JP3528808B2 - Cross-correlation function calculation method and apparatus - Google Patents
Cross-correlation function calculation method and apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、相互相関計算方法
および装置に関し、特に、移動目標から到来する音響信
号などで観測されるように、２つの信号データにドップ
ラーシフトが存在する場合において、そのドップラー差
を補正し相関利得の低減を防ぐ手段を具備した相互相関
計算方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cross-correlation calculation method and apparatus, and more particularly, when two signal data have a Doppler shift as observed in an acoustic signal coming from a moving target. The present invention relates to a cross-correlation calculation method and apparatus having means for correcting Doppler difference and preventing reduction in correlation gain.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図７に示すように、例えば音源（Ｓ）が
発する音響信号を、互いに異なる位置に配置された受信
器（Ｒ１）（Ｒ２）で受信し、両受信信号の相互相関処
理を行って音源（Ｓ）が発する音響信号を検出する場
合、音源（Ｓ）が移動していると受信器（Ｒ１）（Ｒ
２）で受信した信号は互いに異なるドップラーシフトを
受けるので、そのまま両信号の相関をとっても相関出力
が大きくならず音源（Ｓ）からの信号検出が困難とな
る。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, for example, an acoustic signal generated by a sound source (S) is received by receivers (R1) and (R2) arranged at mutually different positions, and cross-correlation processing of both received signals is performed. When the sound signal generated by the sound source (S) is detected by the receiver (R1) (R
Since the signals received in 2) undergo Doppler shift different from each other, even if the correlation of both signals is taken as it is, the correlation output does not increase and it becomes difficult to detect the signal from the sound source (S).
【０００３】この問題を解消する手段として、特開平９
−１４５８２０号公報では、相互相関処理を行う前にド
ップラー補正を行うことにより相関出力の低下を防ぐ技
術が提案されている。As a means for solving this problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9
Japanese Patent Laid-Open No. 145820 proposes a technique for preventing a decrease in correlation output by performing Doppler correction before performing cross-correlation processing.
【０００４】図８は、上記公報記載の信号検出装置を示
すブロック図であり、受信器（Ｒ１）（Ｒ２）で受信さ
れた信号（Ｓ１）（Ｓ２）の内、一方の受信信号（Ｓ
２）を、ドップラー補正部（２０）においてそれぞれ異
なる比率でその時間軸を圧縮または延伸した後、それぞ
れの出力信号と他方の受信信号（Ｓ１）とを相互相関計
算ブロック（６０）に入力してそれぞれ相互相関を求
め、選択部（５０）において相関値が最大のものを選択
して出力することにより、音源の移動に伴うドップラー
効果よる相関出力の低下に対処している。FIG. 8 is a block diagram showing the signal detecting device described in the above publication, in which one of the signals (S1) and (S2) received by the receivers (R1) and (R2) is received.
After compressing or extending the time axis of 2) at different ratios in the Doppler correction unit (20), each output signal and the other received signal (S1) are input to the cross-correlation calculation block (60). The cross-correlation is obtained for each, and the selection unit (50) selects and outputs the one having the maximum correlation value, thereby coping with the decrease in the correlation output due to the Doppler effect accompanying the movement of the sound source.
【０００５】上記公報記載の信号検出装置では、受信信
号に対してまず始めにドップラー差を補正した後、相互
相関関数を求める方式であるが、相互相関関数を求める
手段としては、ＦＦＴ（Fast Fourier Transformatio
n）を採用して構成するのが一般的である。In the signal detecting apparatus described in the above publication, the received signal is first corrected for the Doppler difference and then the cross-correlation function is obtained. As means for obtaining the cross-correlation function, FFT (Fast Fourier) is used. Transformatio
n) is generally adopted and configured.
【０００６】図４は、上記公報記載の信号検出装置に適
用可能な、ＦＦＴを用いて構成した相互相関関数計算装
置を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a cross-correlation function calculation device which is applicable to the signal detection device described in the above publication and which is configured by using an FFT.
【０００７】図４において、２つの信号データ（Ｓ１）
（Ｓ２）間に生じるドップラー差を補正するため、信号
データ（Ｓ２）に対してドップラー差補正部（２０）に
おいてドップラー差を補正する。図５は、図４のドップ
ラー差補正部（２０）におけるドップラー差補正（時間
軸）の方法を示す模式図である。In FIG. 4, two signal data (S1)
In order to correct the Doppler difference generated during (S2), the Doppler difference correction unit (20) corrects the Doppler difference for the signal data (S2). FIG. 5 is a schematic diagram showing a method of Doppler difference correction (time axis) in the Doppler difference correction unit (20) in FIG.
【０００８】信号データ（Ｓ２）に含まれている目標信
号が、同じく信号データ（Ｓ１）に含まれている目標信
号に対して時間的に延伸されている（低い周波数となっ
ている）ことでドップラー差が存在している場合につい
ては、図５（左系統）の模式図に示すように、時間軸に
おいて全体的に圧縮（高い周波数へシフト）することに
よりドップラー差を補正する。Since the target signal included in the signal data (S2) is temporally extended (has a low frequency) with respect to the target signal included in the signal data (S1). When there is a Doppler difference, as shown in the schematic diagram of FIG. 5 (left system), the Doppler difference is corrected by compressing the entire time axis (shifting to a higher frequency).
【０００９】逆に、信号データ（Ｓ２）が信号データ
（Ｓ１）に対して時間的に波形が圧縮されている（高い
周波数となっている）ことでドップラー差が存在してい
る場合については、図５（右系統）の模式図に示すよう
に、時間軸において全体的に延伸（低い周波数へシフ
ト）することによりドップラー差を補正する。On the contrary, in the case where the signal data (S2) has a Doppler difference because the waveform is temporally compressed (has a high frequency) with respect to the signal data (S1), As shown in the schematic diagram of FIG. 5 (right system), the Doppler difference is corrected by stretching (shifting to a lower frequency) as a whole on the time axis.
【００１０】ドップラー差は目標の運動等により変化す
るため、補正量の異なるドップラー差補正部（２０）を
複数保持することにより対応している。Since the Doppler difference changes depending on the target motion or the like, it is supported by holding a plurality of Doppler difference correction units (20) having different correction amounts.
【００１１】次に、図４に示す相互相関関数計算装置に
よる相互相関関数を求める手順について説明する。Next, the procedure for obtaining the cross-correlation function by the cross-correlation function calculator shown in FIG. 4 will be described.
【００１２】信号データ（Ｓ２）のドップラー差補正を
実行した後、各ドップラー差補正データについて、ＦＦ
Ｔ計算部（１０）および（１１）において、式１に示す
ように、各々ＦＦＴを実行する。なお、信号データ（Ｓ
２）については、ドップラー差補正部（２０）の数と対
応するＦＦＴ計算部（１１）が設けられ、各々ＦＦＴを
実行する。
Ｘ（ｋ）＝ＦＦＴ［ｘ（ｎ），０］・・・・・・・・（式１ａ）
ＹＤ（m）(ｋ)＝ＦＦＴ［ｙｄ(m)（ｎ），０］・・・・（式１ｂ）
Ｘ：信号データ（Ｓ１）のＦＦＴ結果
ＹＤ：信号データ（Ｓ２）ドップラー補正結果のＦＦＴ
結果
ｘ：信号データ（Ｓ１）
ｙｄ：信号データ（Ｓ２）ドップラー補正結果
ｋ：周波数（k=1,2,…,K）
ｎ：時間（n=1,2,…,N）
ｍ：ドップラー差補正番号（m=1,2,…,M）
次に、クロススペクトル計算部（３０）において、前記
のＦＦＴ結果のクロススペクトルを補正段毎に各々式２
のとおり算出する。
Ｚ（ｍ）（ｋ）＝Ｘ＊（ｋ）・ＹＤ（ｍ）（ｋ）・・・・・（式２）
Ｚ：クロススペクトル結果
Ｘ＊：Ｘの共役複素
ｍ：ドップラー差補正番号（m=1,2,…,M）
次に、ＩＦＦＴ計算部（４０）において、ＩＦＦＴ（In
verted Fast FourierTransformation）を実行すること
より各相互相関関数を式３のとおり算出する。
Ｇ（ｍ）（ｎ）＝IＦＦＴ［Ｚ（ｍ）（ｋ）］・・・・・・（式３）
Ｇ：相互相関関数
選択部５０においては、各相互相関関数の中から、相関
レベルが最も高い値を持つ関数を、ドップラー差補正が
最適に実施され相関利得が最も高い相関関数として選択
し、相互相関関数（Ｓ３）として出力する。After performing the Doppler difference correction of the signal data (S2), the FF is performed for each Doppler difference correction data.
In the T calculation units (10) and (11), FFT is executed as shown in Expression 1. The signal data (S
Regarding 2), an FFT calculation unit (11) corresponding to the number of Doppler difference correction units (20) is provided, and each FFT is executed. X (k) = FFT [x (n), 0] ... (Equation 1a) Y D (m) (k) = FFT [y d (m) (n), 0] ... ... (equation 1b) X: FFT results Y D signal data (S1): FFT signal data (S2) Doppler correction result
Result x: Signal data (S1) y d : Signal data (S2) Doppler correction result k: Frequency (k = 1,2, ..., K) n: Time (n = 1,2, ..., N) m: Doppler Difference correction number (m = 1,2, ..., M) Next, in the cross spectrum calculation unit (30), the cross spectrum of the FFT result is expressed by Equation 2 for each correction stage.
Calculate as follows. Z (m) (k) = X * (k) · Y D (m) (k) ····· ( Equation 2) Z: cross spectral Result X *: X of conjugate complex m: Doppler difference compensation number ( m = 1,2, ..., M) Next, in the IFFT calculation unit (40), the IFFT (In
verted Fast Fourier Transformation) to calculate each cross-correlation function according to Equation 3. G (m) (n) = IFFT [Z (m) (k)] (Equation 3) G: In the cross-correlation function selection unit 50, the correlation level is selected from among the cross-correlation functions. The function with the highest value is selected as the correlation function with the highest Doppler difference correction and the highest correlation gain, and is output as the cross-correlation function (S3).
【００１３】図６は、選択部（５０）の動作を示す模式
図であり、各ＩＦＦＴ（４０）において再度時間軸上に
変換された各ドップラー差補正量に対応する相互相関関
数の中から、相関利得が最大となる相関関数が選択され
る。FIG. 6 is a schematic diagram showing the operation of the selection unit (50). From the cross-correlation function corresponding to each Doppler difference correction amount converted again on the time axis in each IFFT (40), The correlation function that maximizes the correlation gain is selected.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、一
方の受信器からの信号データ（Ｓ２）をドップラー差補
正部（２０）においてそれぞれ異なる比率でその時間軸
を圧縮または延伸した後、それぞれＦＦＴ計算部（１
１）でＦＦＴ演算を行っているので、ドップラー差補正
の段数分だけＦＦＴ計算が必要であり演算量が大きなも
のにならざるを得ない。In the above prior art, the signal data (S2) from one of the receivers is compressed or stretched in the Doppler difference correction section (20) at different ratios, and then the FFT is performed. Calculation part (1
Since the FFT calculation is performed in 1), the FFT calculation is required for the number of stages of Doppler difference correction, and the calculation amount must be large.
【００１５】すなわち、ＦＦＴは相互相関関数を高速に
算出するためだけの手段で用いられており、単なる数学
的な演算手段であったため、物理的な現象の操作となる
ドップラー差補正は、相互相関関数を算出する前の段階
である時間領域で実行していた。That is, since the FFT is used as a means only for calculating the cross-correlation function at high speed and is a mere mathematical operation means, the Doppler difference correction, which is an operation of a physical phenomenon, requires the cross-correlation. It was executed in the time domain, which is the stage before calculating the function.
【００１６】その結果、処理負荷が大きくハードウェア
規模が大きくなること、あるいは、高性能なＣＰＵが必
要となるという問題がある。As a result, there is a problem that the processing load is large and the hardware scale is large, or a high-performance CPU is required.
【００１７】本発明の目的は、移動目標から到来する音
響信号などで観測される２つの信号データにドップラー
差が存在する場合に、そのドップラー差を補正し相関利
得の低減を防ぐ相互相関関数計算方法を、最小の処理負
荷で実現可能な手段を提供することにある。An object of the present invention is to calculate a cross-correlation function that corrects a Doppler difference and prevents a reduction in correlation gain when there is a Doppler difference between two signal data observed in an acoustic signal coming from a moving target. The method is to provide a means that can be realized with a minimum processing load.
【００１８】本発明の他の目的は、移動目標から到来す
る音響信号などで観測される２つの信号データにドップ
ラー差が存在する場合に、そのドップラー差を補正し相
関利得の低減を防ぐための相互相関関数計算における演
算量を大幅に低減可能な手段を提供することにある。Another object of the present invention is to correct the Doppler difference and prevent the reduction of the correlation gain when there is a Doppler difference in the two signal data observed in the acoustic signal coming from the moving target. An object of the present invention is to provide a means capable of significantly reducing the amount of calculation in cross-correlation function calculation.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、ＦＦＴにより
信号データが周波数領域に変換されることに着目し、Ｆ
ＦＴを物理的な現象を操作する手段と捕らえ、ＦＦＴに
よって周波数領域に変換された信号データに対してドッ
プラー差補正を行うことを特徴とする。The present invention focuses on the fact that signal data is transformed into the frequency domain by FFT, and F
The FT is regarded as a means for operating a physical phenomenon, and Doppler difference correction is performed on the signal data converted into the frequency domain by the FFT.
【００２０】具体的には本発明では、入力された２つの
信号データに対して、それぞれＦＦＴ演算を行って周波
数領域に変換した後、２つの信号データに生じているド
ップラー差を周波数領域において補正する手段として、
ドップラー差補正部を設ける。Specifically, in the present invention, the two input signal data are each subjected to FFT calculation to be converted into the frequency domain, and then the Doppler difference occurring in the two signal data is corrected in the frequency domain. As a means to do
A Doppler difference correction unit is provided.
【００２１】本発明では、ＦＦＴ計算部において、入力
された２つの信号データは各々周波数領域へ変換され
る。周波数領域に変換された信号データは、ドップラー
差補正部において、周波数軸上で全体的に圧縮あるいは
延伸されることにより、データに含まれている目標信号
は周波数シフトされる。In the present invention, in the FFT calculator, the two input signal data are each converted into the frequency domain. The signal data converted into the frequency domain is wholly compressed or expanded on the frequency axis in the Doppler difference correction unit, so that the target signal included in the data is frequency-shifted.
【００２２】次に、クロススペクトル計算部において、
前記のドップラー差補正結果のクロススペクトルが補正
段毎に各々算出され、各々算出されたクロススペクトル
はＩＦＦＴ演算されて再度時間領域に変換された後、そ
の中から相関利得最大のものが選択される。Next, in the cross spectrum calculation unit,
The cross spectrum of the Doppler difference correction result is calculated for each correction stage, and the calculated cross spectrum is IFFT-calculated and converted into the time domain again, and then the one having the maximum correlation gain is selected. .
【００２３】ドップラー差が最適に補正された場合、２
つの信号データにはドップラー差が生じていない同一の
信号波形が入力されたと同様であるため、２つの信号デ
ータの相互相関レベルは最も大きくなり、相関利得を最
大に得ることができる。When the Doppler difference is optimally corrected, 2
Since the same signal waveform in which no Doppler difference has occurred is input to one signal data, the cross-correlation level of the two signal data becomes the highest and the correlation gain can be maximized.
【００２４】本発明によれば、ＦＦＴ後にドップラー差
補正を実施できるため、ＦＦＴは受信信号データに対し
て１回だけ実行すれば良く、演算量が大幅に低減でき、
最小の処理負荷で実現可能となる。According to the present invention, since the Doppler difference correction can be performed after the FFT, the FFT need only be executed once for the received signal data, and the amount of calculation can be greatly reduced.
It can be realized with the minimum processing load.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
を示すブロック図である。図１において、図４と同じ番
号のブロックは従来例と同様の構成を有している。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, blocks having the same numbers as in FIG. 4 have the same configuration as the conventional example.
【００２６】本実施の形態においては、受信信号データ
（Ｓ１）（Ｓ２）は、各々ＦＦＴ計算部（１０）（１
２）で周波数領域データに変換され、一方のＦＦＴ計算
部（１２）のデータに対して、ドップラー差補正部（２
１）においてドップラー差補正（周波数軸）を行った
後、クロススペクトル計算部３０において、ＦＦＴ計算
部１０のデータと各々クロススペクトル計算を行う。In the present embodiment, the received signal data (S1) and (S2) are FFT calculation units (10) and (1), respectively.
2) is converted into frequency domain data, and the Doppler difference correction unit (2) is applied to the data of one FFT calculation unit (12).
After performing the Doppler difference correction (frequency axis) in 1), the cross spectrum calculation unit 30 performs cross spectrum calculation with the data of the FFT calculation unit 10.
【００２７】図２は、本実施の形態におけるドップラー
差補正部（２１）の動作を示す模式図である。以下、本
実施の形態の動作について、図１〜図２を参照して説明
する。FIG. 2 is a schematic diagram showing the operation of the Doppler difference correction unit (21) in this embodiment. The operation of the present embodiment will be described below with reference to FIGS.
【００２８】入力される２つの信号データ（Ｓ１）（Ｓ
２）を各々ＦＦＴ計算部（１０）（１２）に入力し、式
４に示すように、各々ＦＦＴを実施する。
Ｘ（ｋ）＝ＦＦＴ［ｘ（ｎ），０］・・・・・・（式４ａ）
Ｙ（ｋ）＝ＦＦＴ［ｙ（ｎ），０］・・・・・・（式４ｂ）
Ｘ：信号データ（Ｓ１）のＦＦＴ結果
Ｙ：信号データ（Ｓ２）のＦＦＴ結果
ｘ：信号データ（Ｓ１）
ｙ：信号データ（Ｓ２）
ｋ：周波数（k=1,2,…,K)
ｎ：時間（n=1,2,…,N）
２つのドップラー差を補正するため、ドップラー差補正
部（２１）において、信号データ（Ｓ２）に対してドッ
プラー差を補正する。ドップラー差補正の方法は次のと
おりである。Two input signal data (S1) (S
2) is input to each of the FFT calculation units (10) and (12), and each FFT is performed as shown in Expression 4. X (k) = FFT [x (n), 0] ... (Equation 4a) Y (k) = FFT [y (n), 0] ... (Equation 4b) X: FFT result of signal data (S1) Y: FFT result of signal data (S2) x: Signal data (S1) y: Signal data (S2) k: Frequency (k = 1,2, ..., K) n: Time ( n = 1,2, ..., N) In order to correct the two Doppler differences, the Doppler difference correction unit (21) corrects the Doppler difference for the signal data (S2). The Doppler difference correction method is as follows.
【００２９】信号データ（Ｓ２）に含まれている目標信
号が信号データ（Ｓ１）に含まれている目標信号に対し
て、信号周波数が低いことでドップラー差が存在する場
合については、図２（左系統）に模式図を示すように、
周波数軸において全体的に高い周波数へシフトするよう
延伸させることによりドップラー差を補正する。When the target signal included in the signal data (S2) has a Doppler difference due to the low signal frequency with respect to the target signal included in the signal data (S1), FIG. (Left system)
The Doppler difference is corrected by stretching so as to shift to a higher frequency on the frequency axis.
【００３０】信号データ（Ｓ２）が信号データ（Ｓ１）
に対して信号周波数が高いことでドップラー差が存在す
る場合については、図２（右系統）の模式図を示すよう
に、周波数軸において全体的に低い周波数へシフトする
よう圧縮させることによりドップラー差を補正する。ド
ップラー差は目標の運動等により変化するため、補正量
の異なるドップラー差補正部を複数保持することにより
対応している。Signal data (S2) is signal data (S1)
On the other hand, when there is a Doppler difference due to a high signal frequency, as shown in the schematic diagram of FIG. 2 (right system), the Doppler difference is reduced by compressing the frequency axis so that the frequency shifts to a lower frequency. To correct. Since the Doppler difference changes depending on the target motion or the like, it is supported by holding a plurality of Doppler difference correction units having different correction amounts.
【００３１】次に、クロススペクトル計算部（３０）に
おいて、信号データ（Ｓ１）のＦＦＴ結果と、信号デー
タ（Ｓ２）のＦＦＴ結果に対する各ドップラー差補正処
理結果とのクロススペクトルを補正段毎に各々式５のと
おり算出する。
Ｚ（ｍ）（ｋ）＝Ｘ＊（ｋ）・Ｙｄ（ｍ）（ｋ）・・・（式５）
Ｚ：クロススペクトル結果
Ｘ＊：Ｘの共役複素
Ｙｄ ：Ｙのドップラー補正結果［ 信号データ（Ｓ２）
ＦＦＴ結果のドップラー補正結果］
ｍ：ドップラー差補正番号（m=1,2,…,M）
次に、ＩＦＦＴ計算部（４０）において、ＩＦＦＴを実
行することより各相互相関関数を式６のとおり算出す
る。
Ｇ（ｍ）（ｎ）＝IＦＦＴ［Ｚ（ｍ）（ｋ）］・・・・（式６）
Ｇ：相互相関関数
選択部（５０）においては、従来技術と同様（図６の動
作模式図参照）、各相互相関関数の中から、相関レベル
が最も高い値を持つ関数を、ドップラー差補正が最適に
実施され相関利得が最も高い相関関数として選択し、相
互相関関数（Ｓ３）として出力する。Next, in the cross spectrum calculation unit (30), the cross spectrum between the FFT result of the signal data (S1) and the Doppler difference correction processing result for the FFT result of the signal data (S2) is corrected for each correction stage. It is calculated according to Equation 5. Z (m) (k) = X * (k) · Y d (m) (k) ··· ( wherein 5) Z: cross spectral Result X *: X of conjugate complex Y d: Y Doppler correction result of [ Signal data (S2)
Doppler correction result of FFT result] m: Doppler difference correction number (m = 1,2, ..., M) Next, in the IFFT calculation unit (40), the IFFT calculation is performed to calculate each cross-correlation function as shown in Equation 6. calculate. G (m) (n) = IFFT [Z (m) (k)] ... (Equation 6) G: In the cross-correlation function selection unit (50), the same as in the prior art (operation schematic diagram of FIG. 6). Of the cross-correlation functions, the function having the highest correlation level is selected as the correlation function having the highest Doppler difference correction and the highest correlation gain, and output as the cross-correlation function (S3). .
【００３２】なお、上記実施形態では、前記のドップラ
ー差補正を信号データ（Ｓ２）に対して実施している
が、信号データ（Ｓ１）に対して実施しても同様の結果
が得られる。In the above embodiment, the Doppler difference correction is performed on the signal data (S2), but the same result can be obtained by performing the signal data (S1).
【００３３】また、ドップラー差補正を２つの信号デー
タに対して実施することも可能であり、例えば、信号デ
ータ（Ｓ１）および信号データ（Ｓ２）両方のデータに
ついて延伸処理を交互に実施することで補正を行うこと
や、交互に圧縮処理を実施することで補正を行うことに
より、同様の結果を得ることができる。It is also possible to perform the Doppler difference correction on two signal data, for example, by performing stretching processing alternately on both signal data (S1) and signal data (S2). The same result can be obtained by performing the correction or performing the compression processing by alternately performing the compression processing.
【００３４】図３は、本発明の第２の実施形態を示すブ
ロック図であり、信号データ（Ｓ１）および信号データ
（Ｓ２）両方のデータについて延伸処理を交互に実施す
る、または圧縮処理を交互に実施することで補正を行う
ように構成したものである。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which stretching processing is alternately performed or compression processing is alternately performed for both signal data (S1) and signal data (S2). It is configured such that the correction is performed by performing the above.
【００３５】本実施形態は、信号データ（Ｓ１）および
信号データ（Ｓ２）をそれぞれＦＦＴ計算部１０及び１
２で周波数領域データに変換した後、それぞれスイッチ
１３及び１４により切り替えて、延伸処理または圧縮処
理を交互に実施し、それらの中から相関利得が最大のも
のを選択して出力する。In this embodiment, the signal data (S1) and the signal data (S2) are converted into FFT calculation units 10 and 1, respectively.
After being converted into frequency domain data in 2, the switches 13 and 14 are respectively switched to perform the stretching process or the compression process alternately, and the one with the maximum correlation gain is selected and output.
【００３６】例えば最初に信号データ（Ｓ２）に対して
ドップラー差補正部２２で延伸処理または圧縮処理を実
施したデータと信号データ（Ｓ１）のデータとのクロス
スペクトルを計算した後、スイッチ１３及び１４を切り
替えて、次に信号データ（Ｓ１）に対してドップラー差
補正部２２で延伸処理または圧縮処理を実施したデータ
と信号データ（Ｓ２）のデータとのクロススペクトルを
計算する。For example, first, after calculating the cross spectrum between the data obtained by subjecting the signal data (S2) to the stretching or compression processing by the Doppler difference correction unit 22 and the data of the signal data (S1), the switches 13 and 14 are calculated. And the cross spectrum between the data obtained by performing the stretching process or the compression process on the signal data (S1) by the Doppler difference correction unit 22 and the data of the signal data (S2) is calculated.
【００３７】そして、計算されたクロススペクトルを、
ＩＦＦＴ計算部４０により全て時間軸相関信号に変換
し、選択部５０において最大利得の相関信号を選択して
出力する。Then, the calculated cross spectrum is
The IFFT calculation unit 40 converts all the time-axis correlation signals, and the selection unit 50 selects and outputs the correlation signal with the maximum gain.
【００３８】本実施の形態では、ドップラー差補正部２
２を、延伸処理または圧縮処理のいずれか一方のみによ
り構成できるので、ドップラー差補正部の数を、第１の
実施形態の半分にすることができる。In the present embodiment, the Doppler difference correction unit 2
Since No. 2 can be configured by only one of the stretching process and the compression process, the number of Doppler difference correction units can be half that of the first embodiment.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明は、ＦＦＴ後にドップラー差補正
を実施する構成としたので、従来ドップラー差補正の段
数の数だけＦＦＴ計算を必要としていたものをわずか１
つのＦＦＴ計算だけで実現でき、処理負荷を飛躍的に低
減することができる。According to the present invention, since the Doppler difference correction is performed after the FFT, only one FFT calculation is required in the conventional number of Doppler difference correction steps.
This can be realized by only one FFT calculation, and the processing load can be dramatically reduced.
【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】ドップラー差補正（周波数軸）を説明するため
の図である。FIG. 2 is a diagram for explaining Doppler difference correction (frequency axis).
【図３】本発明の第２の実施形態を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明に最も近い従来方式を示したブロック図
である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional method closest to the present invention.
【図５】ドップラー差補正（時間軸）を説明するための
図である。FIG. 5 is a diagram for explaining Doppler difference correction (time axis).
【図６】選択部の動作を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the selection unit.
【図７】本発明が適用される信号検出装置の概念図であ
る。FIG. 7 is a conceptual diagram of a signal detection device to which the present invention is applied.
【図８】従来技術のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the related art.
１０、１１、１２ ＦＦＴ計算部 １３、１４ スイッチ ２０ （時間軸）ドップラー差補正部 ２１ （周波数軸）ドップラー差補正部 ３０ クロススペクトル計算部 ４０ ＩＦＦＴ計算部 ５０ 選択部 ６０ 相互相関計算ブロック Ｓ１ 信号データ（１ＣＨ） Ｓ２ 信号データ（２ＣＨ） Ｓ３ 相互相関関数 10, 11, 12 FFT calculator 13, 14 switch 20 (Time axis) Doppler difference correction unit 21 (Frequency axis) Doppler difference correction unit 30 Cross spectrum calculator 40 IFFT calculator 50 Selector 60 Cross-correlation calculation block S1 signal data (1CH) S2 signal data (2CH) S3 cross-correlation function
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 15/00 - 15/96 G01S 7/52 - 7/64 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 15/00-15/96 G01S 7/52-7/64
Claims (2)
波数領域データに変換し、該変換した周波数領域データ
に対して、予め設定した互いに異なる複数のドップラー
差に従って各々周波数領域での補正を行った後、他方の
前記周波数領域データとの間で各々クロススペクトルを
求め、再度時間領域に逆変換して各々相互相関関数を求
め、求められた前記相互相関関数の中から最大利得の相
互相関関数を選択して出力することにより前記２つの信
号データ間の相関を求める相互相関関数計算方法におい
て、 前記周波数領域での補正は、周波数領域に変換された前
記２つの信号データに対して、周波数軸方向に延伸（全
体的に高い周波数へシフト）、または圧縮（全体的に低
い周波数へシフト）のいずれか一方のみが、交互に実施
されること を特徴とする相互相関関数計算方法。1. The two received signal data are each converted into frequency domain data, and the converted frequency domain data is corrected in each frequency domain in accordance with a plurality of preset different Doppler differences. , The cross spectrum between each of the other frequency domain data is obtained, the inverse cross-correlation function is again obtained in the time domain, and the cross-correlation function is obtained, and the maximum-gain cross-correlation function is selected from the obtained cross-correlation functions. the 2 Tsunoshin by and output
On the method of calculating the cross-correlation function for obtaining the correlation between data
Te, correction in the frequency domain, before being converted into the frequency domain
Note: Two signal data are extended in the frequency axis direction (total
Physically shifts to higher frequencies), or compression (overall lower)
Shift to a higher frequency)
A cross-correlation function calculation method characterized by being performed .
波数領域データに変換する手段と、該変換した周波数領
域データに対して、予め設定した互いに異なる複数のド
ップラー差に基づき各々周波数領域で補正を行うドップ
ラー差補正手段と、該ドップラー差補正手段で補正され
たデータと他方の前記周波数領域データとの間で各々ク
ロススペクトルを求める手段と、該求められた各クロス
スペクトルを再度時間領域に逆変換して各々相互相関関
数を求める手段と、求められた前記相互相関関数の中か
ら最大利得の相互相関関数を選択して出力することによ
り前記２つの信号データ間の相関を求める相互相関関数
計算装置において、 前記ドップラー差補正手段は、周波数領域に変換された
信号データに対して、周波数軸方向に延伸（全体的に高
い周波数へシフト）、または圧縮（全体的に低い周波数
へシフト）のいずれか一方の機能のみを有しており、前
記変換された２つの周波数領域データを交互に前記ドッ
プラー差補正手段に切替接続する切替手段を備えている
ことを特徴とする相互相関関数計算装置。 2. The received two signal data are respectively rounded.
Means for converting into wave number domain data and the converted frequency range
Region data, multiple different preset
Dopp that corrects each frequency domain based on the difference
Error correction means and the Doppler difference correction means
Between the frequency domain data and the other frequency domain data.
Means for obtaining loss spectrum and each cross obtained
The spectrum is transformed back into the time domain and the cross-correlation
A means for obtaining the number and whether the obtained cross-correlation function is
By selecting and outputting the maximum gain cross-correlation function from
Cross-correlation function for obtaining the correlation between the two signal data
In the calculation device, the Doppler difference correction means is converted into the frequency domain.
Stretches in the frequency axis direction relative to the signal data (overall high
High frequency) or compression (generally lower frequency)
(Shift to) only one of the functions
The two converted frequency domain data are alternately
It has a switching means for switching connection to the puller difference correcting means.
A cross-correlation function calculation device characterized by the above.
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