる未知システム同
定の装置。
15. An error variation detection circuit comprising: a fifth multiplier for receiving a difference signal and squaring the difference signal; and a first multiplier for selecting one of the fifth multiplier based on an output of the fifth multiplier and 0 and a counter output. A selector, a first maximum value circuit that receives the first selector output and the fourth delay element output and outputs a maximum value, and a second multiplication unit that multiplies an output of the first maximum value circuit by a fourth constant. And a comparison circuit that compares the output of the sixth multiplier with the output of the fifth multiplier and outputs information of which is larger, and the fourth delay element is configured by the fourth delay element. 2. The method according to claim 1, wherein an output of said maximum value circuit is delayed by one sample period and then fed back to said first maximum value circuit.
14. An apparatus for identifying an unknown system using the adaptive filter according to 2 or 13.
【請求項16】 誤差変動検出回路は、差信号の絶対値
を求める絶対値回路と、該絶対値回路の出力と0を受け
てカウンタ出力によっていずれかを選択する第3のセレ
クタと、該第のセレクタ出力と第4の遅延素子出力を
受けて最大値を出力する第1の最大値回路と、該第1の
最大値回路の出力と第4の定数を乗算する第6の乗算器
と、該第6の乗算器の出力と前記第5の乗算器の出力を
比較してどちらが大きいかの情報を出力する比較回路か
ら構成され、前記第4の遅延素子は前記第1の最大値回
路の出力を受けて1サンプル周期遅延させた後前記第1
の最大値回路へ帰還することを特徴とする請求項12又
は13に記載の適応フィルタによる未知システム同定の
装置。
16. An error fluctuation detection circuit, comprising: an absolute value circuit for obtaining an absolute value of a difference signal; a third selector which receives an output of the absolute value circuit and receives 0 and selects one of the outputs according to a counter output; A first maximum value circuit that receives the selector output of No. 3 and the output of the fourth delay element and outputs a maximum value, a sixth multiplier that multiplies the output of the first maximum value circuit by a fourth constant, A comparison circuit that compares the output of the sixth multiplier with the output of the fifth multiplier and outputs information indicating which is larger, and the fourth delay element includes the first maximum value circuit. After receiving the output of the first and delaying by one sample period,
14. The apparatus for identifying an unknown system using an adaptive filter according to claim 12, wherein the feedback is performed to a maximum value circuit.
【請求項17】 リミッタは、帰還信号と第5の定数を
乗算する第8の乗算器と、該第8の乗算器出力と入力信
号と第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最小値
回路と、前記帰還信号に第7の定数を乗算する第9の乗
算器と、該第9の乗算器出力と前記第2の最小値回路出
力と第8の定数を受けて最大値を出力する第3の最大値
回路から構成されることを特徴とする請求項11、12
又は13に記載の適応フィルタによる未知システム同定
の装置。
17. An eighth multiplier for multiplying a feedback signal by a fifth constant, and a second detector for detecting a minimum value by receiving the output of the eighth multiplier, the input signal, and the sixth constant. , A ninth multiplier for multiplying the feedback signal by a seventh constant, and a maximum value receiving the ninth multiplier output, the second minimum value circuit output, and the eighth constant. And a third maximum value circuit for outputting the second maximum value.
Or an apparatus for identifying an unknown system using the adaptive filter according to 13.
【請求項18】 リミッタは、帰還信号と第5の定数を
乗算する第7の乗算器と、該第7の乗算器出力と入力信
号と第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最小値
回路と、前記第7の乗算器出力と前記第2の最小値回路
出力と前記第8の定数を受けて最大値を出力する第3の
最大値回路から構成されることを特徴とする請求項1
1、12又は13に記載の適応フィルタによる未知シス
テム同定の装置。
18. A limiter for multiplying a feedback signal by a fifth constant, a second multiplier for receiving a seventh multiplier output, an input signal, and a sixth constant to detect a minimum value. And a third maximum value circuit that outputs the maximum value in response to the output of the seventh multiplier, the output of the second minimum value circuit, and the eighth constant. Claim 1
An apparatus for identifying an unknown system using the adaptive filter according to 1, 12, or 13.
【請求項19】 リミッタは、帰還信号を受けて2乗す
る第10の乗算器と、該第10の乗算器出力と第5の定
数を乗算する第8の乗算器と、該第8の乗算器出力と入
力信号と第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最
小値回路から構成されることを特徴とする請求項11、
12又は13に記載の適応フィルタによる未知システム
同定の装置。
19. A tenth multiplier for receiving the feedback signal and squaring the same, an eighth multiplier for multiplying the output of the tenth multiplier by a fifth constant, and an eighth multiplier. 12. A second minimum value circuit for detecting a minimum value by receiving an output of the filter, an input signal, and a sixth constant, and further comprising a second minimum value circuit.
14. An apparatus for identifying an unknown system using the adaptive filter according to 12 or 13.
【請求項20】 リミッタは、帰還信号を受けて2乗す
る第10の乗算器と、該第10の乗算器出力と第7の定
数を乗算する第9の乗算器と、該第9の乗算器出力と入
力信号と第8の定数を受けて最大値を出力する第3の最
大値回路から構成されることを特徴とする請求項11、
12又は13に記載の適応フィルタによる未知システム
同定の装置。
20. A tenth multiplier for receiving the feedback signal and squaring the same, a ninth multiplier for multiplying the output of the tenth multiplier by a seventh constant, and a ninth multiplier. 12. A third maximum value circuit for receiving a device output, an input signal and an eighth constant and outputting a maximum value.
14. An apparatus for identifying an unknown system using the adaptive filter according to 12 or 13.
【請求項21】 リミッタは、帰還信号を受けて2乗す
る第10の乗算器と、該第10の乗算器出力と第5の定
数を乗算する第8の乗算器と、該第8の乗算器出力と入
力信号と第6の定数を受けて最小値を検出する第2の最
小値回路と、前記第10の乗算器出力と第7の定数を乗
算する第9の乗算器と、該第9の乗算器出力と入力信号
第8の定数を受けて最大値を出力する第3の最大値回
路から構成されることを特徴とする請求項11、12又
は13に記載の適応フィルタによる未知システム同定の
装置。
21. A tenth multiplier for receiving the feedback signal and squaring the same, an eighth multiplier for multiplying the output of the tenth multiplier by a fifth constant, and an eighth multiplier. A second minimum circuit for detecting the minimum value by receiving the output of the multiplier, the input signal, and the sixth constant, a ninth multiplier for multiplying the output of the tenth multiplier by a seventh constant, 14. The unknown by the adaptive filter according to claim 11, 12 or 13, comprising a third maximum value circuit which outputs the maximum value in response to the multiplier output of No. 9, the input signal and the eighth constant. Equipment for system identification.
【請求項22】 リミッタは、帰還信号を受けて第5
定数を乗算する第11の乗算器と、該第11の乗算器出
力と前記帰還信号を乗算する第10の乗算器と、該第1
0の乗算器出力と入力信号と第6の定数を受けて最小値
を検出する第3の最小値回路と、前記第10の乗算器出
力と入力信号と第8の定数を受けて最大値を出力する第
2の最大値回路から構成されることを特徴とする請求項
11、12又は13に記載の適応フィルタによる未知シ
ステム同定の装置。
22. A limiter comprising: an eleventh multiplier for receiving a feedback signal and multiplying the fifth constant by a fifth constant; a tenth multiplier for multiplying the output of the eleventh multiplier by the feedback signal; 1
A third minimum value circuit that receives the multiplier output of 0, the input signal, and the sixth constant to detect a minimum value, and sets a maximum value by receiving the output of the tenth multiplier, the input signal, and the eighth constant. 14. The apparatus for identifying an unknown system by an adaptive filter according to claim 11, further comprising a second maximum value circuit for outputting.
JP04061257A 1991-07-30 1992-02-14 Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter Expired - Fee Related JP3089794B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04061257A JP3089794B2 (en) 1992-02-14 1992-02-14 Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter
CA002074782A CA2074782C (en) 1991-07-30 1992-07-28 Method of and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter
DE69222592T DE69222592T2 (en) 1991-07-30 1992-07-30 Method and device for identifying an unknown system using an adaptive filter
EP92113011A EP0525772B1 (en) 1991-07-30 1992-07-30 Method of and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter
US07/924,340 US5475632A (en) 1991-07-30 1992-07-30 Method of and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04061257A JP3089794B2 (en) 1992-02-14 1992-02-14 Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05226976A JPH05226976A (en) 1993-09-03
JP3089794B2 true JP3089794B2 (en) 2000-09-18

Family

ID=13166004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04061257A Expired - Fee Related JP3089794B2 (en) 1991-07-30 1992-02-14 Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3089794B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101942470B1 (en) * 2016-02-26 2019-01-29 주식회사 비에스텍 Functional pillow having improved conformity to body

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3008763B2 (en) * 1993-12-28 2000-02-14 日本電気株式会社 Method and apparatus for system identification with adaptive filters
JP4506946B2 (en) * 2004-01-16 2010-07-21 日本電気株式会社 Chip adaptive equalizer, chip adaptive equalization method and program thereof
JP6214884B2 (en) * 2013-03-08 2017-10-18 株式会社東芝 Active silencer and active silencer method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Proc.ICASSSP’90,1990〔3〕(1990)、V.J.Mathews et al.、「Stochastic Gradient Adaptive Filters with Gradient Adaptive Step Size」、p.1385−1388
谷萩隆嗣「ディジタル信号処理の理論3推定・適応信号処理」(昭61−12−10)コロナ社 p.84−86,p.181−182
電子情報通信学会秋期大会講演論文集,1991〔1〕(1991)、古橋秀之、杉山昭彦、「雑音に強い勾配適応ステップサイズ確率勾配アルゴリズム」p.74

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101942470B1 (en) * 2016-02-26 2019-01-29 주식회사 비에스텍 Functional pillow having improved conformity to body

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05226976A (en) 1993-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4918727A (en) Double talk detector for echo canceller and method
US6351532B1 (en) Echo canceler employing multiple step gains
CN102132491B (en) Method for determining updated filter coefficients of an adaptive filter adapted by an lms algorithm with pre-whitening
JP2842026B2 (en) Adaptive filter coefficient control method and apparatus
EP0661832B1 (en) Method of and apparatus for identifying a system using an adaptive filter
WO2006049260A1 (en) Signal processing method, signal processing device, and signal processing program
US5371789A (en) Multi-channel echo cancellation with adaptive filters having selectable coefficient vectors
US9728178B2 (en) Particular signal cancel method, particular signal cancel device, adaptive filter coefficient update method, adaptive filter coefficient update device, and computer program
EP0525772B1 (en) Method of and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter
EP0711035B1 (en) System identification method apparatus by adaptive filter
US5638311A (en) Filter coefficient estimation apparatus
JPS6251529B2 (en)
JP3089794B2 (en) Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter
EP0637803B1 (en) Method and device for adaptively estimating a transfer function of an unknown system
JPH03262939A (en) Method and device for detecting echo path variation
US6950842B2 (en) Echo canceller having an adaptive filter with a dynamically adjustable step size
JP2973656B2 (en) Method and apparatus for identifying unknown system using adaptive filter
JP3180739B2 (en) Method and apparatus for identifying unknown system by adaptive filter
JP2002076999A (en) Method and device for identifying system
EP0715407B1 (en) Method and apparatus for controlling coefficients of adaptive filter
JP2976252B2 (en) Coefficient control method and apparatus for adaptive filter and method and apparatus for noise removal
JP2569979B2 (en) Method and apparatus for estimating system characteristics
KR100431965B1 (en) Apparatus and method for removing echo-audio signal using time-varying algorithm with time-varying step size
JP3094634B2 (en) Echo removal method and echo removal device
JPH0870268A (en) Estimating device for filter coefficient

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000620

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees