JPH0782487B2 - Moving least squares function regression device - Google Patents

Moving least squares function regression device

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JPH0782487B2
JPH0782487B2 JP62152923A JP15292387A JPH0782487B2 JP H0782487 B2 JPH0782487 B2 JP H0782487B2 JP 62152923 A JP62152923 A JP 62152923A JP 15292387 A JP15292387 A JP 15292387A JP H0782487 B2 JPH0782487 B2 JP H0782487B2
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memories
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勇 山田
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Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 本発明は、異常な信号値を含む各種の時系列信号の解析
を行う装置において、時系列信号のある時間に対し,一
定の時間幅の解析区間の信号値を用いた移動最小自乗関
数回帰の計算を行うために、解析を許可するか否かを表
す信号と時間信号、時系列信号、等の各信号との乗算結
果を積分して時刻毎に夫々の出力を1対のメモリに記憶
し、解析区間算出回路からの解析区間を表す始点と終点
の時刻データをアドレスとして各第1と第2のメモリを
読み出し、各第1と第2のメモリ出力のデータの差を求
め、その結果に演算を施すことにより実時間で回帰結果
を得るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention relates to an apparatus for analyzing various time-series signals including abnormal signal values, in a signal of an analysis section having a constant time width with respect to a certain time of the time-series signal. In order to calculate the moving least squares function regression using the value, the multiplication result of the signal indicating whether or not the analysis is permitted and each signal such as the time signal, the time series signal, etc. is integrated and each time is calculated. Are stored in a pair of memories, the first and second memories are read with the time data of the start point and the end point representing the analysis section from the analysis section calculation circuit as addresses, and the first and second memory outputs The regression result is obtained in real time by obtaining the difference in the data of and calculating the difference.

[産業上の利用分野] 本発明は、各種の時系列信号の解析を行う装置における
移動最小自乗関数回帰装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving least square function regression device in a device that analyzes various time series signals.

時系列信号の解析装置としては、例えば超音波診断装置
がある。超音波診断装置は生体等の不均質媒体に超音波
パルスを送信し、反射波(エコー)を受信し、受信信号
を解析して媒体の音響特性値を測定して映像化するもの
である。
An ultrasonic diagnostic apparatus is an example of a time series signal analysis apparatus. The ultrasonic diagnostic apparatus transmits an ultrasonic pulse to a heterogeneous medium such as a living body, receives a reflected wave (echo), analyzes the received signal, measures the acoustic characteristic value of the medium, and visualizes it.

そのような装置の1つとして「超音波媒体特性値測定装
置」(特願昭61−252887号)の名称で本出願人が先に出
願した発明がある。
As one of such devices, there is an invention previously filed by the present applicant under the name of "ultrasonic medium characteristic value measuring device" (Japanese Patent Application No. 61-252887).

この先の出願の明細書には、エコー信号から得られた誘
導量に処理を施して減衰係数傾斜βを求め、媒体の音響
特性値を測定する方法が記載され、その際特定のn次の
関数f(t)を幅Tの時間窓内でw(t)を自乗誤差の
重みとして最小自乗法を用いて誘導量に回帰させて関数
f(t)の係数を求める計算が行われている。
The specification of this earlier application describes a method of processing the induction amount obtained from the echo signal to obtain the attenuation coefficient gradient β and measuring the acoustic characteristic value of the medium, in which case a specific n-th order function is used. Calculations are performed in which f (t) is regressed on the induction amount using the least squares method with w (t) as a weight of the squared error within a time window of width T to obtain the coefficient of the function f (t).

本発明はこのような時系列信号の測定装置に於いて有用
な移動最小自乗関数回帰装置に関する。
The present invention relates to a moving least square function regression device useful in such a time series signal measuring device.

[従来の技術] 各種の時系列信号の解析装置として、解析対象の信号の
なかに不要な雑音が含まれている場合、雑音が含まれて
いる時刻のデータは用いずに解析を行いたいという要求
が高まってきた。
[Prior Art] As an apparatus for analyzing various time-series signals, when unnecessary noise is included in a signal to be analyzed, it is desired to perform analysis without using the data of the time when the noise is included. The demand is increasing.

この要求に対応するものとしては、雑音が含まれている
時刻は値として0をとり、雑音を含まない時刻は値とし
て1をとるという、2値の解析許可信号(重み関数)を
元の時系列信号から前処理によって得て、更にこの解析
許可信号と元の時系列信号から雑音の影響を受けない解
析結果を求めようとする方法がある。
As a response to this request, a binary analysis permission signal (weighting function) is taken as an original time when a time including noise takes a value of 0 and a time not including noise takes a value of 1. There is a method of obtaining the analysis result that is not affected by noise from the analysis permission signal and the original time-series signal, by obtaining from the series signal by preprocessing.

その場合、解析許可信号が0である時の信号を用いない
で、一定の解析区間長での解析を行っただけでは有効な
データ数が不足して十分な精度の回帰出力を得ることが
できない。
In that case, if the analysis permission signal is 0 and the signal is not used, and the analysis is performed with a fixed analysis interval length, the number of valid data is insufficient and the regression output with sufficient accuracy cannot be obtained. .

そのため、解析許可信号が0である時刻の信号を用いず
に、かつ回帰に使用するデータ数が一定となるように、
解析区間長を可変とすることにより回帰を行うようにな
ってきた。
Therefore, without using the signal at the time when the analysis permission signal is 0, and so that the number of data used for regression is constant,
Regression has come to be performed by making the analysis interval length variable.

その計算を、第4図により説明すると、(ロ)の解析許
可信号(重み関数)w(t)が1である期間の(イ)の
時系列信号y(t)の値だけを計算の対象とするため、
(ハ)の波形のように断続した信号が作成される。
The calculation will be described with reference to FIG. 4. Only the value of the time-series signal y (t) in (a) during the period in which the analysis permission signal (weighting function) w (t) in (b) is 1 is to be calculated. To
An intermittent signal like the waveform in (c) is created.

そして、各時間tについてT/2時間前後した区間の平均
値を求めるものであるが、そのためには、解析許可信号
が0である期間をT/2の時間に含めることはできない。
何故なら、その期間を含めるとデータ数がばらついて計
算結果が時間位置により不自然に大きく変動するからで
ある。
Then, for each time t, the average value of the section before and after T / 2 hours is obtained, but for that purpose, the period in which the analysis permission signal is 0 cannot be included in the time of T / 2.
This is because if the period is included, the number of data varies and the calculation result varies unnaturally greatly depending on the time position.

これにより、時間tに対する時間窓T内の計算をする場
合、T/2時間前のt1時刻を計算の始点とし、T/2時間後の
間の信号波形ではtからT/4時間後(t3)には0の値に
なり、次に信号が立ち上がる時刻(t4)からさらにT/4
時間後のt2までの信号データを計算の対象とすることで
データ数が一定になる。
As a result, when performing the calculation within the time window T for the time t, the time t 1 before T / 2 hours is the starting point of the calculation, and in the signal waveform between T / 2 hours later, t / 4 hours after t ( the t 3) becomes the value of 0, then signal rises time (t 4) further T / 4 from
The number of data becomes constant by calculating the signal data up to t 2 after time.

このような解析許可信号(重み関数)を用いた時系列信
号の移動最小自乗関数回帰を計算する専用の計算装置は
従来例として公知のものは知られてなく、解析区間の始
点と終点の時刻データを求める構成の従来例として第3
図(イ)および第3図(ロ)に示す構成が考えられる。
There is no known known conventional example of a dedicated calculation device for calculating the moving least squares function regression of a time series signal using such an analysis permission signal (weighting function), and the time of the start point and the end point of the analysis section is known. Third as a conventional example of a structure for obtaining data
The configurations shown in FIG. 3A and FIG. 3B can be considered.

第3図(イ)および第3図(ロ)において、30は計数回
路、31はメモリ、32はMPU(マイクロプロセッサユニッ
ト)を表す。まず、第3図(イ)の計数回路30はクロッ
ク信号CLKを計数し、その出力として刻々の時間に対応
するデータをメモリ31のアドレス入力に与える。このた
め、メモリ31には第3図(ロ)に示す解析許可信号の各
時点での1,0の状態が各アドレス(時間位置)に順次格
納される。
In FIGS. 3 (a) and 3 (b), 30 is a counting circuit, 31 is a memory, and 32 is an MPU (microprocessor unit). First, the counting circuit 30 shown in FIG. 3 (a) counts the clock signal CLK, and provides the address input of the memory 31 with the data corresponding to each time as its output. Therefore, the state of 1,0 at each time point of the analysis permission signal shown in FIG. 3B is sequentially stored in the memory 31 at each address (time position).

次に、第3図(ロ)に示すように、MPU32を用いて出力
時刻tに対応する解析区間の始まりの時刻t1と終わりの
時刻t2を求める。その場合、時刻tから正の時刻の方向
と負の時刻の方向にむかって解析許可信号を調べて行
き、解析許可信号の値が1となる時刻の和がT/2となる
時間を探したうえで上記の時系列信号についての移動最
小自乗関数回帰の計算を行うことになる。
Next, as shown in FIG. 3B, the start time t 1 and the end time t 2 of the analysis section corresponding to the output time t are obtained using the MPU 32. In that case, the analysis permission signal is examined from the time t toward the positive time direction and the negative time direction, and the time when the sum of the times when the value of the analysis permission signal is 1 is T / 2 is searched for. Then, the moving least square function regression for the above time series signal is calculated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記したように、従来の方法では各出力時刻に対する解
析区間の決定に最低2T回のメモリアクセスと加算処理が
必要であり、このためデータ長がNであるとすると最低
でも2N×T回のメモリアクセスと加算が必要となる。さ
らに、解析区間の算出の後に解析許可信号が1である時
の時系列信号に対し移動最小自乗関数回帰の計算を施す
が、これらの処理に要する時間が多大となり、実時間処
理が困難であるという問題があった。
As described above, the conventional method requires at least 2T times of memory access and addition processing to determine the analysis interval for each output time. Therefore, if the data length is N, at least 2N × T times of memory are required. Access and addition are required. Furthermore, after the analysis interval is calculated, the moving least square function regression is performed on the time-series signal when the analysis permission signal is 1, but the time required for these processes is great and real-time processing is difficult. There was a problem.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、異常な信号値を含む時系列信号の移動最小自
乗関数回帰の計算を行うために、解析を許可するか否か
を表す重み関数信号と、時間信号または時系列信号等の
各信号との複数の各乗算結果を積分して時刻毎に夫々の
出力を記憶する第1と第2の2つのメモリを各出力毎に
設け、別に設けた解析区間算出回路からの解析区間を表
す始点と終点の時刻データをアドレスとして各第1と第
2メモリを読み出し、各第1と第2のメモリ出力のデー
タの差をもとめ、その結果に演算を施す演算回路を設け
ることにより実時間で回帰結果を得るものである。
The present invention, in order to perform a moving least squares function regression calculation of a time series signal including an abnormal signal value, a weighting function signal indicating whether or not analysis is permitted, and each signal such as a time signal or a time series signal. A first point representing an analysis section from a separately provided analysis section calculation circuit is provided for each output by providing a first memory and a second memory for integrating each of a plurality of multiplication results with and storing each output at each time. And the end point time data are used as addresses to read the first and second memories, find the difference between the data output from the first and second memories, and perform an operation on the result to perform regression in real time. The result is obtained.

本発明の原理的構成を第1図(a)に、その中の解析区
間算出回路の原理的構成を第1図(c)に示し、第1図
(a)と第1図(c)の動作説明図を第1図(b)と第
1図(d)に示す。
The basic configuration of the present invention is shown in FIG. 1 (a), and the basic configuration of the analysis section calculation circuit therein is shown in FIG. 1 (c), and FIG. 1 (a) and FIG. An operation explanatory view is shown in FIG. 1 (b) and FIG. 1 (d).

第1図(a)において、100は解析区間算出回路、110・
・・140は夫々2つの入力信号を乗算して積分を行う乗
算・積分回路、111,112・・・141,142は夫々回路110〜1
40の出力を記憶する対構成のメモリ4〜11を表し、113
・・・143は各対構成のメモリ出力の差を求める加算回
路、150は各加算回路の出力x1〜x4に対し演算を施し回
帰の結果を求める演算回路を表わす。
In FIG. 1 (a), 100 is an analysis interval calculation circuit, and 110.
.... 140 is a multiplication / integration circuit for multiplying two input signals and integrating each, and 111, 112 ... 141, 142 are circuits 110 to 1 respectively
Represents a pair of memories 4 to 11 storing 40 outputs, 113
... 143 is an adder circuit for obtaining the difference between the memory outputs of each pair, and 150 is an arithmetic circuit for performing an operation on the outputs x1 to x4 of each adder circuit to obtain a regression result.

また、第1図(c)において、10は2値の重み関数信号
(解析許可信号)w(t)の値が1の時だけクロック信
号を受け入れて計数する計数回路、11〜13はメモリ1〜
メモリ3、14はクロック信号を計数する計数回路、15は
符号変換回路、16,17は加算回路、18〜21は切換回路を
表す。
Further, in FIG. 1 (c), 10 is a counting circuit for receiving and counting a clock signal only when the value of the binary weighting function signal (analysis permission signal) w (t) is 1, and 11 to 13 are memories 1 ~
Memories 3 and 14 are counting circuits for counting clock signals, 15 is a code conversion circuit, 16 and 17 are addition circuits, and 18 to 21 are switching circuits.

[作用] 第1図(a)において、メモリ4,5は重み関数信号w
(t)と時間信号tを乗算した結果の積分値を切換回路
101、102が図示の位置にある状態で時間信号tをアドレ
スとして、端子W/Rに書き込み制御信号を与え、同じ内
容を書き込むことにより記憶する。
[Operation] In FIG. 1 (a), the memories 4 and 5 use the weighting function signal w.
The integrated value of the result of multiplying (t) by the time signal t is a switching circuit.
With the time signal t as an address, the write control signal is applied to the terminal W / R and the same contents are written and stored in the state where 101 and 102 are in the positions shown.

同様に、メモリ6,7は重み関数信号w(t)と時間信号
tの自乗の乗算結果の積分値を記憶し、メモリ8,9は重
み関数信号w(t)と時系列信号y(t)とtの積を乗
算し、その結果の積分値を記憶し、メモリ10,11は重み
関数信号w(t)と時系列信号y(t)の乗算した結果
の積分値をメモリ4,5と同じアドレスに書き込んで記憶
する。
Similarly, the memories 6 and 7 store the integrated value of the multiplication result of the weighting function signal w (t) and the square of the time signal t, and the memories 8 and 9 store the weighting function signal w (t) and the time series signal y (t. ) And t, and stores the integrated value of the result, and the memories 10 and 11 store the integrated value of the result of multiplying the weighting function signal w (t) and the time-series signal y (t) in the memories 4 and 5. Write to the same address as and memorize.

この動作を、第1図(b)に示す典型的な例を用いて説
明すると、(イ)の時系列信号y(t)と(ロ)の重み
関数信号w(t)が回路140に入力すると、両信号が乗
算されて(ハ)が得られる。この積分出力は各時間毎に
時間信号tをアドレスとしてメモリ10、11に書き込まれ
(ニ)のように記憶される。
This operation will be described using a typical example shown in FIG. 1 (b). The time series signal y (t) in (a) and the weighting function signal w (t) in (b) are input to the circuit 140. Then, both signals are multiplied to obtain (C). This integrated output is written into the memories 10 and 11 at each time using the time signal t as an address and stored as shown in (d).

第1図(a)において、この記憶動作の後、切換回路10
1、102を図示の位置と反対の位置にして解析区間算出回
路100から各時間tに対する時間幅Tの解析区間を表す
始点と終点の時刻信号t1とt2をメモリ5,7,9,11およびメ
モリ4,6,8,10に同時に供給すると、夫々のメモリ群から
は時間0からt1までの積分値と、時間0からt2までの積
分値が読み出され出力される。
In FIG. 1 (a), after this storing operation, the switching circuit 10
1 and 102 are set at positions opposite to the positions shown in the drawings, and the time signal t 1 and t 2 at the start point and the end point representing the analysis section of the time width T for each time t are stored in the memories 5, 7, 9, 11 and memories 4, 6, 8 and 10 are simultaneously supplied, the integrated values from time 0 to t 1 and the integrated values from time 0 to t 2 are read out and output from the respective memory groups.

メモリ10、11における読み出しの状態は、第1図(b)
の(ニ)に示され、夫々の読み出しデータa、bが出力
される。
The read state in the memories 10 and 11 is shown in FIG. 1 (b).
(D), the respective read data a and b are output.

これらの出力を、対をなすメモリ間で加算回路113・・
・143で減算すると、これらの回路から解析区間の時間
幅T内(t1からt2まで)の夫々の積分値の合計x1〜x4が
得られる。
These outputs are added to the adder circuit 113 ...
When subtraction-143, the sum of the integral value of the respective time within the width T of the analysis zones from these circuits (from t 1 to t 2) x1 to x4 are obtained.

このうち、x4は第1図(b)の(ホ)に示すように区間
t1からt2までの積分値の差を表し、その値は(ホ)の波
形の斜線を施した部分A〜Cの和に相当する。
Of these, x4 is the section as shown in (e) of Fig. 1 (b).
The difference between the integrated values from t 1 to t 2 is represented, and the value corresponds to the sum of the shaded portions A to C of the waveform (e).

この出力x1〜x4は演算回路150に入力され、その中に予
め設定されている計算論理回路により計算が施されて回
帰計算の結果が得られる。
The outputs x1 to x4 are input to the arithmetic circuit 150, and calculation is performed by a calculation logic circuit preset therein to obtain the result of regression calculation.

次に、第1図(c)に示す解析区間算出回路の作用を第
1図(d)を用いて説明する。
Next, the operation of the analysis section calculation circuit shown in FIG. 1 (c) will be described with reference to FIG. 1 (d).

初めに、切換回路18〜21を図示の状態に設定して時間関
係のデータ蓄積動作を説明する。
First, the time-related data storage operation will be described by setting the switching circuits 18 to 21 in the illustrated state.

重み関数信号w(t)が計数回路10に入力すると、計数
回路10はENABLE端子に第1図(d)に示す波形の信号を
受け、その値が1の時だけクロック信号を計数(積分)
し、計数回路14はクロック信号を順次計数してその出力
としてtを発生する。
When the weighting function signal w (t) is input to the counting circuit 10, the counting circuit 10 receives the signal of the waveform shown in FIG. 1 (d) at the ENABLE terminal and counts (integrates) the clock signal only when the value is 1.
Then, the counting circuit 14 sequentially counts the clock signals and generates t as its output.

メモリ1〜3では各クロック毎に制御信号により書き込
み(W)駆動され、メモリ1は計数回路10の出力(時間
積分値)データを、計数回路14の出力をアドレスとして
書き込み、メモリ2、3は計数回路14の出力をデータと
し、計数回路10の出力をアドレスとして書き込みを順次
行い、その状況は第1図(d)に示すとおりである。
The memories 1 to 3 are written (W) driven by a control signal at each clock, the memory 1 writes the output (time integrated value) data of the counting circuit 10 using the output of the counting circuit 14 as an address, and the memories 2 and 3 are Writing is sequentially performed with the output of the counting circuit 14 as data and the output of the counting circuit 10 as an address, and the situation is as shown in FIG. 1 (d).

次に、時間tについて時間幅Tの解析区間信号t1とt2
発生する動作を説明すると、切換回路18〜21を図示の状
態と反対の位置に設定し、切換回路18からT/2の時間に
対応するデータを入力すると共に、メモリ1〜3をクロ
ック信号毎に読み出し(R)駆動する。
Next, the operation of generating the analysis interval signals t 1 and t 2 of the time width T with respect to the time t will be described. The switching circuits 18 to 21 are set to positions opposite to the illustrated state, and the switching circuit 18 to T / 2 is set. The data corresponding to the time is input, and the memories 1 to 3 are read (R) driven for each clock signal.

これにより、メモリ1からの重み関数信号w(t)が1
である時の各時間tに対する時間積分値が読みだされ、
加算回路17ではその値にT/2が加算され、加算回路16で
はその値にT/2が減算され(符号変換回路15で負符号化
されるので)、夫々メモリ3と2にアドレスとして供給
され読み出しが行われる。この結果、メモリ2からは解
析区間の始点を表す時間t1が出力され、メモリ3からは
始点を表す時間t2が出力される。
As a result, the weighting function signal w (t) from the memory 1 is 1
The time integral value for each time t is read out,
The adder circuit 17 adds T / 2 to that value, and the adder circuit 16 subtracts T / 2 from that value (since it is negatively encoded by the code conversion circuit 15) and supplies it to the memories 3 and 2 as an address, respectively. Read out. As a result, the memory 2 outputs the time t 1 representing the start point of the analysis section, and the memory 3 outputs the time t 2 representing the start point.

この様子は、第1図(d)に示され、重み関数信号w
(t)が0である時の時間は解析区間の時計計算に含ま
れず、データ数が一定で解析区間長が可変であることが
わかる。
This state is shown in FIG. 1 (d), and the weighting function signal w
It can be seen that the time when (t) is 0 is not included in the clock calculation of the analysis section, and the number of data is constant and the analysis section length is variable.

[実施例] 本発明の実施例の構成を第2図に示す。[Embodiment] FIG. 2 shows the configuration of an embodiment of the present invention.

図において、20a〜20dは乗算回路、21a〜21dは積分回
路、22a〜22dはレジスタ、23a〜23dはメモリ4,6,8,10、
24a〜24dはメモリ5,7,9,11、25a〜25dは加算回路、25、
26は計数回路、27〜29はメモリ1〜メモリ3、40は符号
変換回路、41はタイミング制御回路、43,44,53,54は加
算回路、45〜49は切換回路、50,52は自乗回路、51は乗
算回路、55は除算回路を表す。
In the figure, 20a to 20d are multiplication circuits, 21a to 21d are integration circuits, 22a to 22d are registers, and 23a to 23d are memories 4, 6, 8, and 10,
24a to 24d are memories 5, 7, 9, 11, 25a to 25d are adder circuits, 25,
26 is a counting circuit, 27 to 29 are memories 1 to 3, 3 is a code conversion circuit, 41 is a timing control circuit, 43, 44, 53 and 54 are addition circuits, 45 to 49 are switching circuits, and 50 and 52 are squares. A circuit, 51 is a multiplication circuit, and 55 is a division circuit.

第2図の構成において、乗算回路20a、積分回路21a、レ
ジスタ22aは第1図(a)の乗算・積分回路110に対応
し、23a、24aのメモリ4,5は第1図(a)の111,112のメ
モリ4、5に対応し、他の乗算・積分回路、メモリにつ
いても同様であり、さらに第2図の52〜55は第1図
(a)の演算回路150に対応する。
In the configuration of FIG. 2, the multiplication circuit 20a, the integration circuit 21a and the register 22a correspond to the multiplication / integration circuit 110 of FIG. 1 (a), and the memories 4 and 5 of 23a and 24a are shown in FIG. 1 (a). The same applies to the other multiplication / integration circuits and memories corresponding to the memories 4 and 5 of 111 and 112, and 52 to 55 in FIG. 2 correspond to the arithmetic circuit 150 in FIG.

そして、乗算回路20、積分回路21、レジスタ22における
乗算・積分動作とメモリ23、24への書き込みと、解析区
間算出回路からのアドレスによる読み出し動作が行われ
ることは第1図(a)について説明したとおりである。
The multiplication / integration operation in the multiplication circuit 20, the integration circuit 21, and the register 22, the writing to the memories 23 and 24, and the read operation by the address from the analysis section calculation circuit are performed as described with reference to FIG. As I did.

また、第2図の計数回路25,26,メモリ1〜3は、第1図
(c)の計数回路14,10、メモリ1〜3に対応し、解析
区間の算出出力動作も第1図(c)について説明した原
理で同様に行われる。
The counting circuits 25 and 26 and memories 1 to 3 in FIG. 2 correspond to the counting circuits 14 and 10 and memories 1 to 3 in FIG. 1C, and the calculation output operation of the analysis section is also shown in FIG. The same operation is performed according to the principle described for c).

本発明の移動最小自乗計算は、時刻tの前後の時間幅T
の区間において、特定関数f(t)を時系列信号y
(t)に適合することである。すなわち、重み関数w
(t)と時系列信号y(t)を入力し、特定関数 f(t)=antn+an-1tn-1+…+a1t+a0の係数an,a
n-1,…,a1,a0を出力する。
The moving least squares calculation of the present invention uses the time width T before and after the time t.
In the section of, the specific function f (t) is set to the time series signal y.
It is to meet (t). That is, the weighting function w
(T) and the time-series signal y (t) are input, and the specific function f (t) = a n t n + a n-1 t n-1 + ... + a 1 t + a 0 coefficients a n , a
Outputs n-1 , ..., a 1 , a 0 .

簡単化するため特定関数が一次関数の場合について考え
ると、 f(t)=a1t+a0 であり、これを回帰した時の係数a1,a0が次の通りとな
ることは公式により明らかである。
Considering the case where the specific function is a linear function for simplification, it is f (t) = a 1 t + a 0 , and it is clear from the formula that the coefficients a 1 and a 0 when regressing this are as follows. Is.

第2図により行われる回帰の計算は、上記a1を求めるも
のである。即ち、 加算回路25aから TΣw(t)t 加算回路25bから TΣw(t)t2 加算回路25cから TΣw(t)y(t)t 加算回路25dから TΣw(t)y(t) これらの出力は、第2図の52〜55で示す各演算回路にお
いて夫々に決められた計算を行うことにより、最終段の
除算回路55から、上記の係数a1が出力され、その値は各
時間毎に対応して実時間で順次得られる。
The regression calculation shown in FIG. 2 is for obtaining the above a 1 . That is, from the adder circuit 25a to TΣw (t) t from the adder circuit 25b to TΣw (t) t 2 from the adder circuit 25c to TΣw (t) y (t) t from the adder circuit 25d to TΣw (t) y (t) , The above-mentioned coefficient a 1 is output from the division circuit 55 at the final stage by performing the respective calculations in the respective arithmetic circuits shown by 52 to 55 in FIG. 2, and the value corresponds to each time. And then sequentially obtained in real time.

係数aについても、上記の式に対応する入力を与えて同
様の構成により回帰計算を行うことができる。
With respect to the coefficient a, the regression calculation can be performed with the same configuration by giving an input corresponding to the above equation.

また、切換回路45〜49の切換により、解析可能なデータ
(重み関数信号が1の時のデータ)が連続時刻に発生し
ているように読み替えることにより回帰計算を行うこと
が容易にできる。
The regression calculation can be easily performed by switching the switching circuits 45 to 49 so that analyzable data (data when the weighting function signal is 1) is read so as to occur at consecutive times.

この回帰計算は同様の構成により任意のn次関数(n≧
1)の係数を算出でき、その場合夫々の係数の式に応じ
て乗算回路20a・・・に与え、各加算回路25a・・・の出
力を演算回路において対応する演算を施すことにより求
められることは言うまでもない。
This regression calculation has the same configuration and has an arbitrary n-th order function (n ≧
The coefficient of 1) can be calculated, and in that case, it can be obtained by applying it to the multiplying circuits 20a ... In accordance with the equations of the respective coefficients and performing the corresponding operation in the arithmetic circuit with the output of each adder circuit 25a. Needless to say.

[発明の効果] 本発明によれば、ほぼ実時間で解析区間長可変の移動最
小自乗関数回帰計算を行うことができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to perform a moving least squares function regression calculation in which the analysis interval length is variable in substantially real time.

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

第1図(a)、第1図(c)は本発明の原理的構成図、
第1図(b)、第1図(d)は夫々第1図(a)と第1
図(c)の動作説明図、第2図は本発明の実施例の構成
図、第3図は従来例の構成図、第4図は時系列信号の計
算原理説明図を示す。 第1図(a)、第1図(c)中 100:解析区間算出路 110〜140:乗算・積分回路 111〜142:メモリ4〜11 113〜143:加算回路 150:演算回路 10:計数回路 11〜13:メモリ1〜メモリ3 14:クロック信号計数回路 15:符号変換回路 16,17:加算回路 18〜21:切換回路
FIG. 1 (a) and FIG. 1 (c) are principle configuration diagrams of the present invention,
FIG. 1 (b) and FIG. 1 (d) are respectively FIG. 1 (a) and FIG.
2 (c) is an operation explanatory diagram, FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional example, and FIG. 4 is an explanatory diagram of a calculation principle of a time series signal. 1 (a) and 1 (c) 100: Analysis section calculation path 110-140: Multiplication / integration circuit 111-142: Memory 4-11 113-143: Adder circuit 150: Arithmetic circuit 10: Counting circuit 11 to 13: Memory 1 to memory 3 14: Clock signal counting circuit 15: Code conversion circuit 16, 17: Addition circuit 18 to 21: Switching circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】解析を禁止する時間区間を含む時系列信号
(y(t))を、各解析対象の時間に対し前後の所定の
時間区間(T)の信号関数値を用い、任意次数の時間関
数に最小自乗法により回帰する装置において、 前記時系列信号(y(t))から得られた2値の解析許
可信号(w(t))と、時間計数手段(14)からの時刻
信号(t)または前記時系列信号(y(t))に関する
信号(t2、y(t)・t)とを乗算して積分する複数の
手段(110〜140)と、 前記の各乗算・積分手段の出力データを時刻信号をアド
レスとして夫々記憶する複数の第1のメモリ(111〜14
1)および第2のメモリ(112〜142)と、 各時間に対応した解析区間の始点と終点の時刻データを
算出する手段(100)と、 前記各第1および第2のメモリ(112〜142)を、前記解
析区間算出手段(100)の始点と終点時刻データをアド
レスとして読み出し、前記各第1および第2のメモリ
(112〜142)の出力の差を入力とし、相互の演算を行う
演算回路(150)とを備えたことを特徴とする移動最小
自乗関数回帰装置。
1. A time-series signal (y (t)) including a time section in which analysis is prohibited is used in an arbitrary order by using signal function values in a predetermined time section (T) before and after each analysis target time. In a device that regresses to a time function by the method of least squares, a binary analysis permission signal (w (t)) obtained from the time series signal (y (t)) and a time signal from a time counting means (14) (T) or a plurality of means (110 to 140) for multiplying and integrating the signal (t 2 , y (t) · t) related to the time-series signal (y (t)), and the multiplication / integration described above. A plurality of first memories (111 to 14) each storing the output data of the means using the time signal as an address.
1) and a second memory (112 to 142), means (100) for calculating time data of the start point and the end point of the analysis section corresponding to each time, and the first and second memories (112 to 142). ) Is read as the address of the start point and end point time data of the analysis section calculation means (100), and the difference between the outputs of the first and second memories (112 to 142) is input to perform mutual calculation. A moving least squares function regression device comprising a circuit (150).
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