JP6926695B2 - 振幅変調成分の分析方法及び変調信号分析システム - Google Patents
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まず、観測した音響信号x[t]に対して、バンドパスフィルタh[t]を適用し、バンドパスフィルタ出力y[t]を得る。次に、バンドパスフィルタ出力y[t]を二乗し、直流成分を除去し、出力z[t]を得る。そして、出力z[t]に対してNfftのブロック長のFFT(Fast Fourier Transform)を適用し、周波数分析結果Z[k]を得る。最後に、周波数分析結果Z[k]に対して、振幅二乗、時間積分、周期周波数方向の正規化処理を適用し、狭帯域周波数の時間変化を表示する。
(手順1)
観測した音響信号x[t]に対してブロックサイズNfftで、窓関数w[t]のFFT(1段目FFT)を適用し、式(1)により周波数分析結果X[f]を得る。
周波数分析結果X[f]に対して、振幅二乗を適用し、パワースペクトルXa[f]を得る。
上記(手順1)及び(手順2)の処理結果を、観測した音響信号をNshiftサンプルずらしながら計算し、その結果得られたパワースペクトルXa[f]を時間方向にNkサンプル集めてスペクトログラムXspe[t,f]を形成する。このスペクトログラムXspe[t,f]に対して時間方向にFFT(2段目FFT)を適用し、その結果の振幅二乗を計算して周期変調スペクトルP[k,f]を得る。
周期変調スペクトルP[k,f]を周期周波数k=0の値で規格化し、周期変調コヒーレンスcmc[k,f]を得る。
所定の帯域[f1,f2]の周期変調コヒーレンスcmc[k,f]を周波数方向に帯域加算し、CMCによるDEMONの結果を得る。
また、本発明に係る振幅変調成分の分析方法は、振幅変調された受信信号を分析する振幅変調成分の分析方法において、周波数−周期周波数領域の周期変調コヒーレンスを周波数方向に所定の周波数範囲で帯域加算する際に、周期変調コヒーレンスの各周波数の出力について周期周波数方向の正規化をする正規化処理と、前記正規化処理により正規化された周期変調コヒーレンスに対して、周期周波数方向のピークを検出するピーク検出処理と、前記ピーク検出処理によりピークとして検出された成分のみを、周波数方向に部分帯域加算する帯域加算処理とを行う。
また、本発明に係る変調信号分析システムは、振幅変調された受信信号を分析する変調信号分析システムにおいて、周波数−周期周波数領域の周期変調コヒーレンスを周波数方向に帯域加算する際に、前記周期変調コヒーレンスの各周波数の出力に対して、周期周波数方向のピークを検出するピーク検出部と、前記ピーク検出部によりピークとして検出された成分のみを、周波数方向に全帯域加算する帯域加算部とを有する。
また、本発明に係る変調信号分析システムは、振幅変調された受信信号を分析する変調信号分析システムにおいて、周波数−周期周波数領域の周期変調コヒーレンスを周波数方向に所定の周波数範囲で帯域加算する際に、周期変調コヒーレンスの各周波数の出力について周期周波数方向の正規化をする正規化部と、前記正規化部により正規化された周期変調コヒーレンスに対して、周期周波数方向のピークを検出するピーク検出部と、前記ピーク検出部によりピークとして検出された成分のみを、周波数方向に部分帯域加算する帯域加算部とを有する。
以下、実施の形態1に係る変調信号分析システムについて説明する。変調信号分析システム100は、入力された観測データの振幅変調成分を分析するものである。以下、観測データが音響信号である場合について説明するが、処理対象は音響信号に限定されず、時間と共に振幅が変調される観測信号であれば、どのような信号であってもよい。
サンプリング周波数 :24kHz
ブロックサイズNfft :512
シフトサンプル数Nshift :64
窓関数w[t] :ハニング窓
ブロックサイズNk :2048
積分時間 :10秒
帯域加算の周波数 :200〜5000Hz
上述した実施の形態1では、従来のCMCの処理に、時間積分の処理と、周期周波数方向のピーク検出の処理を追加し、従来のCMCよりも信号成分のSNRが向上した。しかしながら、周期変調コヒーレンスを周波数方向に帯域加算することによって最終的なDEMON出力を計算する点は、従来のCMCと同じである。このように、周期周波数方向のピーク検出の処理の有無に関わらず周期変調コヒーレンスを周波数方向に帯域加算すると、次のような問題が生じる場合がある。
Claims (5)
- 振幅変調された受信信号を分析する振幅変調成分の分析方法において、
周波数−周期周波数領域の周期変調コヒーレンスを周波数方向に帯域加算する際に、
前記周期変調コヒーレンスの各周波数の出力に対して、周期周波数方向のピークを検出するピーク検出処理と、
前記ピーク検出処理によりピークとして検出された成分のみを、周波数方向に全帯域加算する帯域加算処理と
を行う振幅変調成分の分析方法。 - 振幅変調された受信信号を分析する振幅変調成分の分析方法において、
周波数−周期周波数領域の周期変調コヒーレンスを周波数方向に所定の周波数範囲で帯域加算する際に、
周期変調コヒーレンスの各周波数の出力について周期周波数方向の正規化をする正規化処理と、
前記正規化処理により正規化された周期変調コヒーレンスに対して、周期周波数方向のピークを検出するピーク検出処理と、
前記ピーク検出処理によりピークとして検出された成分のみを、周波数方向に部分帯域加算する帯域加算処理と
を行う振幅変調成分の分析方法。 - 前記受信信号から前記周期変調コヒーレンスを算出する際に、
前記受信信号をフーリエ変換して周期変調スペクトルを算出し、算出した前記周期変調スペクトルを時間積分して規格化する処理を行う請求項1又は2に記載の振幅変調成分の分析方法。 - 振幅変調された受信信号を分析する変調信号分析システムにおいて、
周波数−周期周波数領域の周期変調コヒーレンスを周波数方向に帯域加算する際に、
前記周期変調コヒーレンスの各周波数の出力に対して、周期周波数方向のピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部によりピークとして検出された成分のみを、周波数方向に全帯域加算する帯域加算部と
を有する変調信号分析システム。 - 振幅変調された受信信号を分析する変調信号分析システムにおいて、
周波数−周期周波数領域の周期変調コヒーレンスを周波数方向に所定の周波数範囲で帯域加算する際に、
周期変調コヒーレンスの各周波数の出力について周期周波数方向の正規化をする正規化部と、
前記正規化部により正規化された周期変調コヒーレンスに対して、周期周波数方向のピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部によりピークとして検出された成分のみを、周波数方向に部分帯域加算する帯域加算部と
を有する変調信号分析システム。
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JP2017112457A JP6926695B2 (ja) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 振幅変調成分の分析方法及び変調信号分析システム |
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JP2017112457A JP6926695B2 (ja) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 振幅変調成分の分析方法及び変調信号分析システム |
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