JP5512809B2 - クリッピング制御方法および装置 - Google Patents
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Description
FrameLev=abs(sk(i))、i=0、1、...、159、
ここで、sk(i)は、入力信号の現在のフレーム信号である。
ここで、THR1、THR2およびTHR3は、それぞれ第1の閾値、第2の閾値および第3の閾値であり、信号、すなわち−2x<THR3<THR2<THR1<=2xの振幅間隔を表すのに使用され、ここで、xは、信号処理システムのビット数である。本発明のこの実施形態においては、16ビットの信号処理システムを例としており、−32768<=THR3<THR2<THR1<=32767。β1、β2およびβ3は、クリッピング係数Cの更新速度を表す。0<=β3<β2<β1<=1およびCkは現在のフレーム信号のクリッピング係数であり、Ck−1は前のフレーム信号のクリッピング係数である。この実施形態においては、優先してTHR1=32766、THR2=32767*0.9、THR3=32767*0.1、および、β1=0.1、β2==0.005,β3=0.01、<C0=0。
であり、
α1=α1Ck、α2=α2Ck...αN=αN|ai|<1である。この実施形態においては、クリッピング回復フィルタは、1次全域通過フィルタを採用し、状態関数は、
であり、ここで、フィルタパラメータηkは、クリッピング係数によって判断され、すなわち、ηk=λCk、|λ|<1。この実施形態においては、優先してλ=0.5。明らかに、別の実施形態においては、λ=−0.5も好適である。
s’k(i)−ηks’k(i−1)=−ηksk(i)+sk(i−1)
s’k(i)=−ηksk(i)+sk(i−1)+ηks’k(i−1)
sk’(i)=−ηk×sk(i)+yk−1
yk=sk(i)+ηk×sk’(i)
すなわち、
により行い、ここで、Nは、フレーム信号内のサンプリング地点の数(この実施形態においてはN=160)である。また、補間は、余弦窓または他の方法を介して行ってもよい。
ここで、αは利得更新係数で、クリッピング係数によっても特定されている。具体的には、Ckは信号の振幅の傾向を表す。Ckが急速に増加する期間であり、かつ、Ck<THR4の場合、α=0.5とし、これは、予想利得への迅速な遷移を表す。Ckが急速に増加する期間であり、THR4<=Ckの場合、α=0.5+0.49*(Ck−0.75)*4とし、これは、迅速な遷移からの予想利得への遅い遷移を表す。前の2つの場合に加えて、α=0.99は、予想利得への遅い遷移を表す。
THR4は、クリッピング係数Ckのクリッピング状態間隔を表し、また、この実施形態において、THR4=0.75。
詳細なプロセスは以下の通りである。
−2x<=THR3<THR2<THR1<=2xで、xは、信号処理システムの前記ビット数であり、β1、β2、β3は、クリッピング係数Cの更新速度を表すために使用され、0<=β3<β2<β1<=1。Ckは、現在のフレーム信号のクリッピング係数であり、Ck−1は、前のフレーム信号のクリッピング係数である。
であり、ここで、ηkはフィルタパラメータであり、ηk=λCk、|λ|<1およびCkは、前記現在のフレーム信号のクリッピング係数である。
sk’(i)=−ηk×sk(i)+yk−1
yk=sk(i)+ηk×sk’(i)
である。
であり、ここで、gkは、前記現在のフレーム信号の自動利得調整係数であり、gk−1は前のフレーム信号の自動利得調整係数であり、Ckは前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、αは、利得更新係数である
であり、ここで、Nは、フレーム信号内のサンプリング地点の数である。
Claims (19)
- クリッピング制御方法であって、
現在のフレーム信号内の最大絶対値FrameLevに従って現在の入力信号の状態を判断して、前記入力信号の異なる状態に対応して前記入力信号の振幅の傾向を表すクリッピング係数を更新し、
前記クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得し、
フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングする、
ことを含む方法。 - 前記方法が、
前記クリッピング係数に従って自動利得調整係数を算出し、
出力信号を取得するために前記自動利得調整係数に従って前記クリッピング回復信号に利得調節を行う、
ことを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のクリッピング制御方法。 - 前記現在のフレーム信号内の最大絶対値FrameLevに従ってクリッピング係数を更新することは、
FrameLev>THR1で、クリッピング係数Cを、Ck=Ck−1+β1、により迅速に増大させるか、または
THR1>=FrameLev>THR2で、前記クリッピング係数Cを、Ck=Ck−1−β2、により緩慢に減少させるか、または
THR2>FrameLev>THR3で、前記クリッピング係数Cを、Ck=Ck−1−β3、により迅速に減少させるか、または
THR3>FrameLevで、前記クリッピング係数Cを、Ck=Ck−1
により不変に保つ、
ことを含み、
THR1、THR2およびTHR3は、信号の振幅間隔を表すのに使用され、−2x<=THR3<THR2<THR1<=2xで、xは、信号処理システムの前記ビット数であり、β1、β2、およびβ3は、クリッピング係数Cの更新速度を表すために使用され、0<=β3<β2<β1<=1、Ckは、前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、Ck−1は、前のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項1に記載のクリッピング制御方法。 - 前記更新を行った後、前記現在のフレーム信号内の前記最大絶対値FrameLevに従った前記クリッピング係数は、間隔[0、1]内の前記現在のフレーム信号のクリッピング係数を更に含むことを特徴とする請求項3に記載のクリッピング制御方法。
- 前記クリッピング回復フィルタが1次全域通過フィルタであるとき、前記クリッピング回復フィルタの状態関数は、
であり、ηkはフィルタパラメータであり、ηk=λCk、|λ|<1およびCkは、前記現在のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項1に記載のクリッピング制御方法。 - 前記フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることは、
sk’(i)=−ηk×sk(i)+yk−1
yk=sk(i)+ηk×sk’(i)
により前記フィルタリングすることを含み、sk(i)は入力信号の現在のフレーム信号であり、sk’(i)は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、ykはフィルタリングプロセス内の中間変数であることを特徴とする請求項5に記載のクリッピング制御方法。 - 前記クリッピング係数に従って自動利得調整係数を算出することは、具体的には、
により前記算出し、gkは、前記現在のフレーム信号の自動利得調整係数であり、gk−1は前のフレーム信号の自動利得調整係数であり、Ckは前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、αは、利得更新係数であることを特徴とする請求項2に記載のクリッピング制御方法。 - 前記出力信号を取得するために前記自動利得調整係数に従って前記クリッピング回復信号に利得調節を行うことは、
前のフレーム信号の自動利得調整係数gk−1および前記現在のフレーム信号の自動利得調整係数gkに従って、利得制御曲線G{g(i)}を取得するために補間することと、
前記出力信号を取得するために前記クリッピング回復信号に、s’’(i)=s’(i)×g(i)、により利得調節を行うこととを含み、
s’(i)は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、s’’(i)は、利得調節後の出力信号であることを特徴とする請求項2に記載のクリッピング制御方法。 - 前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数gk−1および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数gkに従って前記利得制御曲線G{g(i)}を取得するために補間することは、
前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数gk−1および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数gkに従って線形補間を用いることにより前記利得制御曲線G{g(i)}を取得することを含むことを特徴とする請求項8に記載のクリッピング制御方法。 - 前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数gk−1および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数gkに従って線形補間を用いることにより前記利得制御曲線G{g(i)}を取得することは、具体的には
により前記取得し、Nは、フレーム信号内のサンプリング地点の数であることを特徴とする請求項9に記載のクリッピング制御方法。 - クリッピング制御装置であって、
現在のフレーム信号内の最大絶対値FrameLevに従って現在の入力信号の状態を判断して、前記入力信号の異なる状態に対応して前記入力信号の振幅の傾向を表すクリッピング係数を更新するように構成されたクリッピング係数更新部と、
前記クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得するように構成されたクリッピング回復フィルタ取得部と、
フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングするように構成されたフィルタ部と
を備えることを特徴とする装置。 - 前記クリッピング係数に従って自動利得調整係数を算出するように構成された自動利得調整係数算出部と、
出力信号を取得するために前記自動利得調整係数に従って前記クリッピング回復信号に利得調節を行うように構成された利得調節部と
を更に備えることを特徴とする請求項11に記載のクリッピング制御装置。 - FrameLev>THR1で、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、クリッピング係数Cを迅速に増大させる、すなわち、Ck=Ck−1+β1、により迅速に増大させるように構成されるか、または
THR1>=FrameLev>THR2で、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、前記クリッピング係数Cを緩慢に減少させる、すなわち、Ck=Ck−1−β2、により緩慢に減少させるように構成されるか、または
THR2>=FrameLev>THR3で、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、前記クリッピング係数Cを迅速に減少させる、すなわち、Ck=Ck−1−β3、により迅速に減少させるように構成されるか、または
THR3>=FrameLevで、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、前記クリッピング係数Cを不変に保つ、すなわち、Ck=Ck−1、により不変に保つように構成されており、
THR1、THR2およびTHR3は、信号の振幅間隔を表すことに使用され、−2x<=THR3<THR2<THR1<=2xで、xは、信号処理システムの前記ビット数であり、β1、β2、およびβ3は、クリッピング係数Cの更新速度を表すために使用され、0<=β3<β2<β1<=1、Ckは、前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、Ck−1は、前のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項11に記載のクリッピング制御装置。 - 間隔[0、1]内で前記クリッピング係数更新部によって前記現在のフレーム信号出力の前記クリッピング係数を調節するように構成された調節部を更に備えることを特徴とする請求項13に記載のクリッピング制御装置。
- 前記クリッピング回復フィルタが1次全域通過フィルタであるとき、前記クリッピング回復フィルタ取得部は、具体的には、前記1次全域通過フィルタの状態関数を取得するように構成されており、すなわち、
により前記取得するように構成され、ηkはフィルタパラメータであり、ηk=λCk、|λ|<1およびCkは、前記現在のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項11に記載のクリッピング制御装置。 - 前記フィルタ部は、具体的には、前記フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために以下の方程式に従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングするように構成されており、
sk’(i)=−ηk×sk(i)+yk−1
yk=sk(i)+ηk×Sk’(i)
により前記フィルタリングするように構成され、sk(i)は入力信号の現在のフレーム信号であり、sk’(i)は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、およびykはフィルタリングプロセス内の中間変数であることを特徴とする請求項15に記載のクリッピング制御装置。 - 前記自動利得調整係数算出部は、以下の方程式に従って前記自動利得調整係数を算出し、
により前記算出し、gkは、前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数であり、gk−1は前のフレーム信号の自動利得調整係数であり、Ckは前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、およびαは、利得更新係数であることを特徴とする請求項12に記載のクリッピング制御装置。 - 前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数gk−1および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数gkに従って、利得制御曲線G{g(i)}を取得するために補間して、前記出力信号を取得するために前記クリッピング回復信号に利得調節を行う、すなわち、s’’(i)=s’(i)×g(i)により利得調節を行うように構成されており、
sk’(i)は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、s’’(i)は、利得調節後の出力信号であることを特徴とする請求項17に記載のクリッピング制御装置。 - 前記利得調節装置は、具体的には、前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数gk−1および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数gkに従って線形補間を用いることにより前記利得制御曲線G{g(i)}を取得するように構成されることを特徴とする請求項18に記載のクリッピング制御装置。
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