JPH10247838A - Adaptive control method - Google Patents

Adaptive control method

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JPH10247838A
JPH10247838A JP5048497A JP5048497A JPH10247838A JP H10247838 A JPH10247838 A JP H10247838A JP 5048497 A JP5048497 A JP 5048497A JP 5048497 A JP5048497 A JP 5048497A JP H10247838 A JPH10247838 A JP H10247838A
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雅史 田中
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昭二 牧野
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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an arithmetic operation amount without decreasing the convergent speed. SOLUTION: An autocorrelation vector RP+ N2-2 (k1 ), a smoothing coefficient vector SP+n2 (k1 ), an approximation filter coefficient Z(k), and an if error signal vector EP(k1 ) of an input x(k1 ) are initialized (S0 ), and if k1 mod N1 =1 is true (C1 ), then inner product is calculated as y'(k1 +i)=XL(k2 +i).Z(k2 ) (S2 ), and then RP+ N2-2 (k1 ), y(k1 ), e(k1 ), EP(k1 ), and a pre-filter coefficient vector G(k1 ), SP+n2 (k1 ) are calculated (S3 ), k1 =k1 +1 and n2 =n2 +1 are calculated respectively (S4 ). If k1 mod N2 =1 is true (L2 ), Z(k2 +N2 ) is calculated, k2 =k2 +N2 and n2 =0 are calculated and the step returns to the step C1 (S6 ). The y'(k1 +i) is calculated for each N1 time, Z(k2 ) is calculated for each time N2 (N2 <N1 ) and the others are calculated each time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、音響エコーキャ
ンセラ、能動騒音制御等において、適応フィルタの推定
誤差のパワーを最小にする適応制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive control method for minimizing the power of an estimation error of an adaptive filter in an acoustic echo canceller, active noise control or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】この節では、まず、適応的制御に用いら
れる、適応フィルタと適応アルゴリズムについて説明す
る。次に、その適応フィルタを修正するための適応アル
ゴリズムの中の射影法を説明し、さらに、射影法の演算
量低減法として、演算手順を工夫した高速射影法と適応
フィルタ修正を毎時刻行わないブロック処理に基づく射
影法について説明する。最後に、ブロック処理に基づく
射影法の問題点を述べる。 3.2.1 適応フィルタと適応アルゴリズム 図6Aは適応フィルタを用いた適応制御系のブロック図
を示す。図において、入力信号をx(k)、出力信号を
y(k)、所望信号をd(k)、誤差信号をe(k)で
表わす。ただし、この明細書では、時間の表現は離散時
間として整数kで時間を表すものとする。また、適応フ
ィルタはFIR形フィルタであって、時変係数{h
1 (k),h2 (k),…,hL (k)}を持つものと
する。ただし、Lはフィルタ係数の数である。また、フ
ィルタ係数はベクトルとして、 H(k)=[h1 (k),h2 (k),…,hL (k)]T (1) と表す。ただし、[ ]T はベクトルまたは行列の転置
を表す。適応フィルタは、誤差信号e(k)と入力信号
x(k)に基づいて、フィルタ係数H(k)を調整し
て、誤差信号e(k)のパワーを最小にする。この時の
係数修正の手順は適応アルゴリズムとして知られてい
る。
2. Description of the Related Art First, in this section, an adaptive filter and an adaptive algorithm used for adaptive control will be described. Next, the projection method in the adaptive algorithm for correcting the adaptive filter will be described. Furthermore, as a method of reducing the amount of calculation of the projection method, the high-speed projection method with a modified operation procedure and the adaptive filter correction are not performed every time. The projection method based on the block processing will be described. Finally, problems of the projection method based on block processing will be described. 3.2.1 Adaptive Filter and Adaptive Algorithm FIG. 6A shows a block diagram of an adaptive control system using the adaptive filter. In the figure, an input signal is represented by x (k), an output signal is represented by y (k), a desired signal is represented by d (k), and an error signal is represented by e (k). However, in this specification, the expression of time represents time by an integer k as discrete time. The adaptive filter is an FIR type filter, and has a time-varying coefficient {h
1 (k), h 2 (k),..., H L (k)}. Here, L is the number of filter coefficients. The filter coefficients are expressed as vectors as H (k) = [h 1 (k), h 2 (k),..., H L (k)] T (1). Here, [] T represents transposition of a vector or a matrix. The adaptive filter adjusts the filter coefficient H (k) based on the error signal e (k) and the input signal x (k) to minimize the power of the error signal e (k). The procedure of coefficient correction at this time is known as an adaptive algorithm.

【0003】次に、適応アルゴリズムについて説明す
る。適応アルゴリズムとは、例えば図6Aに示すように
入力信号x(k)がフィルタリング部11に供給され、
フィルタリング部11の出力信号y(k)と所望信号d
(k)との誤差信号e(k)が差回路13でとられ、誤
差信号e(k)と入力信号x(k)とがフィルタ係数更
新部12に入力され、フィルタリング部11のフィルタ
係数H(k+1)の更新がなされる。適応アルゴリズム
はこのような適応フィルタの内部の演算手順であって、
時刻kにおいて、フィルタ係数H(k)をフィルタ係数
更新部12で修正して、誤差信号e(k)のパワーがな
るべく小さくなるような係数H(k+1)を得る方法で
ある。その修正は、次式で表される。
Next, an adaptive algorithm will be described. The adaptive algorithm means that the input signal x (k) is supplied to the filtering unit 11 as shown in FIG.
Output signal y (k) of filtering section 11 and desired signal d
An error signal e (k) with respect to (k) is obtained by a difference circuit 13, the error signal e (k) and the input signal x (k) are input to a filter coefficient update unit 12, and a filter coefficient H (K + 1) is updated. An adaptive algorithm is an operation procedure inside such an adaptive filter,
At time k, the filter coefficient H (k) is corrected by the filter coefficient update unit 12 to obtain a coefficient H (k + 1) that minimizes the power of the error signal e (k). The correction is expressed by the following equation.

【0004】 H(k+1)=H(k)+μΔH(k) (2.1) ここで、ΔH(k)は修正ベクトル、μは修正の大きさ
を制御する量でステップサイズと呼ばれる。現在、最も
多く利用されている適応アルゴリズムとしては、LMS
法や学習同定法などが知られている。LMS法において
は、修正ベクトルは誤差信号e(k)と入力ベクトルx
(k)との積として、 ΔH(k)=e(k)XL (k) (2.2) と表され、修正式は、 H(k+1)=H(k)+μe(k)XL (k) (2.3) となる。ただし、 XL (k)=[x(k),x(k−1),…,x(k−L+1)]T (3.1) で、これを入力(信号)ベクトルまたは単に、入力と呼
ぶ。また、次の時刻k+1のフィルタ出力y(k+1)
は、図6Aのフィルタリング部11で次式による内積演
算により合成される。
H (k + 1) = H (k) + μΔH (k) (2.1) Here, ΔH (k) is a correction vector, and μ is an amount for controlling the magnitude of correction and is called a step size. Currently, the most widely used adaptive algorithm is LMS
Methods and learning identification methods are known. In the LMS method, the correction vector is an error signal e (k) and an input vector x
Δ (k) = e (k) X L (k) (2.2) as a product of (k), and the correction formula is H (k + 1) = H (k) + μe (k) X L (k (2.3). However, X L (k) = [x (k), x (k−1),..., X (k−L + 1)] T (3.1), and this is called an input (signal) vector or simply an input. Also, the filter output y (k + 1) at the next time k + 1
Are synthesized by the inner product operation by the following equation in the filtering unit 11 of FIG. 6A.

【0005】 y(k+1)=XL (k+1)T H(k+1) (3.2) 式(2.3)に基づいてフィルタ係数を修正して、式
(3.2)に基づいて次の時刻の出力を合成するという
適応フィルタの動作に必要な積和演算量は2L(Lはフ
ィルタ係数の数)である。この2Lという演算量は、現
在知られている毎時刻フィルタ係数を修正する適応アル
ゴリズムのなかでは最小の演算量となっている。 3.2.2 射影法 このように、LMS法や学習同定法は演算量が少ないと
いう長所を持っている。しかし、その反面、有色信号や
周期性雑音などに対しては、収束速度が遅い(適切なフ
ィルタ係数を得るまでの時間がかかる)という欠点をも
っている。
Y (k + 1) = X L (k + 1) T H (k + 1) (3.2) The filter coefficient is corrected based on equation (2.3), and the next time is corrected based on equation (3.2). The product-sum operation amount required for the operation of the adaptive filter for synthesizing outputs is 2L (L is the number of filter coefficients). This computation amount of 2L is the minimum computation amount among the currently known adaptive algorithms for correcting the hourly filter coefficient. 3.2.2 Projection method As described above, the LMS method and the learning identification method have an advantage that the amount of calculation is small. However, on the other hand, it has a drawback that the convergence speed is slow (it takes time until an appropriate filter coefficient is obtained) for a colored signal, periodic noise, and the like.

【0006】LMS法や学習同定法の欠点を克服する方
法として、1984年に射影法が提案されたが、射影法
では演算量が多くなるという欠点をもっていた。しかし
近年、この射影法の欠点を改善して、低演算量で実行す
る高速射影法が提案されている。ここではその概要を以
下に説明する。射影法において、誤差を小さくするため
には、フィルタ係数の修正は、次のp個の式 d(k)=XL (k)T H(k+1) d(k+1)=XL (k+1)T H(k+1) (4) … d(k−p+1)=XL (k−p+1)T H(k+1) を満たすように行われる。ただし、p(p<L)は射影
の次数と呼ばれる。この式(4)の意味は、修正を行っ
た後の係数H(k+1)を過去の入力XL (k−i+
1)T と畳み込んだ結果XL (k−i+1)T H(k+
1)が、過去の所望信号d(k−i+1)と一致する、
という関係が過去p個の入力に対して成立するように、
H(k+1)を決定するというものである。このよう
に、過去の入力に対して所望信号と同一の値を出力する
ようにフィルタ係数を定めれば、未来の時刻の入力XL
(k+1)に対する出力y(k+1)も所望信号d(k
+1)に近い値が出力できるものと考えられる。その結
果、未来の誤差信号e(k+1)=d(k+1)−y
(k+1)も小さな値となるものと考えられる。さて、
式(2.1)を式(4)に代入してΔH(k)について
解けば、 ΔH(k)=XL,p (k) [XL,p (k) T L,p (k) ]-1p (k) (5) と表される。ただし、 XL,p (k) =[XL (k),XL (k-1),…, XL (k-p+1) ] (6) Ep (k) =[d(k),d(k-1),…,d(k-p+1) ]T −XL,p (k) T H(k) (7.1) である。Xの下付き添え字L,pはXがL行p列である
ことを示す。また、このEp (k)は、次式のように、
再帰的にも表すことができる。
A projection method was proposed in 1984 as a method for overcoming the disadvantages of the LMS method and the learning identification method. However, the projection method has a disadvantage that the amount of calculation is large. However, in recent years, a high-speed projection method has been proposed in which the disadvantage of the projection method is improved and the method is executed with a small amount of calculation. Here, the outline will be described below. In projection method, in order to reduce the error, the correction of the filter coefficients, the next number p of formula d (k) = X L ( k) T H (k + 1) d (k + 1) = X L (k + 1) T H (k + 1) (4)... D (k−p + 1) = X L (k−p + 1) T H (k + 1) Here, p (p <L) is called a projection order. The meaning of this equation (4) is that the coefficient H (k + 1) after the correction is applied to the past input X L (k−i +
1) convolution with T result X L (k-i + 1 ) T H (k +
1) matches the past desired signal d (ki + 1),
Is established for the past p inputs,
H (k + 1) is determined. As described above, if the filter coefficient is determined so that the same value as the desired signal is output with respect to the past input, the input X L at the future time can be obtained.
The output y (k + 1) for (k + 1) is also the desired signal d (k
It is considered that a value close to +1) can be output. As a result, the future error signal e (k + 1) = d (k + 1) -y
(K + 1) is also considered to be a small value. Now,
Solving for formula (2.1) are substituted in equation (4) ΔH (k), ΔH (k) = X L, p (k) [X L, p (k) T X L, p (k )] -1 Ep (k) (5). Where XL, p (k) = [ XL (k), XL (k-1), ..., XL (k-p + 1)] (6) Ep (k) = [d (k ), d (k-1) , ..., a d (k-p + 1) ] T -X L, p (k) T H (k) (7.1). The subscripts L and p of X indicate that X is L rows and p columns. This E p (k) is expressed by the following equation:
It can also be expressed recursively.

【0007】 ただし、 Ep-1 (k−1)=[e(k−1),(1−μ)e(k−2),…, (1−μ)p-2 e(k−p+1)]T (7.3) である。[0007] Here, Ep-1 (k-1) = [e (k-1), (1-.mu.) E (k-2), ..., (1-.mu.) P- 2e (k-p + 1)] T (7.3).

【0008】式(5),(2.1)より、入力X
L (k)と誤差信号e(k)を用いてフィルタ係数を修
正して、係数H(k+1)を求め、これを用いて時刻k
+1の出力y(k+1)を合成する手順は、次式のよう
に表すことができる。 G(k)=[XL,p (k) T L,p (k) ]-1p (k) (8) H(k+1)=H(k)+μXLp(k)G(k) (9) y(k+1)=XL (k+1)T H(k+1) (10) ただし、G(k)は式(5)の後半を表し、プレフィル
タ係数と呼ばれる。この式(8),(9),(10)が
従来の射影法の原理的手順を表す式であり、これを機能
ブロック図で表したものを図6Bに示す。図6Bにおい
てプレフィルタ係数計算部21で入力信号x(k)と誤
差信号e(k)とから式(8)の演算を行い、得られた
プレフィルタ係数G(k)と入力信号x(k)とによ
り、フィルタ係数更新部22で式(9)の演算を行いフ
ィルタ係数を修正し、その修正されたフィルタ係数と入
力信号とによりフィルタリング部11で式(10)の演
算を実行する。
From equations (5) and (2.1), the input X
The filter coefficient is corrected using L (k) and the error signal e (k) to obtain a coefficient H (k + 1).
The procedure for synthesizing the output y (k + 1) of +1 can be expressed as the following equation. G (k) = [X L , p (k) T X L, p (k)] -1 E p (k) (8) H (k + 1) = H (k) + μX Lp (k) G (k) (9) y (k + 1 ) = X L (k + 1) T H (k + 1) (10) However, G (k) represents the second half of the equation (5), called pre-filter coefficients. Equations (8), (9), and (10) are equations representing the basic procedure of the conventional projection method, and FIG. 6B shows a functional block diagram thereof. In FIG. 6B, the pre-filter coefficient calculation unit 21 performs an operation of Expression (8) from the input signal x (k) and the error signal e (k), and obtains the obtained pre-filter coefficient G (k) and input signal x (k). ), The filter coefficient updating unit 22 calculates the equation (9) to correct the filter coefficient, and the filtering unit 11 executes the calculation of the equation (10) using the corrected filter coefficient and the input signal.

【0009】ここで、この系の演算量を考えてみる。ほ
とんどのDSPでは、加算と積和演算がそれぞれ1クロ
ックで実行され、また、加算と積和演算が計算の最も大
きな部分を占めるので、ここでは、演算量として加算と
積和演算の数として評価する。まず、プレフィルタ係数
計算部21で行う式(8)の演算は、p行p列の行列X
L,P (k)T L,P (k)の逆行列の計算を含んでいる
ので、pの3乗に比例する積和演算量(以降、O
(p3 )と表す)が必要となる。これは、pが大きくな
ると、たいへん大きな演算量となる。次に、フィルタ係
数更新部22で行う式(9)の演算はXL,p (k)がL
行p列の行列、G(k)がp次のベクトルであることよ
り、pL回の積和演算が必要である。更に、フィルタ実
行部11で行う式(10)の演算はL次のベクトルの内
積であるので、L回の積和演算が必要である。従って、
合計(p+1)L+O(p3 )の積和演算量が必要とな
る。例えば、p=20、L=1000の場合には、2
1,000回以上もの積和演算が必要となる。
Here, the amount of calculation of this system will be considered. In most DSPs, addition and multiply-accumulate operations are executed in one clock, respectively, and addition and multiply-accumulate operations occupy the largest part of the calculation. I do. First, the calculation of the equation (8) performed by the pre-filter coefficient calculation unit 21 is performed by a matrix X of p rows and p columns.
L, P (k) T XL Since the calculation of the inverse matrix of L, P (k) is included, the product-sum operation amount (hereinafter referred to as O
(Denoted as (p 3 )). This means that as p increases, the amount of calculation becomes very large. Next, the calculation of the expression (9) performed by the filter coefficient update unit 22 is such that X L, p (k) is L
Since the matrix of rows and p columns and G (k) is a p-order vector, pL times of product-sum operations are required. Furthermore, since the operation of Expression (10) performed by the filter execution unit 11 is an inner product of an L-th order vector, L product-sum operations are required. Therefore,
The sum of (p + 1) L + O (p 3 ) is required. For example, if p = 20 and L = 1000, 2
More than 1,000 product-sum operations are required.

【0010】次に、射影法の演算量低減法として、演算
を工夫した高速射影法と適応フィルタ更新を毎時刻には
行わず、あるブロック間隔で行うブロック処理に基づく
射影法について説明する。 3.2.3 高速射影法 これに対して近年提案された高速射影法では、演算の工
夫により積和演算量を2L+20pにまで低減すること
が可能である。以下、高速射影法を簡単に説明する。
Next, a description will be given of a high-speed projection method with a devised operation and a projection method based on block processing in which adaptive filter updating is not performed every time but at certain block intervals, as a method of reducing the amount of calculation of the projection method. 3.2.3 High-speed projection method On the other hand, in the recently proposed high-speed projection method, the amount of product-sum operation can be reduced to 2L + 20p by devising the operation. Hereinafter, the high-speed projection method will be briefly described.

【0011】まず、高速射影法では、式(8)の逆行列
演算を直接行わずに、線形予測法を利用してプレフィル
タ係数G(k)を計算することで、O(p3 )の積和演
算量を16pの積和演算量に低減している。この演算量
の低減に関しては本発明とは直接関連しないので、詳細
は省略する。次に、高速射影法では、平滑化係数S
i(k)と近似的フィルタ係数Z(k)を利用すること
で、図6B中のフィルタ係数更新部22およびフィルタ
リング部11で行っている(p+1)Lの積和演算を2
L+4pの積和演算量にまで低減している。この方法に
ついて図7Aに基づいて説明を行う。
First, in the high-speed projection method, the O (p 3 ) of the O (p 3 ) is calculated by calculating the pre-filter coefficient G (k) using the linear prediction method without directly performing the inverse matrix operation of the equation (8). The product-sum operation amount is reduced to a product-sum operation amount of 16p. Since the reduction in the amount of calculation is not directly related to the present invention, the details are omitted. Next, in the high-speed projection method, the smoothing coefficient S
By using i (k) and the approximate filter coefficient Z (k), the product-sum operation of (p + 1) L performed by the filter coefficient update unit 22 and the filtering unit 11 in FIG.
L + 4p product-sum operation amount is reduced. This method will be described with reference to FIG. 7A.

【0012】図7Aにおいて、プレフィルタ係数平滑部
31は、プレフィルタ係数を平滑化して平滑係数ベクト
ルを得、近似的フィルタ係数更新部32では、平滑係数
ベクトルの要素を荷重係数として入力信号ベクトルの方
向に近似的フィルタ係数ベクトルを修正し、その近似的
フィルタ係数ベクトルと入力信号ベクトルとの内積をフ
ィルタリング部36で行い、相関計算部33で入力信号
ベクトルの自己相関ベクトルを求め、これと平滑係数ベ
クトルとの内積演算が内積計算部35で行われ、この出
力とフィルタリング部11の出力とが出力信号合成部3
4で加算されて出力信号とされる。この各構成要素で
は、以下の演算が行われる。即ち、プレフィルタ係数平
滑部31では式(11)の演算、近似的フィルタ係数更
新部32では式(12)の演算、相関計算部33では式
(13)の演算、内積演算計算部35では、式(14)
の右辺第2項の内積演算、出力合成部34では式(1
4)の右辺の第1項と第2項との加算が行われる。な
お、図7Aに対応する高速射影法の計算手順を図8に示
す。
Referring to FIG. 7A, a pre-filter coefficient smoothing unit 31 obtains a smoothed coefficient vector by smoothing the pre-filter coefficient, and an approximate filter coefficient updating unit 32 uses an element of the smoothed coefficient vector as a weighting factor for the input signal vector. The approximate filter coefficient vector is corrected in the direction, the inner product of the approximate filter coefficient vector and the input signal vector is performed by the filtering unit 36, and the autocorrelation vector of the input signal vector is obtained by the correlation calculation unit 33, The inner product calculation with the vector is performed in the inner product calculator 35, and this output and the output of the filtering unit 11 are output from the output signal synthesizer 3
The sum is added at 4 to obtain an output signal. The following operation is performed in each of these components. That is, the pre-filter coefficient smoothing unit 31 performs the operation of Expression (11), the approximate filter coefficient update unit 32 performs the operation of Expression (12), the correlation calculation unit 33 performs the operation of Expression (13), and the inner product operation calculation unit 35 calculates Equation (14)
The inner product operation of the second term on the right side of
The addition of the first and second terms on the right side of 4) is performed. FIG. 8 shows a calculation procedure of the high-speed projection method corresponding to FIG. 7A.

【0013】 Z(k+1)=Z(k)+XL (k−p+1)sp (k) (12) Rp-1 (k+1)=Rp-1 (k)+x(k+1)Xp-1 (k) −x(k−L+1)Xp-1 (k−L) (13) y(k+1)=XL (k+1)T Z(k+1) +Rp-1 (k+1)T p-1 (k) (14) ただし、SP (k)およびSp-1 (k−1)は、それぞ
れp次およびp−1次の平滑化係数ベクトルであって、 Sp (k)=[s1 (k),s2 (k),…,sp (k)]T (15) Sp-1 (k)=[s1 (k),s2 (k),…,sp-1 (k)]T (16) と表される。式(11)からわかるように、Sp (k)
はプレフィルタ係数ベクトルG(k)を用いて再帰的に
計算される。また、Z(k)は、近似的フィルタ係数ベ
クトルであり、XL (k−p+1)とsp (k)を用い
て再帰的に計算される。また、Rp-1 (k+1)は、次
式で表される相関ベクトルである。
[0013] Z (k + 1) = Z (k) + X L (k-p + 1) s p (k) (12) R p-1 (k + 1) = R p-1 (k) + x (k + 1) X p-1 (k) −x (k−L + 1) X p−1 (k−L) (13) y (k + 1) = X L (k + 1) T Z (k + 1) + R p−1 (k + 1) T S p−1 (k) ( 14) However, S P (k) and S p-1 (k-1) are each a p-order and p-1 order smoothing coefficient vector, S p (k) = [ s 1 (k) , s 2 (k), ... , s p (k)] T (15) S p-1 (k) = [s 1 (k), s 2 (k), ..., s p-1 (k)] It is represented as T (16). As can be seen from equation (11), S p (k)
Is recursively calculated using the pre-filter coefficient vector G (k). Further, Z (k) is an approximate filter coefficients vector, recursively calculated using the X L (k-p + 1 ) and s p (k). R p-1 (k + 1) is a correlation vector represented by the following equation.

【0014】 Rp-1(k+1)=[XL (k+1) T L (k),XL (k+1) T L (k-1),…, XL (k+1) T L (k-p-2) ]T (17) このとき、数学的な証明は省略するが、図7Aの構成、
または、式(11)−(14)の演算により、入力信号
x(k)および誤差信号e(k)を用いて出力信号y
(k+1)を合成することができる。なお、式(13)
(14)の時間パラメータがk+1となっているのに図
7Aではkとなっている。これは時刻kにおいて式(1
3),(14),(11),(12)の順に計算するこ
とを表したものである。
R p−1 (k + 1) = [ XL (k + 1) T XL (k), XL (k + 1) T XL (k−1),..., XL (k +1) T X L (kp- 2)] T (17) in this case, a mathematical proof is omitted, the configuration of FIG. 7A,
Alternatively, the output signal y is calculated using the input signal x (k) and the error signal e (k) by the calculation of the equations (11) to (14).
(K + 1) can be synthesized. Expression (13)
Although the time parameter of (14) is k + 1, it is k in FIG. 7A. This means that at time k, equation (1)
3), (14), (11), and (12) are calculated in this order.

【0015】さてここで、以下の2点が指摘できる。ま
ず第1は、以上の方法の演算量に関して、式(11)で
はp、式(12)ではL、式(13)では2p、式(1
4)ではL+p、合計2L+4pの積和演算量で実行で
きる。このことは、図6Bに示した従来の射影法のフィ
ルタ係数更新部22およびフィルタリング部11で行う
式(9)(10)の演算が(p+1)Lの積和演算を必
要とするのに比べて大幅な低減となっている。例えばp
=20,L=1000の場合、射影法が21000であ
るのに対して、高速射影法では2080と、約1/10
の演算量となっている。
Now, the following two points can be pointed out. First, regarding the calculation amount of the above method, p is used in equation (11), L is used in equation (12), 2p is used in equation (13), and equation (1) is used.
In 4), it can be executed with L + p, that is, a total of 2L + 4p product-sum operations. This is compared with the case where the operations of Expressions (9) and (10) performed by the filter coefficient updating unit 22 and the filtering unit 11 of the conventional projection method shown in FIG. 6B require the product-sum operation of (p + 1) L. Has been greatly reduced. For example, p
= 20 and L = 1000, the projection method is 21000, whereas the high-speed projection method is 2080, which is about 1/10
Is the calculation amount.

【0016】第2の点は、図7Aに示した高速射影法で
は、フィルタ係数H(k+1)を陽に求めることなく出
力信号y(k)を合成している点が、図6Bに示した従
来の射影法との大きな相違点である。より具体的には、
フィルタ係数H(k+1)の代わりに、近似的フィルタ
係数Z(k+1)を利用し、また、H(k+1)とZ
(k+1)との差を補正するために、相関ベクトルR
p-1 (k+1)を利用している。そして、このことが演
算量削減に効果をなしている。 3.2.4 従来のブロック射影法 これまで説明してきた高速射影法では、フィルタ係数H
(k)の代わりに近似的フィルタ係数Z(k)を毎時刻
更新することで、演算量の低減が可能になった。これと
は別に、フィルタ係数H(k)をN(>1)時刻毎に更
新する(ブロック処理)ことで、演算量を削減すること
が可能である。
The second point is that, in the high-speed projection method shown in FIG. 7A, the output signal y (k) is synthesized without explicitly obtaining the filter coefficient H (k + 1), as shown in FIG. 6B. This is a major difference from the conventional projection method. More specifically,
Instead of the filter coefficient H (k + 1), an approximate filter coefficient Z (k + 1) is used, and H (k + 1) and Z (k + 1) are used.
In order to correct the difference from (k + 1), the correlation vector R
p-1 (k + 1) is used. This has the effect of reducing the amount of computation. 3.2.4 Conventional block projection method In the high-speed projection method described so far, the filter coefficient H
The calculation amount can be reduced by updating the approximate filter coefficient Z (k) every time instead of (k). Separately, the amount of calculation can be reduced by updating the filter coefficient H (k) every N (> 1) time (block processing).

【0017】ブロック処理の手法は、出力y(k)が毎
時刻フィルタ係数を修正する射影法と等しいか否かとい
う観点で2つに分類される。出力y(k)が毎時刻フィ
ルタ係数を修正する射影法と異なる場合は、演算量は削
減されるが、収束速度は遅くなる。一方、毎時刻フィル
タ係数を修正する射影法と同じ出力y(k)をもつブロ
ック処理の場合は、演算量の削減の程度は、毎時刻フィ
ルタ係数を修正する射影法と異なる出力y(k)を持つ
ブロック処理法に比べ、小さくなるが、収束速度の劣化
はみられない利点がある。
The block processing method is classified into two types in terms of whether or not the output y (k) is equal to the projection method for correcting the hourly filter coefficient. When the output y (k) is different from the projection method for correcting the filter coefficient every time, the amount of calculation is reduced, but the convergence speed is reduced. On the other hand, in the case of the block processing having the same output y (k) as the projection method for correcting the hourly filter coefficient, the degree of reduction in the amount of operation is different from the output y (k) different from the projection method for correcting the hourly filter coefficient. However, there is an advantage that the convergence speed is not deteriorated, although it is smaller than that of the block processing method having.

【0018】<A> 出力yが毎時刻フィルタ係数を修
正する射影法と異なるブロック射影法 ブロック処理を射影法に適用した従来のブロック射影法
では、Ep(k),G(k)の計算、そして、H(k+
N)の更新は各々式(7.1),(8),(9)と同様
に行われる。
<A> A block projection method in which the output y is different from the projection method in which the filter coefficient is corrected every time. In the conventional block projection method in which block processing is applied to the projection method, Ep (k) and G (k) are calculated. And H (k +
N) is updated in the same manner as in equations (7.1), (8), and (9).

【0019】 Ep (k+N−1)= [d(k+N−1),d(k+N−2),…,d(k+N−p)]T −XL,p (k+N−1)T H(k) (18) G(k+N−1)= [XL,p (k+N−1)T L,p (k+N−1)]-1p (k+N−1) (19) H(k+N)=H(k)+μXL,p (k+N−1)G(k+N−1) (20) 出力yの計算は式(10)による1時刻の出力y(k+
1)計算の代わりに、次式でN時刻分y(k+N),
…,y(k+2N−1)を一度に計算する。
[0019] E p (k + N-1 ) = [d (k + N-1), d (k + N-2), ..., d (k + N-p)] T -X L, p (k + N-1) T H (k ) (18) G (k + N-1) = [X L, p (k + N-1) T X L, p (k + N-1)] -1 E p (k + N-1) (19) H (k + N) = H (K) + μX L, p (k + N−1) G (k + N−1) (20) The calculation of the output y is the output y (k +
1) Instead of the calculation, N (y + k),
, Y (k + 2N-1) are calculated at once.

【0020】 YN (k+2N−1)−XL,N (k+2N−1)T H(k+N) (21) 式(18)の右辺第2項の一部または全要素は式(2
1)でk+2Nをk+Nとした式で計算される。式(1
8),(19),(20),(21)が従来の出力y
(k)が毎時刻フィルタ係数を修正する射影法と異なる
ブロック射影法の計算手順であり、図7Bにその機能ブ
ロック図を表わす。図7Bにおいて、プレフィルタ係数
計算部21、フィルタ係数更新部22、ブロックフィル
タリング部41、ブロック誤差計算部42は、それぞれ
式(19),(20),(21),(18)の演算を実
行する。なお、図7Bに対応する従来のブロック射影法
の計算手順を図9に示す。
[0020] Y N (k + 2N-1 ) -X L, N (k + 2N-1) T H (k + N) (21) Some or all of the elements of the second term of Formula (18) Formula (2
In 1), it is calculated by an equation in which k + 2N is replaced by k + N. Equation (1
8), (19), (20), and (21) are conventional output y
(K) is a calculation procedure of the block projection method different from the projection method of correcting the filter coefficient for each time, and its functional block diagram is shown in FIG. 7B. In FIG. 7B, a pre-filter coefficient calculation unit 21, a filter coefficient update unit 22, a block filtering unit 41, and a block error calculation unit 42 execute the operations of Expressions (19), (20), (21), and (18), respectively. I do. FIG. 9 shows a calculation procedure of the conventional block projection method corresponding to FIG. 7B.

【0021】ブロック処理による演算量が低減には2つ
の側面がある。1つは、演算量のフィルタ係数H(k)
の修正が射影法では毎時刻行われるのに対して、ブロッ
ク射影法ではN(>1)時刻に1回に減るというもので
ある。もう1つは、式(20)の右辺のXL,P (k+N
−1)G(k+N−1)と式(21)右辺のXL,N (k
+2N−1)T H(k+N)が高速に計算可能なことに
よる演算量の低減である。後者の内のXL,N (k+2N
−1)T H(k+N)の計算について説明する。
There are two aspects to the reduction in the amount of calculation by block processing. One is a filter coefficient H (k) of the operation amount.
Is corrected every time in the projection method, but is reduced to once at N (> 1) time in the block projection method. The other is X L, P (k + N) on the right side of equation (20).
-1) G (k + N-1) and XL , N (k
+ 2N-1) T H ( k + N) is a reduction of the calculation amount by computable at high speed. XL , N (k + 2N) of the latter
-1) calculation of T H (k + N) will be described.

【0022】XL,N (k+2N−1)T H(k+N)を
効率的に計算するには、次式のように、XL,N (k+2
N−1)をN行N列の部分行列、H(k+N)をN要素
の部分ベクトルに分解する。ただし、L=NM(Mは整
数)となるように、Hは値が0の要素をつけ加える。 XL,N (k+2N−1)T =[XN,N (k+2N−1)T ,XN,N (k+N−1),…, XN,N (k+2N−1−(M−1)N)T T (22) H(k+N)T =[H(k+N)0 T ,H(k+N)1 T ,…, H(k+N)M-1 T T このように分解すると、XL,N (k+2N−1)T
(k+N)は、Xの部分行列、Hの部分ベクトル間の積
の和として計算できる。
[0022] X L, to calculate N a (k + 2N-1) T H (k + N) efficiently, as in the following equation, X L, N (k + 2
N-1) is decomposed into a partial matrix of N rows and N columns, and H (k + N) is decomposed into a partial vector of N elements. However, H is added with an element having a value of 0 so that L = NM (M is an integer). X L, N (k + 2N−1) T = [X N, N (k + 2N−1) T , X N, N (k + N−1),..., X N, N (k + 2N−1− (M−1) N ) T] T (22) H (k + N) T = [H (k + N) 0 T, H (k + N) 1 T, ..., H (k + N) M-1 T] T is decomposed in this manner, X L, N (K + 2N-1) T H
(K + N) can be calculated as the sum of the product between the submatrix of X and the subvector of H.

【0023】 XL,N (k+2N−1)T H(k+N)= Σi=0 M-1 N,N (k+2N−1−iN)T H(k+N)i (23) Σの中の各々の正方行列XN,N (k+2N−1−iN)
とベクトルH(k+N)i の積は、入力信号のベクトル
2N(k+2N−1−iN)とフィルタ係数H(k+
N)i の畳み込みとみなすことができる。畳み込みを高
速に行う方法として、FFTを用いる方法、Winog
radの高速畳み込み法に基づく方法(詳しくは文献B
lahut,FAST ALGORITHMS FOR
DIGITAL SIGNAL PROCESSIN
G,ADDISON−WESTLEY,1987,第
3,9章)がある。これらの、高速畳み込み法を式(2
3)に適用することで、YN (k+N)の演算量が低減
可能である。
[0023] Each in X L, N (k + 2N -1) T H (k + N) = Σ i = 0 M-1 X N, N (k + 2N-1-iN) T H (k + N) i (23) Σ Square matrix X N, N (k + 2N−1−iN)
Is the product of the input signal vector X 2N (k + 2N-1-iN) and the filter coefficient H (k + N) i.
N) can be considered as a convolution of i . As a method of performing high-speed convolution, a method using FFT, Winog
rad based fast convolution method (for details, see Reference B
lahut, FAST ALGORITHMS FOR
DIGITAL SIGNAL PROCESSIN
G, Addison-Westley, 1987, Chapters 3, 9). These fast convolution methods are expressed by the following equation (2).
By applying the method to 3), the calculation amount of Y N (k + N) can be reduced.

【0024】FFTを用いる方法の高速の畳み込みの原
理を簡単に説明する。よく知られているように、時間領
域での畳み込みは周波数領域での積になる。 F[x*h]=F[x]★F[h] (24) ここで、F[ ]はフーリエ変換を、*は畳み込みを、
★は要素ごとの積を表す。この関係を利用すると、xと
hの畳み込みは次式で計算することができる。
The principle of fast convolution of the method using FFT will be briefly described. As is well known, convolution in the time domain is a product in the frequency domain. F [x * h] = F [x] ★ F [h] (24) where F [] is Fourier transform, * is convolution,
★ represents the product for each element. Using this relationship, the convolution of x and h can be calculated by the following equation.

【0025】 x*h=F-1[F[x*h]] =F-1[F[x]★F[h]] (25) ここで、F-1[ ]はフーリエ逆変換を表す。フーリエ
変換に高速フーリエ変換(FFT)を用いることで、高
速に畳み込みを行うことが可能である。式(20)、
(21)に適用すると次式になる。
X * h = F −1 [F [x * h]] = F −1 [F [x] ★ F [h]] (25) where F −1 [] represents an inverse Fourier transform. . By using the fast Fourier transform (FFT) for the Fourier transform, it is possible to perform high-speed convolution. Equation (20),
When applied to (21), the following equation is obtained.

【0026】 H(k+N)m =H(k)m +μF-1[F[X2p(k+N−1−mN)] ★F[G(k+N−1)]] m=0,1,…,L/p−1 (26) YN (k+2N−1) =Σm=0 M-1 -1[F[X2N(k+2N−1−mN)] ★F[H(k+N)m ]] =F-1[Σm=0 M-1 F[X2N(k+2N−1−mN)] ★F[H(k+N)m ]] (27) 式(21)に対応する式(27)を例にとると、データ
数2NのFFTが、X 2N(k+2N−1)に1回(X2N
(k+2N−1−mN),m>1のFFTは時刻k+2
N−1−mNで行われるので回数に入れない)、H(k
+N)m にM回、データ数2Nの逆FFTが1回、そし
て、複素数の積和演算が2NM回必要である。この演算
量を実数の加算と積和演算の合計数に置き換えると、デ
ータ長が2NのFFT、逆FFTは約8Nlog2 (2
N)、1回の複素数の積和演算は4となる。これらよ
り、式(27)に必要な演算量は約(M+2)8Nlo
2N+8NMとなり、ほぼ、MNlog2 Nに比例す
る。一方、式(27)を式(21)のように直接計算し
た場合の演算量は、NL(=N2 M)となるので、FF
Tを用いることで演算量が削減されることがわかる。
H (k + N)m = H (k)m+ ΜF-1[F [X2p(K + N−1−mN)] F [G (k + N−1)]] m = 0, 1,..., L / p−1 (26) YN(K + 2N-1) = Σm = 0 M-1F-1[F [X2N(K + 2N-1-mN)] F [H (k + N)m]] = F-1m = 0 M-1F [X2N(K + 2N-1-mN)] F [H (k + N)m]] (27) Taking as an example the equation (27) corresponding to the equation (21),
The 2N FFT is X 2N(K + 2N-1) once (X2N
(K + 2N-1-mN), the FFT of m> 1 is the time k + 2
N−1−mN, so do not count), H (k
+ N)mM times, 2N inverse FFT once, and then
Thus, 2NM complex product sum operations are required. This operation
When the quantity is replaced by the sum of the addition of real numbers and the product-sum operation,
Data length is 2N FFT, inverse FFT is about 8NlogTwo(2
N) The product-sum operation of one complex number is 4. These
Thus, the amount of calculation required for equation (27) is about (M + 2) 8Nlo
gTwoN + 8 NM, almost MNlogTwoProportional to N
You. On the other hand, equation (27) is directly calculated as in equation (21).
The amount of calculation when NL (= NTwoM), so FF
It can be seen that the use of T reduces the amount of calculation.

【0027】<B> 毎時刻フィルタ係数を修正する射
影法と同じ出力を持つブロック処理射影法 先に3.2.4<A>において説明した、ブロック射影
法では、ブロック長Nに一度しか、適応フィルタを修正
しないので、ブロック長Nを長くするにつれて、適応フ
ィルタの収束が遅くなるという欠点がある。
<B> Block processing projection method having the same output as the projection method for correcting the filter coefficient every time In the block projection method described above in 3.2.4 <A>, only one block length N is used. Since the adaptive filter is not modified, there is a disadvantage that the convergence of the adaptive filter becomes slow as the block length N is increased.

【0028】この欠点に対して、高速射影法における、
相関ベクトルRp-1 (k)と平滑化係数ベクトルS
p (k)の計算範囲を拡張することで解決を図り、適応
フィルタの収束速度の低下を伴うことなく、射影法の演
算量のブロック処理による低減を可能にするのが、ここ
で説明する毎時刻フィルタ係数を修正する射影法と同じ
出力を持つブロック処理である。
For this disadvantage, in the high-speed projection method,
Correlation vector R p-1 (k) and smoothing coefficient vector S
The solution is to extend the calculation range of p (k) and to reduce the amount of computation of the projection method by block processing without lowering the convergence speed of the adaptive filter. This is a block process having the same output as the projection method for correcting the time filter coefficient.

【0029】以下この方法の説明を行う。先に述べた毎
時刻適応フィルタを修正する高速射影法において、式
(12)からZ(k+i+1),(i>=0)はZ
(k)を用いて表すことができる。 Z(k+1+i)=Z(k+i)+sp (k+i)XL (k+1+i−p) =Z(k+i−1)+sp (k+i−1)XL (k+i−p) +sp (k+i)XL (k+1+i−p) … =Z(k)+Σj=0 i p (k+i−j)XL (k+1+i−p−j) =Z(k)+XL,i+1 (k+1+i−p)Sp+i (k+i)p p+i (28) であり、特に、i=N−1のときに近似的フィルタ係数
Z(k)からZ(k+N)への更新式になる。
Hereinafter, this method will be described. In the high-speed projection method for modifying the above-mentioned adaptive filter at each time, Z (k + i + 1) and (i> = 0) are obtained from Expression (12).
(K). Z (k + 1 + i) = Z (k + i) + s p (k + i) X L (k + 1 + i-p) = Z (k + i-1) + s p (k + i-1) X L (k + i-p) + s p (k + i) X L ( k + 1 + i-p) ... = Z (k) + Σ j = 0 i s p (k + i-j) X L (k + 1 + i-p-j) = Z (k) + X L, i + 1 (k + 1 + i-p) S p + i (k + i) p to p + i (28), and especially when i = N−1, the update formula is an update from the approximate filter coefficient Z (k) to Z (k + N).

【0030】 Z(k+N)= Z(k)+XL,N (k+N−p)Sp+N-1 (k+N−1)p p+N-1 (29) 式(28)における、Sp+i (k+i)は式(15)の
次数pのSp (k)に対し次数p+iとされたものであ
り、これを拡張平滑化係数ベクトルと呼び、S p+i (k
+i)p p+i は拡張平滑化ベクトルSp+i (k+i)
のp番目の要素からp+i番目の要素からなるベクトル
を意味する。Sp+i (k+i)p p+iは次式で再帰的
に計算される。
Z (k + N) = Z (k) + XL, N(K + N-p) Sp + N-1(K + N-1)p~p + N-1 (29) S in equation (28)p + i(K + i) is the value of equation (15)
S of degree pp(K) with order p + i
This is called an extended smoothing coefficient vector, and S p + i(K
+ I)p~p + iIs the extended smoothing vector Sp + i(K + i)
From the p-th element to the p + i-th element
Means Sp + i(K + i)p~p + iIs recursive by
Is calculated.

【0031】 また、拡張平滑化係数ベクトルSp+i (k+i)は、式
(16)のSp-1 (k+i)とSp+i (k+i)p
p+i を結合することで次式で計算される。
[0031] Further, the extended smoothing coefficient vector S p + i (k + i) is represented by S p−1 (k + i) and S p + i (k + i) p in Expression (16).
It is calculated by the following equation by combining p + i .

【0032】 式(30)と平滑化係数ベクトルの回帰式(11)を順
に式(31)に代入することで、拡張平滑ベクトルS
p+i (k+i)の回帰式が得られる。
[0032] By substituting the equation (30) and the regression equation (11) of the smoothing coefficient vector into the equation (31) in order, the extended smoothed vector S
The regression equation of p + i (k + i) is obtained.

【0033】 ところで、式(14)において、kをk+i−1とする
ことで、y(k+1+i)次式が得られる。
[0033] By the way, in the equation (14), by setting k to k + i−1, the following equation y (k + 1 + i) is obtained.

【0034】 y(k+i)=XL (k+i)T Z(k+i) +Rp-1 (k+i)T p-1 (k+i−1) (33) また、式(28)の右辺から、Z(k+i)をZ(k)
で表わす式が得られる。 Z(k+i)= Z(k)+XL,i (k+i−p)Sp+i-1 (k+i−1)p p+i-1 (34) 式(34)を式(33)に代入すると、次式となる。 y(k+i)= XL (k+i)T [Z(k) +XL,i (k+i−p)Sp+i-1 (k+i−1)p p+i-1 ] +Rp-1 (k+i)T p-1 (k+i−1) =XL (k+i)T Z(k) +XL (k+i)T L,i (k+i−p) Sp+i-1 (k+i−1)p p+i-1 +Rp-1 (k+i)T p-1 (k+i−1) =XL (k+i)T Z(k) +Rp+i-1 (k+i)T p p+i-1 p+i-1 (k+i−1)p p+i-1 +Rp-1 (k+i)T p-1 (k+i−1) (35) ここで、Rp+i-1 (k+i)を拡張相関ベクトルと呼
び、Rp+i-1 (k+i) p p+i-1 は拡張相関ベクトル
のp番目の要素からp+i−1番目の要素からなるベク
トルを意味する。Rp+i-1 (k+i)p p+i-1 はR
N+p-2 (k+i)pN+p-2 の一部またはすべての要素
であり、RN+p-2 (k+i)p N+p-2 は次式で回帰的
に計算される。
Y (k + i) = XL(K + i)TZ (k + i) + Rp-1(K + i)TSp-1(K + i-1) (33) From the right side of the equation (28), Z (k + i) is converted to Z (k)
The following expression is obtained. Z (k + i) = Z (k) + XL, i(K + ip) Sp + i-1(K + i-1)p~p + i-1 (34) By substituting equation (34) into equation (33), the following equation is obtained. y (k + i) = XL(K + i)T[Z (k) + XL, i(K + ip) Sp + i-1(K + i-1)p~p + i-1] + Rp-1(K + i)TSp-1(K + i-1) = XL(K + i)TZ (k) + XL(K + i)TXL, i(K + ip) Sp + i-1(K + i-1)p~p + i-1 + Rp-1(K + i)TSp-1(K + i-1) = XL(K + i)TZ (k) + Rp + i-1(K + i)T p~p + i-1 Sp + i-1(K + i-1)p~p + i-1 + Rp-1(K + i)TSp-1(K + i-1) (35) where Rp + i-1(K + i) is called an extended correlation vector.
And Rp + i-1(K + i) p~p + i-1Is the extended correlation vector
A vector consisting of the p-th element to the (p + i-1) -th element
Means torr. Rp + i-1(K + i)p~p + i-1Is R
N + p-2(K + i)p~N + p-2Some or all elements of
And RN + p-2(K + i)p~N + p-2Is recursive by
Is calculated.

【0035】 RN+p-2 (k+i)T p N+p-2 =XL (k+i)T L,N-1 (k+i−p) =RN+p-2 (k+i−1)T p N+p-2 +x(k+i)XN-1 (k+i−p) −x(k+i−L)XN-1 (k+i−p−L) (36) また、拡張相関ベクトルは式(17)のRp-1 (k+
i)とRp+i-1 (k+i)p p+i-1 を結合することで
計算される。
R N + p−2 (k + i) T p to N + p−2 = XL (k + i) T XL, N−1 (k + ip) = R N + p−2 (k + i−1) T p NN + p−2 + x (k + i) X N−1 (k + ip) −x (k + i−L) X N−1 (k + i−p−L) 17) R p-1 (k +
It is calculated by combining i) and R p + i-1 (k + i) p to p + i-1 .

【0036】 拡張相関ベクトルの時間更新は、式(13)と式(3
6)を式(37)に代入して次のようにかける。
[0036] The time update of the extended correlation vector is performed by using the equations (13) and (3).
6) is substituted into equation (37) and multiplied as follows.

【0037】 RN+p-2 (k+i)= RN+p-2 (k+i−1)+x(k+i)XN+p-2 (k+i−1) −x(k+i−L)XN+p-2 (k+i−L−1) (38) 拡張平滑化係数ベクトル、拡張相関ベクトルを用いる
と、式(35)は次のようにかける。 y(k+i)=y′(k+i)+Ri+p-1 (k+i)T i+p-1 (k+i−1) (39) y′(k+i)=XL (k+i)T Z(k) (40) y(k),Ep (k),G(k),Sp (k)は高速射
影法の手順で計算できるので、i=0として式(39)
を用いてy(k)が計算できる。式(7.2)を用いて
y(k)からe(k),Ep (k)が計算でき、E
p (k)からG(k)が式(8)により計算できる。G
(k)から、式(11),(30),(31)を用い
て、Sp+1 (k)を計算でき、式(39)により、y
(k+1)が計算できる。このように、順にy(k+
i),(i=0,1,…,N−1)は計算することがで
き、時刻k+N−1において式(29)からZ(k+
N)が計算できる。
RN + p-2 (k + i) = RN + p-2 (k + i-1) + x (k + i) XN + p-2 (k + i-1) -x (k + i-L) XN + p −2 (k + i−L−1) (38) When the extended smoothing coefficient vector and the extended correlation vector are used, Expression (35) is multiplied as follows. y (k + i) = y '(k + i) + R i + p-1 (k + i) T S i + p-1 (k + i-1) (39) y' (k + i) = XL (k + i) T Z (k) (40) Since y (k), Ep (k), G (k) and Sp (k) can be calculated by the procedure of the high-speed projection method, the equation (39) is set as i = 0.
Can be used to calculate y (k). Using equation (7.2), e (k) and E p (k) can be calculated from y (k).
From p (k), G (k) can be calculated by equation (8). G
From (k), S p + 1 (k) can be calculated using equations (11), (30), and (31).
(K + 1) can be calculated. Thus, y (k +
i), (i = 0, 1,..., N−1) can be calculated, and at time k + N−1, Z (k +
N) can be calculated.

【0038】まとめると、図11に示すように、まず初
期化として、Rp+N-1 (0)=XL (0)T [XL (−
1),XL (−2),…,XL (−p−N+1)]T
し、Ep-1 (0)=Sp-1 (0)=XL (0)=[0,
0,…,0]T とし(S100 )、次に、k=1とし(S
101 )、次に入力ベクトルと近似的ベクトルとの内積演
算 y′(k+i)=XL (k+i)T Z(k),i=0,
1,…,N−1 を行う(S102 )。その後、i=0,1,…,N−1に
対して、式(38),(39),(7.2),(8),
(32)の演算を各時刻ごとに行い、i=N−1の演算
が終了すると(S103 )、式(29)を演算して、Z
(k)からZ(k+N)に更新する(S104 )。次に、
kをk+NとしてステップS102 に戻る(S105 )。
In summary, as shown in FIG. 11, first, as initialization, R p + N−1 (0) = XL (0) T [ XL (−
1), X L (−2),..., X L (−p−N + 1)] T, and E p−1 (0) = S p−1 (0) = X L (0) = [0,
0,..., 0] T (S 100 ), and then k = 1 (S
101), then the inner product computation y the approximate vector and the input vector '(k + i) = X L (k + i) T Z (k), i = 0,
,..., N−1 are performed ( S102 ). Then, for i = 0, 1,..., N−1, equations (38), (39), (7.2), (8),
The calculation of (32) is performed for each time, and when the calculation of i = N−1 is completed (S 103 ), the expression (29) is calculated and Z
(K) is updated to Z (k + N) ( S104 ). next,
The process returns to step S102 with k set to k + N ( S105 ).

【0039】この手順に対応する機能ブロック図は図1
0に示し、図7A、図7Bと対応する部分と同一符号を
付けて示す。入力信号ベクトルから相関計算部33で式
(13)が演算され、また入力信号ベクトルから相関計
算拡張部52で式(36)が演算され、これら相関計算
部33からの相関ベクトルと、相関計算拡張部52から
の相関ベクトルの拡張部のベクトルとが相関ベクトル連
結部39で式(37)により連結されて拡張相関ベクト
ルが得られる。要は、これら相関計算部33、相関計算
拡張部52、相関ベクトル連結部53は式(38)を演
算するものであり、拡張相関ベクトル演算部56を構成
する。
A functional block diagram corresponding to this procedure is shown in FIG.
0, and the same reference numerals as those in FIGS. 7A and 7B denote the same parts. Expression (13) is calculated from the input signal vector by the correlation calculation unit 33, and Expression (36) is calculated from the input signal vector by the correlation calculation expansion unit 52. The correlation vector from the correlation calculation unit 33 and the correlation calculation expansion The extended vector of the correlation vector from the section 52 is connected to the vector of the expanded section by the equation (37) in the correlation vector connecting section 39 to obtain an expanded correlation vector. In short, the correlation calculation unit 33, the correlation calculation expansion unit 52, and the correlation vector connection unit 53 calculate Expression (38), and constitute an extended correlation vector calculation unit 56.

【0040】プレフィルタ係数計算部21で入力信号ベ
クトルと、誤差信号ベクトルとにより式(8)を演算し
てプレフィルタ係数を演算し、このプレフィルタ係数は
プレフィルタ係数平滑部31で式(30)の演算により
求められ、この拡張部分のベクトルと平滑部31よりの
平滑係数ベクトルとが平滑係数ベクトル連結部55で式
(31)の演算により連結されて拡張平滑係数ベクトル
が得られる。要は、プレフィルタ係数平滑部31、平滑
係数拡張部54、平滑係数ベクトル連結部55は式(3
2)を演算する拡張平滑係数ベクトル計算部57を構成
している。
The pre-filter coefficient calculator 21 calculates equation (8) from the input signal vector and the error signal vector to calculate a pre-filter coefficient. The pre-filter coefficient is calculated by the pre-filter coefficient smoother 31 as equation (30). ), And the vector of the extended portion and the smoothing coefficient vector from the smoothing unit 31 are connected by the operation of the equation (31) by the smoothing coefficient vector connecting unit 55 to obtain an extended smoothing coefficient vector. In short, the pre-filter coefficient smoothing unit 31, the smoothing coefficient expanding unit 54, and the smoothing coefficient vector connecting unit 55 are expressed by the formula (3)
An extended smoothing coefficient vector calculator 57 for calculating 2) is configured.

【0041】拡張相関ベクトル演算部56よりの拡張相
関ベクトルと拡張平滑係数ベクトル計算部57よりの拡
張平滑係数ベクトルとの内積演算、つまり、式(39)
の右辺第2項の演算がなされる。平滑係数拡張部54よ
りの拡張部分ベクトルが近似的フィルタ係数ブロック更
新部51へ入力されて式(30)が演算される。この演
算結果の近似的フィルタ係数と入力ベクトルとの内積演
算がブロックフィルタリング部41で行われ、その演算
結果と内積演算計算部35からの演算結果とが出力合成
部34で加算されて出力信号とされる。ブロックフィル
タリング部41、近似的フィルタ係数ブロック更新部5
1はN時刻ごとに演算され、その他の各部は各時刻ごと
に行われ、拡張平滑係数ベクトル部57では、ブロック
フィルタリング部41で演算され、次の演算まで各時刻
ごとに字数がpから1次づつ拡張され、このことが繰り
返され、拡張相関ベクトル計算部56では、常時、拡張
平滑係数ベクトルの最大次数p+N−1と同一次数の相
関ベクトルが演算され内積演算計算部35に対しては、
拡張平滑係数ベクトル計算部57よりのその時刻での拡
張平滑係数ベクトルの字数と同一次数分が入力される。
The inner product operation of the extended correlation vector from the extended correlation vector operation unit 56 and the extended smooth coefficient vector from the extended smooth coefficient vector calculation unit 57, that is, equation (39)
Is performed on the second term on the right side of. The extended partial vector from the smoothing coefficient extending unit 54 is input to the approximate filter coefficient block updating unit 51, and the equation (30) is calculated. An inner product operation between the approximate filter coefficient of the operation result and the input vector is performed by the block filtering unit 41, and the operation result and the operation result from the inner product operation calculation unit 35 are added by the output synthesis unit 34, and the output signal and Is done. Block filtering section 41, approximate filter coefficient block updating section 5
1 is calculated every N times, the other parts are performed every time, and the extended smoothing coefficient vector part 57 is calculated by the block filtering part 41, and the number of characters is changed from p to primary at each time until the next calculation. This is repeated, and this is repeated. In the extended correlation vector calculation unit 56, a correlation vector of the same order as the maximum order p + N-1 of the extended smoothing coefficient vector is always calculated.
The number of characters of the same degree as the number of characters of the extended smoothing coefficient vector at that time from the extended smoothing coefficient vector calculator 57 is input.

【0042】以上説明した、毎時刻フィルタ係数を修正
する射影法と同じ出力を持つブロック射影法の演算量を
求める。まず、同方法の手順を示した図11のS
102 は、3.2.4<A>で説明したように、FFTを
用いた高速畳み込みが利用できその演算量は、約8(M
+2)Nlog2 2N+8NMであり、1時刻当たりで
は、8(M+2)log2 2N+8Mである。S103
は、1時刻当たり、式(38)に2(N+p−2)回、
式(39)にp+N/2回、式(7.2)にp回、式
(8)には15p回、式(32)には、p回の演算が必
要であり、合計すると2.5N+20pとなる。S104
は3.2.4<A>で説明した要領でFFTを用いて高
速に計算できる。つまり、式(29)は式(20)と同
様に次のようにかけるので、 Z(k+N)m = Z(k)m +μF-1[F[X2N(k+N−p−mN)] ★F[S(k+N−1)p,N+p-1 ]] m=0,1,…,L/N−1 (41) データ長が2NのX2N(k+N−p)をFFTするのに
1回、S(k+N−1)にN個0を付加したベクトルを
長さ2NのデータのFFTが1回、そして、逆FFTが
L/N(=M)回必要である。また、複素数の積和演算
が2MN回必要である。これら、FFT、逆FFT、複
素数の積和演算に要する演算量は約8(M+2)Nlo
2 2N+8NMであり、1時刻当たりでは、8(M+
2)log 2 2N+8Mである。以上より、S102 、S
103 そしてS104 に要する1時刻当たりの演算量をTと
かくと、 T=16(M+2)log2 (2N)+2.5N+16M+20p (42) と、見積られる。
As described above, the filter coefficient for each time is corrected.
The complexity of the block projection method with the same output as the projection method
Ask. First, S in FIG.
102As described in 3.2.4 <A>,
The high-speed convolution used can be used, and the amount of computation is about 8 (M
+2) NlogTwo2N + 8NM, per hour
Is 8 (M + 2) logTwo2N + 8M. S103so
Is (2 + N−2) times in equation (38) per time,
Equation (39) is given by p + N / 2 times, Equation (7.2) is given p times,
(8) requires 15p computations, and equation (32) requires p computations.
It is important, and the total is 2.5N + 20p. S104
Is high using FFT as described in 3.2.4 <A>.
It can be calculated quickly. That is, equation (29) is the same as equation (20).
, So that Z (k + N)m= Z (k)m+ ΜF-1[F [X2N(K + N-p-mN)] ★ F [S (k + N-1)p, N + p-1]] M = 0, 1,..., L / N-1 (41) X having a data length of 2N2NTo FFT (k + N-p)
Once, a vector obtained by adding N zeros to S (k + N-1)
One FFT of 2N length data and one inverse FFT
L / N (= M) times are required. In addition, the product-sum operation of complex numbers
Is required 2MN times. These FFT, inverse FFT,
The operation amount required for the product-sum operation of prime numbers is about 8 (M + 2) Nlo
gTwo2N + 8NM, and 8 (M +
2) log Two2N + 8M. From the above, S102, S
103And S104The amount of computation per time required for
Thus, T = 16 (M + 2) logTwo(2N) + 2.5N + 16M + 20p (42)

【0043】[0043]

【発明が解決しようとする課題】従来の毎時刻フィルタ
係数を修正する射影法(以下、従来法)と同じ出力y
(k)を持つブロック射影法では、演算量Tを最小にす
るブロック長が存在し、それ以上に長いブロック長で
は、演算量の低減効果が小さくなるか、または無くなる
という問題点がある。この理由は、式(38)で計算さ
れる拡張相関ベクトルRN+p-2 の時間更新に要する演算
量2Nと式(39)右辺第2項で計算される拡張相関ベ
クトルと拡張平滑係数ベクトルの積に要する演算量0.
5Nがブロック長Nに比例しているので、ブロック長N
を長くするとともに増加することにある。式を用いれ
ば、式(42)のTのブロック長Nに関して微係数が正
となることで分かる。
The output y is the same as that of the conventional projection method for correcting the hourly filter coefficient (hereinafter, the conventional method).
In the block projection method having (k), there is a block length that minimizes the calculation amount T, and a longer block length has a problem that the effect of reducing the calculation amount is reduced or eliminated. The reason for this is that the amount of computation 2N required for updating the extended correlation vector R N + p−2 calculated by the equation (38), the extended correlation vector calculated by the second term on the right side of the equation (39), and the extended smoothing coefficient vector The amount of computation required for the product of
Since 5N is proportional to the block length N, the block length N
Is to increase with lengthening. Using the equation, it can be seen that the differential coefficient is positive with respect to the block length N of T in equation (42).

【0044】 ∂T/∂N=16((−L/N2 )log2 (2N) +((L/N)+2)/(Nln2)) +2.5−16(L/N2 ) =N-2(16(−Llog2 (2N) +(L+2N)/ln2)+2.5N2 −16L) (43) N-2は常に正であり、16(−Llog2 (2N)〜+
(L+2N)/ln2)+2.5N2 −16LはL>>
Nでは負の値をとるが、Nが大きくなるとN、N 2 の項
に比べてlog2 (2N)の項が無視できて、下に凸な
Nの2次式とみなせるので、値は正になる。つまり、演
算量はN<<Lでは減少するが、あるN以上では、増加
する。
∂T / ∂N = 16 ((−L / NTwo) LogTwo(2N) + ((L / N) +2) / (Nln2)) + 2.5-16 (L / NTwo) = N-2(16 (−LlogTwo(2N) + (L + 2N) / ln2) + 2.5NTwo-16L) (43) N-2Is always positive and 16 (-LlogTwo(2N)-+
(L + 2N) / ln2) + 2.5NTwo-16L is L >>
N takes a negative value, but when N increases, N, N TwoSection
Log compared toTwo(2N) term can be ignored,
Since it can be regarded as a quadratic expression of N, the value is positive. That is,
The complexity decreases at N << L, but increases at a certain N or more.
I do.

【0045】フィルタ長Lが与えられたときに、演算量
Tが最小となるNは、式(43)の右辺が0となるブロ
ック長Nである。式(43)の右辺を0とおいた方程式
は、以下に示すようにNに関する再帰計算により求める
ことができる。まず、式(43)の右辺を0とおいた方
程式をNの2次式とみなしてとく。 N=[16/ln2+4√(1/ln2)2+2.5L(log2(2N)-1/ln2+1) ]/2.5 =9+1.6 √2.5Llog2(2N) =9+2.5 √Llog2(2N) (44) 式(44)の左辺のブロック長Nを右辺に代入仕直すこ
とで、再帰計算を行う。i回目の再帰計算によるブロッ
ク長NをN(i)と表わすことにすると式(44)は次
式になる。
When the filter length L is given, N at which the amount of operation T is the minimum is the block length N at which the right side of equation (43) becomes zero. An equation in which the right side of equation (43) is set to 0 can be obtained by recursive calculation regarding N as shown below. First, an equation in which the right side of equation (43) is set to 0 is regarded as a quadratic equation of N. N = [16 / ln2 + 4√ (1 / ln2) 2 + 2.5L (log 2 (2N) -1 / ln2 + 1)] /2.5 = 9 + 1.6 √2.5Llog 2 (2N) = 9 + 2.5 √ Llog 2 (2N) (44) The recursive calculation is performed by substituting the block length N on the left side of equation (44) for the right side. If the block length N obtained by the i-th recursive calculation is expressed as N (i), equation (44) becomes the following equation.

【0046】 N(i+1)=9+2.5√Llog2 (2N(i)) (45)N (i + 1) = 9 + 2.5√Llog 2 (2N (i)) (45)

【0047】[0047]

【課題を解決するための手段】この発明では、上記の課
題に対して、従来法における、式(40)で計算される
出力計算、式(29)で計算される近似的フィルタ係数
Zの更新において異なるブロック長を用いることで解決
を図り、従来法では得られない演算量の低減や遅延量の
短縮を可能にするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention solves the above problems by calculating the output calculated by the equation (40) and updating the approximate filter coefficient Z calculated by the equation (29) in the conventional method. Is to solve the problem by using different block lengths, thereby making it possible to reduce the amount of computation and the amount of delay that cannot be obtained by the conventional method.

【0048】この発明によれば、入力信号を可変フィル
タ処理し、その出力信号と所望信号との誤差信号を求
め、その誤差信号のパワーを最小とするように、上記可
変フィルタの特性を適応的に制御する方法において、上
記入力信号ベクトルの自己相関行列の逆行列と、上記誤
差信号ベクトルとの積に相当する演算を行ってプレフィ
ルタ係数ベクトルを求める第1ステップと、上記プレフ
ィルタ係数ベクトルを平滑化して平滑係数ベクトルを得
る第2ステップと、上記平滑係数ベクトルの要素を加重
係数として、上記入力信号ベクトルの方向に近似的フィ
ルタ係数ベクトルを修正する第3ステップと、上記入力
信号ベクトルと上記近似的フィルタ係数ベクトルとの内
積演算を行う第4ステップと、上記入力信号ベクトルの
自己相関ベクトルを求める第5ステップと、上記平滑係
数ベクトルと上記自己相関ベクトルとの内積演算を行う
第6ステップと、上記第4ステップで得られた内積演算
結果と、上記第6ステップで得られた内積演算結果とを
加算して上記出力信号を得る第7ステップとを有するも
のであって、上記第3ステップの修正及び上記第4ステ
ップの演算はそれぞれN1 、N2 時刻(N1 、N2 は2
以上の整数、N1 ≠N2 )ごとに行い、上記第3、第4
ステップ以外の各ステップは各時刻ごとに演算を行い、
上記第3ステップの演算が行われるごとに、次に上記第
3ステップの演算されるまでの各時刻において、上記第
2ステップで得る上記平滑係数ベクトルの次数を1ずつ
増加し、次の第3ステップの演算時刻での演算でもとの
次式に戻し、上記第5ステップでは上記平滑係数ベクト
ルの最大次数と等しい次数の上記自己相関ベクトルを演
算し、上記第6ステップでは上記平滑係数ベクトルの次
数と等しい次数だけ上記第5ステップで得られた自己相
関ベクトルから用いることを特徴とする。
According to the present invention, the input signal is subjected to the variable filter processing, the error signal between the output signal and the desired signal is obtained, and the characteristic of the variable filter is adaptively adjusted so as to minimize the power of the error signal. A first step of performing an operation corresponding to a product of an inverse matrix of the autocorrelation matrix of the input signal vector and the error signal vector to obtain a prefilter coefficient vector; A second step of smoothing to obtain a smoothed coefficient vector, a third step of correcting an approximate filter coefficient vector in the direction of the input signal vector using the elements of the smoothed coefficient vector as weighting coefficients, A fourth step of performing an inner product operation with an approximate filter coefficient vector, and calculating an autocorrelation vector of the input signal vector A fifth step of calculating the inner product of the smoothing coefficient vector and the autocorrelation vector, a result of the inner product operation obtained in the fourth step, and an inner product operation obtained in the sixth step And a seventh step of adding the result to obtain the output signal. The correction of the third step and the calculation of the fourth step are performed at N 1 and N 2 times (N 1 and N 2 respectively). 2
For each of the above integers, N 1 ≠ N 2 ), the third and fourth
Each step other than the step performs an operation at each time,
Every time the calculation of the third step is performed, the order of the smoothing coefficient vector obtained in the second step is increased by one at each time until the calculation of the third step next, and the next third The operation at the operation time of the step returns to the original expression. In the fifth step, the autocorrelation vector having the same order as the maximum order of the smoothing coefficient vector is calculated. In the sixth step, the order of the smoothing coefficient vector is calculated. Is used from the autocorrelation vector obtained in the fifth step by an order equal to

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。一般にブロック処理を行う適応アルゴリズムに
おいては、ブロック処理により演算量を低減可能な計算
ステップが2箇所ある。先に述べた毎時刻適応フィルタ
を修正する射影法と同じ出力を持つブロック射影法にお
いては、図11中のS102 で式(40)により計算され
る出力計算と図11中S104 で式(29)で計算される
近似的フィルタ係数Zの更新である。ところで、先に述
べた従来法において課題となった、長いブロック長Nに
対して演算低減効果が小さくなる理由は式(38)で計
算される拡張相関ベクトルRN+p-2 の時間更新に要する
演算量2Nと式(39)右辺第2項で計算される拡張相
関ベクトルと拡張平滑係数ベクトルの積に要する演算量
0.5Nがブロック長Nに比例しているので、ブロック
長Nを長くするとともに増加することであった。これら
ブロック長に比例して増加する演算は近似的フィルタの
更新をブロック長の間だけ保留しているために生じてい
る。そこで、上記の2箇所のブロック処理において異な
るブロック長を用いることで上記の課題を解決すること
ができる。
Embodiments of the present invention will be described below. Generally, in an adaptive algorithm that performs block processing, there are two calculation steps that can reduce the amount of calculation by block processing. In block projection method having the same output as the projection algorithm to correct each time the adaptive filter mentioned above, wherein the output calculation and 11 in S 104 as calculated by the equation (40) in S 102 in FIG. 11 ( This is the update of the approximate filter coefficient Z calculated in 29). By the way, the reason why the operation reduction effect becomes smaller with respect to the long block length N, which has been a problem in the above-described conventional method, is that the extended correlation vector R N + p−2 calculated by Expression (38) is updated over time. Since the required operation amount 2N and the operation amount 0.5N required for multiplying the extended correlation vector calculated by the second term on the right side of the equation (39) and the extended smoothing coefficient vector are proportional to the block length N, the block length N is increased. It was to increase with time. The calculation that increases in proportion to the block length occurs because the update of the approximate filter is suspended only for the block length. Therefore, the above problem can be solved by using different block lengths in the above two block processes.

【0050】二つのブロック処理におけるブロック長を
独立したことにより、この発明法の処理は従来法と処理
順序または処理のタイミングにおいて異なったものとな
る。出力の計算でのブロック長をN1 、近似的フィルタ
係数更新でのブロック長をN 2 と書くと、式(40),
(39),(7.2),(8),(32)そして(2
9)で与えられる従来法での処理に対応して、本発明法
の処理は以下のようになる。
The block length in the two block processing is
Being independent, the process of the present invention is different from the conventional process.
May differ in order or timing of processing
You. The block length in the output calculation is N1, Approximate filter
Block length in coefficient update is N TwoEquation (40),
(39), (7.2), (8), (32) and (2)
Corresponding to the processing by the conventional method given in 9), the method of the present invention
Is as follows.

【0051】 y′(k1 +i)=XL (k2 +i)T Z(k2 ), i=0,…,N1 −1 (46) RN2+p-2(k1 )=RN2+p-2(k−1) +x(k1 )XN2+p-2(k1 −1) −x(k1 −L)XN2+p-2(k1 −L−1) (47) y(k1 )=y′(k1 )+Rn2+p-1(k1 T n2+p-1(k1 −1) (48) e(k1 )=d(k1 )−y(k1 ) (49) G(k1 )=[XLp(k1 T Lp(k1 )]-1p (k1 ) (51) Z(k2 +N2 )=Z(k2 ) +XL,N2(k2 +N2 −p)SN2+p-1(k+N2 −1)p-N2+p-1 (53) ここで、k2 は近似的フィルタ係数Zの修正に関する時
刻の指標であり、k1 はその他の変数の時刻の指標であ
る。また、n2 =k1 mod N2 −1なる値をもつ変
数である。図1はこの発明法の計算手順を示している。
まず、初期化として、 Rp+N2-1(0)=XL (0) T [XL (-1), XL (-2),
…, XL (-p-N2+1) ]Tp-1 (0)=[0,0,…,0]TL-1 (1)=[0,0,…,0]Tp-1 (0)=[y(0),y(−1),…,y(−p
+2)]T とし(S0 )、次にk1=k2=1,n2=0とし(S
1 )、次に、もし、k1mod N1 =1であるかの判
定をし(C1 )、判定C1 が真であれば、入力ベクトル
と近似的フィルタ係数との内積演算 y′(k1 +i)=XL (k2 +i)T Z(k2 ), i=0,…,N1 −1 (S2 )を行う。その後、式(47),(48),(4
9),(50),(51),(52)と順次計算をおこ
ない(S3 )、次に、k1 とn2 を1増やし(S 4 )、
次に、もし、k1 mod N2 =1であるかの判定をし
(C2 )、判定C 2 が真であれば、近似的フィルタ係数
Zの修正(S5 ) Z(k2 +N2 )=Z(k2 )+XL,N2(k2 +N2
p)SN2+p-1(k+N2 −1)p-N2+p-1 を行い、k2 をN2 だけ増やし、n2 を0にする
(S6 )。次に判定C1に戻る。
Y ′ (k1+ I) = XL(KTwo+ I)TZ (kTwo), I = 0, ..., N1-1 (46) RN2 + p-2(K1) = RN2 + p-2(K-1) + x (k1) XN2 + p-2(K1-1) -x (k1-L) XN2 + p-2(K1−L-1) (47) y (k1) = Y '(k1) + Rn2 + p-1(K1)TSn2 + p-1(K1-1) (48) e (k1) = D (k1) -Y (k1) (49) G (k1) = [XLp(K1)TXLp(K1)]-1Ep(K1) (51) Z (kTwo+ NTwo) = Z (kTwo) + XL, N2(KTwo+ NTwo-P) SN2 + p-1(K + NTwo-1)p-N2 + p-1 (53) where kTwoIs related to the modification of the approximate filter coefficient Z
Time index, k1Is the time indicator for the other variables.
You. Also, nTwo= K1mod NTwoVariable with a value of -1
Is a number. FIG. 1 shows a calculation procedure according to the present invention.
First, as initialization, Rp + N2-1(0) = XL(0)T[XL(-1), XL(-2),
…, XL(-p-NTwo+1)]T Sp-1(0) = [0,0, ..., 0]T ZL-1(1) = [0,0, ..., 0]T Ep-1(0) = [y (0), y (-1), ..., y (-p
+2)]T And (S0), And then set k1 = k2 = 1 and n2 = 0 (S
1), Then, if k1mod N1Judgment whether = 1
Set (C1), Judgment C1Is true, the input vector
Product operation y '(k1+ I) = XL(KTwo+ I)TZ (kTwo), I = 0, ..., N1-1 (STwo)I do. Thereafter, equations (47), (48), and (4)
9), (50), (51), and (52) are sequentially calculated.
No (SThree), Then k1And nTwoIs increased by 1 (S Four),
Then, if k1mod NTwo= 1
(CTwo), Judgment C TwoIs true, approximate filter coefficients
Modification of Z (SFive) Z (kTwo+ NTwo) = Z (kTwo) + XL, N2(KTwo+ NTwo
p) SN2 + p-1(K + NTwo-1)p-N2 + p-1 And kTwoTo NTwoIncrease by nTwoTo 0
(S6). Next, the process returns to the determination C1.

【0052】この手順に対応する機能ブロック図は図2
に示し、図7A、図7Bと対応する部分と同一符号を付
けて示す。図2のユニットは、従来法の機能ブロック図
である図11中のユニットと機能は同じだが動作の順序
が異なっている。この発明の演算量を見積る。まず、同
方法の手順を示した図1のS2 は、従来法で説明したよ
うに、FFTを用いた高速畳み込みが利用でき、その演
算量は、約T0 =8(M1 +2)N1 log2 2N1
8N1 1 であり、1時刻当たりでは、T0 /N1 =8
(M1 +2)log2 2N1 +8M1 である。ここで、
L=N1 1 である。S3 では、1時刻当たり、式(4
7)に2(N2 +p−2)回、式(48)にp+N2
2回、式(50)にp回、式(51)には15p回、式
(52)には、p回の演算が必要であり、合計すると
2.5N2 +20pとなる(Tc =N2 (2.5N2
20p)と定義しておく)。S5 に要する演算量は従来
法で説明したように、L=N2 2 とすれば、約Tu
8(M2 +2)N2 log2 2N2 +8N2 2 であ
り、1時刻当たりでは、Tu /N2 =8(M2 +2)l
og2 2N2 +8M2 である。以上より、この発明法の
実行に要する演算量をTとかくと、TはS2 、S3 、そ
してS5 に要する1時刻当たりの演算量の和として、 T=T0 /N1 +TC /N2 +Tu /N2 =8(M1 +2)log2 (2N1 ) +8(M2 +2)log2 (2N2 ) +2.5N2 +8M1 +8M2 +20p (54) と、見積られる。図3に式(42)によって計算した演
算量Tとブロック長N1,N2 との関係の例を示した。
条件は、フィルタ長はL=4096、ブロック長N1
2 は128,256,512,1024,2048で
ある。同図で、ΔはN1 =N2 なる従来法により可能な
演算量であり、ブロック長が512で演算量が最低で、
ブロック長がそれより短くても長くても演算量が増加す
る。一方、□はN1 ≠N2 なるこの発明法による演算量
であり、ブロック長N1 を長くするとともに、演算量は
低減し、ブロック長N1 =1024,2048では、等
ブロック長の従来法の場合の最小演算量より少なくする
ことが可能である。N2 を変化させた場合、N2 =25
6で何れのN1 に対しても最小となる。図3より、この
発明が従来法に比べて演算量が少なくなるのは、ブロッ
ク長N1 が、式(45)で計算される従来法の最小演算
量を与えるブロック長Nより長い場合である。L=40
96のこの例では、式(45)の再帰計算をN(0)=
512なる初期値で開始し、N=487を得る。
A functional block diagram corresponding to this procedure is shown in FIG.
7A and 7B, and are denoted by the same reference numerals. The unit in FIG. 2 has the same function as the unit in FIG. 11 which is a functional block diagram of the conventional method, but the order of operation is different. Estimate the operation amount of the present invention. First, S 2 of Figure 1 showing a procedure of the method, as described in the conventional method, FFT fast convolution are available with, the calculation amount is about T 0 = 8 (M 1 +2 ) N 1 log 2 2N 1 +
8N 1 M 1 , and per time T 0 / N 1 = 8
A (M 1 +2) log 2 2N 1 + 8M 1. here,
L = N 1 M 1 . In S 3 , the expression (4)
7) 2 (N 2 + p−2) times, and equation (48) shows p + N 2 /
The calculation needs to be performed twice, p times in equation (50), 15p times in equation (51), and p times in equation (52), and the total is 2.5N 2 + 20p (T c = N 2 (2.5N 2 +
20p)). Calculation amount required for the S 5, as described in the conventional method, if L = N 2 M 2, about T u =
8 (M 2 +2) a N 2 log 2 2N 2 + 8N 2 M 2, 1 in per time, T u / N 2 = 8 (M 2 +2) l
og 2 2N 2 + 8M 2 . As described above, when the amount of operation required to execute the present invention is described as T, T is the sum of the amount of operation per time required for S 2 , S 3 , and S 5 , and T = T 0 / N 1 + T C / N 2 + T u / N 2 = 8 (M 1 +2) log 2 (2N 1 ) +8 (M 2 +2) log 2 (2N 2 ) + 2.5N 2 + 8M 1 + 8M 2 + 20p (54) FIG. 3 shows an example of the relationship between the calculation amount T calculated by the equation (42) and the block lengths N 1 and N 2 .
The conditions are: filter length L = 4096, block length N 1 ,
N 2 is a 128,256,512,1024,2048. In the figure, Δ is the amount of calculation possible by the conventional method of N 1 = N 2 , the block length is 512 and the amount of calculation is the minimum,
The calculation amount increases whether the block length is shorter or longer. Meanwhile, □ is a computation amount by N 1 ≠ N 2 becomes the present invention method, with a longer block length N 1, the amount of computation is reduced, the block length N 1 = 1024, 2048, conventional methods of equal block length It is possible to make it smaller than the minimum calculation amount in the case of. When N 2 is changed, N 2 = 25
6 is the minimum for any N 1 . From FIG. 3, it can be seen that the operation amount of the present invention is smaller than that of the conventional method when the block length N 1 is longer than the block length N which gives the minimum operation amount of the conventional method calculated by the equation (45). . L = 40
In this example of 96, the recursive calculation of equation (45) is given by N (0) =
Starting with an initial value of 512, we get N = 487.

【0053】また、通常は演算量が規定され、その範囲
で可能なだけ長いフィルタ長を実装するので、フィルタ
長を演算量の関数として表わす方が便利なこともある。
式(42)にL=N1 1 、L=N2 2 を代入しフィ
ルタ長Lについて解くと次式を得る。 L=[T-16log2(2N1)-16log2(2N2)-2.5N2-20p ] /[8(log2(2N1)+1)/N1+8(log2(2N2)+1)/N2] (55) 図4に式(55)によって計算した、フィルタ長Lとブ
ロック長N1 ,N2 との関係の例を示した。条件は演算
量はT=8000、ブロック長N1 ,N2 は128,2
56,512,1024,2048,4096である。
同図で、ΔはN1=N2 なる従来法により可能なフィル
タ長であり、ブロック長N1 が1024でフィルタ長が
最長で、ブロック長がそれより短くても長くても演算量
が増加する。特に、ブロック長N1 が4096以上では
L>0となる解がない。一方、□はN1 ≠N2 なるこの
発明法によるフィルタ長であり、ブロック長N1 を長く
するとともに、フィルタ長が長くなり、ブロック長N1
=2048以上では、等ブロック長の従来法の場合の最
長フィルタ長より長いフィルタ長を実装することが可能
である。
Since the amount of calculation is usually defined and a filter length as long as possible within the range is implemented, it may be more convenient to express the filter length as a function of the amount of calculation.
By substituting L = N 1 M 1 and L = N 2 M 2 into equation (42) and solving for the filter length L, the following equation is obtained. L = [T-16log 2 (2N 1 ) -16log 2 (2N 2 ) -2.5N 2 -20p] / [8 (log 2 (2N 1 ) +1) / N 1 +8 (log 2 (2N 2 ) +1) / N 2 ] (55) FIG. 4 shows an example of the relationship between the filter length L and the block lengths N 1 and N 2 calculated by the equation (55). The condition is that the calculation amount is T = 8000 and the block lengths N 1 and N 2 are 128,2.
56, 512, 1024, 2048, and 4096.
In the figure, Δ is a filter length that can be obtained by the conventional method of N 1 = N 2. The block length N 1 is 1024, the filter length is the longest, and the calculation amount increases even if the block length is shorter or longer. I do. In particular, the block length N 1 does not L> 0 and becomes solution at 4096 or higher. On the other hand, □ is a filter length according to the present invention, which satisfies N 1 ≠ N 2. As the block length N 1 increases, the filter length increases, and the block length N 1
In the case of = 2048 or more, it is possible to implement a filter length longer than the longest filter length in the case of the conventional method having an equal block length.

【0054】つぎに、ブロック処理を行うことによるフ
ィルタ出力y(k)が遅延する時間を考える。この遅延
時間をDと表わすと、図5より、次式で見積られること
がわかる。 D=N1 +T0 /T ,N1 >N2 =(2T0 +Tc +Tu )/T ,N 1 2 (56) 図5Cに式(56)によって計算した出力遅延時間Dと
ブロック長N2 との関係の例を示した。条件はフィルタ
長L=4096、ブロック長N1 ,N2 は128,25
6,512,1024,2048である。同図で、Δは
1 =N2 なる従来法による出力遅延時間であり、□は
1 ≠N2 なるこの発明法による出力遅延時間であり、
ブロック長N1 は各々のN2 について、下から128,
256,512,1024,2048である。N2 が2
56以上では、この発明法は従来法より短い出力遅延時
間を実現できることがわかる。
Next, consider the time when the filter output y (k) is delayed by performing the block processing. If this delay time is represented by D, it can be seen from FIG. D = N 1 + T 0 / T, N 1 > N 2 = (2T 0 + T c + T u ) / T, N 1 < N 2 (56) The output delay time D and the block calculated by the equation (56) in FIG. an example of a relationship between the length N 2. The conditions are filter length L = 4096, and block lengths N 1 and N 2 are 128 and 25.
6, 512, 1024, and 2048. In the figure, Δ is the output delay time according to the conventional method of N 1 = N 2 , □ is the output delay time according to the present invention of N 1 ≠ N 2 ,
The block length N 1 is 128 from the bottom for each N 2 ,
256, 512, 1024, and 2048. N 2 is 2
Above 56, it can be seen that the method of the present invention can achieve a shorter output delay time than the conventional method.

【0055】以上説明したこの発明法の特徴は、N1
2 とすることにより、従来の毎時刻フィルタを修正す
る射影法と同じ出力をもつブロック射影法より少ない演
算量で実行できる、いいかえると、同じ演算量でより長
いフィルタ長を使用でき、その結果、誤差信号のパワー
がより減少することである。また、出力遅延時間を従来
法より短くすることもでき、この場合はN2 >N1 であ
って、フィルタ係数の更新周期が長くなるため、途中で
エコーキャンセラの場合はダブルトークなどの異常を検
出したら、その時の更新を中止する処理も可能となる。
The feature of the present invention described above is that N 1
By setting N 2 , it is possible to execute with a smaller amount of computation than the block projection method having the same output as the conventional projection method for modifying the time-of-day filter. In other words, a longer filter length can be used with the same computation amount. , The power of the error signal is further reduced. Also, the output delay time can be made shorter than that of the conventional method. In this case, since N 2 > N 1 and the update cycle of the filter coefficient becomes long, in the case of an echo canceller, abnormalities such as double talk may occur. Upon detection, it is also possible to perform a process of canceling the update at that time.

【0056】実施例 第1の例は、音響エコーキャンセラである。図12Aは
この発明の方法を適応した音響エコーキャンセラの機能
構成を示す。入力信号x(k)として音声信号がフィル
タリング部11、フィルタ係数更新部12、スピーカ6
1へ供給され、マイクロホン62の出力が所望信号d
(k)として差回路13へ供給される。スピーカ61か
ら音響信号通路、いわゆるエコー伝達経路63を通じて
マイクロホン62へ達する信号が音響エコーであり、適
応フィルタ(フィルタリング部)11の出力信号y
(k)に推定エコー、推定誤差e(k)に残留エコーが
対応している。
Embodiment 1 The first example is an acoustic echo canceller. FIG. 12A shows a functional configuration of an acoustic echo canceller to which the method of the present invention is applied. As the input signal x (k), the audio signal is converted by the filtering unit 11, the filter coefficient updating unit 12, the speaker 6
1 and the output of the microphone 62 is
(K) is supplied to the difference circuit 13. A signal reaching the microphone 62 from the speaker 61 through an acoustic signal path, that is, a so-called echo transmission path 63 is an acoustic echo, and an output signal y of the adaptive filter (filtering unit) 11.
(K) corresponds to the estimated echo, and the estimation error e (k) corresponds to the residual echo.

【0057】音響エコーキャンセラは、テレビ会議シス
テム等の拡声通話系において、ハウリングや、エコーを
防止する装置である。音響エコーキャンセラの場合、適
応フィルタ11は、スピーカ61からマイクロホン62
の間の伝達経路63を模擬する。適応フィルタ11の出
力は推定されたエコーであり、マイクロホン62で受け
たエコーから差し引くことでエコーが除去される。スピ
ーカ61からマイクロホン62の間の伝達経路63を適
応フィルタ11で模擬する場合に必要なフィルタの長さ
は数百から数千にもなり、多くの演算量が必要となる。
また、スピーカ61からマイクロホン62の間の伝達経
路63が人の動き、ドアの開閉等で変化するので、その
変化に追従できる高速な適応アルゴリズムが必要とされ
ている。
The acoustic echo canceller is a device for preventing howling and echo in a voice communication system such as a video conference system. In the case of an acoustic echo canceller, the adaptive filter 11 transmits a signal from the speaker 61 to the microphone 62.
Is simulated. The output of the adaptive filter 11 is an estimated echo, and the echo is removed by subtracting it from the echo received by the microphone 62. When the transmission path 63 between the speaker 61 and the microphone 62 is simulated by the adaptive filter 11, the length of the filter required is several hundreds to several thousands, and a large amount of calculation is required.
In addition, since the transmission path 63 between the speaker 61 and the microphone 62 changes due to movement of a person, opening and closing of a door, and the like, a high-speed adaptive algorithm that can follow the change is required.

【0058】第2の適用例は騒音制御である。図12B
に騒音制御の原理を示す。騒音制御の目的は、騒音源8
1から騒音伝達経路82を径て観測される騒音を、スピ
ーカ86から負の音(音圧がy(k)と表される時に、
−y(k)と表される音圧を、y(k)に対する負の音
と呼ぶ)を出すことにより消去しようとするものであ
る。この例では、適応フィルタ(フィルタリング部)1
1への入力信号x(k)は騒音源81の騒音をモニタマ
イクロホン84で観測した騒音であり、所望信号d
(k)は、観測地点(マイクロホン83)における騒音
であり、適応フィルタ11の出力y(k)は推定騒音で
あり、誤差信号e(k)は観測地点で、スピーカ86か
ら放射された推定騒音と騒音源から到来した騒音の音圧
が合成され、マイクロホン83の出力に得られる。適応
フィルタ11が、騒音源81から観測マイクロホン83
までの伝達経路82を良好に模擬していれば、スピーカ
86から放射される音圧−y(k)によって騒音d
(k)は消去される。
The second application example is noise control. FIG.
Shows the principle of noise control. The purpose of noise control is to control the noise source 8
The noise observed through the noise transmission path 82 from No. 1 is converted from the speaker 86 into a negative sound (when the sound pressure is expressed as y (k),
The sound pressure represented by −y (k) is called a negative sound with respect to y (k). In this example, the adaptive filter (filtering unit) 1
1 is a noise obtained by observing the noise of the noise source 81 with the monitor microphone 84, and the desired signal d
(K) is the noise at the observation point (microphone 83), the output y (k) of the adaptive filter 11 is the estimated noise, and the error signal e (k) is the estimated noise radiated from the speaker 86 at the observation point. And the sound pressure of the noise arriving from the noise source are synthesized and obtained as the output of the microphone 83. The adaptive filter 11 is connected to the observation microphone 83 from the noise source 81.
If the transmission path 82 to the transmission path 82 is well simulated, the sound pressure -y (k) radiated from the speaker 86 causes the noise d.
(K) is deleted.

【0059】以上、2つの適用例を示した。どちらの場
合にもエコー、騒音を消去するという目的を達成するた
めには、推定エコー、推定騒音が得られれば十分であ
り、エコー、騒音の伝達経路そのものを求める必要はな
い。従って、どちらの適用例でも近似的フィルタ係数を
使用するこの発明法が適用でき、従来装置と比較して演
算量を削減できる。更に演算量が多くなるが、出力y
(k)が速く得られるようにすることができる。また、
この発明は、図6Aに示したような、構成において誤差
信号e(k)のパワーを最小とする基本機能を有してい
る。従って、解決すべき問題が図6Aに示した誤差信号
のパワーの最小化としてモデル化できる全ての応用例に
対して、この発明を適用することが可能である。
The two application examples have been described above. In either case, in order to achieve the purpose of canceling the echo and the noise, it is sufficient to obtain the estimated echo and the estimated noise, and it is not necessary to obtain the transmission path of the echo and the noise. Therefore, the present invention method using an approximate filter coefficient can be applied to both application examples, and the amount of calculation can be reduced as compared with the conventional apparatus. Although the calculation amount is further increased, the output y
(K) can be obtained quickly. Also,
The present invention has a basic function of minimizing the power of the error signal e (k) in the configuration as shown in FIG. 6A. Therefore, the present invention can be applied to all applications in which the problem to be solved can be modeled as the minimization of the power of the error signal shown in FIG. 6A.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、適
応アルゴリズムの1つである毎時刻フィルタを修正する
射影法と同じ出力をもつブロック射影法において2つの
相違なるブロック長を導入し、動作手順を変更すること
により、収束速度を低下させること無く、演算量低減を
可能とする。その結果、この発明は収束の遅い従来のブ
ロック射影法等の手法が利用されていた音響エコーキャ
ンセラ装置に対して、収束速度を低下させることなく、
演算量の低減が可能となる。即ち、同一のハードウェア
規模で収束は速いが多少演算量の必要なより高い次数の
射影法の利用や、フィルタ長を長くすることが可能とな
り、より高速なエコー低減や定常時のエコーの低減の実
現が達成される。またこの発明によれば、演算量は低減
できないが出力y(k)が得られる遅延時間を短かくす
ることができ、その場合はフィルタの更新時間が長くな
り、この間にダブルトークなどの異常の発生を検出処理
を行い、検出すればフィルタの次の更新を中止するなど
の処理を行うことができる。
As described above, according to the present invention, two different block lengths are introduced in a block projection method having the same output as a projection method for correcting a time filter, which is one of adaptive algorithms, and an operation is performed. By changing the procedure, the amount of calculation can be reduced without lowering the convergence speed. As a result, the present invention does not reduce the convergence speed with respect to the acoustic echo canceller device in which a method such as the conventional block projection method having a slow convergence is used.
The amount of calculation can be reduced. In other words, it is possible to use a higher-order projection method that requires a little computational effort but to use a higher-order projection method, and to increase the filter length with the same hardware scale, thereby enabling faster echo reduction and steady-state echo reduction. Is achieved. According to the present invention, the amount of calculation cannot be reduced, but the delay time for obtaining the output y (k) can be shortened. In this case, the update time of the filter becomes longer, and during this time, abnormalities such as double talk may occur. When the occurrence is detected, a process of stopping the next update of the filter if detected can be performed.

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

【図1】この発明の実施例を示す流れ図。FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例を適用した装置の機能構成を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of an apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.

【図3】フィルタ長を一定とした時のブロック長N1
2 と演算量Tの関係を示す図。
FIG. 3 shows a block length N 1 when a filter length is fixed,
Diagram showing the relationship N 2 and calculation amount T.

【図4】演算量を一定とした時のブロック長N1 ,N2
とフィルタ長Lとの関係を示す図。
FIG. 4 shows block lengths N 1 and N 2 when the calculation amount is fixed.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the filter length and the filter length L.

【図5】A及びBはそれぞれ演算実行時間と出力遅延時
間とを示す図、Cはブロック長N1 ,N2 と出力遅延時
間Dとの関係を示す図である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the operation execution time and the output delay time, respectively, and C is a diagram showing the relationship between the block lengths N 1 and N 2 and the output delay time D;

【図6】Aは適応フィルタを用いた適応制御系を示す
図、Bは従来の射影法を用いた制御の機能構成を示す図
である。
6A is a diagram illustrating an adaptive control system using an adaptive filter, and FIG. 6B is a diagram illustrating a functional configuration of control using a conventional projection method.

【図7】Aは従来の高速射影法を用いた制御の機能構成
を示す図、Bは従来のブロック射影法を用いた制御の機
能構成を示す図である。
7A is a diagram showing a functional configuration of control using a conventional high-speed projection method, and FIG. 7B is a diagram showing a functional configuration of control using a conventional block projection method.

【図8】従来の高速射影法を用いた制御の計算手順を示
す流れ図。
FIG. 8 is a flowchart showing a calculation procedure of control using a conventional high-speed projection method.

【図9】従来のブロック法を用いた制御の計算手順を示
す流れ図。
FIG. 9 is a flowchart showing a calculation procedure of control using a conventional block method.

【図10】従来の毎時刻フィルタを修正する射影法と同
じ出力をもつブロック射影法を用いた制御の機能構成を
示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a functional configuration of control using a block projection method having the same output as a conventional projection method for correcting a time filter.

【図11】従来の毎時刻フィルタを修正する射影法と同
じ出力をもつブロック射影法を用いた制御の計算手順を
示す流れ図。
FIG. 11 is a flowchart showing a calculation procedure of control using a block projection method having the same output as a conventional projection method for correcting a time filter.

【図12】Aはこの発明を音響エコーキャンセラに適用
した機能構成を示す図、Bはこの発明を騒音制御に適用
した機能構成を示す図である。
12A is a diagram illustrating a functional configuration in which the present invention is applied to an acoustic echo canceller, and FIG. 12B is a diagram illustrating a functional configuration in which the present invention is applied to noise control.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号を可変フィルタ処理し、その出
力信号と所望信号との誤差信号を求め、その誤差信号の
パワーを最小とするように、上記可変フィルタの特性を
適応的に制御する方法において、 上記入力信号ベクトルの自己相関行列の逆行列と、上記
誤差信号ベクトルとの積に相当する演算を行ってプレフ
ィルタ係数ベクトルを求める第1ステップと、上記プレ
フィルタ係数ベクトルを平滑化して平滑係数ベクトルを
得る第2ステップと、 上記平滑係数ベクトルの要素を加重係数として、上記入
力信号ベクトルの方向に近似的フィルタ係数ベクトルを
修正する第3ステップと、 上記入力信号ベクトルと上記近似的フィルタ係数ベクト
ルとの内積演算を行う第4ステップと、 上記入力信号ベクトルの自己相関ベクトルを求める第5
ステップと、 上記平滑係数ベクトルと上記自己相関ベクトルとの内積
演算を行う第6ステップと、 上記第4ステップで得られた内積演算結果と、上記第6
ステップで得られた内積演算結果とを加算して上記出力
信号を得る第7ステップとを有するものであって、 上記第3ステップの修正及び上記第4ステップの演算は
それぞれN1 、N2 時刻(N1 、N2 は2以上の整数、
1 ≠N2 )ごとに行い、 上記第3、第4ステップ以外の各ステップは各時刻ごと
に演算を行い、 上記第3ステップの演算が行われるごとに、次に上記第
3ステップの演算されるまでの各時刻において、上記第
2ステップで得る上記平滑係数ベクトルの次数を1ずつ
増加し、次の第3ステップの演算時刻での演算でもとの
次式に戻し、 上記第5ステップでは上記平滑係数ベクトルの最大次数
と等しい次数の上記自己相関ベクトルを演算し、 上記第6ステップでは上記平滑係数ベクトルの次数と等
しい次数だけ上記第5ステップで得られた自己相関ベク
トルから用いることを特徴とする適応的制御方法。
1. A method of performing variable filter processing on an input signal, obtaining an error signal between the output signal and a desired signal, and adaptively controlling characteristics of the variable filter so as to minimize the power of the error signal. A first step of obtaining a prefilter coefficient vector by performing an operation corresponding to a product of an inverse matrix of an autocorrelation matrix of the input signal vector and the error signal vector; and smoothing the prefilter coefficient vector by smoothing. A second step of obtaining a coefficient vector, a third step of correcting an approximate filter coefficient vector in the direction of the input signal vector using the elements of the smooth coefficient vector as weighting coefficients, and the input signal vector and the approximate filter coefficient A fourth step of calculating an inner product of the input signal vector and a fifth step of obtaining an autocorrelation vector of the input signal vector
A step of performing an inner product operation of the smoothing coefficient vector and the autocorrelation vector; a result of the inner product operation obtained in the fourth step;
A seventh step of adding the inner product operation result obtained in the step to obtain the output signal, wherein the modification of the third step and the operation of the fourth step are performed at N 1 and N 2 times, respectively. (N 1 and N 2 are integers of 2 or more,
N 1 ≠ N 2 ), the steps other than the third and fourth steps are performed at each time, and each time the third step is performed, the third step is performed. At each time until the calculation, the order of the smoothing coefficient vector obtained in the second step is increased by one, and the calculation at the calculation time of the next third step is returned to the original expression. The autocorrelation vector of the order equal to the maximum order of the smoothing coefficient vector is calculated, and the sixth step uses an order equal to the order of the smoothing coefficient vector from the autocorrelation vector obtained in the fifth step. Adaptive control method.
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