JP5306259B2 - Information compression apparatus and information compression method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、広帯域一括無線送受信システムと信号処理部間の伝送信号を圧縮する情報圧縮装置、情報圧縮方法に関する。 The present invention relates to an information compression apparatus and an information compression method for compressing a transmission signal between a broadband collective wireless transmission / reception system and a signal processing unit.
異なる帯域を用いる複数の無線システムを同時に収容する広帯域一括受信機では、すべての信号を一括して受信を行う。
図1に、複数帯域無線送受信機システムの一例を示す。
図1において異なる無線システムを利用する複数の無線機から送信された信号を、複数帯域無線送受信機102が受信し、ネットワーク103を通じて信号処理部104に信号を送信する。ここでは、無線システムAにおける無線機である無線システムA無線機101A、無線システムBにおける無線機である無線システムB無線機101B、無線システムCにおける無線機である無線システムC無線機101Cから送信される。
図1のネットワーク103でデジタル信号を用いる場合、複数帯域無線送受信機102のアナログ/デジタル変換機がアナログ/デジタル変換(以下、A/D変換と記す)を行い、受信信号がデジタルデータに変換される。
このA/D変換を行う場合、受信した全無線システムの信号に対して、全情報をそのままA/D変換を行う方法がある。
A broadband collective receiver that simultaneously accommodates a plurality of wireless systems using different bands receives all signals at once.
FIG. 1 shows an example of a multi-band wireless transceiver system.
In FIG. 1, a multi-band wireless transceiver 102 receives signals transmitted from a plurality of wireless devices using different wireless systems, and transmits signals to the signal processing unit 104 through the network 103. Here, the wireless system A wireless device 101A which is a wireless device in the wireless system A, the wireless system B wireless device 101B which is a wireless device in the wireless system B, and the wireless system C wireless device 101C which is a wireless device in the wireless system C are transmitted. The
When digital signals are used in the network 103 of FIG. 1, the analog / digital converter of the multi-band wireless transceiver 102 performs analog / digital conversion (hereinafter referred to as A / D conversion), and the received signal is converted into digital data. The
When performing this A / D conversion, there is a method of performing A / D conversion of all information as it is for the signals of all received wireless systems.
このように、受信された信号にそのままA/D変換を行うと、無線信号をA/D変換して得られたデータである電波データが膨大になるため、これまで予め所望の帯域以外を帯域制限フィルタ(以下、BPFと記す)で制限し、所望の帯域を対象としてA/D変換を行う方式が開示されてきた(例えば、非特許文献1)。この方法によれば、BPFの帯域外の信号は、A/D変換もネットワークでの伝送も行わないことから、ネットワークに大きな伝送容量の要求が必要なくなるというメリットが得られる。 As described above, if A / D conversion is performed on the received signal as it is, radio wave data that is data obtained by A / D conversion of the radio signal becomes enormous. A method of performing A / D conversion for a desired band by limiting with a limiting filter (hereinafter referred to as BPF) has been disclosed (for example, Non-Patent Document 1). According to this method, since signals outside the BPF band are not subjected to A / D conversion or transmission over the network, there is an advantage that a large transmission capacity is not required for the network.
しかしながら、一括して受信した全無線システムの信号に対して、複数帯域無線送受信機において全情報を失わずにA/D変換を行う方法では、受信される信号の中心周波数、信号帯域幅、変調方式などの情報を得る必要がなく、運用の自由度あるが、複数帯域無線送受信機が高いサンプリング周波数でA/D変換を行う必要が生じる。このため、A/D変換により発生する信号は膨大な量になり、そのまま信号を信号処理部へ送信するためには、伝送するネットワークに大きな伝送容量が要求されるという問題があった。 However, in the method of performing A / D conversion without losing all the information in the multi-band wireless transceiver for the signals of all the radio systems received in a batch, the center frequency, signal bandwidth, and modulation of the received signals There is no need to obtain information such as the system, and there is a degree of freedom of operation, but it becomes necessary for the multiband radio transceiver to perform A / D conversion at a high sampling frequency. For this reason, the amount of signals generated by A / D conversion is enormous, and there is a problem that a large transmission capacity is required for the transmission network in order to transmit the signals as they are to the signal processing unit.
一方、A/D変換される無線信号についてBPFであらかじめ帯域制限を行った上でA/D変換を行う方式では、BPFの帯域外の信号はA/D変換もネットワークでの伝送も行わないことから、ネットワークへの大きな伝送容量の要求が必要なくなるというメリットが得られる。しかし、この方式では、BPFの設定等を行う観点から、受信される信号の中心周波数、信号帯域幅、変調方式などの情報を得る必要があり、運用の自由度に制限が設けられるという問題があった。 On the other hand, in the method of performing A / D conversion after performing band limitation on the radio signal to be A / D converted in advance by BPF, a signal outside the BPF band is not subjected to A / D conversion or transmission over the network. Therefore, there is an advantage that a large transmission capacity requirement for the network is not required. However, in this method, it is necessary to obtain information such as the center frequency of the received signal, the signal bandwidth, and the modulation method from the viewpoint of setting the BPF, and there is a problem that the degree of freedom in operation is limited. there were.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の異なる周波数帯域を用いた信号を含むデジタル信号に対して、受信される信号の中心周波数、信号帯域幅、変調方式などの情報が必要なBPFを用いることなく、信号の圧縮を行うことで、信号処理部へのネットワークに必要な伝送容量の削減と運用の自由度の両立をすることができる情報圧縮装置、情報圧縮方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to obtain a center frequency, a signal bandwidth, and a modulation of a received signal with respect to a digital signal including a signal using a plurality of different frequency bands. An information compression device capable of reducing both the transmission capacity required for the network to the signal processing unit and the freedom of operation by performing signal compression without using a BPF that requires information such as a method, An object is to provide an information compression method.
上述した課題を解決するために、本発明は、異なる周波数を利用する複数の無線システムから送信される信号を受信して得られた受信信号に対し受信信号の時間・周波数変換を行い受信信号の周波数スペクトルを得る時間・周波数変換部と、前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値に基づき、無信号であるか否かを判定し、無信号であると判定された帯域の信号については無信号に置き換える無信号周波数帯域判定部と、前記無信号周波数帯域判定部からの信号を圧縮する情報圧縮部と、前記時間・周波数変換部から得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を測定し、スペクトル振幅値のピーク値を得るピークスペクトル振幅値測定部と、前記スペクトル振幅値のピーク値を含まない範囲におけるスペクトル振幅値の測定を行って雑音スペクトル振幅値を得る雑音スペクトル振幅値測定部と、前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値がピークとなる周波数から高周波数側、低周波数側のそれぞれの周波数スペクトル振幅値を測定し、当該測定されたスペクトル振幅値が雑音レベルを下回る周波数の測定をする雑音レベル交点周波数測定部と、前記周波数スペクトルのピーク値とピークとなる周波数、および前記雑音スペクトル振幅値および前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数測定値をもとに、前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数推定値との間の帯域を有信号の信号帯域であると推定する有信号帯域推定部とを有し、前記無信号周波数帯域判定部は、前記有信号帯域推定部によって推定された有信号帯域内のスペクトル振幅値については元の値のままにし、有信号帯域外のスペクトル振幅値については、無信号にすることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention performs time / frequency conversion of a received signal on a received signal obtained by receiving signals transmitted from a plurality of wireless systems using different frequencies, and Based on the time / frequency conversion unit for obtaining a frequency spectrum and the spectrum amplitude value of the frequency spectrum, it is determined whether or not there is no signal, and a signal in a band determined to be no signal is replaced with no signal. A signal frequency band determination unit, an information compression unit for compressing a signal from the no-signal frequency band determination unit, and a spectrum amplitude value of a frequency spectrum obtained from the time / frequency conversion unit are measured, and a peak value of the spectrum amplitude value is measured. A peak spectrum amplitude value measuring unit for obtaining a spectrum amplitude value in a range that does not include the peak value of the spectrum amplitude value. A noise spectrum amplitude value measuring unit for obtaining a spectrum amplitude value, and measuring each frequency spectrum amplitude value on a high frequency side and a low frequency side from a frequency at which the spectrum amplitude value of the frequency spectrum peaks, and measuring the measured spectrum amplitude A noise level intersection frequency measurement unit that measures a frequency whose value is lower than the noise level, a peak value of the frequency spectrum and a frequency at which the peak is reached, a noise spectrum amplitude value, a frequency measurement value on the high frequency side, and the low frequency A signal band estimation unit that estimates a band between the frequency measurement value on the high frequency side and the frequency estimation value on the low frequency side as a signal band of the signal based on the frequency measurement value on the side And the no-signal frequency band determination unit converts the spectrum amplitude value in the signaled band estimated by the signaled band estimation unit to the spectrum amplitude value. In its leave original value, for the spectral amplitude value of the out-chromatic signal band, characterized in that no signal.
この発明では、信号に対して時間・周波数変換を行い、無信号の周波数帯域を検出し、無信号周波数帯域分の情報を圧縮する。 In the present invention, time / frequency conversion is performed on a signal, a no-signal frequency band is detected, and information corresponding to the no-signal frequency band is compressed.
また、本発明は、上述の情報圧縮装置において、前記無信号周波数帯域判定部は、無信号判定閾値と、前記周波数スペクトルとを比較し、前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値が前記無信号判定閾値以上であれば、元の値のままにし、前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値が前記無信号判定閾値未満であれば無信号にすることを特徴とする。 In the information compression apparatus described above, the no-signal frequency band determination unit compares the no-signal determination threshold with the frequency spectrum, and a spectrum amplitude value of the frequency spectrum is equal to or greater than the no-signal determination threshold. If it is, the original value is maintained, and if the spectrum amplitude value of the frequency spectrum is less than the no-signal determination threshold, no signal is set.
この発明では、無信号である周波数領域を判断するためにある閾値を基に得られるスペクトル振幅値に対して閾値判定を行い、閾値を下回っている周波数帯域を無信号帯域とし、無信号帯域のスペクトル振幅値を置換する。 In this invention, in order to determine a frequency region where there is no signal, threshold determination is performed on a spectrum amplitude value obtained based on a certain threshold, a frequency band below the threshold is defined as a no signal band, Replace spectral amplitude values.
また、本発明は、上述の情報圧縮装置において、前記情報圧縮部は、無信号周波数帯域判定部からの信号に対し、差分符号化による圧縮、連長圧縮、整数値に置換して整数符号化による圧縮、エントロピー符号化による圧縮、ユニバーサル符号化による圧縮、線形予測符号化による圧縮のうち、いずれかによって圧縮を行うことを特徴とする。 Further, the present invention is the information compression apparatus described above, wherein the information compression unit converts the signal from the no-signal frequency band determination unit by compression by differential encoding, continuous length compression, and integer encoding by replacing with an integer value. The compression is performed by any one of compression by, compression by entropy coding, compression by universal coding, and compression by linear predictive coding.
この発明では、閾値判定に用いる閾値の設定法として、周波数スペクトルの振幅値のピークを検出し、ピーク値を基準として閾値を設定する。 In the present invention, as a threshold value setting method used for threshold value determination, a peak of an amplitude value of a frequency spectrum is detected, and the threshold value is set based on the peak value.
また、本発明は、上述の情報圧縮装置において、前記時間・周波数変換部から得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を測定し、スペクトル振幅値のピーク値を得るピークスペクトル振幅値測定部と、前記得られたスペクトル振幅値のピーク値に定数を乗じて無信号判定閾値を算出する閾値設定部と、を有し、前記無信号周波数帯域判定部は、前記閾値設定部が算出した無信号判定閾値と前記周波数スペクトルとを比較することを特徴とする。 Further, the present invention provides the above-described information compression apparatus, wherein a peak spectrum amplitude value measurement unit that measures a spectrum amplitude value of a frequency spectrum obtained from the time / frequency conversion unit and obtains a peak value of the spectrum amplitude value; A threshold setting unit that calculates a no-signal determination threshold by multiplying a peak value of the obtained spectrum amplitude value by a constant, and the no-signal frequency band determination unit includes the no-signal determination threshold calculated by the threshold setting unit and The frequency spectrum is compared.
この発明では、無信号である周波数領域を判断するために周波数スペクトル振幅値のピークを検出し、ピーク値と雑音スペクトル振幅値から有信号帯域を推定し、無信号周波数帯域のスペクトル振幅値を置換する。 In this invention, the peak of the frequency spectrum amplitude value is detected in order to determine the frequency region where there is no signal, the signaled band is estimated from the peak value and the noise spectrum amplitude value, and the spectrum amplitude value of the no signal frequency band is replaced. To do.
また、本発明は、上述の情報圧縮装置において、前記時間・周波数変換部から得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を測定し、スペクトル振幅値のピーク値を得るピークスペクトル振幅値測定部と、前記スペクトル振幅値のピーク値を含まない範囲におけるスペクトル振幅値の測定を行う雑音スペクトル振幅値測定部と、前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値がピークとなる周波数およびスペクトル振幅値が雑音レベルと交差する周波数の測定をする雑音レベル交点周波数測定部と、前記の周波数スペクトルのピーク振幅値とピークとなる周波数、および雑音周波数スペクトル振幅値および周波数測定値をもとに、有信号である信号帯域を推定する有信号帯域推定部とを有し、前記無信号周波数帯域判定部は、前記有信号帯域推定部によって推定された有信号帯域内のスペクトル振幅値については元の値のままにし、有信号帯域外のスペクトル振幅値については、無信号にすることを特徴とする。 Further, the present invention provides the above-described information compression device, wherein the spectrum amplitude value of the frequency spectrum obtained from the time / frequency conversion unit is measured to obtain a peak value of the spectrum amplitude value, and the spectrum A noise spectrum amplitude value measurement unit that measures a spectrum amplitude value in a range that does not include the peak value of the amplitude value, a frequency at which the spectrum amplitude value of the frequency spectrum peaks, and a frequency at which the spectrum amplitude value intersects the noise level Noise level intersection frequency measurement unit that performs the above, and the signal amplitude that estimates the signal band that is a signal based on the peak amplitude value and peak frequency of the frequency spectrum, and the noise frequency spectrum amplitude value and the frequency measurement value A band estimation unit, and the no-signal frequency band determination unit includes the signal band estimation. For the spectral amplitude value of the chromatic signal band estimated by parts leave the original value, for the spectral amplitude value of the out-chromatic signal band, characterized in that no signal.
この発明では、無信号周波数帯域の振幅値が置換された周波数スペクトルに対して情報圧縮を行い、電波データの圧縮を行う。 In the present invention, information compression is performed on the frequency spectrum in which the amplitude value of the no-signal frequency band is replaced, and the radio wave data is compressed.
また、本発明は、コンピュータの時間・周波数変換部が、異なる周波数を利用する複数の無線システムから送信される信号を受信して得られた受信信号に対し受信信号の時間・周波数変換を行い受信信号の周波数スペクトルを得て、コンピュータのピークスペクトル振幅値測定部が、前記時間・周波数変換部から得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を測定し、スペクトル振幅値のピーク値を得て、コンピュータの雑音スペクトル振幅値測定部が、前記スペクトル振幅値のピーク値を含まない範囲におけるスペクトル振幅値の測定を行って雑音スペクトル振幅値を得て、コンピュータの雑音レベル交点周波数測定部が、前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値がピークとなる周波数から高周波数側、低周波数側のそれぞれの周波数スペクトル振幅値を測定し、当該測定されたスペクトル振幅値が雑音レベルを下回る周波数の測定をし、コンピュータの有信号帯域推定部が、前記周波数スペクトルのピーク値とピークとなる周波数、および前記雑音スペクトル振幅値および前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数測定値をもとに、前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数推定値との間の帯域を有信号の信号帯域であると推定し、コンピュータの無信号周波数帯域判定部が、前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値に基づき、無信号であるか否かを判定し、無信号であると判定された帯域の信号については無信号に置き換え、コンピュータの情報圧縮部が、前記無信号周波数帯域判定部からの信号を圧縮することを特徴とする情報圧縮方法である。 In addition, the present invention provides a time / frequency conversion unit for a computer that performs time / frequency conversion of a received signal on a received signal obtained by receiving signals transmitted from a plurality of wireless systems using different frequencies. Obtaining the frequency spectrum of the signal, the peak spectrum amplitude value measurement unit of the computer measures the spectrum amplitude value of the frequency spectrum obtained from the time / frequency conversion unit, obtains the peak value of the spectrum amplitude value, and obtains the noise of the computer. A spectrum amplitude value measurement unit measures a spectrum amplitude value in a range not including a peak value of the spectrum amplitude value to obtain a noise spectrum amplitude value, and a noise level intersection frequency measurement unit of the computer performs a spectrum of the frequency spectrum. Each frequency from the frequency at which the amplitude value peaks to the high frequency side and low frequency side The spectrum amplitude value is measured, the frequency at which the measured spectrum amplitude value falls below the noise level is measured, and the signaled band estimation unit of the computer uses the peak value of the frequency spectrum and the peak frequency, and the noise spectrum. Based on the amplitude value and the frequency measurement value on the high frequency side and the frequency measurement value on the low frequency side, a band is provided between the frequency measurement value on the high frequency side and the frequency estimation value on the low frequency side. The no-signal frequency band determination unit of the computer determines whether or not there is no signal based on the spectrum amplitude value of the frequency spectrum, and determines whether the signal band is determined to be no signal. The information compression method is characterized in that the signal is replaced with no signal, and the information compression unit of the computer compresses the signal from the no-signal frequency band determination unit. It is.
本発明は、無線信号について、A/D変換を行い、次に周波数スペクトルの振幅値が閾値以下のものを無信号と判定し、これを圧縮した上で、ネットワークで送信する。
これにより、受信される信号の中心周波数、信号帯域幅、変調方式などの情報が予め必要なBPFを用いることなく、また、信号の圧縮を行うことで、信号処理部に至るネットワークに必要な伝送容量を削減と運用の自由度の両立を提供することが実現できる。また、本発明は、後述する数値シミュレーション結果に示すように、パラメータ(閾値、圧縮率)の設定により、情報圧縮を行っても、符号誤り率(BER)の劣化を抑圧することが確認できた。
In the present invention, A / D conversion is performed on a radio signal, and then a signal having an amplitude value of a frequency spectrum equal to or less than a threshold value is determined as no signal, and is compressed and transmitted over a network.
As a result, transmission necessary for the network reaching the signal processing unit can be performed without using a BPF that requires information such as the center frequency, signal bandwidth, and modulation method of the received signal in advance and by compressing the signal. It is possible to provide both capacity reduction and operational freedom. In addition, as shown in the numerical simulation results to be described later, the present invention has been confirmed to suppress deterioration of the code error rate (BER) even if information compression is performed by setting parameters (threshold value, compression rate). .
以上説明したように、この発明によれば、受信信号を時間・周波数変換処理をして得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を利用して無信号帯域であるか否かを判定し、無信号帯域のスペクトル値を圧縮が容易な値に置き換えることで圧縮を行う。これにより、複数の異なる周波数帯域を用いた信号を含むデジタル信号に対して、受信される信号の中心周波数、信号帯域幅、変調方式などの情報が必要なBPFを用いることなく、信号の圧縮を行うことができる。従って、信号処理部へのネットワークに必要な伝送容量を削減と運用の自由度の両立をすることができる。 As described above, according to the present invention, it is determined whether or not it is a no-signal band by using a spectrum amplitude value of a frequency spectrum obtained by subjecting a received signal to time / frequency conversion processing. The compression is performed by replacing the spectrum value with a value that is easy to compress. As a result, for a digital signal including a signal using a plurality of different frequency bands, the signal can be compressed without using a BPF that requires information such as the center frequency, signal bandwidth, and modulation method of the received signal. It can be carried out. Therefore, the transmission capacity required for the network to the signal processing unit can be reduced and the degree of freedom of operation can be compatible.
以下、本発明の一実施形態による広帯域一括無線送受信システムについて図面を参照して説明する。本実施形態における広帯域一括無線送受信システムは、上述した図1の構成と同様であるが、複数帯域無線送受信機102の機能が相違する。以下、本実施形態における情報圧縮装置200について説明する。 Hereinafter, a broadband collective wireless transmission / reception system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The broadband collective wireless transmission / reception system in the present embodiment is the same as the configuration of FIG. 1 described above, but the functions of the multi-band wireless transceiver 102 are different. Hereinafter, the information compression apparatus 200 in this embodiment will be described.
《第1の実施形態》
図2は、本実施形態における情報圧縮装置200の機能を表すブロック図である。情報圧縮装置200は、複数帯域無線送受信機102に搭載され、複数帯域無線送受信機102が受信した受信信号を入力し、以下に説明する情報圧縮処理を行い、複数帯域無線送受信機102内の後段の信号処理部に出力をする。
この情報圧縮装置200において、時間・周波数変換部201は、異なる周波数を利用する複数の無線システムから送信される信号を受信して得られた受信信号に対し受信信号の時間・周波数変換を行い受信信号の周波数スペクトルを得る。ピークスペクトル振幅値測定部202は、時間・周波数変換部201から得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を測定し、スペクトル振幅値のピーク値を得る。閾値設定部203は、ピークスペクトル振幅値測定部202によって得られたスペクトル振幅値のピーク値に定数を乗じて無信号判定閾値を算出する。
<< First Embodiment >>
FIG. 2 is a block diagram showing the function of the information compression apparatus 200 in this embodiment. The information compression apparatus 200 is mounted on the multiband radio transceiver 102, receives a received signal received by the multiband radio transceiver 102, performs information compression processing described below, and performs subsequent processing in the multiband radio transceiver 102. Output to the signal processor.
In this information compression apparatus 200, a time /
閾値判定・置換部204は、周波数スペクトルのスペクトル振幅値に基づき、帯域毎に、無信号であるか否かを判定し、無信号であると判定された帯域の信号については無信号に置き換える。この閾値判定・置換部204は、閾値設定部203が算出した無信号判定閾値と、周波数スペクトルとを比較し、周波数スペクトルのスペクトル振幅値が無信号判定閾値以上であれば、元の値の信号(有信号)にし、周波数スペクトルのスペクトル振幅値が無信号判定閾値未満であれば無信号とし、これらの信号を符号化する。
The threshold determination /
情報圧縮部205は、差分符号化による圧縮、連長圧縮、整数値に置換して整数符号化による圧縮、エントロピー符号化による圧縮、ユニバーサル符号化による圧縮、線形予測符号化による圧縮のうち、いずれかによって圧縮を行う。
The
次に、上述の情報圧縮装置200の動作を説明する。
図3は、図2の201への入力信号から205の出力信号を得るまでのフローチャートを示す。
時間・周波数変換部201は、各無線通信システムの無線機から送信される、複数の異なる帯域の信号を含む受信信号を取得し(ステップS102)、時間・周波数変換処理を行い周波数スペクトルに変換する(ステップS104)。このステップS104の時間・周波数変換処理は、離散フーリエ変換、高速フーリエ変換、短時間フーリエ変換、ウェーブレット変換、ウィグナー分布等を含む。
Next, the operation of the above-described information compression apparatus 200 will be described.
FIG. 3 shows a flow chart for obtaining 205 output signals from the input signals to 201 in FIG.
The time /
時間・周波数変換処理が行われると、ピークスペクトル振幅値測定部202は、周波数スペクトルの同相成分および直交成分からスペクトルの振幅値を求め、ピーク振幅値の検出をする(ステップS106)。ピークの検出法として、全スペクトルの中で最大の振幅を持つものを検出する方法、周辺周波数のスペクトル振幅との平均値をとり、増加傾向から減少傾向に転じる周波数を選択する方法がある。
When the time / frequency conversion process is performed, the peak spectrum amplitude
ピーク振幅値の検出が行われると、閾値設定部203は、無信号領域の判定に用いる閾値を決定する(ステップS108)。閾値設定部203は、この閾値を、検出したピーク振幅値に対して、閾値設定定数を乗じた値を求めることによって決定する。このとき基準とするスペクトル振幅の最大値は、雑音の影響を低減するために周辺のスペクトル振幅との平均値を用いることもできる。
When the peak amplitude value is detected, the threshold
閾値が決定されると、閾値判定・置換部204は、閾値判定・置換処理を行う(ステップS110)。すなわち、閾値判定・置換部204は、ステップS104で得られたスペクトルのスペクトル振幅値が、閾値設定部203によって決定された閾値より小さいか否かを判定し、スペクトル振幅値が閾値未満である場合(ステップS110−YES)、その周波数に信号が存在しないと判断し、スペクトル値を無信号を表す符号に置き換える(ステップS112)。
When the threshold is determined, the threshold determination /
一方、スペクトル振幅値が閾値以上である場合(ステップS110−NO)、閾値判定・置換部204は、その周波数に信号が存在すると判断し、スペクトル値は元の値を維持する。閾値判定・置換部204が置き換える符号は、他の有信号領域の値と判別でき、かつ後述の情報圧縮に適したものを用いる。例えば、無信号を表す符号として全ビット0や全ビット1を用いることもできる。閾値との比較に関して、雑音の影響を低減するために周囲のスペクトル振幅との平均値を用いることができる。また、スペクトル振幅が閾値を上回っていた場合でも周囲のスペクトル振幅が閾値を下回っている場合、雑音の影響とみなしてこれも置き換えることで後述の圧縮の効率を高めることもできる。
On the other hand, when the spectrum amplitude value is greater than or equal to the threshold (step S110-NO), the threshold determination /
閾値判定・置換部204は、全振幅値の閾値判定が終了したか否かを判定し、全振幅値の閾値判定が終了していなければ(ステップS114−NO)、ステップS110に移行し、各スペクトルの振幅値の閾値判断処理やスペクトル値の置換処理(ステップS112)を行う。
The threshold determination /
一方、全振幅値の閾値判定が終了した場合(ステップS114−YES)、情報圧縮部205は、閾値判定・置換処理が行われたスペクトルに対して、情報圧縮処理を行う(ステップS116)。ここで、情報圧縮部205は、差分符号化圧縮、連長圧縮、スペクトル値を整数とみなしてアルファ符号やガンマ符号などの整数の符号化を用いた圧縮、エントロピー圧縮、辞書式圧縮などのユニバーサル符号化を用いた圧縮、線形予測符号化による圧縮などの圧縮アルゴリズムを用いることができる。圧縮アルゴリズムとして、無信号と判断されたスペクトルに対して、スペクトルの同相成分に無信号を表す符号、直交成分の代わりに無信号領域が連続する数を出力することで連長圧縮を行うこともできる。情報圧縮部205は、情報圧縮処理を終了すると、圧縮が行われたスペクトル値のデータを出力する。これにより、情報圧縮装置200が搭載された複数帯域無線送受信機102からネットワーク103を介して信号処理部104に対して圧縮が行われたデータが送信される。
On the other hand, when the threshold determination for all amplitude values is completed (YES in step S114), the
上述した実施形態によれば、受信した信号の周波数スペクトルの振幅値から閾値以下の信号を無信号と判断するようにした。ここで用いられる閾値は、スペクトル振幅値の最大値に一定の割合を乗じた相対値、または一定値によって設定されるため、設定値は信号の中心周波数、伝送速度、変調方式、および雑音電力に依存しない。このように、適切な無信号領域判定閾値を設定し、周波数スペクトルの振幅値が小さい帯域のスペクトル情報のみを削ることにより、BER特性の劣化なしに伝送信号の圧縮が可能である。 According to the embodiment described above, a signal equal to or less than the threshold value is determined as no signal from the amplitude value of the frequency spectrum of the received signal. The threshold value used here is set as a relative value obtained by multiplying the maximum value of the spectrum amplitude value by a fixed ratio, or a fixed value, so the set value depends on the center frequency, transmission speed, modulation method, and noise power of the signal. Do not depend. In this way, by setting an appropriate no-signal region determination threshold and cutting only spectrum information in a band where the amplitude value of the frequency spectrum is small, the transmission signal can be compressed without deterioration of the BER characteristics.
《第2の実施形態》
次に、第2の実施形態について説明する。
図4は、第2の実施形態における情報圧縮装置300の機能を表すブロック図である。時間・周波数変換部301、ピークスペクトル振幅値測定部302、情報圧縮部307、は、第1の実施形態における、時間・周波数変換部201、ピークスペクトル振幅値測定部202、情報圧縮部205とそれぞれ対応しており、第1の実施形態と同様の機能を有する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 4 is a block diagram illustrating functions of the information compression apparatus 300 according to the second embodiment. The time /
雑音スペクトル振幅値測定部303は、スペクトル振幅値のピーク値を含まない範囲におけるスペクトル振幅値の測定を行い、無信号である雑音スペクトルのスペクトル振幅値の測定を行う。雑音レベル交点周波数測定部304は、周波数スペクトルのスペクトル振幅値がピークとなる周波数およびスペクトル振幅値が雑音レベルと交差する周波数の測定をする。
The noise spectrum amplitude
有信号帯域推定部305は、周波数スペクトルのピーク振幅値とピークとなる周波数、および雑音周波数スペクトル振幅値および周波数測定値をもとに、有信号である信号帯域を推定する。無信号帯域振幅値置換部306は、有信号帯域推定部305によって推定された有信号帯域内のスペクトル振幅値については元の値の信号(有信号)にし、有信号帯域外のスペクトル振幅値については、無信号とし、これらの信号を符号化する。
The signal
次に、図4の構成における情報圧縮装置300の動作について説明する。
図5は、情報圧縮装置300の動作を説明するフローチャートである。
ここでは、上述した第1の実施形態と同様に、時間・周波数変換部301は、複数の異なる帯域の信号を含む受信信号を取得し(ステップS202)、時間・周波数変換を行い周波数スペクトルに変換する(ステップS204)。
Next, the operation of the information compression apparatus 300 in the configuration of FIG. 4 will be described.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the information compression apparatus 300.
Here, as in the first embodiment described above, the time /
時間・周波数変換処理が行われると、ピークスペクトル振幅値測定部302は、周波数スペクトルの同相成分および直交成分からスペクトルの振幅値を求め、ピーク振幅値の検出を行う(ステップS206)。ピーク振幅値検出方法は、第1の実施形態と同様の方式を用いることができる。
また、時間・周波数変換処理が行われると、雑音スペクトル振幅値測定部303は、時間・周波数変換部301から得られる周波数スペクトルに対し、雑音のスペクトル振幅値の測定を行う(ステップS208)。雑音スペクトル振幅値の測定方法としては、周辺周波数のスペクトル振幅値との平均値を取り、該平均値が周辺周波数で変化しない周波数を探索する方法、大きな振幅値を持つピークが存在しない帯域のスペクトル振幅値の平均値を測定する方法などを用いることができる。
When the time / frequency conversion process is performed, the peak spectrum amplitude
When the time / frequency conversion process is performed, the noise spectrum amplitude
雑音のスペクトル振幅値の測定が行われると、雑音レベル交点周波数測定部304は、スペクトルのピーク振幅値を与える周波数周辺で、スペクトル振幅値が雑音スペクトル振幅値測定部303から出力される雑音スペクトル振幅値の測定値を下回る雑音レベル交点周波数測定を行う(ステップS210)。この雑音レベル交点周波数の測定は、スペクトルのピーク振幅値となる周波数に近い周波数から高周波数側、低周波数側それぞれの周波数スペクトル振幅値を測定し、最初にスペクトル振幅値が雑音レベルを下回る周波数とする。雑音レベルと比較する振幅値は、雑音の影響を低減するために周辺のスペクトル振幅との平均値を用いることもできる。
When the measurement of the noise spectrum amplitude value is performed, the noise level intersection
次に、有信号帯域推定部305は、ピークスペクトル振幅値測定部302から得られるピーク振幅値Apeakおよびピーク振幅値となる周波数fpeak、雑音スペクトル振幅値測定部303より得られる雑音スペクトル振幅値Anoise、雑音レベル交点周波数測定部304から得られる雑音レベル交点周波数(高周波数側fnoise_u、低周波数側fnoise_l)を用いて有信号帯域推定処理を行う(ステップS212)。
有信号帯域推定では、前述の測定値から信号のスペクトル振幅値が0となるゼロ交点周波数を高周波数側(fzero_u)、低周波数側(fzero_l)について各々推定し、この周波数間の帯域が有信号帯域であると推定する。ゼロ交点周波数推定には、ピーク振幅値となる周波数と雑音レベル交点周波数との間の周波数の振幅値を加えて用いることもできる。ゼロ交点周波数推定には、直線推定、多項式推定、関数推定などを用いることができる。
Next, the signal
In the signal band estimation, the zero crossing frequency at which the spectrum amplitude value of the signal is 0 is estimated from the above measured values for the high frequency side (f zero_u ) and the low frequency side (f zero_l ), and the band between these frequencies is Estimated to be a signaled band. For the zero crossing frequency estimation, an amplitude value of a frequency between the frequency that becomes the peak amplitude value and the noise level crossing frequency can be added and used. For the zero intersection frequency estimation, straight line estimation, polynomial estimation, function estimation, or the like can be used.
直線推定の場合は、以下の数式から求められる。 In the case of straight line estimation, it is obtained from the following mathematical formula.
ここで、αは、有信号帯域の推定値を設定する値である。αは一定値とすることも、適応的に設定することもできる。αを1よりも大きく設定することで誤ってスペクトルを削りすぎてしまうことを防ぐことができる。逆にαを1よりも小さく設定することで必要以上に広がった推定帯域幅を削減することができる。 Here, α is a value for setting an estimated value of the signaled band. α can be a constant value or can be set adaptively. Setting α to be larger than 1 can prevent the spectrum from being excessively shaved. Conversely, by setting α to be smaller than 1, it is possible to reduce the estimated bandwidth that is unnecessarily widened.
無信号帯域振幅値置換部306は、有信号帯域推定処理で有信号と判定された帯域のスペクトル振幅値に対して振幅値置換処理を行う(ステップS214)。ここでは、有信号帯域内のスペクトル振幅値については元の値を維持し、有信号帯域以外のスペクトル振幅値については、無信号とし、これらの信号が、符号化される。ここでは、有信号帯域内の信号は、元の値に応じて符号化され、有信号帯域外について、無信号を表す値に符号化される。振幅値置換処置が行われると、情報圧縮部307は、振幅値置換処置が行われた信号に対し、情報圧縮処理を行い(ステップS216)、情報圧縮処理により圧縮が行われたスペクトル値のデータを出力する(ステップS218)。この振幅値置換処理および情報圧縮処理には、第1の実施形態と同様の方法を用いることができる。
The no-signal band amplitude
以上説明した第2の実施形態によれば、受信信号の周波数スペクトルの振幅値のピークと雑音スペクトルの値、および雑音レベルと交差する周波数から信号の周波数帯域幅を推定し、いずれのピークからの推定帯域幅にも含まれない周波数を無信号帯域と判断するようにした。この帯域推定にはスペクトルの振幅値のみを用いるため、信号の中心周波数、伝送速度および変調方式に依存しない。この結果、複数帯域無線送受信機の受信信号を後段の信号処理部に送信する際に、受信信号の中心周波数や帯域幅の情報なしに無信号帯域を推定し、無信号判定閾値を十分低く設定した場合にはBERの劣化なしに伝送信号を圧縮することが可能である。 According to the second embodiment described above, the frequency bandwidth of the signal is estimated from the peak of the amplitude value of the frequency spectrum of the received signal, the value of the noise spectrum, and the frequency that intersects the noise level. A frequency not included in the estimated bandwidth is determined as a no-signal band. Since this band estimation uses only the amplitude value of the spectrum, it does not depend on the center frequency of the signal, the transmission rate, and the modulation method. As a result, when transmitting the reception signal of the multi-band wireless transceiver to the signal processing unit at the subsequent stage, the no-signal band is estimated without information on the center frequency and bandwidth of the received signal, and the no-signal determination threshold is set sufficiently low In this case, the transmission signal can be compressed without BER degradation.
次に、上述した実施形態における数値シミュレーションの結果を以下に説明する。
図6は、図2に示した第1の実施形態における情報圧縮装置200の構成であるシミュレーションモデルに対して用いたシミュレーション条件を表す図である。図6では、シミュレーション条件として、受信信号対雑音電力比(SNR)に対する受信信号ビット誤り率(BER)と圧縮率(Compression ratio)の特性を求めた。ここで圧縮率は、圧縮後のデータ量を圧縮前のデータ量で割った値である。
Next, the result of the numerical simulation in the above-described embodiment will be described below.
FIG. 6 is a diagram illustrating simulation conditions used for the simulation model which is the configuration of the information compression apparatus 200 in the first embodiment illustrated in FIG. In FIG. 6, the characteristics of the received signal bit error rate (BER) and the compression ratio (Compression ratio) with respect to the received signal-to-noise power ratio (SNR) were obtained as simulation conditions. Here, the compression rate is a value obtained by dividing the amount of data after compression by the amount of data before compression.
情報圧縮アルゴリズムとしては、スペクトル置換が行われたことと、スペクトルが連続する個数を表現する符号を伝送するランレングス符号化を用いた。
比較対象の従来技術として、受信された信号の中心周波数および周波数帯域幅に合わせた理想矩形バンドパスフィルタ(BPF)を用いた場合の特性を合わせて示した。
As the information compression algorithm, run length coding for transmitting a code representing the number of continuous spectrums and performing spectrum replacement was used.
As a conventional technique to be compared, characteristics when using an ideal rectangular bandpass filter (BPF) matched to the center frequency and frequency bandwidth of the received signal are also shown.
図7は、受信SNRとBERの関係を示す図である。無信号判定閾値の値は、ピークスペクトル振幅値からの減衰量で表現している。無信号判定閾値をピークスペクトル振幅値の15dBよりも下に設定した場合、圧縮を用いない場合と同等のBERを得ることができる。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the received SNR and the BER. The value of the no-signal determination threshold is expressed by an attenuation amount from the peak spectrum amplitude value. When the no-signal determination threshold is set below 15 dB of the peak spectrum amplitude value, a BER equivalent to that when compression is not used can be obtained.
図8は、第1の実施形態を適用した場合の受信SNRと信号圧縮効果を示したものである。無信号判定閾値のピークスペクトル振幅からの減衰量をdBで表した値に対して、SNRが10dB程度低い値から圧縮の効果が得られ、SNRが十分大きい場合には受信信号帯域に占める有信号帯域の割合と同程度まで伝送量の圧縮が可能である。 FIG. 8 shows the received SNR and the signal compression effect when the first embodiment is applied. The compression effect is obtained from a value that is about 10 dB lower than the value expressed in dB for the attenuation from the peak spectrum amplitude of the no signal determination threshold, and if the SNR is sufficiently large, the presence of the signal in the received signal band The amount of transmission can be compressed to the same extent as the bandwidth ratio.
上述した実施形態により、情報圧縮装置200の受信信号を後段の信号処理部に送信する際に、受信信号の中心周波数や帯域幅の情報なしに無信号帯域を推定し、無信号判定閾値を十分低く設定した場合にはBERの劣化なしに伝送信号を圧縮することが可能である。 According to the above-described embodiment, when the received signal of the information compression apparatus 200 is transmitted to the signal processing unit at the subsequent stage, the no-signal band is estimated without the information on the center frequency and bandwidth of the received signal, and the no-signal determination threshold is sufficient. When set low, the transmission signal can be compressed without BER degradation.
次に、上述した実施形態における数値シミュレーションの結果を以下に説明する。
ここでは、図4に示した第2の実施形態における情報圧縮装置300の構成であるシミュレーションモデルに対して図6のシミュレーション条件を適用した場合の受信SNRに対するBERと圧縮率の特性を求めた。
Next, the result of the numerical simulation in the above-described embodiment will be described below.
Here, the characteristics of the BER and the compression ratio with respect to the received SNR when the simulation conditions of FIG. 6 are applied to the simulation model that is the configuration of the information compression apparatus 300 in the second embodiment shown in FIG.
図9は、第2の実施形態における受信SNRとBERの関係を示す図である。αを0.7以上に設定した場合、SNRが3dB以上の場合に理想BPFの場合と同等のBERを得ることができる。SNRが3dBを下回った場合にはBERが劣化するが、αを大きく設定することで伝送する周波数帯域のマージンを確保し、スペクトルの削りすぎを防ぐことで特性劣化を抑えることができる。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the received SNR and the BER in the second embodiment. When α is set to 0.7 or higher, a BER equivalent to that of an ideal BPF can be obtained when the SNR is 3 dB or higher. When the SNR is less than 3 dB, the BER deteriorates. However, by setting α to a large value, a margin for the frequency band to be transmitted is secured, and deterioration of the characteristics can be suppressed by preventing excessive spectrum cutting.
図10は、上述した第2の実施形態を適用した場合の受信SNRと信号圧縮効果を示したものである。αを0.7に設定した場合、SNRが高い場合には理想BPF比で約1.4倍のデータ量へ圧縮することができる。α=1.0の場合、理想BPFの2.0倍程度のデータ量まで圧縮効果が得られる。α=2.0の場合にはマージンが大きくなるため、データ量は理想BPFの4.0倍になり、圧縮効果が低下する。 FIG. 10 shows the received SNR and the signal compression effect when the above-described second embodiment is applied. When α is set to 0.7, if the SNR is high, the data amount can be compressed to about 1.4 times the ideal BPF ratio. When α = 1.0, the compression effect can be obtained up to a data amount of about 2.0 times the ideal BPF. When α = 2.0, the margin is large, so the data amount is 4.0 times the ideal BPF, and the compression effect is reduced.
図11は、第1および第2の実施形態における信号処理の概略を説明する図である。
図11(a)は、受信信号の時間・周波数変換部201に入力される受信信号の時間波形を表す図である。図11(b)は、図11(a)の受信信号を時間・周波数変換処理を行って得られた周波数スペクトルの波形を表す図である。図11(c)は、図11(b)に示す受信信号の周波数スペクトルに対して無信号帯域のスペクトルを無信号として置換した後の周波数スペクトルを表す図である。この図11に示したように、第1および第2の実施形態における複数帯域無線送受信機は、受信した信号の周波数スペクトルの振幅値から閾値以下の信号を無信号と判断する。
FIG. 11 is a diagram for explaining the outline of signal processing in the first and second embodiments.
FIG. 11A is a diagram illustrating a time waveform of a reception signal input to the time /
図12は、上述した第1の実施形態における無信号判定方法を行う場合における波形を示す図である。この図において、ピークスペクトル振幅値測定部202によってピーク振幅値が検出されると、この検出された値が得られる(符号a)。閾値設定部203は、この得られた値を閾値設定定数を乗じて、無信号判定に用いる閾値を算出する。算出された閾値は、例えば、ピーク振幅値と無信号として見なす振幅値との間の値が得られる。この値が、閾値判定・置換部204において用いられる閾値として決定される(符号b)。
FIG. 12 is a diagram showing waveforms when the no-signal determination method in the first embodiment described above is performed. In this figure, when a peak amplitude value is detected by the peak spectrum amplitude
図13に、本発明の第2の実施形態の無信号判定方法を行う場合における波形を示す図である。
この図において、ピークスペクトル振幅値測定部302によってピーク振幅値が検出されると、この検出された値が得られる(符号a)。雑音スペクトル振幅値測定部303によって雑音のスペクトル振幅値の測定が行われた後、雑音レベル交点周波数測定部304が、スペクトルのピーク振幅値を与える周波数周辺で、雑音レベル交点周波数測定を行い、スペクトルのピーク振幅値となる周波数に近い周波数から高周波数側(符号b)、低周波数側(符号c)それぞれの周波数スペクトル振幅値を測定して、最初にスペクトル振幅値が雑音レベルを下回る周波数を得る。
FIG. 13 is a diagram showing waveforms when the no-signal determination method according to the second embodiment of the present invention is performed.
In this figure, when a peak amplitude value is detected by the peak spectrum amplitude
また、図1における情報圧縮装置200、300の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより信号圧縮処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 Further, by recording a program for realizing the functions of the information compression apparatuses 200 and 300 in FIG. 1 on a computer-readable recording medium, causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium. Signal compression processing may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
101A 無線通信システムA無線機
101B 無線通信システムB無線機
101C 無線通信システムC無線機
102 複数帯域無線送受信機
103 ネットワーク
104 信号処理部
200、300 情報圧縮装置
201、301 時間・周波数変換部
202、302 ピークスペクトル振幅値測定部
203 閾値設定部
204 閾値判定・置換部
205、307 情報圧縮部
303 雑音スペクトル振幅値測定部
304 雑音レベル交点周波数測定部
305 有信号帯域推定部
306 無信号周波数帯域振幅値置換部
101A wireless communication system A wireless device 101B wireless communication system B wireless device 101C wireless communication system C wireless device 102 multi-band wireless transceiver 103 network 104 signal processing unit 200, 300
Claims (2)
前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値に基づき、無信号であるか否かを判定し、無信号であると判定された帯域の信号については無信号に置き換える無信号周波数帯域判定部と、
前記無信号周波数帯域判定部からの信号を圧縮する情報圧縮部と、
前記時間・周波数変換部から得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を測定し、スペクトル振幅値のピーク値を得るピークスペクトル振幅値測定部と、
前記スペクトル振幅値のピーク値を含まない範囲におけるスペクトル振幅値の測定を行って雑音スペクトル振幅値を得る雑音スペクトル振幅値測定部と、
前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値がピークとなる周波数から高周波数側、低周波数側のそれぞれの周波数スペクトル振幅値を測定し、当該測定されたスペクトル振幅値が雑音レベルを下回る周波数の測定をする雑音レベル交点周波数測定部と、
前記周波数スペクトルのピーク値とピークとなる周波数、および前記雑音スペクトル振幅値および前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数測定値をもとに、前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数推定値との間の帯域を有信号の信号帯域であると推定する有信号帯域推定部とを有し、
前記無信号周波数帯域判定部は、前記有信号帯域推定部によって推定された有信号帯域内のスペクトル振幅値については元の値のままにし、有信号帯域外のスペクトル振幅値については、無信号にする
ことを特徴とする情報圧縮装置。 A time / frequency converter that obtains a frequency spectrum of the received signal by performing time / frequency conversion of the received signal on the received signal obtained by receiving signals transmitted from a plurality of wireless systems that use different frequencies;
Based on the spectrum amplitude value of the frequency spectrum, it is determined whether or not there is no signal, and a signal in a band determined to be no signal is replaced with a no-signal frequency band determination unit,
An information compression unit for compressing the signal from the no-signal frequency band determination unit;
A peak spectrum amplitude value measuring unit for measuring a spectrum amplitude value of a frequency spectrum obtained from the time / frequency converting unit and obtaining a peak value of the spectrum amplitude value;
A noise spectrum amplitude value measurement unit that obtains a noise spectrum amplitude value by measuring a spectrum amplitude value in a range not including the peak value of the spectrum amplitude value;
Measure the frequency spectrum amplitude value on the high frequency side and the low frequency side from the frequency at which the spectrum amplitude value of the frequency spectrum peaks, and measure the frequency at which the measured spectrum amplitude value is below the noise level An intersection frequency measurement unit;
Based on the peak value of the frequency spectrum and the peak frequency, the noise spectrum amplitude value, the frequency measurement value on the high frequency side, and the frequency measurement value on the low frequency side, the frequency measurement value on the high frequency side, and A signal band estimation unit that estimates a band between the frequency estimation value on the low frequency side as a signal band of a signal, and
The no-signal frequency band determination unit keeps the original value for the spectrum amplitude value in the signal band estimated by the signal-band estimation unit, and sets the spectrum amplitude value outside the signal band to no signal. Do
Information compression device comprising a call.
異なる周波数を利用する複数の無線システムから送信される信号を受信して得られた受信信号に対し受信信号の時間・周波数変換を行い受信信号の周波数スペクトルを得て、
コンピュータのピークスペクトル振幅値測定部が、
前記時間・周波数変換部から得られる周波数スペクトルのスペクトル振幅値を測定し、スペクトル振幅値のピーク値を得て、
コンピュータの雑音スペクトル振幅値測定部が、
前記スペクトル振幅値のピーク値を含まない範囲におけるスペクトル振幅値の測定を行って雑音スペクトル振幅値を得て、
コンピュータの雑音レベル交点周波数測定部が、
前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値がピークとなる周波数から高周波数側、低周波数側のそれぞれの周波数スペクトル振幅値を測定し、当該測定されたスペクトル振幅値が雑音レベルを下回る周波数の測定をし、
コンピュータの有信号帯域推定部が、
前記周波数スペクトルのピーク値とピークとなる周波数、および前記雑音スペクトル振幅値および前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数測定値をもとに、前記高周波数側の周波数測定値と前記低周波数側の周波数推定値との間の帯域を有信号の信号帯域であると推定し、
コンピュータの無信号周波数帯域判定部が、
前記周波数スペクトルのスペクトル振幅値に基づき、無信号であるか否かを判定し、無信号であると判定された帯域の信号については無信号に置き換え、
コンピュータの情報圧縮部が、
前記無信号周波数帯域判定部からの信号を圧縮する
ことを特徴とする情報圧縮方法。 The time / frequency converter of the computer
Obtain the frequency spectrum of the received signal by performing time / frequency conversion of the received signal on the received signal obtained by receiving signals transmitted from multiple wireless systems that use different frequencies,
The peak spectrum amplitude measurement part of the computer
Measure the spectrum amplitude value of the frequency spectrum obtained from the time-frequency conversion unit, obtain the peak value of the spectrum amplitude value,
The noise spectrum amplitude measurement part of the computer
Measurement of the spectrum amplitude value in a range not including the peak value of the spectrum amplitude value to obtain a noise spectrum amplitude value,
The noise level intersection frequency measurement part of the computer
Measure the frequency spectrum amplitude value on each of the high frequency side and the low frequency side from the frequency at which the spectrum amplitude value of the frequency spectrum peaks, and measure the frequency at which the measured spectrum amplitude value is below the noise level,
The signal bandwidth estimation part of the computer
Based on the peak value of the frequency spectrum and the peak frequency, the noise spectrum amplitude value, the frequency measurement value on the high frequency side, and the frequency measurement value on the low frequency side, the frequency measurement value on the high frequency side, and Estimating the band between the frequency estimation value on the low frequency side as a signal band of a signal,
The no-signal frequency band determination unit of the computer
Based on the spectrum amplitude value of the frequency spectrum, it is determined whether or not there is no signal, the signal of the band determined to be no signal is replaced with no signal,
The information compression part of the computer
An information compression method comprising compressing a signal from the no-signal frequency band determination unit.
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