JP5814839B2 - 雑音発生装置、雑音生成パラメータの設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、インパルス性雑音の統計的性質を模擬した疑似雑音を発生させる雑音発生装置に関する。

近年、自動車は、多種多様な電子機器を搭載しており、これら車載電子機器から発生する雑音が車載無線通信機に干渉する、いわゆる自家中毒問題が発生しやすい状況にある。特に、モータ等のパワーエレクトロニクス機器から発生するエネルギーの高いインパルス性雑音は、無線通信機の干渉源となりやすい。

このような状況において、車載無線通信機を開発／評価する時には、他の車載電子機器から発生する雑音の統計的性質を模擬した雑音発生器が必要となる。
インパルス性雑音の統計的性質を模擬する方法として、模擬の対象となる雑音（以下「指定雑音」という）の状態を、背景雑音が出現している状態（以下「背景雑音状態」という）、及びインパルス雑音が出現している状態（以下「インパルス雑音状態」という）で表現し、背景雑音状態とインパルス雑音状態との間の状態遷移が１重マルコフ過程に従うものとして、各状態の定常確率と各状態間の遷移確率とから、インパルスの発生確率とインパルス幅の統計的な性質とをモデル化したものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。

また、インパルス性雑音の性質を表す統計パラメータには、振幅確率分布（ＡＰＤ：Amplitude Probability Distribution）、交差確率分布（ＣＲＤ：Crossing Rate Distribution）、パルス幅分布（ＰＤＤ：Pulse Duration Distribution ）、パルス間隔分布（ＰＳＤ：Pulse Spacing Distribution）などがあり、これらを同時に指定可能な雑音発生装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

梅原，田野，守倉「隠れマルコフ性雑音通信路における多値変調信号の繰り返し復号の一考察」信学技報、ＣＳ２００８−５９

特開２００１−６８９３６号公報

しかし、非特許文献１に記載されたモデルでは、振幅確率分布（ＡＰＤ）を模擬することができないという問題や、指定雑音から定常確率や遷移確率をいかにして導出するかが明らかにされていないという問題があった。

また、無線通信機において重要な評価項目の一つであるビット誤り率（ＢＥＲ）やパケットエラー率（ＰＥＲ）は、状態遷移を規定するパラメータによって大きく変動するため、これを正しく決定する必要がある。しかし、交差確率分布（ＣＲＤ）に従って状態遷移を行うように構成された特許文献１に記載の装置では、モータのような比較的長い周期でパルスが発生する雑音の場合、換言すれば、状態遷移を規定するパラメータの一つであるチャネルメモリγの値が大きい場合には、ＢＥＲやＰＥＲ特性を的確に模擬することが困難であるという問題があった。即ち、チャネルメモリγが大きくなるほど、チャネルメモリγの変化に対する交差確率分布の変化が小さくなるため、チャネルメモリγの値が大きい領域では、ＢＥＲやＰＥＲの誤差が大きくなってしまうのである。

本発明は、上記問題点を解決するために、インパルス性雑音の統計的性質を的確に模擬した疑似雑音を発生させる雑音発生装置、及びその雑音発生装置の動作を決定する雑音生成パラメータの設定方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の雑音発生装置は、予め指定された指定雑音の振幅確率分布を表現するように各々の特性を表す分散が設定されると共に、各々が発生させるガウス雑音の出現確率が割り当てられたＮ＋１（Ｎは１以上の整数）個のガウス雑音発生器からなる雑音発生器群を備えている。

この雑音発生器群のうち、背景雑音に相当するガウス雑音を発生させる１個のガウス雑音発生器を背景雑音発生部、インパルス雑音に相当するガウス雑音を発生させるＮ個のガウス雑音発生器をインパルス雑音発生部とする。また、指定雑音の状態を、背景雑音が出現している状態である背景雑音状態、及びインパルス雑音が出現している状態であるインパルス雑音状態で表現し、背景雑音状態とインパルス雑音状態との間の状態遷移を１重マルコフ過程で表現するものとする。

そして、インパルス雑音選択手段は、インパルス雑音発生部を構成するガウス雑音発生器のいずれかを、ガウス雑音発生器の各々に割り当てられた出現確率の割合で選択し、選択されたガウス雑音発生器が発生させるガウス雑音を、インパルス雑音発生部の出力とする。更に、状態選択手段が、背景雑音状態にある場合は、背景雑音発生部の出力を選択し、インパルス雑音状態にある場合は、インパルス雑音発生部の出力を選択することで、指定雑音の振幅確率分布に従う疑似雑音を発生させる。

但し、状態選択手段は、背景雑音発生部に属するガウス雑音発生器に割り当てられた出現確率を背景雑音状態の定常確率、インパルス雑音発生部に属するＮ個のガウス雑音発生器のそれぞれに割り当てられた出現確率の合計値をインパルス雑音状態の定常確率、インパルス雑音の平均周期の逆数を背景雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率、インパルス雑音の平均持続時間の逆数をインパルス雑音状態から背景雑音状態への遷移確率として状態遷移を行うようにされている。

このように構成された本発明の雑音発生装置では、遷移確率や定常確率を適宜設定することによってインパルス雑音の周期（発生間隔）や持続時間を反映した疑似雑音を発生させることができるだけでなく、雑音発生器群を構成するガウス雑音発生器が発生させるガウス雑音の分散、及びガウス雑音の出現確率を適宜設定することによって、任意の振幅確率分布に従った疑似雑音を発生させることができる。しかも両者の特性を独立に制御することができるため、振幅確率分布を保ったままインパルス雑音の周期や持続時間を変えることができる。

次に、請求項２に記載の雑音生成パラメータの設定方法では、予め指定された指定雑音の振幅確率分布を目標分布として、Ｎ＋１個のガウス雑音発生器Ｇ₀〜Ｇ_Nからなる雑音発生器群が目標分布に従う疑似雑音を発生するように、各ガウス雑音発生器Ｇ_k（ｋ＝０，１，…，Ｎ）が発生させるガウス雑音Ｚ_kの分布を規定する分散σ_k、及びガウス雑音Ｚ_kの出現確率Ｐ_kを設定する。

そのためには、まず、背景雑音の実測結果に従ってガウス雑音Ｚ₀の分散σ₀を設定する（第１の手順）。
次に、ガウス雑音Ｚ₀の出現確率Ｐ₀を１と仮定し、第１の手順で設定した分散σ₀を用いて、ガウス雑音Ｚ₀の振幅確率分布ＡＰＤ₀を求め、その振幅確率分布ＡＰＤ₀が目標分布とは異なった特性となる境界点での振幅確率をガウス雑音Ｚ₁の仮出現確率ＳＰ₁として、ガウス雑音Ｚ₀の出現確率Ｐ₀を、Ｐ₀＝１−ＳＰ₁によって算出する（第２の手順）。

次に、目標分布に基づき、振幅確率が境界点での値より大きくなる比較レベルの領域を領域Ｂ₀、及び境界点での比較レベルから予め設定された下限の振幅確率となる比較レベルまでの領域をＮ個に分割した領域Ｂ₁〜Ｂ_Nをとし、ガウス雑音発生器Ｇ_k（ｋは１〜Ｎのいずれか）が発生させるガウス雑音Ｚ_kの出現確率をＳＰ_kと仮定して、ガウス雑音Ｚ₀〜Ｚ_kを合成した雑音の振幅確率分布ＡＰＤ_kと目標分布との領域Ｂ₀〜Ｂ_kでの誤差を最小にする、ガウス雑音Ｚ_kの分散σ_kを算出する（第３の手順）。

次に、目標分布における領域Ｂ_kと領域Ｂ_k+1との境界での振幅確率をガウス雑音Ｚ_k+1の仮出現確率ＳＰ_k+1として、ガウス雑音Ｚ_kの出現確率Ｐ_kを、次式によって算出する（第４の手順）。

Ｐ_k＝ＳＰ_k−ＳＰ_k+1 （ｋ≠Ｎの場合）
＝ＳＰ_k （ｋ＝Ｎの場合）
なお、第３及び第４の手順は、Ｎ個のガウス雑音発生器Ｇ₁〜Ｇ_Nについて、Ｎ＝１から順番に実行する。

このような本発明の雑音生成パラメータの設定方法によれば、背景雑音の電力（ガウス雑音Ｚ₀の分散σ₀）と、目標分布（指定雑音の振幅確率分布）とを与えることによって、Ｎ＋１個のガウス雑音発生器Ｇ₀〜Ｇ_Nに、目標分布に従った疑似雑音を発生させるために必要な全ての雑音生成パラメータを求めることができる。

次に、請求項３に記載の雑音生成パラメータの設定方法は、背景雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率を設定の対象とする。
但し、指定雑音の状態を、背景雑音が出現している状態である背景雑音状態、及びインパルス雑音が出現している状態であるインパルス雑音状態で表現し、背景雑音状態とインパルス雑音状態との間の状態遷移が１重マルコフ過程に従い、背景雑音状態の定常確率をＱ_b、インパルス雑音状態の定常確率をＱ_iで表現するものとする。

本発明の雑音生成パラメータの設定方法では、まず、目標分布から、振幅確率がＱ_i／Ｑ_bとなる比較レベルを基準レベルとして抽出する（第５の手順）。
次に、時間幅を示す区間サイズとその区間サイズを有する区間において第５の手順で抽出された基準レベル以上のインパルス雑音が発生する確率を表す区間付き振幅確率ＡＰ_intとの関係を示す線グラフを比較用グラフとして、この比較用グラフから求めた傾きを、背景雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率ｑ_biの初期値として設定する（第６の手順）。

最後に、第６の手順で求めた遷移確率ｑ_biを適用して発生させた疑似雑音から求めた比較用グラフと、第６の手順で使用した比較用グラフとの誤差を求め、該誤差が最小となるように、遷移確率ｑ_biを微調整する（第７の手順）。

このような本発明の雑音生成パラメータの設定方法によれば、インパルスの平均周期、ひいては状態遷移を規定する全てのパラメータを、目標分布から得られる情報と、第１〜第５の手順での算出結果に従ってガウス雑音発生器Ｇ₀〜Ｇ_Nが発生させる疑似雑音についての情報から割り出すことができる。

なお、１重マルコフ過程における状態遷移（図２（ａ）参照）の関係式は、周知のように（１）〜（７）式で表される。但し、Ｔｓはインパルスの平均周期、Ｔｗはインパルスの平均持続時間、ｑ_ibはインパルス雑音状態から背景雑音状態への遷移確率、γはチャネルメモリである。

つまり、ｑ_bi（＝１／Ｔｓ），ｑ_ib（＝１／Ｔｗ），γは全て連動しているため、これらのうち、いずれか一つでも確定すれば、全ての値が確定する。そこで本発明では、遷移確率ｑ_bi（＝１／Ｔｓ）を求めている。

また、区間付き振幅確率ＡＰ_intは、具体的には以下のようにして算出される値である。
図１５（ａ）に示すように、時間軸を区切る区間（以下「区切り区間」という）の区間幅をＴａとすると、ある区切り区間にインパルスが出現する確率は、（８）式で算出され、この式を（１）（２）（４）（５）式を用いて変形すると、（９）式が得られる。

但し、Ｔａ／Ｔｓは、インパルスの開始点が区切り区間内にある確率であり（図１５（ｂ）参照）、Ｔｗ／Ｔｓは、インパルスの開始点が区切り区間の先頭からＴｗ以内にある確率である（図１５（ｃ）参照）。

通常の振幅確率分布ＡＰＤは、区切り区間の区間幅が無限小である時の区間付き振幅確率ＡＰ_intの分布に相当するため、比較用グラフのｙ軸の切片の値、即ち、（９）式の右辺第２項（Ｑ_i／Ｑ_b）の値は、目標分布から求めることができる。

また、（９）式が示す直線グラフの傾き１／Ｔｓは、（１）式からわかるように、遷移確率ｑ_biに等しいため、直線グラフの傾きを求めることで遷移確率ｑ_biを求めることができる。

但し、（９）式によって表される直線は、ｙ切片近傍での区間付き振幅確率ＡＰ_intの近似式であるため、直線グラフの傾きから求めた遷移確率を微調整することによって、実測値との誤差が最小となるようにしているのである。

次に、請求項４に記載の雑音生成パラメータの設定方法は、背景雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率、インパルス雑音状態から背景雑音状態への遷移確率、背景雑音状態から背景雑音状態への遷移確率、及びインパルス雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率を設定の対象とする。

本発明の雑音生成パラメータの設定方法では、まず、第２の手順で求めた振幅確率分布ＡＰＤ₀である背景雑音の振幅確率分布から、背景雑音をインパルス雑音であると誤検出する確率が予め設定された許容値以下となる比較レベルを基準レベルとして設定する（第８の手順）。

そして、指定雑音の実測結果に基づき、時間幅を示す区間サイズと、その区間サイズを有した区間内で第８の手順で設定された基準レベル以上のインパルス雑音が発生する確率を表す区間付き振幅確率との関係を示す実測特性を求める（第９の手順）。

次に、指定雑音の状態を、背景雑音が出現している状態である背景雑音状態、及びインパルス雑音が出現している状態であるインパルス雑音状態で表現し、背景雑音状態とインパルス雑音状態との間の状態遷移が１重マルコフ過程に従うものとして、背景雑音状態の定常確率、インパルス雑音状態の定常確率、１重マルコフ過程の状態遷移確率を示すチャネルメモリによって規定された理論式を用いて区間サイズと区間付き振幅確率との関係を示す理論特性を求めることにより、理論特性と実測特性との誤差を、最小にするチャネルメモリを求める（第１０の手順）。

最後に、第１０の手順で求められたチャネルメモリ、及び背景雑音状態の定常確率、インパルス雑音状態の定常確率を用いて、背景雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率、インパルス雑音状態から背景雑音状態への遷移確率、背景雑音状態から背景雑音状態への遷移確率、及びインパルス雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率を求める（第１１の手順）。

このような本発明の雑音生成パラメータの設定方法によれば、請求項３の場合とは異なり、疑似雑音を実際に発生させることなく、理論式から理論特性（請求項３における比較用グラフに相当）を求めているため、雑音生成パラメータの設定に要する処理量を大幅に削減することができる。

なお、第８の手順では、請求項５に記載のように、区間内でインパルス雑音が発生する確率を表す区間付き振幅確率が１となる区間サイズの逆数を振幅確率として、背景雑音の振幅確率分布から求めた該振幅確率に対応する比較レベルを許容値としてもよい。

また、第１０の手順で使用する理論式は、具体的には、請求項６に記載のように、背景雑音状態の定常確率をＱ_b、インパルス雑音状態の定常確率をＱ_i、チャネルメモリをγ、区間サイズをＴａ、区間付き振幅確率ＡＰ_int（Ｔａ）として、次式で表されるものを用いることができる。

なお、区間付き振幅確率ＡＰ_int（Ｔａ）の理論式は、ポアソン過程における事象の生起確立を利用して、以下で説明するようにして導出されたものである。
まず、時間区間τの中でｋ個のポイント（点）が生起する確率ｐ（ｋ，τ）は、単位時間当たりのポイントの平均生起率をν［個／秒］とすると、（１１）式で表される。

但し、図２１に示すように、時間区間τをｎ個の微小区間Δτ（＝τ／ｎ，ｎ＞＞１）に分割するものとして、この微小区間Δτで高々１個のポイントが生起する確率をｐとすると、微小区間Δτで生起するポイントの平均個数は、（１２）式で表され、この平均個数ｐを用いて、平均生起率νは（１３）式で表される。

時間区間τにおいてｋ個のポイントが生起する確率は、ｎ個の微小区間Δτのうちｋ個の微小区間Δτにポイントが生起する確率である。各微小区間Δτに高々１個のポイントが生起する確率は互いに独立であるため、この確率は（１４）式の左辺で表され、更に、（１１）（１３）式の関係を用いて変形すると、（１４）式の右辺の式が得られる。

ここで、（１４）式の右辺について、Δτ→０（即ち、ｎ→∞）の極限を取る式を整理すると（１５）式が得られ、これを、（１６）式に示す関係を用いて変形すると（１０）式が得られる。

そして、区間付き振幅確率ＡＰ_int（Ｔａ）は、図１５（ｃ）に示したように、時間区間Ｔａ＋Ｔｗ内にインパルスが一つ以上発生する確率であるため、τ＝Ｔａ＋Ｔｗとして、生起確率ｐ（ｋ，τ）を用いると（１７）式にて表され、これを変形すると（１８）式が得られる。また、vはインパルス発生周期であることから（１９）式で表される。

そして、（１８）式を、（１）〜（４）、（１９）式の関係を用いて変形すると、上述の（１０）式、即ち理論式が得られる。

雑音発生装置の全体構成を示すブロック図である。 雑音モデルを説明するための説明図であり、（ａ）が状態遷移図、（ｂ）が雑音の状態とガウス雑音発生器が発生させるガウス雑音との関係を示すグラフである。 ＡＰＤパラメータ設定処理の内容を示すフローチャートである。 σ_k探索処理の内容を示すフローチャートである。 ＡＰＤパラメータ設定処理で使用する境界点、下限値、仮出現確率、領域と、振幅確率分布との関係を示す説明図である。 状態遷移パラメータ設定処理の内容を示すフローチャートである。 指定雑音の波形（実データ）を例示するグラフである。 （ａ）がＡＰＤパラメータ設定処理の結果及び実データから求めた振幅確率分布を示すグラフ、（ｂ）がＡＰＤパラメータ設定処理の結果を例示する表である。 交差確率分布を示すグラフである。 （ａ）がパケットエラー率を示すグラフ、（ｂ）がその算出に用いたシミュレーションモデルの緒言を示す表である。 区間付き振幅確率と区間幅との関係を示す比較グラフである。 状態遷移パラメータ設定処理の作用を示す説明図である。 状態遷移パラメータ設定処理により得られた遷移確率を用いて雑音発生装置に発生させた疑似雑音に基づくパケットエラー率及び実データに基づくパケットエラーを示すグラフである。 雑音発生装置が発生させた疑似雑音の波形を例示するグラフである。 区間付き振幅確率を理解するための説明図である。 第２実施形態における状態遷移パラメータ設定処理の内容を示すフローチャートである。 指定雑音，疑似雑音，疑似背景雑音の振幅確率分布を示すと共に、疑似背景雑音の振幅確率分布と基準レベルとの関係を示す説明図。 実測特性と理論特性との間の二乗誤差と、チャネルメモリとの関係を示すグラフである。 実測特性、及び実測特性との二乗誤差が最小となる理論特性を示すグラフである。 理論特性、及び疑似雑音に基づく実測特性を示すグラフである。 ポアソン過程における事象の生起確立を求めるためのモデルを示す説明図である。 仮実測特性を例示するグラフである。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
＜雑音モデル＞
まず、本実施形態の雑音発生装置１の動作を理解する上で必要な、雑音発生のメカニズムを、図２（ａ）に示す雑音モデルを用いて説明する。なお、雑音発生装置１による模擬の対象となる雑音を指定雑音、指定雑音の振幅確率分布を目標分布と呼ぶ。

指定雑音は、背景雑音が出現している状態である背景雑音状態（状態ｂ）とインパルス雑音が出現している状態であるインパルス雑音状態（状態ｉ）とで表現され、背景雑音状態とインパルス雑音状態との間の状態遷移は１重マルコフ過程に従うものとする。

また、背景雑音状態の定常確率をＱ_b、インパルス雑音状態の定常確率をＱ_i、背景雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率をｑ_bi、インパルス雑音状態から背景雑音状態への遷移確率をｑ_ib、背景雑音状態から同状態への遷移確率をｑ_bb、インパルス雑音状態から同状態への遷移確率をｑ_iiで表す。

＜装置構成＞
図１は、指定雑音の統計的性質を模擬した疑似雑音を発生させる雑音発生装置１の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、雑音発生装置１は、ガウス分布に従った疑似雑音であるガウス雑音を発生させるＮ＋１（Ｎは１以上の整数）個のガウス雑音発生器Ｇ₀〜Ｇ_Nからなる雑音発生器群１０を備えている。これら雑音発生器群１０を構成するガウス雑音発生器Ｇ₀〜Ｇ_Nのうち、１個のガウス雑音発生器Ｇ₀は、背景雑音を模擬したガウス雑音Ｚ₀（疑似背景雑音Ｎ_bともいう）を発生させる背景雑音発生部１１を構成し、残りのＮ個のガウス雑音発生器Ｇ₁〜Ｇ_Nは、それぞれが電力の異なるインパルス雑音を模擬したガウス雑音Ｚ₁〜Ｚ_Nを発生させるインパルス雑音発生部１２を構成する。

なお、個々のガウス雑音発生器Ｇ_k（ｋ＝０，１，２，…，Ｎ）は、電力（振幅）の分散値を指定（平均値は０に固定）することができるように構成された周知のものである。また、図２（ｂ）に示すように、ガウス雑音発生器Ｇ_kが生成するガウス雑音Ｚ_kの分布の分散をσ_k、分散σ_kで表現される雑音（要するにガウス雑音Ｚ_k）の指定雑音中での出現確率をＰ_kで表すものとする。

また、雑音発生装置１は、インパルス雑音発生部１２を構成する雑音発生器Ｇ₁〜Ｇ_Nが発生させたガウス雑音Ｚ₁〜Ｚ_Nのいずれかを、インパルス雑音選択信号Ｓ１に従って選択し、疑似インパルス雑音Ｎ_iとして出力するセレクタ２０と、背景雑音発生部１１を構成するガウス雑音発生器Ｇ₀が発生させた疑似背景雑音Ｎ_b又はセレクタ２０が出力する疑似インパルス雑音Ｎ_iのいずれかを、状態選択信号Ｓ２に従って選択して当該装置１の出力（疑似雑音）Ｎ_outとするセレクタ３０と、インパルス雑音選択信号Ｓ１及び状態選択信号Ｓ２を生成する切替制御部４０と、目標分布が入力されると、ガウス雑音発生器Ｇ_kが発生させるガウス雑音の性質を規定するパラメータ（分散σ_k）や、インパルス雑音選択信号Ｓ１や状態選択信号Ｓ２の生成に使用するパラメータ（遷移確率ｑ_bi，ｑ_ib、出現確率Ｐ_k／Ｑ_i）を生成するパラメータ生成部５０とを備えている。以下、パラメータ生成部５０が生成するパラメータを総称して雑音生成パラメータともいう。

＜切替制御部＞
切替制御部４０は、インパルス雑音選択信号Ｓ１を生成するインパルス雑音制御部４１と、状態選択信号Ｓ２を生成する状態制御部４２とからなる。

このうち、インパルス雑音制御部４１は、０〜１の値を有する一様な乱数Ｐｇを発生させる乱数発生器４１１と、乱数発生器４１１が発生させた乱数Ｐｇ及びパラメータ生成部５０にて生成された雑音生成パラメータＰ₁／Ｑ_i〜Ｐ_N／Ｑ_iに従ってインパルス雑音選択信号Ｓ１を生成する比較器４１２とを備えている。

比較器４１２は、具体的には、乱数Ｐｇに従って（２０）又は（２１）式を満たすＰ_K（Ｋは１，２，…，Ｎのいずれか）を求め、その時の値Ｋに従って、ガウス雑音発生器Ｇ_Kにより生成されたガウス雑音Ｚ_Kを指定するインパルス雑音選択信号Ｓ１を生成する。

つまり、セレクタ２０によってガウス雑音Ｚ_Kが選択される確率が、Ｐ_K／Ｑ_iとなるように設定されている。
一方、状態制御部４２は、０〜１の値を有する一様な乱数Ｐｓを発生させる乱数発生器４２１と、乱数発生器４２１が発生させた乱数Ｐｓ及びパラメータ生成部５０にて生成された雑音生成パラメータｑ_bi，ｑ_ibに従って状態選択信号Ｓ２を生成する比較器４２２とを備えている。

なお、セレクタ３０は、Ｓ２＝０の時にセレクタ３０にて疑似背景雑音Ｎ_bを選択し、Ｓ２＝１の時に疑似インパルス雑音Ｎ_iを選択する。つまり、図２（ａ）に示した雑音モデルとの対応では、Ｓ２＝０の時が背景雑音状態に相当し、Ｓ２＝１の時がインパルス雑音状態に相当する。

そして、比較器４２２は、具体的には、Ｓ２＝０の時には（２２）式を満たす時に、状態選択信号Ｓ２を０から１に変化させ、Ｓ２＝１の時には（２３）式を満たす時に、状態選択信号Ｓ２を１から０に変化させる。

つまり、疑似背景雑音Ｎ_bが出力Ｎ_outとなる背景雑音状態から、疑似インパルス雑音Ｎ_iが出力Ｎ_outとなるインパルス雑音状態へ遷移する確率がｑ_biとなり、逆にインパルス雑音状態から背景雑音状態へ遷移する確率がｑ_ibとなるように設定されている。

＜パラメータ生成部＞
パラメータ生成部５０は、周知のマイクロコンピュータにより構成され、雑音生成パラメータのうち、ガウス雑音Ｚ₀〜Ｚ_Nが目標分布に従った統計的性質を持つようにするために必要なパラメータ（分散σ₀〜σ_N及び正規化出現確率Ｐ₀／Ｑ_i〜Ｐ_N／Ｑ_i）を求めるＡＰＤパラメータ設定処理、及び、雑音モデルの状態遷移に関するパラメータ（遷移確率ｑ_bi）を求める状態遷移パラメータ設定処理を実行する。

<<ＡＰＤパラメータ設定処理>>
ここで、ＡＰＤパラメータ設定処理の内容を、図３に示すフローチャートに沿って説明する。

本処理では、まず、外部より、目標分布（指定雑音の振幅確率分布）と、背景雑音の実測結果から背景雑音がガウス分布に従うものとして求めた分散σ₀とを取得し（Ｓ１１０）、その取得した目標分布及び分散σ₀に従って、仮出現確率ＳＰ₁を決定する（Ｓ１２０）。

具体的には、まず、ガウス雑音Ｚ₀の出現確率Ｐ₀を１と仮定し、Ｓ１１０で取得した分散σ₀を用いて（２４）式からガウス雑音Ｚ₀の振幅確率分布ＡＰＤ₀(ｘ)を求める。次に、該振幅確率分布ＡＰＤ₀(ｘ)が、目標分布とは異なった（振幅確率の差が予め設定された閾値を越える）特性となる点を境界点として抽出し、その境界点での振幅確率を仮出現確率ＳＰ₁とする（図５参照）。以下では、目標分布における境界点での振幅確率が境界点での値より大きくなる比較レベルの領域を領域Ｂ₀、境界点での比較レベルから予め設定された下限の振幅確率となる比較レベルまでの領域をＮ個に分割したものを領域Ｂ₁〜Ｂ_Nと呼ぶ。

仮出現確率ＳＰ₁が決定されると、その仮出現確率ＳＰ₁を用いて、ガウス雑音Ｚ₀の出現確率Ｐ₀を（２５）式により算出する（Ｓ１３０）。

次に、ガウス雑音発生器Ｇ_kを識別するパラメータｋを１に初期化して（Ｓ１４０）、既に算出されている分散σ_k-1、仮出現確率ＳＰ_kを用いて、分散σ_kを探索するσ_k探索処理を実行する（Ｓ１５０）。

ここで、σ_k探索処理の詳細を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理では、まず、直前に求められたガウス雑音Ｚ_k-1の分散σ_k-1を、ガウス雑音Ｚ_kの分散σ_kの初期値として設定する（Ｓ３１０）。

先に求めた仮出現確率ＳＰ_kを出現確率Ｐ_kと仮定し、既に算出されている分散σ₀〜σ_k-1，出現確率Ｐ₀〜Ｐ_k-1を用い、（１４）式に従って、振幅確率分布ＡＰＤ_k(ｘ)を算出し（Ｓ３２０）、更に、このＳ３２０で求めた振幅確率分布ＡＰＤ_k(ｘ)と目標分布との領域Ｂ₀〜Ｂ_kでの二乗誤差Ｅ１を算出する（Ｓ３３０）。

分散σ_kを、予め設定された微小値Δσ（例えば、０．０００１）だけ増加させて（Ｓ３４０）、先のＳ３２０〜Ｓ３３０と同様に、振幅確率分布ＡＰＤ_k(ｘ)を算出し（Ｓ３５０）、Ｓ３５０で求めた振幅確率分布ＡＰＤ_k(ｘ)と目標分布との領域Ｂ₀〜Ｂ_kでの二乗誤差Ｅ２を算出する（Ｓ３６０）。

誤差Ｅ１が誤差Ｅ２より小さいか否かを判断し（Ｓ３７０）、誤差Ｅ１が誤差Ｅ２以上であれば誤差Ｅ２で誤差Ｅ１を更新して（Ｓ３８０）、Ｓ３４０に戻り、誤差Ｅ２を算出し、誤差Ｅ１，Ｅ２を比較する処理を繰り返す。

誤差Ｅ１が誤差Ｅ２より小さければ、現在設定されている分散σ_kから微小値Δσを減少させることで、σ_kを、二乗誤差Ｅ１が算出された時の値に戻して（Ｓ３９０）、本処理を終了する。

このようなσ_k探索処理により、目標分布との二乗誤差を最小にするガウス雑音Ｚ_kの分散σ_kが得られることになる。
図３に戻り、σ_k探索処理が終了すると、パラメータｋがインパルス雑音発生部１２を構成するガウス雑音発生器の数Ｎより小さいか否かを判断する（Ｓ１６０）。

ｋがＮより小さければ、二乗誤差を最小にする分散σ_kを用いて、σ_k探索処理で算出された振幅確率分布ＡＰＤ_k(ｘ)から、領域Ｂ_kと領域Ｂ_k+1との境界での振幅確率をガウス雑音Ｚ_k+1の仮出現確率ＳＰ_k+1として抽出し（Ｓ１７０）、ガウス雑音Ｚ_kの出現確率Ｐ_kを、（２６）式によって算出する（Ｓ１９０）。

その後、パラメータｋをインクリメント（ｋ←ｋ＋１）して（Ｓ１９０）、Ｓ１５０に戻る。
先のＳ１６０にて、ｋがＮ以上であると判断された場合は、ガウス雑音Ｚ_kの出現確率Ｐ_kを、（２７）式によって算出する（Ｓ２００）。

そして、最後に、上述の処理によって求められた出現確率Ｐ₀〜Ｐ_Nを用い、（２８）及び（２９）式に従って、背景雑音状態の定常確率Ｑ_b及びインパルス雑音状態の定常確率Ｑ_iを算出し、更に、インパルス性雑音に関する出現確率Ｐ₁〜Ｐ_Nを、インパルス雑音状態の定常確率Ｑ_iで正規化した正規化出現確率Ｐ₁／Ｑ_i〜Ｐ_N／Ｑ_iを求めて（Ｓ２１０）、本処理を終了する。

これにより、ガウス雑音発生器Ｇ₀〜Ｇ_Nが発生させるガウス雑音Ｚ₀〜Ｚ_Nの性質を決める分散σ₀〜σ_N、及び各ガウス雑音Ｚ₀〜Ｚ_Nの出現確率Ｐ₀〜Ｐ_Nが自動的に全て算出されることになり（図２（ｂ）参照）、目標分布（ＡＰＤ）を模擬した疑似雑音Ｎ_outを発生させることが可能となる。

<<状態遷移パラメータ設定処理>>
ところで、指定雑音のパケットエラー率（ＰＥＲ）特性（図１０参照）は、適切な遷移確率ｑ_bi、ｑ_ibを与えないとうまく模擬できない。従って、状態遷移パラメータについては、別途設定する必要がある。

以下では、この状態遷移パラメータ設定処理を、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理では、まず、先のＳ２１０で求めた定常確率Ｑ_b，Ｑ_iを用いて、目標分布から振幅確率がＱ_i／Ｑ_bとなる比較レベルを基準レベルとして抽出する（Ｓ４１０）。

次に、区切り区間とその区間内で基準レベル以上のインパルス雑音が発生する確率を表す区間付き振幅確率ＡＰ_intとの関係を示す線グラフ（図１１中の点線参照）を比較用グラフとして求め（Ｓ４２０）、この比較用グラフを、ｙ切片がＱ_i／Ｑ_bである直線で近似し、その近似直線（図１１中の実線参照）の傾きを求める（Ｓ４３０）。なお、この近似曲線は、（９）式で表されるため、その傾きは１／Ｔｓを表し、ひいては遷移確率ｑ_biを（（１）式参照）を表している。

次に、Ｓ４３０で求めた近似曲線の傾きを、遷移確率ｑ_biの初期値とし、この遷移確率ｑ_biを適用して発生させた疑似雑音Ｎ_outに基づいて比較用グラフを求め、更に、Ｓ３４０で求めた比較用グラフとの誤差（例えば、最小二乗誤差）を求める。この操作を、遷移確率ｑ_biを上記初期値から増減させて繰り返すことで得られた結果から、誤差を最小にする遷移確率ｑ_biを求めて（Ｓ４４０）、本処理を終了する。なお、図１２（ａ）は、遷移確率ｑ_biが初期値である時の比較用グラフを表し、図１２（ｂ）は、誤差が最小となるように遷移確率ｑ_biを微調整した後の比較用グラフを表す。

＜効果＞
以上説明したように、雑音発生装置１では、ＡＰＤパラメータ設定処理によって得られた分散σ₀〜σ_N、及び出現確率Ｐ₀〜Ｐ_Nを用いることによって、指定雑音のＡＰＤ特性を模擬した疑似雑音Ｎ_outを発生させることができるだけでなく、遷移パラメータ設定処理によって得られた遷移確率ｑ_bi，ｑ_ibを用いることによって、指定雑音のＰＥＲ特性を模擬した疑似雑音Ｎ_outを発生させることができる。

＜実験＞
ここで、図７は、（ａ）がエアコンのブロアモータ近傍にアンテナを設置し、中心周波数７２０ＭＨｚ、受信帯域１０ＭＨｚで雑音のＩＱデータをリアルタイムに３０秒収集した結果の一部を示すグラフであり、（ｂ）が９．２〜９．３ｍｓの範囲を拡大して示したグラフである。つまり、雑音発生装置１の模擬対象となる指定雑音の波形を示すグラフである。

図８は、（ａ）はＡＰＤを示すグラフであり、点線が実データに基づくＡＰＤであり、実線が点線で示したグラフを目標分布として、ＡＰＤデータ設定処理の結果から求めたＡＰＤである。また、（ｂ）は、ＡＰＤデータ設定処理の結果の具体値を示す表であり、ここではＮ＝４として求めた。図８（ａ）からは、ＡＰＤパラメータ設定処理によって、実際のＡＰＤに則した雑音モデルが生成されていることがわかる。

図９は、ＣＲＤ特性のグラフ、図１０（ａ）がＰＥＲ特性のグラフであり、いずれも実線が実データに基づくグラフであり、その他の線種が、チャネルメモリγが、１，１０，５０，１００となるように遷移確率ｑ_bi，ｑ_ibを変化させて求めたグラフである。なお、ＰＥＲ特性は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐのベースバンド規格に準拠したＯＦＤＭ復調器のシミュレーションモデルに、図７に示した雑音（以下「実データ」という）を印加することで求められ、図１０（ｂ）の表は、そのシミュレーションモデルの緒言である。

図９及び図１０（ａ）に示すように、ＣＲＤ特性は、γ＝５０程度になるとそれ以上大きくしてもあまり変化しないが、ＰＥＲ特性はγに応じて大きく変化している。つまり、ＣＲＤ特性に基づいて状態遷移に関するパラメータを決定した場合、γが大きい場合には、通信性能を正しく評価する雑音モデルを生成することができないことがわかる。

図１１は、比較グラフであり、点線が実データから求めたグラフ、実線が図８（ｂ）に示すデータに状態遷移パラメータ設定処理を適用することで得られる近似直線であり、この近似曲線は、ｙ＝０．０００２ｘ＋０．００７で表される。

これは、Ｑ_i／Ｑ_b＝０．００７／０．９９３≒０．００７であること、及び図８（ａ）のグラフにおいて振幅確率が０．００７となる比較レベルが−９４ｄＢｍであることから求めることができる。そして、この０．０００２（γ＝３５に相当）を遷移確率ｑ_biの初期値として、状態遷移パラメータ設定処理によってγを調整したところγ＝５０でフィットすることがわかった。なお、図１２において、（ａ）のグラフがγ＝３５の場合を示し、（ｂ）のグラフがγ＝５０の場合を示す。

図１３において、点線で示すグラフは、実データから求めたＰＥＲ特性であり、実線で示すグラフは、γ＝５０に設定した場合のＰＥＲ特性のシミュレーション結果である。更に、図１４は、（ａ）はγ＝５０となるように遷移確率ｑ_bi，ｑ_ibを設定して、雑音発生装置１を動作させた時に得られる疑似雑音Ｎ_outの波形を示すグラフであり、（ｂ）は、１２．１〜１２．３ｍｓの範囲を拡大して示したグラフである。

これらの結果から、雑音発生装置１が発生させる疑似雑音Ｎ_outが、元の雑音の統計的性質を表現できていることがわかる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。

なお、本実施形態では、状態遷移パラメータ設定処理の内容が、第１実施形態とは異なっているだけであるため、以下では、この相違点を図１６に示すフローチャートに沿って説明する。

<<状態遷移パラメータ設定処理>>
本処理では、まず、目標分布（指定雑音の振幅確率分布）に従って、先のＳ１２０の処理で抽出される境界点に対応する比較レベルを基準レベルとして抽出し、その基準レベルを用いて、区間サイズと区間付き振幅確率との関係を示す仮実測特性（図２２参照）を求め（Ｓ５１０）、その仮実測特性に基づき、区間付き振幅確率が１となる区間サイズを抽出する（Ｓ５２０）。なお、図２２を用いた場合、区間付き振幅確率が１となる区間サイズとして、例えば、１０００００［サンプル］が設定される。但し、区間サイズはこれに限るものではなく、もっと大きな値に設定してもよい。

次に、Ｓ５２０でも抽出した区間サイズの逆数を振幅確率として、先のＳ１２０で求めた疑似背景雑音の振幅確率分布ＡＰＤ₀（図１７の細かい点線参照）から、該振幅確率に対応する比較レベルを基準レベルとして抽出する（Ｓ５３０）。つまり、この抽出した基準レベルを、背景雑音であるかインパルス雑音であるかを識別する閾値として使用した場合、背景雑音をインパルス雑音として誤検出してしまう確率は、上記振幅確率（区間サイズの逆数）以下となる。

次に、Ｓ５３０で抽出した基準レベルを用い、実際の雑音をサンプリングした実雑音データに基づいて、区間サイズＴａと区間付き振幅確率ＡＰ_int（Ｔａ）との関係を示す実測特性（図１９の実線参照）を求める（Ｓ５４０）。

次に、区間付き振幅確率ＡＰ_int（Ｔａ）を求める理論式（（１０）式参照）のパラメータであるチャネルメモリγを１に初期化する（Ｓ５５０）。これに続けて、γが予め設定された最大値（例えば１００）以下であるか否かを判断する（Ｓ５６０）。

チャネルメモリγが最大値以下であれば、このチャネルメモリγ及び先のＳ２１０で求めた定常確率Ｑ_b，Ｑ_iを代入した理論式を用いて、区間サイズＴａと区間付き振幅確率ＡＰ_int（Ｔａ）の関係を示す理論特性を求め（Ｓ５７０）、更に、その求めた理論特性と先のＳ５４０で求めた実測特性との二乗誤差Ｅを算出し（Ｓ５８０）、現在設定されているパラメータ（チャネルメモリ）γの値とＳ５８０で求めた二乗誤差Ｅとを対応付けた誤差情報をメモリに記憶して（Ｓ５９０）、Ｓ５６０に戻る。

先のＳ５７０でγが最大値以下ではないと判断された場合は、メモリに記憶されている誤差情報から、二乗誤差Ｅが最小となるγを抽出し（Ｓ６００）、その抽出したγ、及び先のＳ２１０で求めた定常確率Ｑ_b，Ｑ_iに基づき、（３）（４）（５）（６）式に示す関係を用いて遷移確率ｑ_bi，ｑ_ib，ｑ_bb，ｑ_ii算出して（Ｓ６１０）、本処理を終了する。

なお、Ｓ５８０にて算出される二乗誤差Ｅは、図１８に示すように、極小値を持ち、この極小値に対応するチャネルメモリγ（ここではγ＝５０）が、Ｓ６００にて抽出されることになる。そして、図１９に示すように、Ｓ５４０にて求められた実測特性（図中実線参照）と、Ｓ６００にて抽出されたγを用いて求められた理論特性（図中点線参照、但し、γ＝５０，Ｑ_b＝０．９５３、Ｑ_i＝０．０４７）とは、よく一致したものとなる。また、図２０は、図１９に示した理論特性と、ＡＰＤパラメータ設定処理及び状態遷移パラメータ設定処理によって生成された雑音生成パラメータを適用することで雑音発生装置１から発生させた疑似雑音に基づいて求めた区間付き振幅確率の特性であり、雑音発生装置１が発生させる疑似雑音は理論特性と一致すること、即ち、指定雑音の振幅確率を模擬したものとなっていることがわかる。

＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、雑音生成パラメータの一つであるチャネルメモリγの設定に使用する区間付き振幅確率の特性を、雑音発生装置１が発生させた疑似雑音を用いて求める第１実施形態の場合とは異なり、理論式から求めているため、第１実施形態の場合と比較して、雑音生成パラメータの生成に要する処理量を大幅に削減することができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、ＡＰＤデータ設定処理の中で使用される領域Ｂ₀〜Ｂ_Nを均等な間隔に設定したが、これらの間隔は不均等であってもよい。
上記実施形態では、雑音発生装置１にパラメータ生成部５０が設けられているが、パラメータ生成部５０は省略されていてもよい。この場合、パラメータ生成部５０にて実行される処理を外部のコンピュータ等で実行することによって得られる雑音生成パラメータを、雑音発生装置１に設定するように構成すればよい。

１…雑音発生装置 １０…雑音発生器群 １１…背景雑音発生部 １２…インパルス雑音発生部 ２０，３０…セレクタ ４０…切替制御部 ４１…インパルス雑音制御部 ４２…状態制御部 ５０…パラメータ生成部 ４１１，４２１…乱数発生器 ４１２，４２２…比較器 Ｇ₀〜Ｇ_N…ガウス雑音発生器

Claims (6)

1. 予め指定された指定雑音の振幅確率分布を表現するように各々の特性を表す分散が設定されると共に、各々が発生させるガウス雑音の出現確率が割り当てられたＮ＋１（Ｎは１以上の整数）個のガウス雑音発生器からなる雑音発生器群（１０）と、
   前記雑音発生器群のうち、背景雑音に相当するガウス雑音を発生させる１個のガウス雑音発生器を背景雑音発生部（１１）、インパルス雑音に相当するガウス雑音を発生させるＮ個のガウス雑音発生器をインパルス雑音発生部（１２）として、前記インパルス雑音発生部を構成するガウス雑音発生器のいずれかを、各々に割り当てられた出現確率の割合で選択し、選択されたガウス雑音発生器が発生させるガウス雑音を、前記インパルス雑音発生部の出力とするインパルス雑音選択手段（２０，４１）と、
   前記指定雑音を、前記背景雑音が出現している状態である背景雑音状態、及び前記インパルス雑音が出現している状態であるインパルス雑音状態で表現し、前記背景雑音状態と前記インパルス雑音状態との間の状態遷移を１重マルコフ過程で表現するものとして、前記背景雑音状態にある場合は、前記背景雑音発生部の出力を選択し、前記インパルス雑音状態にある場合は、前記インパルス雑音発生部の出力を選択する状態選択手段（３０，４２）と、
   を備え、
   前記状態選択手段は、前記背景雑音発生部に属するガウス雑音発生器に割り当てられた出現確率を前記背景雑音状態の定常確率、前記インパルス雑音発生部に属するＮ個のガウス雑音発生器のそれぞれに割り当てられた出現確率の合計値を前記インパルス雑音状態の定常確率、前記インパルス雑音の平均周期の逆数を前記背景雑音状態から前記インパルス雑音状態への遷移確率、前記インパルス雑音の平均持続時間の逆数を前記インパルス雑音状態から前記背景雑音状態への遷移確率として前記状態遷移を行うことを特徴とする雑音発生装置。
2. 予め指定された指定雑音の振幅確率分布を目標分布として、Ｎ＋１個のガウス雑音発生器Ｇ₀〜Ｇ_Nからなる雑音発生器群が、前記目標分布に従う疑似雑音を発生するように、各ガウス雑音発生器Ｇ_k（ｋ＝０，１，…，Ｎ）が発生させるガウス雑音Ｚ_kの分布を規定する分散σ_k、及び前記ガウス雑音Ｚ_kの出現確率Ｐ_kを設定する雑音生成パラメータの設定
   方法であって、
   背景雑音の実測結果に従ってガウス雑音Ｚ₀の分散σ₀を設定する第１の手順（Ｓ１１０）と、
   前記ガウス雑音Ｚ₀の出現確率Ｐ₀を１と仮定し、前記第１の手順で設定した分散σ₀を用いて、ガウス雑音Ｚ₀の振幅確率分布ＡＰＤ₀を求め、該振幅確率分布ＡＰＤ₀が前記目標分布とは異なった特性となる境界点での振幅確率をガウス雑音Ｚ₁の仮出現確率ＳＰ₁として、ガウス雑音Ｚ₀の出現確率Ｐ₀を、Ｐ₀＝１−ＳＰ₁によって算出する第２の手順（Ｓ１２０〜Ｓ１３０）と、
   前記目標分布に基づき、振幅確率が前記境界点での値より大きくなる比較レベルの領域を領域Ｂ₀、及び前記境界点での比較レベルから予め設定された下限の振幅確率となる比較レベルまでの領域をＮ個に分割したものを領域Ｂ₁〜Ｂ_Nとし、ガウス雑音発生器Ｇ_k（ｋ＝１，２，…，Ｎ）が発生させるガウス雑音Ｚ_kの出現確率をＳＰ_kと仮定して、ガウス雑音Ｚ₀〜Ｚ_kを合成した雑音の振幅確率分布ＡＰＤ_kと前記目標分布との領域Ｂ0〜Ｂ_kでの誤差を最小にする、ガウス雑音Ｚ_kの分散σ_kを算出する第３の手順（Ｓ１５０）と、
   前記目標分布について、領域Ｂ_kと領域Ｂ_k+1との境界での振幅確率をガウス雑音Ｚ_k+1の仮出現確率ＳＰ_k+1として、ガウス雑音Ｚ_kの出現確率Ｐ_kを、次式によって算出する第４の手順（Ｓ１５０〜Ｓ２００）と、
   Ｐ_k＝ＳＰ_k −ＳＰ_k+1 （ｋ≠Ｎの場合）
   ＝ＳＰ_k （ｋ＝Ｎの場合）
   からなり、第３及び第４の手順をＮ個のガウス雑音発生器Ｇ₁〜Ｇ_NについてＮ＝１から順番に実行することを特徴とする雑音生成パラメータの設定方法。
3. 前記指定雑音の状態を、背景雑音が出現している状態である背景雑音状態、及びインパルス雑音が出現している状態であるインパルス雑音状態で表現し、前記背景雑音状態と前記インパルス雑音状態との間の状態遷移が１重マルコフ過程に従い、前記背景雑音状態の定常確率をＱ_b、前記インパルス雑音状態の定常確率をＱ_iで表現するものとして、前記目標分布から、振幅確率がＱ_i／Ｑ_bとなる比較レベルを基準レベルとして抽出する第５の手順（Ｓ４１０）と、
   時間幅を示す区間サイズとその区間サイズを有した区間内で前記第５の手順で抽出された基準レベル以上のインパルス雑音が発生する確率を表す区間付き振幅確率ＡＰ_intとの関係を示す線グラフを比較用グラフとして、該比較用グラフから求めた傾きを、前記背景雑音状態から前記インパルス雑音状態への遷移確率ｑ_biの初期値として設定する第６の手順と、
   前記第６の手順で求めた遷移確率ｑ_biを適用して発生させた疑似雑音から求めた前記比較用グラフと、前記第６の手順で使用した比較用グラフとの誤差を求め、該誤差が最小となるように、前記遷移確率ｑ_biを微調整する第７の手順（Ｓ４４０）と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の雑音生成パラメータの設定方法。
4. 前記第２の手順で求めた振幅確率分布ＡＰＤ₀である前記背景雑音の振幅確率分布から、前記背景雑音を前記インパルス雑音であると誤検出する確率が予め設定された許容値以下となる基準レベルを設定する第８の手順（Ｓ５１０〜Ｓ５３０）と、
   前記指定雑音の実測結果に基づき、時間幅を示す区間サイズと、その区間サイズを有した区間内で前記第８の手順で抽出された基準レベル以上のインパルス雑音が発生する確率を表す区間付き振幅確率との関係を示す実測特性を求める第９の手順（Ｓ５４０）と、
   前記指定雑音の状態を、背景雑音が出現している状態である背景雑音状態、及びインパルス雑音が出現している状態であるインパルス雑音状態で表現し、前記背景雑音状態と前記インパルス雑音状態との間の状態遷移が１重マルコフ過程に従うものとして、前記背景雑音状態の定常確率、前記インパルス雑音状態の定常確率、前記１重マルコフ過程の状態遷移確率を示すチャネルメモリによって規定された理論式を用いて前記区間サイズと前記区間付き振幅確率との関係を示す理論特性を求めることにより、前記理論特性と前記実測特性との誤差を、最小にするチャネルメモリを求める第１０の手順（Ｓ５５０〜Ｓ６００）と、
   前記第１０の手順で求められたチャネルメモリ、及び前記背景雑音状態の定常確率、前記インパルス雑音状態の定常確率を用いて、前記背景雑音状態から前記インパルス雑音状態への遷移確率、前記インパルス雑音状態から前記背景雑音状態への遷移確率、背景雑音状態から背景雑音状態への遷移確率、及びインパルス雑音状態からインパルス雑音状態への遷移確率を求める第１１の手順（Ｓ６１０）と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の雑音生成パラメータの設定方法。
5. 前記第８の手順では、前記区間内で前記インパルス雑音が発生する確率を表す区間付き振幅確率が１となる前記区間サイズの逆数を振幅確率として、前記背景雑音の振幅確率分布から求めた該振幅確率に対応する比較レベルを前記許容値とすることを特徴とする請求項４に記載の雑音生成パラメータの設定方法。
6. 前記第１０の手順で使用する理論式は、前記背景雑音状態の定常確率をＱ_b、前記インパルス雑音状態の定常確率をＱ_i、前記チャネルメモリをγ、前記区間サイズをＴａ、前記区間付き振幅確率をＡＰ_int（Ｔａ）として、次式で表されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の雑音生成パラメータの設定方法。