JPH11134002A - Control method for adaptive array and adaptive array device - Google Patents
Control method for adaptive array and adaptive array deviceInfo
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- JPH11134002A JPH11134002A JP9292857A JP29285797A JPH11134002A JP H11134002 A JPH11134002 A JP H11134002A JP 9292857 A JP9292857 A JP 9292857A JP 29285797 A JP29285797 A JP 29285797A JP H11134002 A JPH11134002 A JP H11134002A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセンサを用
いて、信号を空間選択的に受信する適応アレイに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive array that uses a plurality of sensors to spatially receive signals.
【0002】[0002]
【従来の技術】音声信号取得の分野や、ソーナー、無線
通信などの分野において、複数の信号源の中から特定の
信号のみを受信するために、適応アレイ技術の応用とし
て、適応マイクロホンアレイによる音声強調装置や適応
アンテナアレイによる無線送受信装置などが知られてい
る。2. Description of the Related Art In the field of audio signal acquisition, sonar, wireless communication, and the like, in order to receive only a specific signal from a plurality of signal sources, adaptive microphone array is used as an application of adaptive microphone array technology. 2. Description of the Related Art A wireless transmission / reception device using an enhancement device or an adaptive antenna array is known.
【0003】センサとしては、マイクロホン、超音波セ
ンサや、ソーナー受音器、アンテナなどを用いることが
できる。ここでは、センサとしてマイクロホンを用いた
場合について説明する。説明を簡単にするため、マイク
ロホンが線分上に等間隔に配置されている場合を考え
る。また、目標音源はマイクロホンが配置されている線
分から十分に離れており、目標音源はその線分に対して
ほぼ直交している方向に存在する状況を考える。As a sensor, a microphone, an ultrasonic sensor, a sonar receiver, an antenna, or the like can be used. Here, a case where a microphone is used as a sensor will be described. For the sake of simplicity, consider a case where microphones are arranged at equal intervals on a line segment. Also, consider a situation in which the target sound source is sufficiently distant from the line segment on which the microphone is located, and the target sound source exists in a direction substantially orthogonal to the line segment.
【0004】マイクロホンアレイは、複数のマイクロホ
ンにおいて収音した信号をフィルタリングした後、加算
することにより空間フィルタを形成する。この空間フィ
ルタにより、周囲雑音を減衰させ、事前に規定した方向
から到来した信号、すなわち目標信号のみを受信する。
適応マイクロホンアレイは、空間フィルタ特性を適応的
に変化させるマイクロホンアレイである。適応マイクロ
ホンアレイの構成としては、文献、「一般化サイドロー
ブキャンセラ」(アイイーイーイー,トランザクション
ズ オン アンテナズ アンド プロパゲーション(I
EEE、Transactions on Anten
nas and Propagation),第30巻
1号,1982年,27〜34ペ ージ:以下「文献
1」とする),(アイイーイーイー,トランザクション
ズ オン アンテナズ アンド プロパゲーション(I
EEE、Transactions on Anten
nas and Propagation),第40巻
9号,1992年,1093〜1096ページ:以下
「文献2」とする)に示される構成,電子情報通信学会
論文誌A,第79巻9号,1996年,1516〜15
24ページ:(以下「文献3」とする)に示される構
成,「フロストビームフォーマ」(アイイーイーイー,
プロシーディングス オブ アイイーイーイー(IEE
E,Proceedings of IEEE),第6
0巻8号,1972年,926〜935ページ:以下
「文献4」とする),(アイイーイーイー,プロシーデ
ィングス オブ インターナショナル コンファレンス
オン アコースティクス スピーチ アンド シグナル
プロセッシング 94(IEEE,Proceedi
ngs of International Conf
erenceon Acoustics,Speech
and Signal Processing 9
4),1994年,IV−269〜272ページ:以下
「文献5」とする)に示される構成,(アイイーイーイ
ー,プロシーディングス オブ インターナショナル
コンファレンス オン アコースティクス スピーチ
アンド シグナル プロセッシング 97(IEEE,
Proceedings ofInternation
al Conferenceon Acoustic
s,Speech and Signal Proce
ssing 97),1997年,I−367〜370
ページ:以下「文献6」とする)に示される構成などが
知られている。The microphone array forms a spatial filter by filtering signals collected by a plurality of microphones and then adding the filtered signals. With this spatial filter, ambient noise is attenuated, and only a signal arriving from a predetermined direction, that is, a target signal is received.
An adaptive microphone array is a microphone array that changes the spatial filter characteristics adaptively. The configuration of the adaptive microphone array is described in the literature, “Generalized Sidelobe Canceller” (IEE, Transactions on Antennas and Propagation (I
EEE, Transactions on Anten
(Nas and Propagation), Vol. 30, No. 1, 1982, pp. 27-34: hereinafter referred to as "Reference 1"), (IEE, Transactions on Antennas and Propagation (I
EEE, Transactions on Anten
nas and Propagation), Vol. 40, No. 9, 1992, pp. 1093-1096: hereinafter referred to as "Reference 2", IEICE Transactions A, Vol. 79, No. 9, 1996, 1516 ~ 15
Page 24: (hereinafter referred to as “Reference 3”), “Frost beamformer” (IEE,
Proceedings of IEE (IEEE
E, Proceedings of IEEE), No. 6
Vol. 0, No. 8, 1972, pp. 926-935: hereinafter referred to as "Document 4"), (IEEE, Proceedings of International Conference on Acoustic Speech and Signal Processing 94 (IEEE, Proceedi)
ngs of International Conf
erenceon Acoustics, Speech
and Signal Processing 9
4), 1994, pages IV-269-272: hereinafter referred to as “Reference 5”, (IEEE, Proceedings of International).
Conference on acoustics speech
And Signal Processing 97 (IEEE,
Proceedings ofInternational
al Conference Acoustic
s, Speech and Signal Process
ssing 97), 1997, I-367-370.
Page: hereinafter referred to as “Document 6”).
【0005】ここでは、代表として、文献3の構成につ
いて、図を用いながら、その動作を説明する。図6は、
第1の従来法としての文献3に示された適応アレイの信
号処理部をM本のマイクロホンを用いて構成した場合の
ブロック図である。マイクロホン群1m(m=0, 1,
..., M−1)の信号は各々、アナログ信号からデ
ィジタル信号に変換される。これらのディジタル信号群
(以下「マイクロホン信号群と呼ぶ)は、信号処理され
ることによって、目標信号が抽出される。Here, as a representative, the operation of the configuration of Document 3 will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 11 is a block diagram in a case where a signal processing unit of an adaptive array shown in Reference 3 as a first conventional method is configured using M microphones. Microphone group 1m (m = 0, 1,
. . . , M-1) are each converted from an analog signal to a digital signal. These digital signals (hereinafter referred to as “microphone signals”) are subjected to signal processing to extract target signals.
【0006】この第1の従来法は、固定ビームフォーマ
2、ブロッキング行列4、多入力キャンセラ3から構成
されている。以下、固定ビームフォーマ2、ブロッキン
グ行列4、多入力キャンセラ3のそれぞれを詳細に説明
する。まず、固定ビームフォーマ2について説明する。
図6において、固定ビームフォーマ2はマイクロホン1
からの信号群を受ける。これらのマイクロホン信号群か
ら、目標信号が強調され、かつ、目標信号以外の信号が
減衰された信号を出力する。The first conventional method comprises a fixed beamformer 2, a blocking matrix 4, and a multi-input canceller 3. Hereinafter, each of the fixed beamformer 2, the blocking matrix 4, and the multi-input canceller 3 will be described in detail. First, the fixed beam former 2 will be described.
In FIG. 6, a fixed beam former 2 is a microphone 1
Receive the signal group from. From these microphone signal groups, a signal is output in which the target signal is emphasized and signals other than the target signal are attenuated.
【0007】固定ビームフォーマとして、マイクロホン
群から受けた信号をそれぞれ遅延して加算するディレイ
アンドサムビームフォーマや、マイクロホン群から受け
た信号をそれぞれフィルタリングして加算するフイルタ
アンドサムビームフォーマを用いることが可能である。
これらの固定ビームフォーマについては、文献、D.
H.Johnson,D.E.Dudgeon著「Ar
ray SignalProcessing」(Pre
ntice Hall、EnglewoodCliff
s、1993年)の4章(以下、「文献7」と呼ぶ)に
説明されている。 ここでは、ディレイアンドサムビー
ムフォーマを用いて動作を説明する。As the fixed beamformer, a delay-and-sum beamformer that delays and adds signals received from microphone groups and a filter-and-sum beamformer that filters and adds signals received from microphone groups respectively are used. It is possible.
These fixed beamformers are described in the literature, D.A.
H. Johnson, D.M. E. FIG. Dudgeon's "Ar
ray Signal Processing ”(Pre
nice Hall, EnglewoodCliff
s, 1993) in Chapter 4 (hereinafter referred to as "Reference 7"). Here, the operation will be described using a delay and thumb beamformer.
【0008】ディレイアンドサムビームフォーマにおけ
る処理は、下記の式(1)で表される。The processing in the delay and sum beamformer is represented by the following equation (1).
【0009】[0009]
【数1】 (Equation 1)
【0010】ここで、kは、時間軸におけるサンプル番
号を、rmは、各マイクロホン信号xm(k)の遅延サ
ンプル数をそれぞれ示す。g(k)は固定ビームフォー
マ2 の出力信号、xm(k)はマイクロホンlmの出
力信号、fmは固定ビームフォーマにおいて、マイクロ
ホン信号に対応する係数である。ディレイアンドサムビ
ームフォーマは、各マイクロホン信号xm(k)をrm
サンプル数だけ遅延させた値に係数fmを乗じた信号の
総和を計算して出力する。Here, k indicates the sample number on the time axis, and rm indicates the number of delayed samples of each microphone signal xm (k). g (k) is an output signal of the fixed beamformer 2, xm (k) is an output signal of the microphone lm, and fm is a coefficient corresponding to the microphone signal in the fixed beamformer. The delay and sum beamformer converts each microphone signal xm (k) into rm
The sum of signals obtained by multiplying the value delayed by the number of samples by the coefficient fm is calculated and output.
【0011】各遅延サンプル数rmは、各マイクロホン
lmの出力を遅延した信号xm(k−rm)において、
目標信号の位相が同じになるように設定する。その結
果、xm(k−rm)〔m=0, 1, ..., M−1〕
が加算された際に、目標信号は強調される。一方、妨害
信号は目標信号以外の方向から到来しており、位相が互
いに大きく異なるため、各マイクロホンの出力を遅延し
た信号xm(k−rm)を加算した際に、互いに打ち消
し合い、減衰する。従って、固定ビームフォーマの出力
では、目標信号が強調され、妨害信号が減衰する。The number rm of each delayed sample is represented by a signal xm (k-rm) obtained by delaying the output of each microphone lm.
Set so that the phase of the target signal is the same. As a result, xm (k-rm) [m = 0, 1,. . . , M-1]
Are added, the target signal is emphasized. On the other hand, since the disturbing signals arrive from directions other than the target signal and have significantly different phases, when the signals xm (k-rm) obtained by delaying the outputs of the microphones are added, they cancel each other out and attenuate. Therefore, at the output of the fixed beamformer, the target signal is enhanced and the interfering signal is attenuated.
【0012】続いて、ブロッキング行列4について図を
参照しながら説明する。図6において、ブロッキング行
列4は、マイクロホン群1m(m=0, 1, ..., M
−1)からの信号群を受け、適応信号処理を用いて、目
標信号を減衰させ、目標信号以外の信号、すなわち、妨
害信号を強調した信号群を多入力キャンセラ3に伝達す
る。適応信号処理における係数更新の量は、ステップサ
イズ入力端子8におけるステップサイズ α(k)によ
って決まる。図6に示した第1の従来法においては、α
(k)は常に1であり、時不変である。Next, the blocking matrix 4 will be described with reference to the drawings. In FIG. 6, the blocking matrix 4 includes a microphone group 1m (m = 0, 1,..., M
-1), the target signal is attenuated using adaptive signal processing, and a signal other than the target signal, that is, a signal group in which an interference signal is enhanced is transmitted to the multi-input canceller 3. The amount of coefficient updating in adaptive signal processing is determined by the step size α (k) at the step size input terminal 8. In the first conventional method shown in FIG.
(K) is always 1 and is time-invariant.
【0013】次に、ブロッキング行列4の詳細な構成お
よびその動作について、図7を用いて説明する。図7に
おいて、ブロッキング行列4は、固定ビームフォーマ1
03、遅延器群104m(m=0、1、...M−
1)、適応フィルタ群105m(m=0, 1, ...,
M−1)、減算器群106m(m=0, 1, ..., M
−1)、乗算器群49m(m=0, 1, ..., M−
1)、乗算器79から構成されている。Next, the detailed configuration and operation of the blocking matrix 4 will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the blocking matrix 4 is the fixed beamformer 1
03, delay unit group 104m (m = 0, 1,... M−
1), an adaptive filter group 105m (m = 0, 1,...,
M-1), a group of subtractors 106m (m = 0, 1,..., M
−1), a multiplier group 49m (m = 0, 1,..., M−
1) It comprises a multiplier 79.
【0014】ブロッキング行列4の適応フィルタ群10
5mのフィルタ構造として、FIR(有限長インパルス
応答)フィルタ、IIR(無限長インパルス応答)フィ
ルタや、ラティスフィルタなどを用いることが可能であ
る。ここでは、FIRフィルタを用いた場合について説
明する。ブロッキング行列4は、マイクロホン群1m
(m=0, 1, ..., M−1)からの信号群を入力端
子101m(m=0, 1, ..., M−1)を通じて受
け、固定ビームフォーマ103と、対応する遅延器群1
04mに伝達する。固定ビームフォーマ103は、マイ
クロホン群1mからの信号群を受けて、図6における固
定ビームフォーマ2と同様の信号処理によって、目標信
号が強調され、かつ、妨害信号が減衰した信号を出力す
る。固定ビームフォーマ103と固定ビームフォーマ2
を共用することも可能である。固定ビームフォーマ1
03の出力信号は、適応フィルタ群105mに 共通の
入力信号となる。Adaptive filter group 10 of blocking matrix 4
As the filter structure of 5 m, it is possible to use an FIR (finite impulse response) filter, an IIR (infinite impulse response) filter, a lattice filter, or the like. Here, a case where an FIR filter is used will be described. The blocking matrix 4 is a microphone group 1 m
A signal group from (m = 0, 1,..., M-1) is received through an input terminal 101m (m = 0, 1,..., M-1), and a fixed beamformer 103 and a corresponding delay are received. Group 1
04m. The fixed beamformer 103 receives the signal group from the microphone group 1m, and outputs a signal in which the target signal is enhanced and the interference signal is attenuated by the same signal processing as that of the fixed beamformer 2 in FIG. Fixed beam former 103 and fixed beam former 2
Can also be shared. Fixed beam former 1
The output signal 03 is an input signal common to the adaptive filter group 105m.
【0015】各遅延器群104mは、入力端子101m
から受けた信号を遅延させて、対応する減算器106m
に伝達する。各適応フィルタ105mは、固定ビームフ
ォーマ103の出力信号を受けて、それぞれの適応フィ
ルタ105mが有するタップ係数を畳み込んだ出力信号
を対応する減算器106mに伝達する。各減算器106
mは、対応する遅延器104mの出力信号から、対応す
る適応フィルタ105mの出力信号を減算する。減算器
106mの減算結果は、ブロッキング行列104の出力
信号として、出力端子102mを通じて、図6の多入力
キャンセラ3に伝達されると同時に、タップ係数更新の
ため、対応する乗算器49mに伝達される。各乗算器4
9mは、対応する減算器106mの減算結果と乗算器7
9の出力とを受けて乗算を行ない、乗算した結果をタッ
プ係数更新のために、対応する適応フィルタ105mへ
伝達する。乗算器79は、ステップサイズ入力端子8を
通じて受けたステップサイズにステップゲインα0を乗
じて、結果を乗算器群49mに伝達する。遅延器104
mの遅延サンプル数は、遅延器104mの出力における
目標信号成分と適応フィルタ105mの出力における目
標信号成分の位相が一致しうるように設定する。Each delay unit group 104m has an input terminal 101m.
From the corresponding subtractor 106m
To communicate. Each adaptive filter 105m receives the output signal of the fixed beamformer 103, and transmits an output signal obtained by convolving the tap coefficient of each adaptive filter 105m to the corresponding subtractor 106m. Each subtractor 106
m subtracts the output signal of the corresponding adaptive filter 105m from the output signal of the corresponding delay unit 104m. The subtraction result of the subtractor 106m is transmitted as an output signal of the blocking matrix 104 to the multi-input canceller 3 of FIG. 6 through the output terminal 102m, and at the same time, is transmitted to the corresponding multiplier 49m for updating the tap coefficients. . Each multiplier 4
9m is the subtraction result of the corresponding subtractor 106m and the multiplier 7
The multiplication is performed in response to the output of No. 9 and the multiplication result is transmitted to the corresponding adaptive filter 105m for updating the tap coefficients. The multiplier 79 multiplies the step size received through the step size input terminal 8 by the step gain α0, and transmits the result to the multiplier group 49m. Delay device 104
The number m of delay samples is set so that the phase of the target signal component at the output of the delay unit 104m and the phase of the target signal component at the output of the adaptive filter 105m can match.
【0016】このブロッキング行列における処理は、下
記の式(2)で表される。The processing in the blocking matrix is represented by the following equation (2).
【0017】[0017]
【数2】 (Equation 2)
【0018】ここで、ym(k)は減算器群106mの
出力信号、xm(k−P)は遅延器104mの出 力信
号、Pは遅延器4mの遅延サンプル数である。 また、
Hm(k)は適応フィルタ105mのタップ係数ベクト
ル、{・}T は転置、D(k)は固定ビームフォーマ1
03の出力信号d(k)を遅延させた複数の信号からな
る信号ベクトルであり、タップ数をN として下記の式
(3)、(4)で定義される。Here, ym (k) is the output signal of the group of subtractors 106m, xm (kP) is the output signal of the delay unit 104m, and P is the number of delay samples of the delay unit 4m. Also,
Hm (k) is the tap coefficient vector of the adaptive filter 105m, {·} T is the transpose, and D (k) is the fixed beamformer 1.
03 is a signal vector composed of a plurality of signals obtained by delaying the output signal d (k), and is defined by the following equations (3) and (4), where N is the number of taps.
【0019】[0019]
【数3】 (Equation 3)
【0020】[0020]
【数4】 (Equation 4)
【0021】続いて、適応フィルタ105mについて説
明する。適応フィルタ105mとして、タップ係数拘束
適応フィルタやリーク適応フィルタなど、様々な適応フ
ィルタを用いることが可能であるが、ここではリーク適
応フィルタを用いた場合について説明する。適応フィル
タ105mでは、対応する減算器106mからの信号に
基づいて、減算器106m の出力信号電力が最小化さ
れるようにタップ係数の更新を行なう。Next, the adaptive filter 105m will be described. Various adaptive filters, such as a tap coefficient constrained adaptive filter and a leak adaptive filter, can be used as the adaptive filter 105m. Here, a case in which a leak adaptive filter is used will be described. The adaptive filter 105m updates tap coefficients based on the signal from the corresponding subtractor 106m so that the output signal power of the subtractor 106m is minimized.
【0022】以下、適応フィルタ105mにおける係数
更新について説明する。適応フィルタ105mにおける
タップ係数更新のための適応アルゴリズムとして、NL
MSアルゴリズム(「学習同定法」とも呼ばれる)、R
LSアルゴリズム(「逐次最小自乗法」とも呼ばれ
る)、射影アルゴリズム、勾配法、最小自乗法、ブロッ
ク適応アルゴリズム、直交変換を用いた適応アルゴリズ
ムなどがある。ここでは、適応アルゴリズムとしてNL
MSアルゴリズムを用いた場合について説明する。Hereinafter, updating of coefficients in the adaptive filter 105m will be described. NL is used as an adaptive algorithm for updating tap coefficients in adaptive filter 105m.
MS algorithm (also called "learning identification method"), R
There are an LS algorithm (also called a "sequential least squares method"), a projection algorithm, a gradient method, a least squares method, a block adaptive algorithm, an adaptive algorithm using an orthogonal transform, and the like. Here, NL is used as the adaptive algorithm.
The case where the MS algorithm is used will be described.
【0023】NLMSアルゴリズムを用いたリーク適応
フィルタのタップ係数 Hm(k)(m=0, 1,
..., M−1)は下記の式(5)、(6)で更新さ
れる。The tap coefficient Hm (k) of the leak adaptive filter using the NLMS algorithm (m = 0, 1,
. . . , M-1) are updated by the following equations (5) and (6).
【0024】[0024]
【数5】 (Equation 5)
【0025】[0025]
【数6】 (Equation 6)
【0026】ここで、‖・‖はユークリッドノルム、α
0はステップゲイン、δはリーク係数である。図6に示
した第1の従来法においてはステップサイズα(k)は
常に1であるので、 ステップゲインα0がそのまま乗
じられる。各適応フィルタ105mのタップ係数更新に
よって、対応する減算器106mの出力における信号の
電力が最小化される。適応フィルタ105mの入力信号
である固定ビームフォーマ103の出力信号は主に目標
信号を含むので、各減算器106mの出力信号電力を最
小化した結果、減算器106mの出力では、目標信号が
大きく減衰されることになる。Where ‖ · ‖ is the Euclidean norm, α
0 is a step gain and δ is a leak coefficient. In the first conventional method shown in FIG. 6, since the step size α (k) is always 1, the step gain α0 is directly multiplied. Updating the tap coefficients of each adaptive filter 105m minimizes the power of the signal at the output of the corresponding subtractor 106m. Since the output signal of the fixed beamformer 103, which is the input signal of the adaptive filter 105m, mainly includes the target signal, as a result of minimizing the output signal power of each subtractor 106m, the output of the subtractor 106m greatly attenuates the target signal. Will be done.
【0027】続いて、多入力キャンセラ3について図を
参照しながら説明する。図6において、多入力キャンセ
ラ3は、固定ビームフォーマ2の出力信号と、ブロッキ
ング行列4の出力信号群とを受け、適応信号処理によ
り、固定ビームフォーマ2の出力を遅延した信号から、
ブロッキング行列4の出力信号群に相関がある成分を除
去する。 適応信号処理における係数更新の量は、ステ
ップサイズ入力端子9におけるステップサイズ β
(k)によって決まる。第1の従来法においては、β
(k)は常に1であり、時不変である。Next, the multi-input canceller 3 will be described with reference to the drawings. In FIG. 6, the multi-input canceller 3 receives the output signal of the fixed beamformer 2 and the output signal group of the blocking matrix 4 and, from the signal obtained by delaying the output of the fixed beamformer 2 by adaptive signal processing,
A component having a correlation with the output signal group of the blocking matrix 4 is removed. The amount of coefficient updating in adaptive signal processing is determined by the step size β at the step size input terminal 9.
(K). In the first conventional method, β
(K) is always 1 and is time-invariant.
【0028】次に、多入力キャンセラ3の構成およびそ
の動作について、図8を用いて説明する。 多入力キャ
ンセラ3は、適応フィルタ群207m(m=0, 1,
..., M−1)と、加算器208と、遅延器211
と、減算器209と、 乗算器212と、乗算器214
とから構成されている。各適応フィルタ207mは、ブ
ロッキング行列4から、対応する減算器106mの出力
信号を入力端子201m(m=0, 1, ..., M−
1)を通じて受け、フィルタ係数と畳み込みを行なった
結果を出力信号として加算器208に伝達する。Next, the configuration and operation of the multi-input canceller 3 will be described with reference to FIG. The multi-input canceller 3 includes an adaptive filter group 207m (m = 0, 1, 1).
. . . , M-1), the adder 208, and the delay unit 211.
, A subtractor 209, a multiplier 212, and a multiplier 214
It is composed of Each adaptive filter 207m outputs the output signal of the corresponding subtractor 106m from the blocking matrix 4 to an input terminal 201m (m = 0, 1,..., M−
1), and transmits the result of convolution with the filter coefficient to the adder 208 as an output signal.
【0029】この適応フィルタ207mのフィルタ構造
として、FIRフィルタ、IIRフィルタや、ラティス
フィルタなどを用いることが可能である。ここでは、F
IRフィルタを用いた場合について説明する。加算器2
08は、適応フィルタ群207mの全ての出力信号群を
受け、受けた信号の総和を計算し、計算結果を出力信号
として、減算器209に伝達する。As the filter structure of the adaptive filter 207m, an FIR filter, an IIR filter, a lattice filter, or the like can be used. Here, F
The case where an IR filter is used will be described. Adder 2
08 receives all output signal groups of the adaptive filter group 207m, calculates the sum of the received signals, and transmits the calculation result as an output signal to the subtractor 209.
【0030】遅延器211は、固定ビームフォーマ2の
出力信号を入力端子202を通じて受け、遅延させた
後、減算器209に伝達する。減算器209は、遅延器
211の出力信号から、加算器208の出力信号を減算
する。減算器209の出力信号が多入力キャンセラ3の
出力、 すなわち、適応アレイ装置全体の出力として、
出力端子10から出力される。The delay unit 211 receives the output signal of the fixed beam former 2 through the input terminal 202, delays the output signal, and transmits the delayed signal to the subtractor 209. The subtracter 209 subtracts the output signal of the adder 208 from the output signal of the delay unit 211. The output signal of the subtracter 209 is the output of the multi-input canceller 3, that is, the output of the entire adaptive array device.
Output from the output terminal 10.
【0031】また、減算器209の出力信号は、係数更
新のために、乗算器212へ伝達される。乗算器212
は、減算器209から受けた信号に、乗算器214から
受けた信号を乗じて、適応フィルタ群207m(m=
0, 1, ..., M−1)へと送る。乗算器214は、
ステップサイズβ(k)をステップサイズ入力端子9を
通じて受け、ステップゲインβ0を乗じて、乗算器21
2へと送る。各適応フィルタ207mは、乗算器212
から受けた信号によってタップ係数の更新を行なう。The output signal of the subtracter 209 is transmitted to the multiplier 212 for updating the coefficient. Multiplier 212
Multiplies the signal received from the subtractor 209 by the signal received from the multiplier 214 to generate an adaptive filter group 207m (m = m
0, 1,. . . , M-1). The multiplier 214
The step size β (k) is received through the step size input terminal 9 and is multiplied by a step gain β0.
Send to 2. Each adaptive filter 207m includes a multiplier 212
The tap coefficient is updated based on the signal received from.
【0032】遅延器211の遅延サンプル数Qは、任意
の方向から到来する信号の位相が、適応フィルタ207
mの出力と遅延器211の出力との間で一致し得るよう
に設定する。例えば、適応フィルタ207mのタップ数
の4分の1から4分の3程度の時間に設定する。この多
入力キャンセラ3における処理は、下記の式(7)で表
される。The number of delay samples Q of the delay unit 211 is such that the phase of a signal arriving from an arbitrary direction is
The setting is made so that the output of m and the output of the delay unit 211 can match. For example, the time is set to about 4 to 4 of the number of taps of the adaptive filter 207m. The processing in the multi-input canceller 3 is represented by the following equation (7).
【0033】[0033]
【数7】 (Equation 7)
【0034】ここで、z(k)は、減算器209の出力
信号、すなわち、適応アレイ全体の出力信号である。ま
た、g(k−Q)は遅延器211の出力信号、すなわち
固定ビームフォーマ2の出力信号を遅延した信号であ
る。また、Wm(k)は適応フィルタ207mのタップ
係数ベクトルであり、Ym(k)は、適応フィルタ20
7mの入力信号、すなわち、ブロッキング行列4の出力
信号ym(k)を遅延させた信号から構成される信号ベ
クトルである。Wm(k)とYm(k)は、タップ数を
L として、下記の式(8)、(9)のように定義され
る。Here, z (k) is the output signal of the subtractor 209, that is, the output signal of the entire adaptive array. G (k−Q) is a signal obtained by delaying the output signal of the delay unit 211, that is, the output signal of the fixed beamformer 2. Wm (k) is a tap coefficient vector of the adaptive filter 207m, and Ym (k) is an adaptive filter 20m.
This is a signal vector composed of a signal obtained by delaying the 7 m input signal, that is, the output signal ym (k) of the blocking matrix 4. Wm (k) and Ym (k) indicate the number of taps.
L is defined as in the following equations (8) and (9).
【0035】[0035]
【数8】 (Equation 8)
【0036】[0036]
【数9】 (Equation 9)
【0037】各適応フィルタ207mでは、減算器20
9の出力信号z(k)の電力が最小化されるように、タ
ップ係数Wm(k)の更新を行なう。以下、適応フィル
タ群207mについて説明する。適応フィルタ207m
として、タップ係数拘束適応フィルタやリーク適応フィ
ルタを用いることが可能であるが、ここではリーク適応
フィルタを用いた場合について説明する。また、適応フ
ィルタ207mにおけるタップ係数更新のための適応ア
ルゴリズムとして、NLMSアルゴリズム、RLSアル
ゴリズム、射影アルゴリズム、勾配法、最小 自乗法、
ブロック適応アルゴリズム、直交変換を用いた適応アル
ゴリズムなどがある。ここでは、適応アルゴリズムとし
てNLMSアルゴリズムを用いた場合について説明す
る。さらに、適応アルゴリズムとしてNLMSアルゴリ
ズムを適用する場合、各適応フィルタ毎にNLMSアル
ゴリズムを適用する方法と、適応フィルタ群全てまとめ
てNLMSアルゴリズムの適用する方法がある。ここで
は、全ての適応フィルタに対してNLMSアルゴリズム
を適用する方法について説明する。In each adaptive filter 207m, the subtracter 20
The tap coefficient Wm (k) is updated so that the power of the output signal z (k) of No. 9 is minimized. Hereinafter, the adaptive filter group 207m will be described. Adaptive filter 207m
It is possible to use a tap coefficient constrained adaptive filter or a leak adaptive filter, but the case where a leak adaptive filter is used will be described here. Further, as adaptive algorithms for updating tap coefficients in the adaptive filter 207m, NLMS algorithm, RLS algorithm, projection algorithm, gradient method, least square method,
There are a block adaptation algorithm and an adaptation algorithm using an orthogonal transform. Here, the case where the NLMS algorithm is used as the adaptive algorithm will be described. Further, when the NLMS algorithm is applied as an adaptive algorithm, there are a method of applying the NLMS algorithm for each adaptive filter and a method of applying the NLMS algorithm collectively to all the adaptive filter groups. Here, a method of applying the NLMS algorithm to all adaptive filters will be described.
【0038】適応フィルタ207mにおけるタップ係数
Wm(k)の係数更新は、ステップゲインをβ0とし
て、下記の式(10)で表される。The updating of the tap coefficient Wm (k) in the adaptive filter 207m is represented by the following equation (10), where β0 is the step gain.
【0039】[0039]
【数10】 (Equation 10)
【0040】ここで、γはリーク係数である。第1の従
来法においては、ステップサイズβ(k)が常に1であ
るので、ステップゲインβ0が、そのまま乗じられる。
適応フィルタ207mのタップ係数更新の結果、減算器
209の出力における信号の出力が最小化される。各適
応フィルタ207mへの入力信号である減算器106m
の出力信号は主に妨害信号を含むので、減算器209の
出力信号電力を最小化した結果、減算器209の出力信
号、すなわち、出力端子10における信号では、妨害信
号が大きく減衰されることになる。この出力端子10に
おける信号が、適応アレイ全体の出力信号となる。Here, γ is a leak coefficient. In the first conventional method, since the step size β (k) is always 1, the step gain β0 is directly multiplied.
As a result of updating the tap coefficients of the adaptive filter 207m, the output of the signal at the output of the subtractor 209 is minimized. Subtractor 106m which is an input signal to each adaptive filter 207m
Since the output signal of the subtractor 209 mainly includes an interference signal, as a result of minimizing the output signal power of the subtractor 209, the interference signal is greatly attenuated in the output signal of the subtractor 209, that is, the signal at the output terminal 10. Become. The signal at the output terminal 10 becomes the output signal of the entire adaptive array.
【0041】以上、説明してきた第1の従来法によれ
ば、妨害信号が存在する状況において、目標信号を抽出
することができる。第1の従来法では、目標信号のみが
存在し、妨害信号が存在しない場合、多入力キャンセラ
3の適応フィルタ群207mにおけるタップ係数Wm
(k)が、目標信号によって乱されるため、最終出力に
おいて目標信号の劣化が生じる。According to the first conventional method described above, a target signal can be extracted in a situation where an interfering signal exists. In the first conventional method, when only a target signal is present and no interfering signal is present, the tap coefficient Wm in the adaptive filter group 207m of the multi-input canceller 3 is set.
Since (k) is disturbed by the target signal, the target signal deteriorates at the final output.
【0042】また、タップ係数Wm(k)が乱された後
に妨害信号が再発生した場合、妨害信号が除去されず、
最終出力において息づき雑音が生じる。これらの劣化や
雑音を防ぐには、多入力キャンセラ3の適応フィルタ群
207mが乱されないように、適応アルゴリズムのステ
ップゲインβ0を小さくする必要がある。ところが、ス
テップゲインβ0が小さい場合には、妨害信号源の移動
に対する、多入力キャンセラ3における適応フィルタ群
207mの追従速度が遅くなり、最終出力における妨害
信号除去が不十分となる期間が長くなる。When the interference signal is regenerated after the tap coefficient Wm (k) is disturbed, the interference signal is not removed,
Breathing noise occurs at the final output. In order to prevent such deterioration and noise, it is necessary to reduce the step gain β0 of the adaptive algorithm so that the adaptive filter group 207m of the multi-input canceller 3 is not disturbed. However, when the step gain β0 is small, the following speed of the adaptive filter group 207m in the multi-input canceller 3 with respect to the movement of the disturbing signal source becomes slow, and the period during which the disturbing signal removal in the final output becomes insufficient becomes long.
【0043】また、妨害信号のみが存在し、目標信号が
存在しない場合、ブロッキング行列4の適応フィルタ群
105mにおけるタップ係数Hm(k)が乱されるた
め、最終出力において、息づき雑音が生じる。これを防
ぐには、適応フィルタ105mが乱されないよ うに、
適応アルゴリズムのステップゲインα0を小さくする必
要がある。ところが、ステップゲインα0が小さい場合
には、目標信号源の移動に対する、ブロッキング行列4
における適応フィルタ群105mの追従速度が遅くな
り、最終出力における目標信号の品質が劣化する。When only the interfering signal is present and the target signal is not present, the tap coefficient Hm (k) in the adaptive filter group 105m of the blocking matrix 4 is disturbed, and a breathing noise is generated in the final output. To prevent this, make sure that the adaptive filter 105m is not disturbed.
It is necessary to reduce the step gain α0 of the adaptive algorithm. However, when the step gain α0 is small, the blocking matrix 4
, The following speed of the adaptive filter group 105m becomes slow, and the quality of the target signal at the final output is deteriorated.
【0044】このような問題に対し、出力信号の品質を
高くしたままで、妨害信号源の移動に対して高速で追従
させることを目的として、適応フィルタにおけるステッ
プサイズを制御した適応アレイ装置が、文献、ジャーナ
ル オブ アコースティカルソサイエティ オブ アメ
リカ(Journal of Acoustical
Society of America)、第91巻3
号、1992年、1662〜1676ページ(以下「文
献8」と呼ぶ)に開示されている。To deal with such a problem, an adaptive array apparatus in which the step size of an adaptive filter is controlled with the aim of causing the movement of an interfering signal source to follow at a high speed while maintaining the quality of an output signal high, Publications, Journal of Acoustic Society of America (Journal of Acoustic)
Society of America), Vol. 91, No. 3
No. 1992, pp. 1662-1676 (hereinafter referred to as "Reference 8").
【0045】以下、文献8に示されるステップサイズを
制御する方法について、図を用いて説明する。図9は、
第2の従来法として、文献8に示されたステップサイズ
制御回路を文献3に示された適応アレイ装置に適用した
場合のブロック図である。図6に示す適応アレイ装置と
図9に示す適応アレイ装置との差異は、図6に示す適応
アレイ装置おいては、ステップサイズα(k)とステッ
プサイズβ(k)が両方とも時不変な定数1であるのに
対し、図9に示す適応アレイ装置においては、ステップ
サイズ制御回路50によって時変に制御されていること
である。以下、ステップサイズ制御回路50について説
明する。A method for controlling the step size disclosed in Reference 8 will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 11 is a block diagram in a case where a step size control circuit shown in Reference 8 is applied to an adaptive array device shown in Reference 3 as a second conventional method. The difference between the adaptive array device shown in FIG. 6 and the adaptive array device shown in FIG. 9 is that both the step size α (k) and the step size β (k) are time-invariant in the adaptive array device shown in FIG. In contrast to the constant 1, the adaptive array device shown in FIG. 9 is controlled by the step size control circuit 50 in a time-varying manner. Hereinafter, the step size control circuit 50 will be described.
【0046】ステップサイズ制御回路50は、符号相互
相関計算回路20と40、比較回路17と37、閾値発
生回路19と39、反転回路69から構成されている。
符号相互相関計算回路20は、対応するマイクロホン1
j と1j+1 からの信号を受け、その符号相互相関を計算
し、計算結果を比較回路17に伝達する。比較回路17
は、符号相互相関計算回路20の出力値と、閾値発生回
路19からの閾値θbとを受けて両者を比較する。符号
相互相関計算回路20の出力値の方が閾値θbより大き
い場合には1を出力し、小さい場合には0を出力する。
比較回路17の出力は、ステップサイズα(k)として
ブロッキング行列4に伝達される。The step size control circuit 50 comprises code cross-correlation calculation circuits 20 and 40, comparison circuits 17 and 37, threshold value generation circuits 19 and 39, and an inversion circuit 69.
The code cross-correlation calculation circuit 20 is connected to the corresponding microphone 1
The signal from j and 1 j + 1 is received, the code cross-correlation is calculated, and the calculation result is transmitted to the comparison circuit 17. Comparison circuit 17
Receives the output value of the code cross-correlation calculation circuit 20 and the threshold value θb from the threshold value generation circuit 19 and compares them. When the output value of the code cross-correlation calculation circuit 20 is larger than the threshold value θb, 1 is output, and when it is smaller, 0 is output.
The output of the comparison circuit 17 is transmitted to the blocking matrix 4 as a step size α (k).
【0047】同様に、符号相互相関計算回路40は、対
応するマイクロホン1j と1j+1 からの信号を受けて、
その符号相互相関を計算し、計算結果を比較回路37に
伝達する。比較回路37は、符号相互相関計算回路40
の出力値と、閾値発生回路39からの閾値θcとを受け
て両者を比較する。符号相互相関計算回路40の出力値
の方が閾値θcより大きい場合には1を出力し、小さい
場合には0を出力する。Similarly, the code cross-correlation calculating circuit 40 receives signals from the corresponding microphones 1 j and 1 j + 1 and
The code cross-correlation is calculated, and the calculation result is transmitted to the comparison circuit 37. The comparison circuit 37 includes a code cross-correlation calculation circuit 40
And the threshold value θc from the threshold value generation circuit 39, and compares them. If the output value of the code cross-correlation calculation circuit 40 is larger than the threshold value θc, 1 is output, and if it is smaller, 0 is output.
【0048】比較回路37の出力は、反転回路69に伝
達される。反転回路69は、比較回路37の出力を入力
とし、入力が1の場合は0を出力し、入力が0の場合は
1を出力する。反転回路69の出力は、ステップサイズ
β(k)として、多入力キャンセラ3に伝達される。符
号相互相関計算回路20は、帯域通過回路11と12、
符号判定回路13と14、乗算回路15、低域通過回路
16から構成されている。帯域通過回路11と12は同
一の周波数特性を有し、それぞれ、対応するマイクロホ
ン1j と1j+ 1 から信号を受けて、必要な周波数成分を
通過させ、不要な成分を減衰させる。環境によっては、
全ての周波数成分を通過させる場合もある。この場合に
は帯域通過回路11と12は省略可能である。The output of comparison circuit 37 is transmitted to inversion circuit 69. The inverting circuit 69 receives the output of the comparing circuit 37 as an input, and outputs 0 when the input is 1 and outputs 1 when the input is 0. The output of the inverting circuit 69 is transmitted to the multi-input canceller 3 as a step size β (k). The code cross-correlation calculation circuit 20 includes band-pass circuits 11 and 12,
It comprises sign determination circuits 13 and 14, a multiplication circuit 15, and a low-pass circuit 16. The bandpass circuits 11 and 12 have the same frequency characteristics, receive signals from the corresponding microphones 1 j and 1 j + 1 , respectively, pass necessary frequency components, and attenuate unnecessary components. Depending on the environment,
In some cases, all frequency components are passed. In this case, the band pass circuits 11 and 12 can be omitted.
【0049】帯域通過回路11と12の出力信号は、そ
れぞれ、対応する符号判定回路13と14に送られる。
符号判定回路13と14は、それぞれ、対応する帯域通
過回路11と12の出力信号を受けて、信号の符号が正
である場合には1を出力し、信号の符号が負である場合
には−1を出力する。符号判定回路13と14の出力信
号は、乗算回路15へと送られる。The output signals of the bandpass circuits 11 and 12 are sent to the corresponding code determination circuits 13 and 14, respectively.
The sign determination circuits 13 and 14 receive the output signals of the corresponding bandpass circuits 11 and 12, respectively, and output 1 when the sign of the signal is positive, and output 1 when the sign of the signal is negative. Outputs -1. Output signals of the sign determination circuits 13 and 14 are sent to a multiplication circuit 15.
【0050】乗算回路15では、符号判定回路13と1
4の出力信号を受けて、その積を計算し、計算結果を低
域通過回路16へと送る。低域通過回路16では、乗算
回路15の出力信号を受けて、高周波成分を減衰させ、
低周波成分を通過させた信号を出力する。低域通過回路
16の出力信号、すなわち、符号相互相関計算回路20
の出力信号は、マイクロホン1j と1j+1 からの信号の
符号相互相関になっている。In the multiplication circuit 15, the sign determination circuits 13 and 1
4, the product is calculated, and the calculation result is sent to the low-pass circuit 16. The low-pass circuit 16 receives the output signal of the multiplication circuit 15 and attenuates high-frequency components.
Outputs a signal that has passed low-frequency components. The output signal of the low-pass circuit 16, that is, the code cross-correlation calculating circuit 20
Is the code cross-correlation of the signals from the microphones 1 j and 1 j + 1 .
【0051】ここで、符号相互相関計算回路20の出力
信号、すなわち、低域通過回路16の出力信号の性質に
ついて説明する。マイクロホン配置直線と目標信号源方
向がほぼ直交する場合、目標信号の成分の位相は、マイ
クロホン1j と1j+1 の信号においては、ほぼ一致して
いる。従って、目標信号が存在する場合、低域通過回路
16の出力信号は大きくなる。逆に、目標信号が存在し
ない場合、低域通過回路16の出力信号は小さくなる。
従って、この低域通過回路16の出力信号、すなわち符
号相互相関計算回路20の出力信号は、目標信号の有無
に関する指標となる。この符号相互相関計算回路20の
出力信号を、比較回路17において、閾値θbと比較す
ることによって、目標信号の有無を検出し、検出結果に
基づいて、ステップサイズα(k)を制御している。Here, the nature of the output signal of the code cross-correlation calculation circuit 20, that is, the output signal of the low-pass circuit 16 will be described. When the microphone arrangement straight line is substantially orthogonal to the target signal source direction, the phases of the components of the target signal are almost the same in the signals of the microphones 1 j and 1 j + 1 . Therefore, when the target signal exists, the output signal of the low-pass circuit 16 increases. Conversely, when the target signal does not exist, the output signal of the low-pass circuit 16 becomes small.
Therefore, the output signal of the low-pass circuit 16, that is, the output signal of the code cross-correlation calculation circuit 20, is an index regarding the presence or absence of the target signal. The output signal of the code cross-correlation calculation circuit 20 is compared with a threshold value θb in the comparison circuit 17 to detect the presence or absence of the target signal, and the step size α (k) is controlled based on the detection result. .
【0052】符号相互相関計算回路40の構成は符号相
互相関計算回路20と全く同じであるので、その説明は
省略する。符号相互相関計算回路20の出力信号と同様
に、符号相互相関計算回路40の出力信号は目標信号の
有無に関する指標となる。この符号相互相関計算回路4
0の出力信号を比較回路37において閾値θcと比較す
ることによって、目標信号の有無を検出し、検出結果を
反転回路69で反転した出力に基づいて、ステップサイ
ズβ(k)を制御している。The configuration of the code cross-correlation calculation circuit 40 is exactly the same as that of the code cross-correlation calculation circuit 20, so that the description thereof will be omitted. Similarly to the output signal of the code cross-correlation calculation circuit 20, the output signal of the code cross-correlation calculation circuit 40 is an index regarding the presence or absence of the target signal. This code cross-correlation calculation circuit 4
By comparing the output signal of 0 with the threshold value θc in the comparison circuit 37, the presence or absence of the target signal is detected, and the step size β (k) is controlled based on the output obtained by inverting the detection result by the inversion circuit 69. .
【0053】ただし、符号相互相関計算回路40におけ
る各パラメータは、符号相互相関計算回路20における
各パラメータと異なっていても良い。特に低域通過回路
36の時定数は、低域通過回路16より小さい方が雑音
除去性能が高くなる。以上説明してきたように、ステッ
プサイズ制御回路50を用いて、ブロッキング行列及び
多入力キャンセラのステップサイズを制御することによ
り、出力信号の品質を高くしたままで、妨害信号源の移
動に高速追従させることができる。However, each parameter in the code cross-correlation calculation circuit 40 may be different from each parameter in the code cross-correlation calculation circuit 20. In particular, when the time constant of the low-pass circuit 36 is smaller than that of the low-pass circuit 16, the noise removal performance is higher. As described above, by using the step size control circuit 50 to control the blocking matrix and the step size of the multiple input canceller, it is possible to quickly follow the movement of the disturbing signal source while maintaining the quality of the output signal high. be able to.
【0054】[0054]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、第2の従来
法における符号相互相関計算回路20の低域通過回路1
6における時定数設定には、出力信号品質の劣化と息づ
き雑音との間において、目標信号検出の精度によるトレ
ードオフが存在した。 息づき雑音は、目標信号がない
ときに、目標信号があると誤って検出した場合(以下
「誤検出」と呼ぶ)に生じる。この誤検出は、符号相互
相関の分散が大きい場合に起きる。従って、誤検出を少
なくするためには、低域通過回路16の時定数を長くす
ればよい。However, the low-pass circuit 1 of the code cross-correlation calculation circuit 20 according to the second conventional method.
In the time constant setting in No. 6, there was a trade-off between the deterioration of the output signal quality and the breathing noise due to the accuracy of the target signal detection. Breathing noise is generated when a target signal is erroneously detected when there is no target signal (hereinafter, referred to as “false detection”). This erroneous detection occurs when the variance of the code cross-correlation is large. Therefore, in order to reduce erroneous detection, the time constant of the low-pass circuit 16 may be increased.
【0055】一方、目標信号の劣化は、目標信号が存在
するときに目標信号が存在しないと判定してしまった場
合(以下、「検出失敗」と呼ぶ)に生じる。この検出失
敗は、符号相互相関の変化が目標信号の有無に追従でき
ないときに生じる。従って、検出失敗を少なくするに
は、低域通過回路16の時定数を短くすればよい。この
ように低域通過回路16の時定数設定にはトレードオフ
が存在する。同様のトレードオフは、符号相互相関計算
回路40の低域通過回路36における時定数設定にも存
在する。On the other hand, the deterioration of the target signal occurs when it is determined that the target signal does not exist when the target signal exists (hereinafter, referred to as “detection failure”). This detection failure occurs when the change in the code cross-correlation cannot follow the presence or absence of the target signal. Therefore, in order to reduce detection failure, the time constant of the low-pass circuit 16 may be reduced. Thus, there is a trade-off in setting the time constant of the low-pass circuit 16. A similar trade-off exists in the setting of the time constant in the low-pass circuit 36 of the code cross-correlation calculation circuit 40.
【0056】また、閾値発生回路19が発生する閾値θ
bについても、出力信号品質の劣化と息づき雑音との間
において、目標信号検出の精度によるトレードオフが存
在する。息づき雑音を少なくするためには、誤検出の確
率を小さくしなければならない。また、誤検出を少なく
するためには、閾値θbを大きく設定しなければならな
い。The threshold value θ generated by the threshold value generation circuit 19
Also for b, there is a trade-off between the degradation of the output signal quality and the breathing noise due to the accuracy of the target signal detection. In order to reduce breathing noise, the probability of false detection must be reduced. Further, in order to reduce erroneous detection, the threshold value θb must be set large.
【0057】しかし、閾値θbが大きいと、目標信号の
有無に対する指標の追従が遅れるため、特に目標信号が
発生した時に出力信号の品質が劣化する。同様のトレー
ドオフは、閾値発生回路39が発生する閾値θcについ
ても存在する。出力信号の品質を高くするためには、検
出失敗の確率を小さくしなければならない。検出失敗の
確率を小さくするためには、閾値θcを小さく設定しな
ければならない。しかし、閾値θcを小さく設定する
と、誤検出の確率が増加するため、収束速度の低下や、
息づき雑音の増加が生じる。However, if the threshold value θb is large, the tracking of the index to the presence or absence of the target signal is delayed, so that the quality of the output signal is deteriorated especially when the target signal is generated. A similar trade-off exists for the threshold θc generated by the threshold generation circuit 39. In order to increase the quality of the output signal, the probability of detection failure must be reduced. In order to reduce the probability of detection failure, the threshold θc must be set small. However, if the threshold θc is set small, the probability of erroneous detection increases, so that the convergence speed decreases,
An increase in breathing noise occurs.
【0058】本発明は、以上のような従来の適応アレイ
の制御方法における問題点に鑑みてなされたものであ
り、息づき雑音が小さく、かつ、出力信号の品質が高い
適応アレイの制御方法、および、適応アレイ装置を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional adaptive array control method, and has a small breathing noise and a high output signal quality control method for an adaptive array. , An adaptive array device.
【0059】[0059]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第1の態様によれば、複数のセンサと適応フ
ィルタを用いて、複数の信号源の中から、ある特定の信
号源のみを目標信号源として受信する適応アレイの制御
方法において、2つのセンサ出力信号における目標信号
の成分の位相を一致させるように位相を調整した信号か
ら第1の時定数で計算した第1の相互相関と第1の閾値
とを比較した結果と、第2の時定数で計算した第2の相
互相関と第2の閾値とを比較した結果とを入力とする状
態回路の出力を、前記適応フィルタにおける適応アルゴ
リズムのステップサイズとすること、を特徴とする適応
アレイの制御方法が提示される。According to a first aspect of the present invention, a specific signal source is selected from a plurality of signal sources using a plurality of sensors and an adaptive filter. In the adaptive array control method for receiving only the target signal source, a first mutual constant calculated by a first time constant from a signal whose phase is adjusted so that the phases of the components of the target signal in the two sensor output signals coincide with each other. The output of the state circuit, which receives the result of comparing the correlation with the first threshold value and the result of comparing the second cross-correlation calculated with the second time constant and the second threshold value, with the adaptive filter And a step size of the adaptive algorithm.
【0060】上記課題を解決するために本発明の第2の
態様によれば、複数のセンサと適応フィルタを用いて、
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイの制御方法において、2
つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を一
致させるように位相を調整した信号から第1の時定数で
計算した第1の符号相互相関と第1の閾値とを比較した
結果と、第2の時定数で計算した第2の符号相互相関と
第2の閾値とを比較した結果とを入力とする状態回路の
出力を、前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムの
ステップサイズとすること、を特徴とする適応アレイの
制御方法が提示される。According to a second aspect of the present invention to solve the above-mentioned problem, a plurality of sensors and an adaptive filter are used to
In the adaptive array control method for receiving only a specific signal source as a target signal source from among a plurality of signal sources, a method of controlling an adaptive array includes the following.
A result of comparing a first code cross-correlation calculated with a first time constant from a signal whose phase has been adjusted so as to match the phase of a target signal component in two sensor output signals with a first threshold, and Wherein the output of the state circuit, which receives as input the result of comparison between the second code cross-correlation calculated with the time constant and the second threshold, is used as the step size of the adaptive algorithm in the adaptive filter. A method for controlling an adaptive array is presented.
【0061】上記課題を解決するために本発明の第3の
態様によれば、複数のセンサと適応フィルタを用いて、
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイの制御方法において、2
つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を一
致させるように位相を調整した信号から第1の時定数で
計算した第1の相互相関係数と第1の閾値とを比較した
結果と、第2の時定数で計算した第2の相互相関係数と
第2の閾値とを比較した結果とを入力とする状態回路の
出力を、前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムの
ステップサイズとすること、を特徴とする適応アレイの
制御方法が提示される。According to a third aspect of the present invention to solve the above-mentioned problems, a plurality of sensors and an adaptive filter are used.
In the adaptive array control method for receiving only a specific signal source as a target signal source from among a plurality of signal sources, a method of controlling an adaptive array includes the following.
A result obtained by comparing a first threshold value with a first cross-correlation coefficient calculated by a first time constant from a signal whose phase has been adjusted to match the phase of a component of a target signal in the two sensor output signals; Wherein the output of the state circuit, which has as input the second cross-correlation coefficient calculated with the time constant of 2 and the result of comparison with the second threshold, is used as the step size of the adaptive algorithm in the adaptive filter. A control method of an adaptive array is presented.
【0062】また、前記状態回路の内部状態が、次の状
態遷移が目標信号停止による状態遷移であるか、又は、
目標信号発生による状態遷移であるかを表し、前記状態
回路によるステップサイズの制御が前記内部状態によっ
て異なること、を特徴とする前記の適応アレイの制御方
法も提示される。さらに、前記状態回路の内部状態が、
前記第1の相互相関又は前記第1の符号相互相関又は前
記第1の相互相関係数が前記第1の閾値より大きく、か
つ、前記第2の相互相関又は前記第2の符号相互相関又
は前記第2の相互相関係数が前記第2の閾値より大きい
ときに、次の状態遷移が目標信号停止による状態遷移で
あることを表すように状態遷移し、前記第1の相互相関
又は前記第1の符号相互相関又は前記第1の相互相関係
数が前記第1の閾値より小さく、かつ、前記第2の相互
相関又は前記第2の符号相互相関又は前記第2の相互相
関係数が前記第2の閾値より小さいときに、次の状態遷
移が目標信号発生による状態遷移であることを表すよう
に状態遷移すること、を特徴とする前記の適応アレイの
制御方法も提示される。Also, the internal state of the state circuit may be such that the next state transition is a state transition due to a stop of the target signal, or
A method of controlling an adaptive array according to the present invention is also provided, which indicates whether a state transition is caused by generation of a target signal, and wherein control of a step size by the state circuit differs depending on the internal state. Further, the internal state of the state circuit is
The first cross-correlation or the first code cross-correlation or the first cross-correlation coefficient is greater than the first threshold, and the second cross-correlation or the second code cross-correlation or the When the second cross-correlation coefficient is larger than the second threshold, the state transition is performed so as to indicate that the next state transition is a state transition due to the stop of the target signal, and the first cross-correlation or the first cross-correlation is performed. Code cross-correlation or the first cross-correlation coefficient is smaller than the first threshold value, and the second cross-correlation or the second code cross-correlation or the second cross-correlation coefficient is The above-mentioned adaptive array control method, wherein the state transition is performed so as to indicate that the next state transition is a state transition due to the generation of a target signal when the threshold value is smaller than the threshold value of 2, is also presented.
【0063】上記課題を解決するために本発明の第4の
態様によれば、複数のセンサと適応フィルタを備えて、
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイにおいて、2つのセンサ
出力信号における目標信号の成分の位相を一致させるよ
うに位相を調整した信号から第1の時定数で計算した第
1の相互相関と第1の閾値とを比較した結果と、第2の
時定数で計算した第2の相互相関と第2の閾値とを比較
した結果とを入力とする状態回路の出力を、前記適応フ
ィルタにおける適応アルゴリズムのステップサイズとす
ること、を特徴とする適応アレイ装置が提供される。According to a fourth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a plurality of sensors and an adaptive filter are provided,
In an adaptive array that receives only a specific signal source as a target signal source from among a plurality of signal sources, a first signal is adjusted from a signal whose phase has been adjusted to match the phase of a target signal component in two sensor output signals. The result obtained by comparing the first cross-correlation calculated with the time constant of the first time with the first threshold value and the result of comparing the second cross-correlation calculated with the second time constant with the second threshold value are input to The output of the state circuit is set to a step size of an adaptive algorithm in the adaptive filter.
【0064】上記課題を解決するために本発明の第5の
態様によれば、複数のセンサと適応フィルタを備えて、
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイにおいて、2つのセンサ
出力信号における前記目標信号の成分の位相を一致させ
るように位相を調整した信号から、第1の時定数で計算
した第1の符号相互相関と第1の閾値とを比較した結果
と、第2の時定数で計算した第2の符号相互相関と第2
の閾値とを比較した結果とを入力とする状態回路の出力
を、前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステ
ップサイズとすること、を特徴とする適応アレイ装置が
提供される。According to a fifth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a plurality of sensors and an adaptive filter are provided.
From among a plurality of signal sources, in an adaptive array receiving only a specific signal source as a target signal source, a signal whose phase has been adjusted to match the phase of the component of the target signal in two sensor output signals, The result of comparing the first code cross-correlation calculated with the first time constant with the first threshold value, the second code cross-correlation calculated with the second time constant and the second code cross-correlation
An adaptive array device, characterized in that an output of a state circuit, which receives a result of comparison with the threshold value of the adaptive filter, is set as a step size of an adaptive algorithm in the adaptive filter.
【0065】上記課題を解決するために本発明の第6の
態様によれば、複数のセンサと適応フィルタを備えて、
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイにおいて、2つのセンサ
出力信号における目標信号の成分の位相を一致させるよ
うに位相を調整した信号から第1の時定数で計算した第
1の相互相関係数と第1の閾値とを比較した結果と、第
2の時定数で計算した第2の相互相関係数と第2の閾値
とを比較した結果とを入力とする状態回路の出力を、前
記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップサ
イズとすること、を特徴とする適応アレイ装置が提供さ
れる。According to a sixth aspect of the present invention to solve the above-mentioned problems, a plurality of sensors and an adaptive filter are provided.
In an adaptive array that receives only a specific signal source as a target signal source from among a plurality of signal sources, a first signal is adjusted from a signal whose phase has been adjusted to match the phase of a target signal component in two sensor output signals. The result of comparing the first cross-correlation coefficient calculated with the time constant of the first time with the first threshold value, and the result of comparing the second cross-correlation coefficient calculated with the second time constant with the second threshold value And an output of the state circuit having the input as the step size of the adaptive algorithm in the adaptive filter is provided.
【0066】また、前記状態回路の内部状態が、次の状
態遷移が目標信号停止による状態遷移であるか、目標信
号発生による状態遷移であるかを表し、前記状態回路に
よるステップサイズの制御が、前記内部状態によって異
なること、を特徴とする前記の適応アレイ装置が提供さ
れる。そして、前記状態回路の内部状態が、前記第1の
相互相関又は前記第1の符号相互相関又は前記第1の相
互相関係数が前記第1の閾値より大きく、かつ、前記第
2の相互相関又は前記第2の符号相互相関又は前記第2
の相互相関係数が前記第2の閾値より大きいときに、次
の状態遷移が目標信号停止による状態遷移であることを
表すように状態遷移し、前記第1の相互相関又は前記第
1の符号相互相関又は前記第1の相互相関係数が前記第
1の閾値より小さく、かつ、前記第2の相互相関又は前
記第2の符号相互相関又は前記第2の相互相関係数が前
記第2の閾値より小さいときに、次の状態遷移が目標信
号発生による状態遷移であることを表すように状態遷移
すること、を特徴とする前記の適応アレイ装置も提供さ
れる。The internal state of the state circuit indicates whether the next state transition is a state transition due to the stop of the target signal or a state transition due to the generation of the target signal. The adaptive array device is provided, wherein the adaptive array device is different depending on the internal state. And the internal state of the state circuit is such that the first cross-correlation or the first code cross-correlation or the first cross-correlation coefficient is greater than the first threshold and the second cross-correlation Or the second code cross-correlation or the second
When the cross-correlation coefficient is larger than the second threshold value, the state transition is performed so as to indicate that the next state transition is a state transition due to the stop of the target signal, and the first cross-correlation or the first code is performed. The cross-correlation or the first cross-correlation coefficient is smaller than the first threshold, and the second cross-correlation or the second code cross-correlation or the second cross-correlation coefficient is the second The above adaptive array device is also provided, wherein a state transition is performed so as to indicate that the next state transition is a state transition due to generation of a target signal when the value is smaller than the threshold value.
【0067】本発明の適応アレイの制御方法および適応
アレイ装置によれば、目標信号の検出が正確になるた
め、ステップサイズ制御がより正確に行えるようにな
り、息づき雑音が減少し、かつ、出力信号の品質劣化が
少なくなる。According to the adaptive array control method and the adaptive array apparatus of the present invention, the detection of the target signal becomes accurate, so that the step size control can be performed more accurately, the breathing noise is reduced, and the output is reduced. Signal quality degradation is reduced.
【0068】[0068]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施形
態に係る適応アレイ装置のブロック図である。本実施形
態は、図9に示された第2の従来法に対して、ステップ
サイズ制御回路50をステップサイズ制御回路51で置
換したものである。ステップサイズ制御回路50とステ
ップサイズ制御回路51の差異は、 反転回路69が除
去されていること、および、状態回路60が付加されて
いることである。図1を参照すると、比較回路17と3
7の出力信号は、状態回路60に伝達されている。状態
回路60は、比較回路17と37の出力信号を受けて、
ステップサイズα(k)とβ(k)を出力する。以下、
状態回路60について説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an adaptive array device according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the step size control circuit 50 is replaced with a step size control circuit 51 in the second conventional method shown in FIG. The difference between the step size control circuit 50 and the step size control circuit 51 is that the inversion circuit 69 is removed and the state circuit 60 is added. Referring to FIG. 1, comparison circuits 17 and 3
7 is transmitted to the state circuit 60. The state circuit 60 receives the output signals of the comparison circuits 17 and 37,
Step sizes α (k) and β (k) are output. Less than,
The state circuit 60 will be described.
【0069】状態回路60は、1つの内部状態i(k)
を有しており、内部状態i(k)と比較回路17と37
の比較結果から、次サンプル(k+ 1)における内部状
態i(k+ 1)、ステップサイズα(k)および ステ
ップサイズβ(k)を出力する。表1は、状態回路60
の状態遷移およびステップサイズα(k)とβ(k)の
変化の一例である。The state circuit 60 has one internal state i (k).
And the internal state i (k) and the comparison circuits 17 and 37
Output the internal state i (k + 1), the step size α (k), and the step size β (k) in the next sample (k + 1). Table 1 shows the state circuit 60
Is an example of the state transition and changes in the step sizes α (k) and β (k).
【0070】[0070]
【表1】 [Table 1]
【0071】表1において、0/1は、0と1のどちら
でもよいこと、すなわち、いわゆるドントケア(Don't
care)項を表している。内部状態i(k)は、次に発生
する状態遷移が目標信号発生によるものか、目標信号停
止によるものかを表している。ここでは、内部状態i
(k)を、次の状態変化が目標信号発生によることを意
味するときに1とし、目標信号停止によることを意味す
るときに0とする。内部状態i(k)は、入力信号であ
る比較回路17と37の比較結果によって変化する。比
較回路17と37の出力の両方が0である場合は、次サ
ンプル(k+ 1)における内部状態i(k+ 1)は、1
となる。In Table 1, 0/1 may be either 0 or 1, that is, so-called Don't care (Don't care).
care) term. The internal state i (k) indicates whether the next state transition occurs due to the generation of the target signal or the stop of the target signal. Here, the internal state i
(K) is set to 1 when it means that the next state change is due to generation of the target signal, and is set to 0 when it means that the next state change is due to stoppage of the target signal. The internal state i (k) changes according to the comparison result of the comparison circuits 17 and 37 which is the input signal. When both outputs of the comparison circuits 17 and 37 are 0, the internal state i (k + 1) at the next sample (k + 1) is 1
Becomes
【0072】比較回路17と37の出力の両方が1であ
る場合は、次サンプル(k+ 1)における内部状態i
(k+ 1)は、0となる。この2つの場合以外には、次
サンプル(k+ 1)における内部状態i(k+ 1)は、
現在のサンプルkにおける内部状態i(k)を維持す
る。また、表1に示すように、ステップサイズα(k)
が1となる場合は、比較回路17の出力が1であり、か
つ 比較回路37の出力が1である場合と、内部状態i
(k)が1である場合である。それ以外の場合には、ス
テップサイズα(k)は0となる。ステップサイズβ
(k)は、比較回路17の出力が0であり、かつ、比較
回路37の出力が0である場合に1となる。それ以外の
場合には、ステップサイズβ(k)は0となる。When both the outputs of the comparison circuits 17 and 37 are 1, the internal state i at the next sample (k + 1)
(K + 1) becomes 0. Apart from these two cases, the internal state i (k + 1) at the next sample (k + 1) is
Maintain the internal state i (k) at the current sample k. Further, as shown in Table 1, the step size α (k)
Is 1 when the output of the comparison circuit 17 is 1 and the output of the comparison circuit 37 is 1
This is the case where (k) is 1. Otherwise, the step size α (k) is zero. Step size β
(K) becomes 1 when the output of the comparison circuit 17 is 0 and the output of the comparison circuit 37 is 0. Otherwise, the step size β (k) is zero.
【0073】図2は、ステップサイズ制御回路51の内
部信号、閾値、ステップサイズ、内部状態を模式的に示
すタイムチャートである。次に、図2を参照して、ステ
ップサイズ制御回路51の動作を説明する。図2は、第
2の従来法のステップサイズ制御回路50と本発明のス
テップサイズ制御回路51に共通する内部信号p
(k)、q(k)の波形、閾値θb、θc、および、ス
テップサイズ制御回路50が出力するステップサイズα
(k)、β(k)の波形、ならびに、ステップサイズ制
御回路51の内部状態i(k)、および、出力されるス
テップサイズα(k)、β(k)の波形を 模式的に表
している。理想的には、目標信号発生の瞬間に、ブロッ
キング行列4におけるステップサイズα(k)が1にな
るとともに、多入力キャンセラ3におけるステップサイ
ズβ(k)が0になればよい。逆に目標信号停止の瞬間
には、ステップサイズα(k)が0になるとともに、ス
テップサイズβ(k)が1になればよい。FIG. 2 is a time chart schematically showing the internal signal, threshold value, step size, and internal state of the step size control circuit 51. Next, the operation of the step size control circuit 51 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an internal signal p common to the step size control circuit 50 of the second conventional method and the step size control circuit 51 of the present invention.
(K), q (k) waveforms, threshold values θb, θc, and step size α output by the step size control circuit 50
The waveforms of (k) and β (k), the internal state i (k) of the step size control circuit 51, and the waveforms of the output step sizes α (k) and β (k) are schematically shown. I have. Ideally, the step size α (k) in the blocking matrix 4 should be 1 and the step size β (k) in the multi-input canceller 3 should be 0 at the moment of generation of the target signal. Conversely, at the moment when the target signal stops, the step size α (k) should be 0 and the step size β (k) should be 1.
【0074】図2において、第2の従来法のステップサ
イズ制御回路50におけるステップサイズα(k)の波
形は、目標信号が発生した時点から遅延して1になって
いるのに対し、本発明のステップサイズ制御回路51に
おけるステップサイズα(k)の波形は、目標信号が発
生した直後に1になっている。すなわち、本発明のステ
ップサイズ制御回路51による目標信号検出結果は、目
標信号発生および停止からの遅延が少ない。すなわち、
本発明のステップサイズ制御回路51を使用した場合、
第2の従来法のステップサイズ制御回路50を使用する
場合より、精度の高い目標信号検出を行なうことができ
る。その結果、出力信号における息づき雑音や目標信号
品質の劣化が減少する。In FIG. 2, the waveform of the step size α (k) in the step size control circuit 50 according to the second conventional method is 1 after being delayed from the time when the target signal is generated. The waveform of the step size α (k) in the step size control circuit 51 becomes 1 immediately after the generation of the target signal. That is, the result of the target signal detection by the step size control circuit 51 of the present invention has a small delay from generation and stop of the target signal. That is,
When the step size control circuit 51 of the present invention is used,
The target signal can be detected with higher accuracy than when the step size control circuit 50 of the second conventional method is used. As a result, breathing noise in the output signal and deterioration of the target signal quality are reduced.
【0075】本発明における状態回路60の状態遷移お
よびステップサイズα(k)とβ(k)を 決定する表
として、これまで表1を用いてきたが、表1と異なる表
を用いることも可能である。表2は、状態回路60にお
ける状態遷移およびステップサイズα(k)とβ(k)
を決定する表の他の例を表している。Although Table 1 has been used as a table for determining the state transition of the state circuit 60 and the step sizes α (k) and β (k) in the present invention, a table different from Table 1 may be used. It is. Table 2 shows state transitions and step sizes α (k) and β (k) in the state circuit 60.
9 shows another example of a table for determining the number.
【0076】[0076]
【表2】 [Table 2]
【0077】表1と表2の差異は、α(k)の決定方法
のみである。表2でα(k)が1になる場合は、表1の
場合に加え、内部状態i(k)が0であり、かつ、比較
器17の出力が1である場合、または、内部状態i
(k)が0であり、かつ、比較器37の出力が1である
場合である。図3は、ステップサイズ制御回路51の内
部信号、閾値、ステップサイズ、内部状態を模式的に示
す他のタイムチャートである。The difference between Tables 1 and 2 is only the method of determining α (k). When α (k) is 1 in Table 2, in addition to the case of Table 1, when the internal state i (k) is 0 and the output of the comparator 17 is 1, or when the internal state i
This is the case where (k) is 0 and the output of the comparator 37 is 1. FIG. 3 is another time chart schematically showing the internal signal, the threshold value, the step size, and the internal state of the step size control circuit 51.
【0078】図3は、本発明のステップサイズ制御回路
51において表2の状態遷移表を用いた場合について、
内部信号p(k)、q(k)の波形と、閾値θb、θ
c、および、ステップサイズα(k)、β(k)の波形
を模式的に表している。図3と、図2との差異は、本発
明におけるα(k)の波形のみである。図3から分かる
ように、 本発明のステップサイズ制御回路51におい
て 表2による状態遷移を行う場合、第2の従来法のス
テップサイズ制御回路50を使用する場合より、精度の
高い目標信号検出が行なえる。FIG. 3 shows a case where the state transition table of Table 2 is used in the step size control circuit 51 of the present invention.
The waveforms of the internal signals p (k) and q (k) and the threshold values θb and θ
c, and the waveforms of the step sizes α (k) and β (k) are schematically shown. 3 is different from FIG. 2 only in the waveform of α (k) in the present invention. As can be seen from FIG. 3, when the state transition according to Table 2 is performed in the step size control circuit 51 of the present invention, the target signal can be detected with higher accuracy than when the step size control circuit 50 of the second conventional method is used. You.
【0079】この表2を用いた場合にも、表1を用いた
場合と同様に、次の状態遷移が目標信号の発生によるも
のか、あるいは目標信号の停止によるものかを表す内部
状態i(k)を用いることによって、精度の高い目標信
号検出が可能であり、表1を用いた場合と同様の効果を
生じる。表3は、状態回路60における状態遷移および
ステップサイズα(k)とβ(k)を 決定する表の他
の例を表している。In the case where Table 2 is used, similarly to the case where Table 1 is used, the internal state i () indicating whether the next state transition is due to the generation of the target signal or the stop of the target signal. By using k), highly accurate target signal detection is possible, and the same effect as in the case of using Table 1 is produced. Table 3 shows another example of a table for determining state transitions and step sizes α (k) and β (k) in the state circuit 60.
【0080】[0080]
【表3】 [Table 3]
【0081】表1と表3の差異は、β(k)の決定方法
のみである。表3でβ(k)が1になる場合は、表1の
場合に加え、内部状態i(k)が0であり、かつ、比較
器17の出力が1である場合、または、内部状態i
(k)が0であり、かつ、比較器37の出力が1である
場合である。図4も、ステップサイズ制御回路51の内
部信号、閾値、ステップサイズ、内部状態を模式的に示
す他のタイムチャートである。The difference between Tables 1 and 3 lies only in the method of determining β (k). When β (k) becomes 1 in Table 3, in addition to the case of Table 1, the internal state i (k) is 0 and the output of the comparator 17 is 1, or the internal state i
This is the case where (k) is 0 and the output of the comparator 37 is 1. FIG. 4 is another time chart schematically showing the internal signal, threshold value, step size, and internal state of the step size control circuit 51.
【0082】図4は、本発明のステップサイズ制御回路
51において表3の状態遷移表を用いた場合について、
内部信号p(k)、q(k)の波形と、閾値θb、θ
c、および、ステップサイズα(k)、β(k)の波形
を 模式的に表している。 図4と、図2との差異は、
本発明におけるβ(k)の波形のみである。図4から分
かるように、本発明のステップサイズ制御回路51にお
いて表3による状態遷移を行う場合、第3の従来法のス
テップサイズ制御回路50を使用する場合より、精度の
高い目標信号検出が行なえる。FIG. 4 shows a case where the state transition table of Table 3 is used in the step size control circuit 51 of the present invention.
The waveforms of the internal signals p (k) and q (k) and the threshold values θb and θ
c, and the waveforms of the step sizes α (k) and β (k) are schematically shown. The difference between FIG. 4 and FIG.
Only the waveform of β (k) in the present invention. As can be seen from FIG. 4, when the state transition according to Table 3 is performed in the step size control circuit 51 of the present invention, the target signal can be detected with higher accuracy than when the step size control circuit 50 of the third conventional method is used. You.
【0083】この表3を用いた場合にも、表1を用いた
場合と同様に、次の状態遷移が目標信号の発生によるも
のか、あるいは目標信号の停止によるものかを表す内部
状態i(k)を用いることによって、精度の高い目標信
号検出が可能であり、表1を用いた場合と同様の効果を
生じる。以上、目標信号の有無に関する指標として、2
個のマイクロホン信号の符号相互相関を用いてきたが、
異なる指標を用いることも可能である。図5は本発明の
第2の実施形態に係る適応アレイ装置のブロック図であ
る。In the case where Table 3 is used, similarly to the case where Table 1 is used, the internal state i () indicating whether the next state transition is due to the generation of the target signal or the stop of the target signal. By using k), highly accurate target signal detection is possible, and the same effect as in the case of using Table 1 is produced. As described above, the index regarding the presence or absence of the target signal is 2
We have used the code cross-correlation of the microphone signals,
Different indices can be used. FIG. 5 is a block diagram of an adaptive array device according to the second embodiment of the present invention.
【0084】図1に示す本発明の第1の実施形態と本実
施形態との差異は、ステップサイズ制御回路51が、図
5ではステップサイズ制御回路53で置換されているこ
とのみである。ステップサイズ制御回路51とステップ
サイズ制御回路53との差異は、符号相互相関計算回路
20が相互相関計算回路21で置換され、符号相互相関
計算回路40が相互相関計算回路41で置換されている
ことである。以下、この差異についてのみ説明する。The only difference between the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the present embodiment is that the step size control circuit 51 is replaced by a step size control circuit 53 in FIG. The difference between the step size control circuit 51 and the step size control circuit 53 is that the code cross correlation calculation circuit 20 is replaced by the cross correlation calculation circuit 21 and the code cross correlation calculation circuit 40 is replaced by the cross correlation calculation circuit 41. It is. Hereinafter, only this difference will be described.
【0085】符号相互相関計算回路20と相互相関計算
回路21との差異は、符号相互相関計算回路20におけ
る符号判定回路13と14が取り除かれ、帯域通過回路
11と12の出力が乗算回路15へ直結されていること
のみである。低域通過回路16の出力、すなわち、相互
相関計算回路21の出力は、2個のマイクロホン1jと
1j+1 からの信号の相互相関になっている。従って、相
互相関が目標信号検出の指標になっている。符号相互相
関計算回路40と相互相関計算回路41との差異も同様
に符号判定回路33と34が取り除かれていることであ
るので、説明を省略する。The difference between the code cross-correlation calculation circuit 20 and the cross-correlation calculation circuit 21 is that the code determination circuits 13 and 14 in the code cross-correlation calculation circuit 20 are removed, and the outputs of the band-pass circuits 11 and 12 are sent to the multiplication circuit 15. It is only directly connected. The output of the low-pass circuit 16, that is, the output of the cross-correlation calculation circuit 21, is the cross-correlation of the signals from the two microphones 1j and 1j + 1 . Therefore, the cross-correlation is an index for detecting the target signal. The difference between the code cross-correlation calculation circuit 40 and the cross-correlation calculation circuit 41 is also that the code determination circuits 33 and 34 have been removed, so that the description is omitted.
【0086】相互相関は、目標信号が存在する場合に大
きくなり、目標信号が停止している場合に小さくなる。
この性質は、符号相互相関と同様である。したがって、
本発明第2の実施の形態におけるステップサイズ制御回
路53は、本発明第1の実施の形態におけるステップサ
イズ制御回路51と同様の性質を有するため、本発明第
2の実施の形態は、本発明第1の実施の形態と同様に、
出力信号における息づき雑音を減少し、出力信号の品質
が高まるという効果を有する。The cross-correlation increases when the target signal is present, and decreases when the target signal stops.
This property is similar to code cross-correlation. Therefore,
The step size control circuit 53 according to the second embodiment of the present invention has the same properties as the step size control circuit 51 according to the first embodiment of the present invention. As in the first embodiment,
This has the effect of reducing breathing noise in the output signal and increasing the quality of the output signal.
【0087】相互相関の定義には、様々なものがあり、
その定義に応じて、相互相関計算回路には、図5に示す
構成以外に、様々な構成が可能である。以上では、目標
信号検出のための指標として、相互相関の他に符号相互
相関を用いたが、相互相関係数を用いることも可能であ
る。あるいは、この他の目標信号検出のための指標とし
て、目標信号電力と雑音電力の比の推定値を用いること
も可能である。There are various definitions of the cross-correlation.
According to the definition, the cross-correlation calculation circuit can have various configurations other than the configuration shown in FIG. In the above description, a code cross-correlation is used in addition to a cross-correlation as an index for detecting a target signal. However, a cross-correlation coefficient can be used. Alternatively, an estimated value of the ratio between the target signal power and the noise power can be used as another index for detecting the target signal.
【0088】以上では、本発明の方法によって、ブロッ
キング行列4のステップサイズα(k)と多入力キャン
セラ3のステップサイズβ(k)の両方を制御している
が、ブロッキング行列4のステップサイズα(k)の
み、あるいは、多入力キャンセラ3のステップサイズβ
(k)のみを本発明の方法で制御することも可能であ
る。この場合、本発明の方法で制御しないステップサイ
ズの制御を従来法によって制御することも可能である。In the above, both the step size α (k) of the blocking matrix 4 and the step size β (k) of the multi-input canceller 3 are controlled by the method of the present invention. (K) only or step size β of multi-input canceller 3
It is also possible to control only (k) by the method of the present invention. In this case, the control of the step size not controlled by the method of the present invention can be controlled by a conventional method.
【0089】以上、多入力キャンセラの各適応フィルタ
207mのタップ係数更新を行うための適応アルゴリズ
ムとして、NLMSアルゴリズムを用いた場合について
説明してきたが、NLMSアルゴリズム以外に、RLS
アルゴリズム、射影アルゴリズム 、勾配法、最小自乗
法、ブロック適応アルゴリズム、直交変換を用いた適応
アルゴリズムなど、他の適応アルゴリズムを用いた場合
についても同様の手法が可能である。The case where the NLMS algorithm is used as the adaptive algorithm for updating the tap coefficients of each adaptive filter 207m of the multi-input canceller has been described above.
The same method can be applied to the case where another adaptive algorithm is used, such as an algorithm, a projection algorithm, a gradient method, a least squares method, a block adaptive algorithm, and an adaptive algorithm using an orthogonal transform.
【0090】NLMSアルゴリズムを用いた場合には、
ステップサイズのみを制御していたが、他の適応アルゴ
リズムを用いた場合には、ステップサイズ以外のパラメ
ータも制御することができる。例えば、RLSアルゴリ
ズムを用いた場合には、ステップサイズのみならず、忘
却定数と呼ばれる定数も同様の手法で制御することがで
きる。When the NLMS algorithm is used,
Although only the step size is controlled, when other adaptive algorithms are used, parameters other than the step size can also be controlled. For example, when the RLS algorithm is used, not only the step size but also a constant called a forgetting constant can be controlled by the same method.
【0091】以上、多入力キャンセラの各適応フィルタ
207mとしてリーク適応フィルタを用いた場合を説明
してきたが、リーク適応フィルタ以外に、タップ係数拘
束適応フィルタ、ノルム拘束適応フィルタなどを用いる
ことが可能である。以上、多入力キャンセラの各適応フ
ィルタ207mのフィルタ構造として、FIRフィルタ
を用いた場合について説明してきたが、FIR以外に、
IIRフィルタや、ラティスフィルタなどを用いること
が可能である。The case where a leak adaptive filter is used as each adaptive filter 207m of the multi-input canceller has been described above. In addition to the leak adaptive filter, a tap coefficient constrained adaptive filter, a norm constrained adaptive filter, or the like can be used. is there. As described above, the case where the FIR filter is used as the filter structure of each adaptive filter 207m of the multi-input canceller has been described.
It is possible to use an IIR filter, a lattice filter, or the like.
【0092】また、ブロッキング行列の各適応フィルタ
105mのタップ係数を更新するための適応アルゴリズ
ムとして、NLMSアルゴリズムを用いた場合について
説明してきたが、NLMSアルゴリズム以外に、LMS
アルゴリズム、RLSアルゴリズム、射影アルゴリズ
ム、勾配法、最小自乗法、ブロック適応アルゴリズム、
直交変換を用いた適応アルゴリズムなど、他の適応アル
ゴリズムを用いた場合についても同様の手法が可能であ
る。Also, the case has been described where the NLMS algorithm is used as an adaptive algorithm for updating the tap coefficients of each adaptive filter 105m of the blocking matrix.
Algorithm, RLS algorithm, projection algorithm, gradient method, least squares method, block adaptation algorithm,
The same method can be applied to a case where another adaptive algorithm such as an adaptive algorithm using an orthogonal transform is used.
【0093】NLMSアルゴリズムを用いた場合には、
ステップサイズのみを制御していたが、他の適応アルゴ
リズムを用いた場合には、ステップサイズ以外のパラメ
ータも制御することができる。例えば、RLSアルゴリ
ズムを用いた場合には、ステップサイズのみならず、忘
却定数と呼ばれる定数も同様の手法で制御することがで
きる。When the NLMS algorithm is used,
Although only the step size is controlled, when other adaptive algorithms are used, parameters other than the step size can also be controlled. For example, when the RLS algorithm is used, not only the step size but also a constant called a forgetting constant can be controlled by the same method.
【0094】以上、ブロッキング行列の各適応フィルタ
105mとしてリーク適応フィルタを用いた場合を説明
してきたが、リーク適応フィルタ以外に、タップ係数拘
束適応フィルタ、ノルム拘束適応フィルタなどを用いる
ことが可能である。以上、ブロッキング行列の各適応フ
ィルタ105mのフィルタ構造として、FIR フィル
タを用いた場合について説明してきたが、FIR以外
に、IIRフィルタや、ラティスフィルタなどを用いる
ことが可能である。The case where a leak adaptive filter is used as each adaptive filter 105m of the blocking matrix has been described above. In addition to the leak adaptive filter, a tap coefficient constrained adaptive filter, a norm constrained adaptive filter, or the like can be used. . The case where the FIR filter is used as the filter structure of each adaptive filter 105m of the blocking matrix has been described above. However, other than the FIR, an IIR filter, a lattice filter, or the like can be used.
【0095】以上、固定ビームフォーマ2及び固定ビー
ムフォーマ103の構成として、ディレイアンドサムビ
ームフォーマを用いて説明してきたが、この他に、フィ
ルタアンドサムビームフォーマなど様々な構成を用いる
ことができる。以上、適応アレイの構成として、文献3
の構成を例に説明してきたが、この他に、適応アレイと
して、文献1の構成や、文献2の構成、文献4の構成、
文献5の構成、文献6の構成などを用いた場合について
も同様の手法が可能である。As described above, the configuration of the fixed beam former 2 and the fixed beam former 103 has been described using the delay-and-sum beam former, but various other configurations such as a filter-and-sum beam former can be used. As described above, as the configuration of the adaptive array,
Has been described as an example. In addition, as an adaptive array, the configuration of Reference 1, the configuration of Reference 2, the configuration of Reference 4,
The same method can be applied to the case where the configuration of Reference 5 and the configuration of Reference 6 are used.
【0096】本発明の適応アレイの制御方法および適応
アレイ装置は、文献4のフロストビームフォーマについ
ても適用できる。文献4では、タップ係数更新に、線形
拘束付きの適応アルゴリズムが用いられている。この適
応アルゴリズムにおけるステップサイズや忘却定数を、
これまで説明してきたものと同様の性質を有するステッ
プサイズ制御回路、例えば、図1におけるステップサイ
ズ制御回路51の出力によって制御すればよい。The adaptive array control method and the adaptive array device of the present invention can be applied to the frost beamformer of Reference 4. In Literature 4, an adaptive algorithm with linear constraint is used for updating the tap coefficients. The step size and forgetting constant in this adaptive algorithm are
What is necessary is just to control by the output of the step size control circuit which has the property similar to what was demonstrated so far, for example, the step size control circuit 51 in FIG.
【0097】以上、目標信号源がマイクロホンアレイ配
置されている線分に直交する直線の近傍方向に存在する
状況で説明してきたが、目標信号源がマイクロホンアレ
イ配置されている線分に直交する直線の近傍方向に存在
しない場合にも本発明は適用できる。帯域通過回路11
と12の入力信号において、目標信号成分の位相がほぼ
一致するように、各マイクロホン1mの出力に位相を調
整する手段を挿入してやればよい。In the above description, the case where the target signal source exists in the direction near the straight line orthogonal to the line segment where the microphone array is arranged has been described, but the straight line orthogonal to the line segment where the target signal source is arranged with the microphone array is described. The present invention can also be applied to a case where it does not exist in the vicinity direction. Bandpass circuit 11
A means for adjusting the phase may be inserted into the output of each microphone 1m so that the phases of the target signal components substantially coincide with each other in the input signals of and.
【0098】以上、マイクロホンアレイが線分上に等間
隔に配置されている場合について説明してきたが、マイ
クロホン配置が等間隔でない場合や、曲線上に配置され
ている場合や、平面上、曲面上、あるいは立体的に配置
されている場合でも、同様の原理による構成が可能であ
る。また、固定ビームフォーマとしてセンサアレイを用
いた場合について説明してきたが、マイクロホン自身が
指向性を持っている場合についても同様の手法が可能で
ある。さらに、センサとしてマイクロホンを用いて説明
してきたが、マイクロホン以外に、超音波センサや、ソ
ーナー受音器、アンテナなどのセンサを用いることが可
能である。The case where the microphone arrays are arranged at equal intervals on the line segment has been described above. However, the microphone arrays are not arranged at equal intervals, are arranged on a curved line, or are arranged on a plane or a curved surface. , Or even in a three-dimensional arrangement, a configuration based on the same principle is possible. Although the case where the sensor array is used as the fixed beam former has been described, the same method can be applied to a case where the microphone itself has directivity. Furthermore, although a microphone has been described as a sensor, it is possible to use an ultrasonic sensor, a sonar receiver, an antenna, or another sensor other than the microphone.
【0099】[0099]
【発明の効果】前述のように、本発明の適応アレイの制
御方法および適応アレイ装置によれば、目標信号の検出
が正確になり、ステップサイズの制御がより正確にな
る。このため、最終出力における息づき雑音が減少する
効果、及び、目標信号の品質が高まるという効果が生じ
る。As described above, according to the adaptive array control method and the adaptive array apparatus of the present invention, the detection of the target signal becomes accurate, and the control of the step size becomes more accurate. For this reason, the effect of reducing breathing noise in the final output and the effect of increasing the quality of the target signal occur.
【図1】本発明の第1の実施形態に係る適応アレイ装置
のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an adaptive array device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】ステップサイズ制御回路の内部信号、閾値、ス
テップサイズ、内部状態を模式的に示すタイムチャート
である。FIG. 2 is a time chart schematically showing an internal signal, a threshold, a step size, and an internal state of a step size control circuit.
【図3】ステップサイズ制御回路の内部信号、閾値、ス
テップサイズ、内部状態を模式的に示す他のタイムチャ
ートである。FIG. 3 is another time chart schematically showing an internal signal, a threshold, a step size, and an internal state of the step size control circuit.
【図4】ステップサイズ制御回路の内部信号、閾値、ス
テップサイズ、内部状態を模式的に示す他のタイムチャ
ートである。FIG. 4 is another time chart schematically showing an internal signal, a threshold, a step size, and an internal state of the step size control circuit.
【図5】本発明の第2の実施形態に係る適応アレイ装置
のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of an adaptive array device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】第1の従来法の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a first conventional method.
【図7】ブロッキング行列の構成の一例を示すブロック
図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a blocking matrix.
【図8】多入力キャンセラの構成の一例を示すブロック
図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a multi-input canceller.
【図9】第2の従来法の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a second conventional method.
10〜1M−1 マイクロホン 2 固定ビームフォーマ 3 多入力キャンセラ 4 ブロッキング行列 8 ステップサイズ入力端子 9 ステップサイズ入力端子 10 出力端子 11,12,31,32 帯域通過回路 13,14,33,34 符号判定回路 15,35 乗算器 16,36 低域通過回路 17,37 比較器 19,39 閾値発生回路 20,40 符号相互相関計算回路 21,41 相互相関計算回路 50,51,53 ステップサイズ制御回路 60 状態回路 490〜49M−1 乗算器 69 反転回路 79 乗算器 1010〜101M−1 入力端子 1020〜102M−1 出力端子 103 固定ビームフォーマ 1040〜104M−1 遅延器 1050〜105M−1 適応フィルタ 1060〜106M−1 減算器 2010〜201M−1 入力端子 202 入力端子 2070〜207M−1 適応フィルタ 208 加算器 209 減算器 211 遅延器 212 乗算器 214 乗算器 10-1M-1 Microphone 2 Fixed beamformer 3 Multiple input canceller 4 Blocking matrix 8 Step size input terminal 9 Step size input terminal 10 Output terminal 11, 12, 31, 32 Bandpass circuit 13, 14, 33, 34 Code determination circuit 15, 35 Multiplier 16, 36 Low-pass circuit 17, 37 Comparator 19, 39 Threshold generation circuit 20, 40 Code cross-correlation calculation circuit 21, 41 Cross-correlation calculation circuit 50, 51, 53 Step size control circuit 60 State circuit 490-49M-1 Multiplier 69 Inverting circuit 79 Multiplier 1010-101M-1 Input terminal 102-102M-1 Output terminal 103 Fixed beamformer 1040-104M-1 Delay unit 1050-105M-1 Adaptive filter 1060-106M-1 Subtractor 2010-201M- Reference Signs List 1 input terminal 202 input terminal 2070-207M-1 adaptive filter 208 adder 209 subtractor 211 delay unit 212 multiplier 214 multiplier
Claims (10)
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイの制御方法において、 2つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を
一致させるように位相を調整した信号から第1の時定数
で計算した第1の相互相関と第1の閾値とを比較した結
果と、 第2の時定数で計算した第2の相互相関と第2の閾値と
を比較した結果とを入力とする状態回路の出力を、 前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップ
サイズとすること、 を特徴とする適応アレイの制御方法。1. Using a plurality of sensors and an adaptive filter,
An adaptive array control method for receiving only a specific signal source from a plurality of signal sources as a target signal source, wherein a signal whose phase is adjusted to match the phase of a target signal component in two sensor output signals And the result of comparing the first cross-correlation calculated with the first time constant with the first threshold value, and the result of comparing the second cross-correlation calculated with the second time constant with the second threshold value An adaptive array control method, characterized in that an output of the state circuit which receives the input is a step size of an adaptive algorithm in the adaptive filter.
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイの制御方法において、 2つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を
一致させるように位相を調整した信号から第1の時定数
で計算した第1の符号相互相関と第1の閾値とを比較し
た結果と、 第2の時定数で計算した第2の符号相互相関と第2の閾
値とを比較した結果とを入力とする状態回路の出力を、 前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップ
サイズとすること、を特徴とする適応アレイの制御方
法。2. Using a plurality of sensors and an adaptive filter,
An adaptive array control method for receiving only a specific signal source from a plurality of signal sources as a target signal source, wherein a signal whose phase is adjusted to match the phase of a target signal component in two sensor output signals From the result of comparing the first code cross-correlation calculated with the first time constant with the first threshold value, and comparing the second code cross-correlation calculated with the second time constant with the second threshold value A control method of an adaptive array, wherein an output of the state circuit which receives the result as an input is a step size of an adaptive algorithm in the adaptive filter.
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイの制御方法において、 2つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を
一致させるように位相を調整した信号から、第1の時定
数で計算した第1の相互相関係数と第1の閾値とを比較
した結果と、 第2の時定数で計算した第2の相互相関係数と第2の閾
値とを比較した結果とを入力とする状態回路の出力を、 前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップ
サイズとすること、 を特徴とする適応アレイの制御方法。3. Using a plurality of sensors and an adaptive filter,
An adaptive array control method for receiving only a specific signal source from a plurality of signal sources as a target signal source, wherein a signal whose phase is adjusted to match the phase of a target signal component in two sensor output signals From the result of comparing the first cross-correlation coefficient calculated with the first time constant with the first threshold value, and the second cross-correlation coefficient calculated with the second time constant and the second threshold value Wherein the output of the state circuit, which receives the result of the comparison, is the step size of the adaptive algorithm in the adaptive filter.
又は、目標信号発生による状態遷移であるかを表し、前
記状態回路によるステップサイズの制御が前記内部状態
によって異なること、 を特徴とする請求項1,2又は3記載の適応アレイの制
御方法。4. An internal state of the state circuit, wherein the next state transition is a state transition due to a target signal stop,
4. The control method of an adaptive array according to claim 1, wherein the state circuit indicates whether the state transition is caused by generation of a target signal, and the control of the step size by the state circuit differs depending on the internal state.
記第1の相互相関係数が前記第1の閾値より大きく、か
つ、前記第2の相互相関又は前記第2の符号相互相関又
は前記第2の相互相関係数が前記第2の閾値より大きい
ときに、次の状態遷移が目標信号停止による状態遷移で
あることを表すように状態遷移し、 前記第1の相互相関又は前記第1の符号相互相関又は前
記第1の相互相関係数が前記第1の閾値より小さく、か
つ、前記第2の相互相関又は前記第2の符号相互相関又
は前記第2の相互相関係数が前記第2の閾値より小さい
ときに、次の状態遷移が目標信号発生による状態遷移で
あることを表すように状態遷移すること、 を特徴とする請求項4記載の適応アレイの制御方法。5. An internal state of the state circuit, wherein the first cross-correlation, the first code cross-correlation, or the first cross-correlation coefficient is larger than the first threshold, and When the cross-correlation or the second code cross-correlation or the second cross-correlation coefficient is larger than the second threshold, the state is changed to indicate that the next state transition is a state transition due to a target signal stop. Making a transition, wherein the first cross-correlation or the first code cross-correlation or the first cross-correlation coefficient is smaller than the first threshold, and the second cross-correlation or the second code cross-correlation When the correlation or the second cross-correlation coefficient is smaller than the second threshold, a state transition is performed so as to indicate that the next state transition is a state transition due to generation of a target signal. 5. The method for controlling an adaptive array according to claim 4.
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイにおいて、 2つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を
一致させるように位相を調整した信号から第1の時定数
で計算した第1の相互相関と第1の閾値とを比較した結
果と、 第2の時定数で計算した第2の相互相関と第2の閾値と
を比較した結果とを入力とする状態回路の出力を、 前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップ
サイズとすること、 を特徴とする適応アレイ装置。6. A method comprising: a plurality of sensors and an adaptive filter.
In an adaptive array for receiving only a specific signal source from among a plurality of signal sources as a target signal source, a signal whose phase has been adjusted so that the phases of components of the target signal in the two sensor output signals are matched with each other is first. And a result obtained by comparing the first cross-correlation calculated with the time constant of the first time with the first threshold value, and a result obtained by comparing the second cross-correlation calculated with the second time constant with the second threshold value with the input The output of the state circuit to be performed is set as a step size of an adaptive algorithm in the adaptive filter.
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイにおいて、 2つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を
一致させるように位相を調整した信号から第1の時定数
で計算した第1の符号相互相関と第1の閾値とを比較し
た結果と、 第2の時定数で計算した第2の符号相互相関と第2の閾
値とを比較した結果とを入力とする状態回路の出力を、
前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップ
サイズとすること、 を特徴とする適応アレイ装置。7. A method comprising: a plurality of sensors and an adaptive filter;
In an adaptive array for receiving only a specific signal source from among a plurality of signal sources as a target signal source, a signal whose phase has been adjusted so that the phases of components of the target signal in the two sensor output signals are matched with each other is first. The result of comparing the first code cross-correlation calculated with the time constant of the first time with the first threshold value, and the result of comparing the second code cross-correlation calculated with the second time constant with the second threshold value The output of the state circuit as input is
A step size of an adaptive algorithm in the adaptive filter.
複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信
号源として受信する適応アレイにおいて、 2つのセンサ出力信号における目標信号の成分の位相を
一致させるように位相を調整した信号から第1の時定数
で計算した第1の相互相関係数と第1の閾値とを比較し
た結果と、 第2の時定数で計算した第2の相互相関係数と第2の閾
値とを比較した結果とを入力とする状態回路の出力を、 前記適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップ
サイズとすること、 を特徴とする適応アレイ装置。8. A system comprising a plurality of sensors and an adaptive filter,
In an adaptive array for receiving only a specific signal source from among a plurality of signal sources as a target signal source, a signal whose phase has been adjusted so that the phases of components of the target signal in the two sensor output signals are matched with each other is first. The result of comparing the first cross-correlation coefficient calculated with the time constant of the first time with the first threshold value, and the result of comparing the second cross-correlation coefficient calculated with the second time constant with the second threshold value The output of the state circuit which receives the input and the output is set as the step size of the adaptive algorithm in the adaptive filter.
移が目標信号停止による状態遷移であるか、又は、目標
信号発生による状態遷移であるかを表し、前記状態回路
によるステップサイズの制御が、前記内部状態によって
異なること、 を特徴とする請求項6,7又は8記載の適応アレイ装
置。9. The internal state of the state circuit indicates whether the next state transition is a state transition due to a stop of a target signal or a state transition due to generation of a target signal, and control of a step size by the state circuit. 9. The adaptive array device according to claim 6, wherein the value varies depending on the internal state.
記第1の相互相関係数が前記第1の閾値より大きく、か
つ、前記第2の相互相関又は前記第2の符号相互相関又
は前記第2の相互相関係数が前記第2の閾値より大きい
ときに、次の状態遷移が目標信号停止による状態遷移で
あることを表すように状態遷移し、 前記第1の相互相関又は前記第1の符号相互相関又は前
記第1の相互相関係数が前記第1の閾値より小さく、か
つ、前記第2の相互相関又は前記第2の符号相互相関又
は前記第2の相互相関係数が前記第2の閾値より小さい
ときに、次の状態遷移が目標信号発生による状態遷移で
あることを表すように状態遷移すること、 を特徴とする請求項9記載の適応アレイ装置。10. An internal state of the state circuit, wherein the first cross-correlation, the first code cross-correlation, or the first cross-correlation coefficient is larger than the first threshold, and When the cross-correlation or the second code cross-correlation or the second cross-correlation coefficient is larger than the second threshold, the state is changed to indicate that the next state transition is a state transition due to a target signal stop. Making a transition, wherein the first cross-correlation or the first code cross-correlation or the first cross-correlation coefficient is smaller than the first threshold, and the second cross-correlation or the second code cross-correlation When the correlation or the second cross-correlation coefficient is smaller than the second threshold, a state transition is performed so as to indicate that the next state transition is a state transition due to generation of a target signal. 10. The adaptive array device according to 9.
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Publication number | Publication date |
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JP3001092B2 (en) | 2000-01-17 |
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