JPS5846397A - 2信号の波形相似度測定装置 - Google Patents

2信号の波形相似度測定装置

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JPS5846397A
JPS5846397A JP56145021A JP14502181A JPS5846397A JP S5846397 A JPS5846397 A JP S5846397A JP 56145021 A JP56145021 A JP 56145021A JP 14502181 A JP14502181 A JP 14502181A JP S5846397 A JPS5846397 A JP S5846397A
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digital signal
delay
digital
signals
waveform
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JP56145021A
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河原井 茂義
片山 愛一
大竹 雅敏
隆夫 荒井
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Anritsu Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、2信号から波形の相似度を定量的に測定す
る2個号の波形相似度測定装置に関する。
従来、2信号から波形の相似性を知るには核2信号の相
互相関関数からその相似性を把握していた。しかしなが
ら、相互相関関数からだけではどの程度相似しているか
を定量的に知ることはできなかった。
この発明は上述の問題点にかんがみてなされたもので1
時間Tにおけるディジタル信号X、と該ディジタル信号
X、との位相差を零にした時間Tにおけるディジタルイ
ぎ号y、がらそれぞれの信号のDC成分を取り除いた波
形面積S、、S、を求め、前記ディジタル信号X、の自
己相関i数を計算してその関数の最大ピーク値P。を求
め、前記ディジタル信号X、とディジタル信号y、の相
互相関関数を計算しX、 (前記被側定伝送前に大刀さ
れる信号Xに相当する)の信号波形が音声信号波形のよ
うVC不規則な場合であっても前記になる値をもって波
形の相似度を測定することができるようにした2@号の
波形相似度測定装置を提供するものである。
す下この発明について!9明する。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。この図において、@1の記憶回路1it RAMな
どで構成され、時間Tにおける20#lごとにサンプリ
ングされ、ディジタル化されたディジタル信号x、を記
憶するためK 1024個の記憶容量を有し、該ディジ
タル信号χ、を0番目から1023番目までの記憶場所
に順次配憶する。第2の記憶(ロ)路2けRAMなどで
構成され、前記ディジタル信号X。
に対しΔT = 500μB 遅れた時間T十ΔTにお
けるディジタルイぎ号y、を記憶するための1049個
の記憶容量を有していて、ディジタル信号!、と同時に
サンプリングされ、ディジタル化されたディジタル信号
石を前記ディジタル信号X、に対し500μS遅れた1
甘の状態で、0番目から】o4848番目の記憶場所に
11υ1次記憶する。遅延補正装置3は遅延演算装置3
a + it数仲1路3b、第3の記憶回路3cおよび
第4の記憶回路3dで構成されている。遅延演算装置3
aは第1および第2の記憶回路1.2からそれぞれに配
憶されたディジタル信号xlおよびylを受領して両デ
ィジタル信号の相互相関関数を計算し、その最大ピーク
の位置から500μSに相当するディジタル遅延値d−
25(1を20μBとする)を求める。
計数回路3bFi前配デイジタル遅延値d=25を計数
して第2の記憶回路2の25番目から1048番目に配
憶されたディジタル信号y、。2.(t−0,1+2+
山。
1023 )を読み出す。第3の配憶回路3cは第2の
記憶回路2から読み出されたディジタル信号71+21
1を0番目から1023番目までの記憶場所に記憶する
第1の記憶回路1に記憶されたディジタル信号X。
は第4の記憶回路3dの0番目から1023番目着での
記憶場所に記憶される。したがって、第3および第4の
記憶回路3e、3d K配憶されたディジタル信号!、
およびy1+215の位相差は零になり遅延補正され六
ことになる。なお、第1および第2の記憶回路1.2に
は時間Tにおける次のディジタル信号が配憶される。
演算装fIt4は第3および第4の記憶回路3c、3d
かもそれぞれに記憶されたディジタル信号X、および遅
延補正されたディジタル信号y、のDC成分を01番目
のサンプルされた波高値)を演算する。
また、ディジタル信号x、の自己相関関数を計算してそ
の最大ピーク値P、lxを求める。さらにまた、ディジ
タル信号X、および遅延補正されたディジタル信号yl
の相互相関関数を計算してその最大ピーク値P f求め
る。
y 以上求められた波形面積S8およびSyと最大ビの演算
を行う。
次に動作について説明する。
入力端子5(チャンネル1)に加えられた被測定伝送系
のアナログ入力信号(音声信号)Xはサンプリング回路
6で20μSごとにN −1024ポイントサンプリン
グされ、A−D変換・器7でデイジタルイぎ号x、(1
−0,1,2,−,1023)に変換される。このディ
ジタル信号X、は時間T(20μm X 1024)に
相当する1024ポイントを第2図(、)に示すように
第10−記憶回路100番目から1023番目までの記
憶場所に記憶される。
また、入力端子8(チャネル2)にはアナログ入力信号
Xに対しJT −500μS遅れた前記被測定伝送系の
アナ四グ出力信号yが加えられ、サンプリング回路9で
入力信号Xと同時に1024 + 25ポイント(25
ホイントは500μSの遅延に相当)サンプリングされ
たあと、A−D変換器10でディジタル信号)’1 (
1−0+1 s2+・・・、1048)に変換される。
このディジタル信号y、はディジタル信号町に対しΔT
−500μS遅れたtまの状態で時間T+ΔTに相当す
る1049ポイントを第2図(b)に示すように第2の
記憶回路2のθ番目から1048番目までの記憶場所に
記憶される◇ディジタル信号X1+)’1は遅延演算装
置3aに加えられ、そこでまずディジタル信号X、に対
トにおけるスペクトラム、に−0,1,2,・・・、N
−1゜J−J−1>  の演算を高速フーリエ変換(F
FT )で実行する。そのあとディジタル信号y、に対
しY、 =にz、=xk−y、 (*は複素共役)を計
算したのち実行する。これによって第3図に示すように
ディジタル信号X1+71 +すなわち、入出力信号X
 e 1の相互相関関数が求められる。第3図ti第1
および第2の記憶回路1.2に記憶されたディジタル信
号y、がディジタル遅延値d=25すなわち500μ畠
(遅延値1−20μSとする)ディジタル信号I、に対
して遅れていることを示す。こうして求められたディジ
タル遅延値d−25を計数回路3bに加えて計数して第
2図(b)に示すように第2の記憶回路2の25番目か
ら1048番目までに記憶されたディジタル信号y、。
2 B (i −0+ 1 e 2 +・・・、102
4)を読み出す。読み出されたディジタル信号71+2
5は第2図(d)に示すように@3の記憶回路3CのO
番目から1023番目までの記憶場所に記憶される。ま
た、第1の記憶回路1に記憶されたディジタル信号x、
Fl読み出されて第2図(6)のように第4の記憶回路
3dのθ番目から1023番目までの記憶場所に記憶さ
れる。こうして、第3および第4の記憶回路3c、3d
に記憶されたディジタル信号X、および)’14!II
は位相差が零の状態で演算装置4に出力される。
第3および第4の記憶回路に記憶されたディジタル信号
X、および遅延補正されたディジタル信号ys*zsを
演算装[4に加える。
ここで、ディジタル信号X、および遅延補正されを計算
する。
Ao(D C成分)を零にしたIFFで実行しディジタ
ル信号X、の自己相関関数を計算して町のピーク値PI
IIIを求める。
−2πjjk+ ・。  8 をFFTで実行しCkWXk* Y、を計
算し成分)を零にしたT FFTで実行する。こうして
ディジタル信号x、および遅延補正されたディジタル信
号yt+2sの相互相関関数を計算してCiのピーク算
を行う。
このようにして求められたKなる値をもってディジタル
信号XI + )’1+□の波形の相似度を測定する。
以上説明したように、この発明は時間Tにおけるディジ
タル信号X、 ?記憶する第1の記憶回路と、前記ディ
ジタル信号X、に対し時間JT遅れた時間T十ΔTにお
けるディジタル信号y、を該ディジタル信号X、に対し
時間JT遅れたtまの状態で配憶する第2の記憶回路と
、前記ディジタル信号y、の遅れを補正するための遅延
補正装置と、前記ディジタル信号X、および遅延補正さ
れたディジタル信号F1+jl()iはJTに相当する
ポイント数)の波形面積S工、S2.該ディジタル信号
X、および該ディジタル化*Wとを備えるようにしたの
で、2信号が音声信号のようにたとえ不規則性を有する
信号を用いても、演算されるKの値からたとえば被測定
伝送系の伝達特性の劣化および異常を知ることが出来る
また、2信号は互いに因果関係を有する場合はもちろん
であるが、2信号が互いに因果関係を有しない場合であ
ってもその2信号の波形の相似度を定量的に求めること
ができるなどの効果がある。
なお、この発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨を変更しない範囲で、構成要件を具体的
に限定して種々実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発、明の一実施例のブロック構成図、第2
図は記憶回路に記憶されたディジタル信号x1+ 1 
、のデータの記憶状態の説明1゛、第3図はティジタル
信号x19時間の遅れたディジタル信号y1の相互相関
関数のピーク位置を示す図、。 1は8g1の記憶回路、2は第2の記憶回路、3は遅延
補正装置、4は演W装置。 特許出願人 安立電気株式会社 イ(”里人    小池 龍太部 第1図 躬2圓         嬉3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +1)  時間Tにおけるディジタル信号x1をm番目
    の記憶場所から順次その場所に記憶する第1の記憶回路
    と;前記ディジタル信号X、に対し時間ΔT遅れた時間
    T+JTにおけるディジタル信号y、を該ディジタル信
    号X、に対し時間ΔT遅れたままの状態でm+d番目の
    記憶場所から順次その場所に記憶する第2の記憶回路と
    ;前記第1および第2の記憶回路からそれぞれに記憶さ
    れたディジタル信号xIおよびy、を受領して両ディジ
    タル信号の相互相関関数を計算し、その最大ピークの位
    置から求められる前記時間ΔTに和尚するディジタル遅
    延値dを用いて前記ディジタル信号y、の遅れを補正す
    るための遅延補正装置と:前記ディジタル信号Xlおよ
    び該遅延補正装置に 1 − よりて遅延補正されたディジタル信号y、の波形面積S
    、およびSアを求めるために下記の演算を行い、該ディ
    ジタル信号X、の自己相関関数を計算してその最大ピー
    ク値PK、を求め、該ディジタル信号x、および遅延補
    正されたディジタル信号ylの相互相関関数を計算して
    その最大ピーク値1・1を求め、該波形面積S8および
    Syと該最大ピーク値P□およびP、アとを利用して下
    記の演算を行うための演算装置とを備え、演算したKな
    る値をもって前記ディジタル信号X、およびyIの波形
    の相似度を測定するようにしたことを特徴とする2信号
    の波形相似度測定装置。 x、:ディジタル信号!、の波形の1 番目のサンプルされた波高値、 l冨0.1,2.・・・、N−1、 yI:ディジタル信号yIの波形の1 番目のサンプルされた波高餉 (2)  前記遅延補正装置は前記第1およ゛び第2の
    記憶回路に記憶されたディジタル信号X、およびylの
    相互相関関数を計算し、その最大ピーク位置から前記デ
    ィジタル遅延値dを求める遅延演算装置と、該ディジタ
    ル遅延値dを計数して前記第2の記憶回路の記憶場所m
    +d番目からその場所に記憶されたディジタル信号y、
    を読み出すための計数回路と、第2の記憶回路から絖み
    出されたディジタル信号y、を2番目の記憶場所から順
    次その場所に記憶する第3の記憶回路と、前記第1の記
    憶回路から読み出されたディジタル信号X、を2番目の
    記憶場所から順次その場所に記憶する第4の記憶回路と
    を備えて遅延補正するようにした特許請求の範囲第1項
    記載の2信号の波形相似度測定装置。
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JPH029360B2 JPH029360B2 (ja) 1990-03-01

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60214400A (ja) * 1984-04-11 1985-10-26 日本ビクター株式会社 音声信号のビツチ可変装置
JP2000304862A (ja) * 1999-04-06 2000-11-02 Leica Geosystems Ag 少なくとも1つの目標物の距離測定方法
JP2007052244A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Kddi Corp 音声信号のセグメント境界整合方式
JP2007240170A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Tohoku Univ 波形の位置合わせ方法
JP2008026836A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Yamaha Corp 音声の類似度を評価する方法、装置およびプログラム

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