JPH0943340A - 信号処理装置およびその方法 - Google Patents
信号処理装置およびその方法Info
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- JPH0943340A JPH0943340A JP7190042A JP19004295A JPH0943340A JP H0943340 A JPH0943340 A JP H0943340A JP 7190042 A JP7190042 A JP 7190042A JP 19004295 A JP19004295 A JP 19004295A JP H0943340 A JPH0943340 A JP H0943340A
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- Japan
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- signal
- intermediate value
- normalization
- signals
- processing
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Abstract
(57)【要約】
【構成】入力信号に応じて変動する閾値を算出する手段
と、入力信号と閾値とを比較し、比較の結果により入力
信号または参照信号の何れかを選択して中間値算出用の
信号列へ出力する手段から構成される。 【効果】高レベルの不要信号に影響されない中間値を算
出できるため、不要信号直後に存在する微小信号のＳ／
Ｎ比が劣化しない正規化処理を行うことが可能であり、
結果として高レベル不要信号直後の微小信号を容易に検
出することができる。
と、入力信号と閾値とを比較し、比較の結果により入力
信号または参照信号の何れかを選択して中間値算出用の
信号列へ出力する手段から構成される。 【効果】高レベルの不要信号に影響されない中間値を算
出できるため、不要信号直後に存在する微小信号のＳ／
Ｎ比が劣化しない正規化処理を行うことが可能であり、
結果として高レベル不要信号直後の微小信号を容易に検
出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は受信信号または時間的に
変動する入力信号から微小信号を検出することが可能な
ディジタル信号処理装置およびその方法に関する。
変動する入力信号から微小信号を検出することが可能な
ディジタル信号処理装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】受信信号または時間的に変動する入力信
号から微小な信号を検出する方法として、受信信号に対
して正規化処理を行い、微小信号を強調する方式があ
る。受信信号に対する正規化技術は、例えば、関根松夫
著 レーダ信号処理技術 電子情報通信学会 ｐ．１０
３〜１０５のｌｉｎｅａｒ ＣＦＡＲ技術が知られてい
る。また、正規化を実現する方法は、例えば、入力信号
ｘ(n)を用いて中間値Ｍ（ｎ）を求め、数１により正規
化処理演算を行う方法がある。
号から微小な信号を検出する方法として、受信信号に対
して正規化処理を行い、微小信号を強調する方式があ
る。受信信号に対する正規化技術は、例えば、関根松夫
著 レーダ信号処理技術 電子情報通信学会 ｐ．１０
３〜１０５のｌｉｎｅａｒ ＣＦＡＲ技術が知られてい
る。また、正規化を実現する方法は、例えば、入力信号
ｘ(n)を用いて中間値Ｍ（ｎ）を求め、数１により正規
化処理演算を行う方法がある。
【０００３】
【数１】
【０００４】ここで中間値とは、母数列｛ｘ（ｎ），ｘ
(n-1)，... ，ｘ(n-2m)｝の２ｍ＋１個（ｍは整数）の
要素を昇順または降順に並べた時の中間要素（ｍ＋１番
目の要素）の値を言う。
(n-1)，... ，ｘ(n-2m)｝の２ｍ＋１個（ｍは整数）の
要素を昇順または降順に並べた時の中間要素（ｍ＋１番
目の要素）の値を言う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の正規化処理を用
いると、不要信号部分（背景、雑音等）が平滑化される
ため、結果として微小信号が強調され容易に検出するこ
とが可能となる。しかし、背景レベルよりも高いレベル
の不要信号を（ｍ＋１）個連続して入力した場合には、
母数列内に（ｍ＋１）個の不要信号が混入する。母数列
内の不要信号は時間経過とともに個数が減少し、（２ｍ
＋１）時刻経過後には不要信号個数が０になる。しか
し、少なくとも母数列内に不要信号が（ｍ＋１）個存在
する間、中間値は不要信号の値となるため、母数列内に
不要信号が（ｍ＋１）個存在する間に微小信号を入力す
ると、高レベルの中間値で正規化するために本来のＳ／
Ｎ比よりも劣化してしまう問題があった。
いると、不要信号部分（背景、雑音等）が平滑化される
ため、結果として微小信号が強調され容易に検出するこ
とが可能となる。しかし、背景レベルよりも高いレベル
の不要信号を（ｍ＋１）個連続して入力した場合には、
母数列内に（ｍ＋１）個の不要信号が混入する。母数列
内の不要信号は時間経過とともに個数が減少し、（２ｍ
＋１）時刻経過後には不要信号個数が０になる。しか
し、少なくとも母数列内に不要信号が（ｍ＋１）個存在
する間、中間値は不要信号の値となるため、母数列内に
不要信号が（ｍ＋１）個存在する間に微小信号を入力す
ると、高レベルの中間値で正規化するために本来のＳ／
Ｎ比よりも劣化してしまう問題があった。
【０００６】この欠点を解決するための方法として、例
えば入力信号を一定時刻遅延し、前後の信号を用いて正
規化を行う方法がある。この方式によればＳ／Ｎ比の劣
化を防ぐことができるが、出力に時間遅れが伴うため、
リアルタイム性が要求される装置においては不適切であ
った。
えば入力信号を一定時刻遅延し、前後の信号を用いて正
規化を行う方法がある。この方式によればＳ／Ｎ比の劣
化を防ぐことができるが、出力に時間遅れが伴うため、
リアルタイム性が要求される装置においては不適切であ
った。
【０００７】本発明の目的は、過去の信号を用いてもＳ
／Ｎ比が劣化しない正規化処理が可能な装置及び処理方
法を提供することにある。
／Ｎ比が劣化しない正規化処理が可能な装置及び処理方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号に応
じて閾値を変化させ、入力信号と閾値との比較により不
要信号を検出し、不要信号に影響されない中間値を算出
する点を特徴とする。比較の条件は、例えば、数２が考
えられる。
じて閾値を変化させ、入力信号と閾値との比較により不
要信号を検出し、不要信号に影響されない中間値を算出
する点を特徴とする。比較の条件は、例えば、数２が考
えられる。
【０００９】
【数２】
【００１０】即ち、一時刻前の中間値Ｍ(n-1)を参照信
号とし、入力信号ｘ(n)と閾値Ｔとを比較し、ｘ(n)が閾
値Ｔを超える場合にはｘ(n)を高レベルの不要信号と判
断し、参照信号を不要信号除去結果ｘ'(n)とする。ま
た、ｘ(n)がＴ以下の場合にはｘ(n)をｘ'(n)とし、ｘ'
(n)を中間値母数列に入力する手段を設ける。母数列内
には不要信号成分が混入しないため、不要信号に影響さ
れない中間値を算出することが可能である。なお、閾値
の計算は数２に限定する必要はなく、例えば閾値の計算
及び条件式でＭ(n-1)の代わりに適応フィルタを用いた
予測値を参照信号として用いても良い。また、上記の説
明では高レベル不要信号の除去を対象としているが、比
較条件を変えることにより、同様の方法を用いて過少レ
ベルの不要信号によるＳ／Ｎ劣化が防げる。
号とし、入力信号ｘ(n)と閾値Ｔとを比較し、ｘ(n)が閾
値Ｔを超える場合にはｘ(n)を高レベルの不要信号と判
断し、参照信号を不要信号除去結果ｘ'(n)とする。ま
た、ｘ(n)がＴ以下の場合にはｘ(n)をｘ'(n)とし、ｘ'
(n)を中間値母数列に入力する手段を設ける。母数列内
には不要信号成分が混入しないため、不要信号に影響さ
れない中間値を算出することが可能である。なお、閾値
の計算は数２に限定する必要はなく、例えば閾値の計算
及び条件式でＭ(n-1)の代わりに適応フィルタを用いた
予測値を参照信号として用いても良い。また、上記の説
明では高レベル不要信号の除去を対象としているが、比
較条件を変えることにより、同様の方法を用いて過少レ
ベルの不要信号によるＳ／Ｎ劣化が防げる。
【００１１】
【作用】中間値母数列内に高レベルの不要信号が混入せ
ず、不要信号に影響されない中間値を算出するため、不
要信号の直後に存在する微小信号のＳ／Ｎ比が劣化しな
い正規化処理を行うことが可能である。
ず、不要信号に影響されない中間値を算出するため、不
要信号の直後に存在する微小信号のＳ／Ｎ比が劣化しな
い正規化処理を行うことが可能である。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例に基づく装置の系統
図を示す。図１において、ｘ(n)は入力信号であり、比
較器１及び正規化処理部５に入力される。閾値算出部４
は中間値算出部３で算出された中間値Ｍ(n)の一時刻遅
延信号Ｍ(n-1)と定数α，βにより閾値Ｔ＝αＭ(n-1)＋
βを計算し、比較器１へ出力する。比較器１は、入力信
号ｘ(n)と閾値Ｔとから数２の大小比較を行い、不要信
号除去結果ｘ'(n)を遅延回路２へ出力する。遅延回路２
は、ｘ'(n)の母数列｛ｘ'(n)，ｘ'(n-1)，... ，ｘ'(n-
2m)｝から現時刻の中間値Ｍ(n)を算出し、正規化処理部
５に出力する。正規化処理部５は、ｘ(n)とＭ(n)より正
規化処理を行い、処理結果ｙ(n)を出力する。
図を示す。図１において、ｘ(n)は入力信号であり、比
較器１及び正規化処理部５に入力される。閾値算出部４
は中間値算出部３で算出された中間値Ｍ(n)の一時刻遅
延信号Ｍ(n-1)と定数α，βにより閾値Ｔ＝αＭ(n-1)＋
βを計算し、比較器１へ出力する。比較器１は、入力信
号ｘ(n)と閾値Ｔとから数２の大小比較を行い、不要信
号除去結果ｘ'(n)を遅延回路２へ出力する。遅延回路２
は、ｘ'(n)の母数列｛ｘ'(n)，ｘ'(n-1)，... ，ｘ'(n-
2m)｝から現時刻の中間値Ｍ(n)を算出し、正規化処理部
５に出力する。正規化処理部５は、ｘ(n)とＭ(n)より正
規化処理を行い、処理結果ｙ(n)を出力する。
【００１３】図２は本発明の他の実施例を示す図であ
り、図１の比較器１及び閾値算出部４の前段に適応フィ
ルタ２１を加えたものである。適応フィルタ２１は、過
去に入力した中間値から現時刻における中間値の予測値
Ｍ'(n)を算出し、比較器１及び閾値算出部４へ出力す
る。このような構成にすることにより、現在予測される
中間値から大きく外れた入力信号を検出することが可能
である。
り、図１の比較器１及び閾値算出部４の前段に適応フィ
ルタ２１を加えたものである。適応フィルタ２１は、過
去に入力した中間値から現時刻における中間値の予測値
Ｍ'(n)を算出し、比較器１及び閾値算出部４へ出力す
る。このような構成にすることにより、現在予測される
中間値から大きく外れた入力信号を検出することが可能
である。
【００１４】なお、本発明は特定のハードウェアによら
ず、マイクロプロセッサによるソフトウェアで処理可能
であることは明らかである。本発明の信号処理手順の一
例を示すフローチャートを図３に示す。
ず、マイクロプロセッサによるソフトウェアで処理可能
であることは明らかである。本発明の信号処理手順の一
例を示すフローチャートを図３に示す。
【００１５】図４は本発明による処理波形の一例であ
る。（ａ）は入力信号波形、（ｂ）は従来方式による処
理結果、（ｃ）は本方式による処理結果である。また、
４１は不要信号、４２は微小信号である。従来方式では
一定期間以上連続する不要信号が存在すると中間値が高
レベルになり、正規化を行うと微小信号のＳ／Ｎ比が劣
化する。一方、本方式による正規化では中間値が不要信
号に影響されないためにＳ／Ｎ比が劣化しない。このよ
うに、本発明を用いることにより、不要信号直後の微小
信号検出が容易になる。
る。（ａ）は入力信号波形、（ｂ）は従来方式による処
理結果、（ｃ）は本方式による処理結果である。また、
４１は不要信号、４２は微小信号である。従来方式では
一定期間以上連続する不要信号が存在すると中間値が高
レベルになり、正規化を行うと微小信号のＳ／Ｎ比が劣
化する。一方、本方式による正規化では中間値が不要信
号に影響されないためにＳ／Ｎ比が劣化しない。このよ
うに、本発明を用いることにより、不要信号直後の微小
信号検出が容易になる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、高レベルの不要信号に
影響されない中間値を算出できるため、不要信号直後に
存在する微小信号のＳ／Ｎ比が劣化しない正規化処理を
行うことが可能である。
影響されない中間値を算出できるため、不要信号直後に
存在する微小信号のＳ／Ｎ比が劣化しない正規化処理を
行うことが可能である。
【図１】本発明の一実施例に基づく装置の系統図。
【図２】本発明の他の実施例を示すブロック図。
【図３】本発明の信号処理手順の一例を示すフローチャ
ート。
ート。
【図４】本発明による処理波形図。
１…比較器、 ２…遅延回路、 ３…中間値算出部、 ４…閾値算出部、 ５…正規化処理部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 正司 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式 会社日立製作所情報通信事業部内
Claims (2)
- 【請求項１】受信信号または時間的に変動する入力信号
から中間値を用いた正規化を行うことにより微小信号を
検出する信号処理装置において、入力信号に応じて変動
する閾値を算出する手段と、入力信号と閾値とを比較
し、比較の結果により適切な中間値算出用の信号列を出
力する手段とを有し、入力信号に応じて条件を変化させ
て不要信号を検出することにより、入力信号中の不要信
号に影響されない中間値を算出することを特徴とする信
号処理装置。 - 【請求項２】受信信号または時間的に変動する入力信号
から中間値を用いた正規化を行うことにより微小信号を
検出する信号処理方法において、入力信号に応じて変動
する閾値を算出する手順と、入力信号と閾値とを比較
し、比較の結果により適切な中間値算出用の信号列を出
力する手順とを有し、入力信号に応じて条件を変化させ
て不要信号を検出することにより、入力信号中の不要信
号に影響されない中間値を算出することを特徴とする信
号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7190042A JPH0943340A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 信号処理装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7190042A JPH0943340A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 信号処理装置およびその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943340A true JPH0943340A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16251396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7190042A Pending JPH0943340A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 信号処理装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0943340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068553A (ja) * | 2011-09-23 | 2013-04-18 | Nec Corp | アクティブソーナー装置、アクティブソーナー装置における信号正規化方法およびそのプログラム |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7190042A patent/JPH0943340A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068553A (ja) * | 2011-09-23 | 2013-04-18 | Nec Corp | アクティブソーナー装置、アクティブソーナー装置における信号正規化方法およびそのプログラム |
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