JP3222646B2 - Adaptive filter - Google Patents

Adaptive filter

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JP3222646B2
JP3222646B2 JP19731993A JP19731993A JP3222646B2 JP 3222646 B2 JP3222646 B2 JP 3222646B2 JP 19731993 A JP19731993 A JP 19731993A JP 19731993 A JP19731993 A JP 19731993A JP 3222646 B2 JP3222646 B2 JP 3222646B2
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敏男 安達
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旭化成マイクロシステム株式会社
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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、適応制御によって特性
を変化させることができる適応フィルタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive filter whose characteristics can be changed by adaptive control.

【0002】さらに詳述すれば本発明は、適切な学習用
入力信号を供給することにより、要求される特性を実現
させることができる適応フィルタに関するものである。
[0002] More specifically, the present invention relates to an adaptive filter capable of realizing required characteristics by supplying an appropriate learning input signal.

【0003】[0003]

【従来の技術】図10は、通常の適応フィルタの構成を
示す。ここで、51はフィルタの係数を更新する際に必
要な学習用入力信号源、52は係数制御可能なフィル
タ、53は学習用入力信号をフィルタ52に供給したと
きの理想的な出力信号と同じ信号を発生する理想信号発
生源である。この学習用入力信号源51から発生される
学習用入力信号は、フィルタ特性を忠実に実現するため
に、フィルタの通過域はもちろん阻止域においても各種
信号成分を含んでいることが好ましく、できるなら白色
信号が好ましい。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a configuration of a normal adaptive filter. Here, 51 is a learning input signal source necessary for updating the filter coefficient, 52 is a filter whose coefficient can be controlled, and 53 is the same as an ideal output signal when the learning input signal is supplied to the filter 52. It is an ideal signal source that generates a signal. The learning input signal generated from the learning input signal source 51 preferably contains various signal components not only in the passband of the filter but also in the stopband in order to faithfully realize the filter characteristics. A white signal is preferred.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、学習用
入力信号として白色の入力信号を供給する場合には、そ
の白色入力信号に対する出力信号を計算してその理想出
力信号を発生させる必要があり、かなり膨大な回路を必
要とするという問題点があった。
However, when a white input signal is supplied as a learning input signal, it is necessary to calculate an output signal corresponding to the white input signal to generate an ideal output signal. There is a problem that a huge circuit is required.

【0005】よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、
特定の学習用入力信号を選択することにより、回路規模
を縮小させて製造コストの低下を図った適応フィルタを
提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide
An object of the present invention is to provide an adaptive filter in which a circuit size is reduced by selecting a specific learning input signal to reduce a manufacturing cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1に記載の本発明は、フィルタの係数が制
御可能であるフィルタと、該フィルタに学習用入力信号
を供給する学習用信号発生手段と、適応制御が完了した
該フィルタに該学習用入力信号を供給したときに得られ
る理想出力信号を発生する理想出力信号発生手段と、該
フィルタの出力信号と前記理想出力信号とに基づいて、
該フィルタの係数を制御する適応アルゴリズム実行手段
とを備えた適応フィルタであって、前記学習用信号発生
手段は、該フィルタの位相シフト量が0度となる周波数
と、該位相シフト量が180度の整数倍となる周波
数F±Fの成分を含む信号を発生させる手段を具備
し、前記理想出力信号発生手段は、前記F ±F の周
波数成分を前記F の周波数成分に加算して理想出力信
号として出力することを特徴とするまた、請求項2に
記載の本発明は、前記理想出力信号発生手段が、前記F
±F の周波数成分の位相を反転させると共に信号レ
ベルを減衰させ、前記F の周波数成分に加算して理想
出力信号として出力することを特徴とする
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a filter having a controllable filter coefficient and a learning filter for supplying a learning input signal to the filter. A signal generation unit, an ideal output signal generation unit that generates an ideal output signal obtained when the learning input signal is supplied to the filter on which the adaptive control is completed, and an output signal of the filter and the ideal output signal. On the basis of,
An adaptive algorithm executing means for controlling a coefficient of the filter, wherein the learning signal generating means comprises: a frequency F 0 at which the phase shift amount of the filter becomes 0 degree; A means for generating a signal including a component of a frequency F 0 ± F 1 that is an integral multiple of 180 degrees
And the ideal output signal generating means operates in a frequency range of F 0 ± F 1 .
Ideal output signal by adding the wavenumber component in the frequency components of the F 0
It is output as a signal . Also, in claim 2
According to the present invention described above, the ideal output signal generating means includes
0 signal les with reversing the phase of the frequency components of ± F 1
Attenuates the bell, the ideal is added to the frequency components of the F 0
It is output as an output signal .

【0007】[0007]

【作用】本発明では、学習用入力信号はF +F
、F−Fなる少なくとも3種類の周波数の信号か
らなっており、周波数Fの信号に対してはフィルタの
位相特性が零であり、また、フィルタの出力端子で周波
数F+FとF−Fの信号に対して位相特性が1
80度の整数倍になるようなFを選択したので理想出
力信号はF ±F の周波数成分の位相を反転させた
り、信号レベルを減衰させたりして、F の周波数成分
に加算して理想出力信号として出力することができ、簡
単な構成で理想出力信号を生成することができる。
According to the present invention, the learning input signals are F 0 , F 0 + F
1, F 0 -F serves from 1 consisting of at least three kinds of frequencies of the signal, with respect to the signal of frequency F 0 is the phase characteristic of the filter is zero, also the frequency F 0 + F 1 at the output terminal of the filter And the phase characteristic of the signal of F 0 −F 1 is 1
Out ideal since the select F 1 such that an integral multiple of 80 degrees
The force signal has inverted the phase of the frequency component of F 0 ± F 1
Ri, and or attenuate the signal level, the frequency components of the F 0
And output as an ideal output signal.
An ideal output signal can be generated with a simple configuration.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0009】実施例1 図1は、本発明の一実施例全体を示すブロック図であ
る。本図において、2は学習用入力信号2Aを出力する
入力信号源、4は適応手法によって特性を変更できるバ
ンドパスフィルタである。6は、信号レベルを増幅また
は減衰させるための増幅器または減衰器と、位相を18
0度ずらすための反転器とからなり、理想出力信号6A
を発生するための回路である。8は、理想出力信号6A
とフィルタ出力信号4Aの差を求め、誤差信号8Aを出
力する減算器である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing an entire embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 2 denotes an input signal source that outputs a learning input signal 2A, and 4 denotes a bandpass filter whose characteristics can be changed by an adaptive method. 6 is an amplifier or attenuator for amplifying or attenuating the signal level, and the phase is 18
An ideal output signal 6A consisting of an inverter for shifting by 0 degree
This is a circuit for generating. 8 is an ideal output signal 6A
Is a subtractor that calculates the difference between the output signal and the filter output signal 4A and outputs an error signal 8A.

【0010】図2は、学習用入力信号2Aおよび理想出
力信号6Aを発生するための具体的な回路構成を示した
ものである。本図において、10は周波数f1 の信号を
発生する周波数発生回路、11は周波数f0 の信号を発
生する周波数発生回路である。12は乗算器であり、周
波数f0 とf1 の信号を入力としているため、出力端に
はf0 +f1 とf0 −f1 の周波数の信号が現れる。
FIG. 2 shows a specific circuit configuration for generating the learning input signal 2A and the ideal output signal 6A. In the figure, the frequency generating circuit for generating a signal of frequency f 1 is 10, 11 is a frequency generator for generating a signal of frequency f 0. 12 is a multiplier, because it receives the signal of the frequency f 0 and f 1, the signal of the frequency f 0 + f 1 and f 0 -f 1 appears at the output terminal.

【0011】13は加算器であり、その出力端からは乗
算器12の出力信号(f0 +f1 とf0 −f1 の信号)
および周波数f0 の信号の加算信号2Aが出力される。
この加算信号2Aはフィルタ4の学習用入力信号として
用いられる。上述した10,11,12,13により入
力信号源2が構成される。
Reference numeral 13 denotes an adder. From the output end of the adder, output signals (f 0 + f 1 and f 0 -f 1 ) of the multiplier 12 are output.
And an addition signal 2A of the signal having the frequency f 0 .
This addition signal 2A is used as a learning input signal of the filter 4. The input signal source 2 is configured by the above-described 10, 11, 12, and 13.

【0012】次に、理想出力信号6Aを得るための回路
構成について説明する。
Next, a circuit configuration for obtaining the ideal output signal 6A will be described.

【0013】14は反転器であり、周波数f0 +f1
0 −f1 の信号について位相を180度シフトさせ
る。15は減衰器であり、反転器14の出力信号レベル
を減衰させる。
An inverter 14 shifts the phase of the signals of the frequencies f 0 + f 1 and f 0 -f 1 by 180 degrees. An attenuator 15 attenuates the output signal level of the inverter 14.

【0014】16は加算器であり、その出力端からはf
0 ,f0 +f1 ,f0 −f1 の周波数成分を有する理想
出力信号6Aが出力される。ただし、f0 +f1 ,f0
−f1 の周波数成分に関しては減衰器15により減衰さ
れているため、f0 の周波数成分よりも所定量だけ低い
レベルとなっている。
Reference numeral 16 denotes an adder.
0, f 0 + f 1, the ideal output signal 6A having a frequency component of f 0 -f 1 is output. Where f 0 + f 1 , f 0
Since the frequency component of −f 1 is attenuated by the attenuator 15, the level is lower by a predetermined amount than the frequency component of f 0 .

【0015】図3は、図1に示したバンドパスフィルタ
(以下、BPFという)4の理想特性を有する。ここで
図3(A)の横軸は周波数、横軸はゲインを表す。ま
た、図3の(B)の横軸は周波数、縦軸は位相シフト量
を表す。ここでは、BPF4の中心周波数をf0 として
ある。また、位相が中心周波数のものに対して180度
ずれた信号周波数をf0 +f1 とf0 −f1 としてあ
る。さらに、中心周波数f0 の信号に対する周波数f0
+f1 ,f0 −f1 の信号のゲイン差をA(dB)とす
る。
FIG. 3 shows ideal characteristics of the bandpass filter (hereinafter referred to as BPF) 4 shown in FIG. Here, the horizontal axis of FIG. 3A represents frequency, and the horizontal axis represents gain. In FIG. 3B, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents the amount of phase shift. Here is the center frequency of BPF4 as f 0. Further, there is a phase of 180 degrees out of signal frequency to that of the center frequency as f 0 + f 1 and f 0 -f 1. Further, the frequency f 0 for the signal of the center frequency f 0
The gain difference between the signals + f 1 and f 0 −f 1 is assumed to be A (dB).

【0016】このような理想特性のフィルタの理想出力
信号6Aを生成するためには、入力信号の周波数がf0
+f1 とf0 −f1 のときには位相を180度反転させ
てかつゲインをAだけ減衰させればよいので、図2に示
す如く、反転器14および減衰器15を用いればよい。
すなわち、図3に示すような3つの種類の周波数信号を
選択した場合には、フィルタの理想出力信号6Aは簡易
な回路で容易に生成できることがわかる。しかもBPF
4の場合には、中心周波数,バンド幅,中心周波数での
ゲインがこの3つの周波数f0 ,f0 ±f1 で概ね規定
できるという利点がある。
In order to generate the ideal output signal 6A of the filter having such ideal characteristics, the frequency of the input signal must be f 0
Since the and gain by inverting the phase of 180 degrees at the time of + f 1 and f 0 -f 1 it is sufficient to attenuate by A, as shown in FIG. 2, it may be used an inverter 14 and an attenuator 15.
That is, when three types of frequency signals as shown in FIG. 3 are selected, it can be seen that the ideal output signal 6A of the filter can be easily generated by a simple circuit. And BPF
In the case of 4, there is an advantage that the center frequency, the bandwidth, and the gain at the center frequency can be substantially defined by these three frequencies f 0 , f 0 ± f 1 .

【0017】実施例2 本発明のその他の実施例を図4に示す。図4において2
1は理想入力信号源である。22はカットオフ周波数ω
に関するパラメータとしてL個、Q値に関するパラメー
タとしてM個、ゲインAに関するパラメータとしてN個
を有するGm−Cフィルタである。
Embodiment 2 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In FIG.
1 is an ideal input signal source. 22 is the cutoff frequency ω
This is a Gm-C filter having L parameters as parameters relating to Q, M parameters as parameters relating to Q value, and N parameters as parameters relating to gain A.

【0018】23はあるカットオフ周波数ωp に関する
勾配フィルタ、24はあるQ値Qqに関する勾配フィル
タ、25はあるゲインAr に関する勾配フィルタでそれ
ぞれの入力信号としてGm−Cフィルタ22から所定の
出力信号を受けている。またこれら勾配フィルタの構成
は概ね元のGm−Cフィルタ23〜25と同じになって
いる。
[0018] 23 is a cut-off frequency omega p gradient filter about 24 gradient filter for a certain Q value Q q, 25 is the gain A r Gm-C from the filter 22 a predetermined output as respective input signal with a gradient filter about Receiving a signal. The configuration of these gradient filters is substantially the same as the original Gm-C filters 23 to 25.

【0019】26は理想出力信号源、27は減算器、2
8〜30は乗算器、31〜33は累加算器として作用す
る積分器である。
26 is an ideal output signal source, 27 is a subtractor, 2
8 to 30 are multipliers, and 31 to 33 are integrators acting as accumulators.

【0020】図4に示したこの回路において、全てのカ
ットオフ周波数に関する係数ω1 …ωL
[0020] In this circuit shown in FIG. 4, the coefficient ω 1 ... ω L of all the cut-off frequency

【0021】[0021]

【数1】 ωi (t+1)=ωi (t)−Δ・ε・∂H(s)/∂ωp (t) (i=1〜L) …(1) なる計算式に従って修正されていく。ここで、εは減算
器27から出力される誤差信号、Δは所定の係数、pは
1からLまでの任意の値である。同様にQ値に関する係
数Q1 …QM
Ω i (t + 1) = ω i (t) −Δ ・ ε∂H (s) / ∂ω p (t) (i = 1 to L) (1) Go. Here, ε is an error signal output from the subtractor 27, Δ is a predetermined coefficient, and p is an arbitrary value from 1 to L. Coefficient Q 1 ... Q M is about the same as Q value

【0022】[0022]

【数2】 Qj (t+1)=Qi (t)−Δ・ε・∂H(s)/∂Qq (t) (j=1〜M) …(2) なる計算式に従って修正されていく。ここでqは1から
Mまでの任意の値である。同様にゲインAに関する係数
1 …AN
(2) Q j (t + 1) = Q i (t) −Δ ・ ε∂H (s) / ∂Q q (t) (j = 1 to M) (2) Go. Here, q is an arbitrary value from 1 to M. Factor A 1 ... A N relates likewise gain A

【0023】[0023]

【数3】 Ak (t+1)=Ak (t)−Δ・ε・∂H(s)/∂Ar (t) (k=1〜N) …(3) なる計算式に従って修正されていく。ここでrは1から
Nまでの任意の値である。
A k (t + 1) = A k (t) −Δ · ε · ∂H (s) / ∂A r (t) (k = 1 to N) (3) Go. Here, r is an arbitrary value from 1 to N.

【0024】こうすることでカットオフ周波数ω,Q
値,ゲインAに関する修正のための回路をそれぞれ全て
共有することができ、結果として回路規模を大幅に減少
させることができる。
By doing so, the cutoff frequencies ω and Q
All the circuits for correcting the value and the gain A can be shared, and as a result, the circuit scale can be greatly reduced.

【0025】次に、本実施例の修正に関する具体的な動
作内容を、4次BPF回路について説明する。
Next, the specific operation of the modification of the present embodiment will be described for a fourth-order BPF circuit.

【0026】ここではωi (i=1…L)を用いて説明
する。例えば各ωi の初期値をω1,ω2 ,ω3 ,ω4
とする。また、各ωの理想値における値をω01,ω02
ω03,ω04として、この理想フィルタのゲイン周波数特
性を図5(A)に示す。また、これらωの位置を図5
(A)のX軸上の座標(○印を付してある)で表すこと
にする。さらに、図5(B)には各ω値がいずれも理想
値よりも一定の大きさだけ大きくなったときの特性なら
びにω値の位置を示す。
Here, description will be made using ω i (i = 1... L). For example, the initial value of each ω i is ω 1 , ω 2 , ω 3 , ω 4
And The values of the ideal values of each ω are denoted by ω 01 , ω 02 ,
FIG. 5A shows gain frequency characteristics of this ideal filter as ω 03 and ω 04 . The positions of these ωs are shown in FIG.
(A) is represented by coordinates (marked with a circle) on the X-axis. Further, FIG. 5B shows the characteristics and the position of the ω value when each ω value is larger than the ideal value by a certain magnitude.

【0027】上述した図5(B)に示すような状況下に
おいて、図4に示した回路で適応動作を行わせることに
する。この場合、勾配フィルタ23を代表させるパラメ
ータはω1 〜ωL のいずれを用いたとしても、修正アル
ゴリズムに基づいてω値を減少させ、これにより理想フ
ィルタの特性に近づくように働かせ、最終的には全ての
ω値を理想値のものに一致させることができる。
Under the situation as shown in FIG. 5B, the circuit shown in FIG. 4 performs an adaptive operation. In this case, irrespective of which parameter ω 1 to ω L is used as a parameter representing the gradient filter 23, the ω value is reduced based on the correction algorithm, thereby causing the ω value to approach the characteristic of the ideal filter, and finally, Can make all the ω values coincide with those of the ideal value.

【0028】また、図6(A)に示した理想フィルタ特
性に対して、ω1 〜ω4 のなかでω 1 のみが理想値より
小さくω2 〜ω4 は理想値より大きく、かつω1 〜ω4
の平均値が理想値の平均値より大きいものとする。
The ideal filter characteristic shown in FIG.
For sex, ω1 ~ ΩFour In the ω 1 Only better than ideal
Small ωTwo ~ ΩFour Is greater than the ideal value and ω1 ~ ΩFour 
Is larger than the average value of the ideal value.

【0029】この時の周波数特性と各ω値のロケーショ
ンの概念を図6(B)に示す。すなわちω1 が低周波側
に、ω2 〜ω4 が高周波側に寄っており、結果としてB
PFの幅は広がり、かつ中心周波数は高周波側に寄って
いる。
FIG. 6B shows the concept of the frequency characteristic and the location of each ω value at this time. That is, ω 1 is shifted to the low frequency side, and ω 2 to ω 4 are shifted to the high frequency side.
The width of the PF is widened, and the center frequency is closer to the high frequency side.

【0030】この時、図4に示した回路の適応動作によ
り、ω1 は元々初期値が理想値より小さいにもかかわら
ずフィルタの全体特性を理想形に近づけるために、より
小さい方向に動いてω1 〜ω4 の平均値が下がり、フィ
ルタ特性は図6(C)に示すようになる。そして、最終
的にω1 〜ω4 の平均値は理想のものとほぼ一致するよ
うになる。
At this time, due to the adaptive operation of the circuit shown in FIG. 4, ω 1 moves in a smaller direction in order to bring the overall characteristics of the filter closer to the ideal form even though the initial value is originally smaller than the ideal value. The average value of ω 1 to ω 4 decreases, and the filter characteristics become as shown in FIG. Finally, the average values of ω 1 to ω 4 almost coincide with ideal ones.

【0031】このような時には図6(C)からもわかる
ように、帯域幅が図6(A)に示した理想形よりも広が
ってしまうことになる。しかし、本適応フィルタはωだ
けでなく同時にQ値ならびにゲインAにも適応制御を行
う。従って、Q値制御アルゴリズムによってQ値の平均
が初期値よりも大きくなり最終的には理想フィルタの形
に近づいていき、図6(D)に示すような特性になる。
In such a case, as can be seen from FIG. 6C, the bandwidth becomes wider than the ideal type shown in FIG. 6A. However, this adaptive filter performs adaptive control not only on ω but also on the Q value and the gain A at the same time. Accordingly, the average of the Q value becomes larger than the initial value by the Q value control algorithm, and finally approaches the shape of an ideal filter, and the characteristic as shown in FIG. 6D is obtained.

【0032】上述した例では勾配フィルタ23としてω
1 を用いたが、ω2 を用いても結果はほとんど同じにな
る。何故なら、ω1 ,ω2 の勾配フィルタはいずれを用
いたとしても適応動作の結果はωの平均値を増減させる
しかないので、最終的には本アルゴリズムが理想フィル
タに近づけるように理想フィルタとの誤差信号εが零に
なることを最終目標としている以上、ω1 ,ω2 さらに
ω3 ,ω4 いずれを用いても結果は変わらないからであ
る。
In the above example, the gradient filter 23
Although 1 was used, the result is almost the same even if ω 2 is used. The reason is that no matter which of the gradient filters of ω 1 and ω 2 is used, the result of the adaptive operation is to increase or decrease the average value of ω. This is because, as long as the final goal is to make the error signal ε of ω become zero, the result does not change even if ω 1 , ω 2, ω 3 , or ω 4 is used.

【0033】実際はω1 〜ω4 の選別により勾配フィル
タの出力において各々わずかであるが位相が異なるの
で、最終結果は完全には同じにはならない。すなわち、
本実施例における適応フィルタの更新アルゴリズムは、
理想フィルタの特性にその周波数特性を近づけること
で、結果としてカットオフ周波数の係数群の平均値Σω
i/L、Q値の係数群の平均値ΣQj /M、ゲインAの
係数群の平均値ΣAk /Nを理想的なものに近づけるこ
とになる。
In practice, the final result will not be completely the same, because the phases of the outputs of the gradient filters are slightly different due to the selection of ω 1 to ω 4 , respectively. That is,
The updating algorithm of the adaptive filter in the present embodiment is as follows.
By bringing the frequency characteristics closer to the characteristics of the ideal filter, as a result, the average value of the coefficient group of the cutoff frequency Σω
The average value ΣQ j / M of the coefficient group of i / L and the Q value and the average value ΣA k / N of the coefficient group of the gain A are brought close to ideal ones.

【0034】このように本フィルタは、本来必要な勾配
フィルタを同じ性格を有する勾配フィルタで代替させて
いる。こうすることで回路規模が大幅に低減できるが、
一方では完全に望みのフィルタに一致させることはでき
ないことも有り得る。
As described above, this filter replaces the originally required gradient filter with a gradient filter having the same characteristics. This can greatly reduce the circuit scale,
On the other hand, it may not be possible to completely match the desired filter.

【0035】しかしながら、初期値特性に比べて学習後
(適応処理後)の特性は理想値に格段に近づいており、
大概の場合においては所望の仕様を満たすことが可能と
なる。
However, the characteristics after learning (after the adaptive processing) are much closer to the ideal values as compared with the initial value characteristics.
In most cases, desired specifications can be satisfied.

【0036】また、本実施例においては、学習のための
入力信号に含まれる周波数として、中心周波数f0 、お
よび、中心周波数f0 の両側に位置するf0 ±f1 が用
いられるが、仮に図7に示すようにフィルタのカットオ
フ周波数がずれると位相の全てとf0 ±f1 のゲインが
ずれるので、修正の結果として周波数成分ωが正しい値
に変更される。
In this embodiment, the center frequency f 0 and f 0 ± f 1 located on both sides of the center frequency f 0 are used as the frequencies included in the input signal for learning. As shown in FIG. 7, if the cutoff frequency of the filter shifts, the gain of f 0 ± f 1 shifts with respect to all of the phases, so that the frequency component ω is changed to a correct value as a result of the correction.

【0037】また図8に示すように通過帯幅がずれると
信号f0 ±f1 の位相とゲインがずれるので、Q値が正
しい値に変更される。
If the pass band width is shifted as shown in FIG. 8, the phase and gain of the signal f 0 ± f 1 are shifted, so that the Q value is changed to a correct value.

【0038】さらに図9に示すようにゲインだけがずれ
ているときは、ゲインのみが全てずれているのでAだけ
が正しい値に変更される。
Further, when only the gain is shifted as shown in FIG. 9, only A is changed to a correct value because all the gains are shifted.

【0039】このように、フィルタの適応動作に要する
変数パラメータ数と学習用の入力信号の周波数成分数が
同じであるため、図4に示した回路に対して理想信号発
生回路6(図2参照)を適応すると最適にかつ効率よく
動作がなされる。さらに図4のような回路を用いること
によって、回路規模を一層縮小することができる。
As described above, since the number of variable parameters required for the adaptive operation of the filter is the same as the number of frequency components of the input signal for learning, the ideal signal generating circuit 6 (see FIG. 2) is different from the circuit shown in FIG. ) Is applied to operate optimally and efficiently. Further, by using the circuit as shown in FIG. 4, the circuit scale can be further reduced.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、学
習用入力信号はF0 ,F0 +F1 ,F0 −F1 なる少な
くとも3種類の周波数の信号からなっており、周波数F
0 の信号に対してはフィルタの位相特性が零であり、ま
た、フィルタの出力端子で周波数F0 +F1 とF0 −F
1 の信号に対して位相特性が180度の整数倍になるよ
うなF1 を選択する構成としてあるので、学習用入力信
号およびフィルタの理想出力信号を生成する回路規模の
低減化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the learning input signal is composed of signals of at least three kinds of frequencies of F 0 , F 0 + F 1 , and F 0 -F 1.
For a signal of 0 , the phase characteristic of the filter is zero, and at the output terminal of the filter, the frequencies F 0 + F 1 and F 0 -F
The phase characteristic with respect to 1 of the signal is configured so as to select the F 1 as an integer multiple of 180 degrees, making it possible to circuit scale reduction in generating the learning input signal and the ideal output signal of the filter it can.

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

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本実施例における学習用入力信号および理想出
力信号を生成するための回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram for generating a learning input signal and an ideal output signal in the present embodiment.

【図3】本実施例で用いるフィルタの理想的特性を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating ideal characteristics of a filter used in the present embodiment.

【図4】本発明の他の実施例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】理想的なフィルタのフィルタ特性とそのときの
ω値分布(A)、およびω値がずれたときのω値分布と
そのときのフィルタ特性(B)を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the filter characteristics of an ideal filter and the ω value distribution (A) at that time, and the ω value distribution when the ω value is shifted and the filter characteristics (B) at that time.

【図6】理想的なフィルタ特性(A)に対してω値がず
れたときのω値分布とそのときのフィルタ特性(B)
と、本発明を適用した手法によってω値を修正したとき
のω値とそのフィルタ特性(C)と、本発明を適用した
手法によってω値,Q値を修正したときのフィルタ特性
(D)を示す図である。
FIG. 6 shows the distribution of ω values when the ω value deviates from the ideal filter characteristics (A) and the filter characteristics at that time (B)
And the filter characteristic (C) when the ω value is corrected by the method to which the present invention is applied and the filter characteristic (D) when the ω value and Q value are corrected by the method to which the present invention is applied. FIG.

【図7】ω値がずれたときのフィルタ特性を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating filter characteristics when the ω value is shifted.

【図8】Q値がずれたときのフィルタ特性を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing filter characteristics when the Q value is shifted.

【図9】A(ゲイン)値がずれたときのフィルタ特性を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating filter characteristics when an A (gain) value is shifted.

【図10】従来から知られている適応フィルタの説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventionally known adaptive filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 入力信号源 2A 学習用入力信号 4 フィルタ(BPF) 6A 理想出力信号 8 減算器 8A 誤差信号 10,11 周波数発生回路 12 乗算器 13 加算器 14 反転器 15 減衰器 16 加算器 21 理想入力信号源 22 Gm−Cフィルタ 23,24,25 勾配フィルタ 26 理想出力信号源 28,29,30 乗算器 31,32,33 積分器 Reference Signs List 2 input signal source 2A learning input signal 4 filter (BPF) 6A ideal output signal 8 subtractor 8A error signal 10,11 frequency generation circuit 12 multiplier 13 adder 14 inverter 15 attenuator 16 adder 21 ideal input signal source 22 Gm-C filter 23, 24, 25 Gradient filter 26 Ideal output signal source 28, 29, 30 Multiplier 31, 32, 33 Integrator

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 フィルタの係数が制御可能であるフィル
タと、該フィルタに学習用入力信号を供給する学習用信
号発生手段と、適応制御が完了した該フィルタに該学習
用入力信号を供給したときに得られる理想出力信号を発
生する理想出力信号発生手段と、該フィルタの出力信号
と前記理想出力信号とに基づいて、該フィルタの係数を
制御する適応アルゴリズム実行手段とを備えた適応フィ
ルタであって、 前記学習用信号発生手段は、該フィルタの位相シフト量
が0度となる周波数Fと、該位相シフト量が180度
の整数倍となる周波数F±Fの成分を含む信号を発
生させる手段を具備し、 前記理想出力信号発生手段は、前記F ±F の周波数
成分を前記F の周波数成分に加算して理想出力信号と
して出力する ことを特徴とする適応フィルタ。
1. A filter whose coefficient is controllable, a learning signal generating means for supplying a learning input signal to the filter, and when the learning input signal is supplied to the filter for which adaptive control is completed. An adaptive filter comprising an ideal output signal generating means for generating an ideal output signal obtained from the filter and an adaptive algorithm executing means for controlling coefficients of the filter based on the output signal of the filter and the ideal output signal. The learning signal generating means generates a signal including a frequency F 0 at which the phase shift amount of the filter is 0 degree and a signal including a frequency F 0 ± F 1 at which the phase shift amount is an integral multiple of 180 degrees. Generating means for generating the ideal output signal , wherein the ideal output signal generating means has a frequency of F 0 ± F 1 .
And the ideal output signal by adding the components to the frequency component of the F 0
An adaptive filter characterized in that it is output as a result.
【請求項2】 前記理想出力信号発生手段は、前記F
±F の周波数成分の位相を反転させると共に信号レベ
ルを減衰させ、前記F の周波数成分に加算して理想出
力信号として出力することを特徴とする請求項1に記載
の適応フィルタ。
Wherein said ideal output signal generating means, the F 0
Signal level causes inverting the phase of the frequency components of ± F 1
Attenuates the Le, out ideally by adding the frequency components of the F 0
The adaptive filter according to claim 1, wherein the adaptive filter outputs a force signal .
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