Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7103069B2 - Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7103069B2 - Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program - Google Patents

Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program Download PDF

Info

Publication number
JP7103069B2
JP7103069B2 JP2018160369A JP2018160369A JP7103069B2 JP 7103069 B2 JP7103069 B2 JP 7103069B2 JP 2018160369 A JP2018160369 A JP 2018160369A JP 2018160369 A JP2018160369 A JP 2018160369A JP 7103069 B2 JP7103069 B2 JP 7103069B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
feature
correlation value
correlation
unit
types
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018160369A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020034382A (en
Inventor
学 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2018160369A priority Critical patent/JP7103069B2/en
Publication of JP2020034382A publication Critical patent/JP2020034382A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7103069B2 publication Critical patent/JP7103069B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

この発明は、信号処理装置および信号処理方法並びに信号処理方法のプログラムに関するものである。特に、複数の信号に、同一の信号が含まれているかどうかを判定する同一性判定に関するものである。 The present invention relates to a signal processing apparatus, a signal processing method, and a program of the signal processing method. In particular, it relates to an identity determination for determining whether or not the same signal is included in a plurality of signals.

たとえば、受波器が受波した、音などの信号を処理し、目標物の特定、目標物の方位推定などを行う信号処理装置などがある。ここで、信号処理装置において、複数の受波器が受けた信号に、同一の音源から発せられるなどして、同一の信号が含まれているかどうかを判定する同一性判定処理が行われる(たとえば、特許文献1参照)。 For example, there is a signal processing device that processes signals such as sound received by a receiver, identifies a target object, estimates the direction of the target object, and the like. Here, in the signal processing device, an identity determination process for determining whether or not the same signal is included in the signals received by the plurality of receivers, such as being emitted from the same sound source, is performed (for example,). , Patent Document 1).

特開2003-139856号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-139856

ここで、相互相関関数を用いた計算による同一性判定処理について説明する。受波器aと受波器bとにおいて出力される信号をそれぞれx[n]、x[n]とすると、受波器aと受波器bとの相互相関関数rxa,xb[τ]は、式(1)で表される。 Here, the identity determination process by calculation using the cross-correlation function will be described. Assuming that the signals output by the receiver a and the receiver b are x a [n] and x b [n], respectively, the cross-correlation functions r xa and xb between the receiver a and the receiver b [ τ] is represented by the equation (1).

Figure 0007103069000001
Figure 0007103069000001

信号x[n]、信号x[n]に同一の信号が含まれている場合、相互相関関数rxa,xb[τ]は、受波器aおよび受波器bにおける信号の到来時間差に応じたサンプルにおいて、ピークを有する。そして、相互相関により、同一の信号とみなすことができる閾値γを設定すると、(2)式により同一性判定を行うことができる。ここで、maxは入力されたサンプルの中での最大値を出力する関数である。また、flagは、同一性判定の結果を示すフラグである。 When the signal x a [n] and the signal x b [n] contain the same signal, the cross-correlation functions r xa and xb [τ] are the difference in arrival time between the signals in the receiver a and the receiver b. Has a peak in the sample according to. Then, if a threshold value γ r that can be regarded as the same signal is set by cross-correlation, the identity determination can be performed by the equation (2). Here, max is a function that outputs the maximum value in the input sample. Further, flag r is a flag indicating the result of the identity determination.

Figure 0007103069000002
Figure 0007103069000002

式(2)に示すように、信号x[n]、信号x[n]に同一の信号が含まれていると判定した場合には、flag=1とする。また、x[n]に同一の信号が含まれていないと判定した場合には、flag=0とする。このように、相互相関関数を用いることにより、受波器aと受波器bとから出力される信号に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行うことができる。 As shown in the equation (2), when it is determined that the same signal is included in the signal x a [n] and the signal x b [n], flag r = 1. Further, when it is determined that the same signal is not included in x b [n], flag r = 0 is set. In this way, by using the cross-correlation function, it is possible to perform the identity determination process for determining whether or not the signals output from the receiver a and the receiver b include the same signal.

しかしながら、上述した相互相関関数を用いた同一性判定処理においては、式(1)に示すように、積分効果により、ピーク値が得られる。このため、共通信号の持続時間が長い場合、同一性判定は、期待したように行うことができると考えられる。一方、持続時間が比較的短い共通信号が対象である場合、小さい積分値において判定を行うため、同一性判定の精度は著しく低下してしまう。 However, in the identity determination process using the cross-correlation function described above, a peak value is obtained by the integral effect as shown in the equation (1). Therefore, when the duration of the common signal is long, it is considered that the identity determination can be performed as expected. On the other hand, when a common signal having a relatively short duration is the target, the accuracy of the identity determination is significantly reduced because the determination is made with a small integral value.

そこで、より正確な同一性判定を行うことができる信号処理装置および信号処理方法並びに信号処理方法のプログラムの実現が望まれていた。 Therefore, it has been desired to realize a signal processing device, a signal processing method, and a program of a signal processing method capable of performing more accurate identity determination.

この発明に係る信号処理装置は、複数の信号内に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行う信号処理装置であって、複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出部と、複数種類の特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化部と、無次元化された複数種類の特徴量の相関関係について、複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関部と、特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する相関判定部と、複数種類の特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関部と、特徴角度相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定部とを備えるものである。 The signal processing device according to the present invention is a signal processing device that performs identity determination processing for determining whether or not the same signal is included in a plurality of signals, and a plurality of types of feature quantities can be obtained from a plurality of signals. Regarding the correlation between the feature extraction unit to be extracted, the dimensionless part that makes multiple types of features dimensionless, and the dimensionless multiple types of feature quantities, the linearity between the multiple types of feature quantities is determined. A feature correlation unit that calculates the feature correlation value to be shown, a correlation determination unit that determines whether the same signal is included based on the feature correlation value, and a feature angle correlation value that represents the slope of distribution in multiple types of features. It is provided with a feature angle correlation unit for calculating the above and a feature angle correlation determination unit for determining whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.

また、発明に係る信号処理方法は、複数の信号内に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行うコンピュータによる信号処理方法であって、複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、複数種類の特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、無次元化された複数種類の特徴量の相関関係について、複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、同一の信号が含まれると仮判定したときに、複数種類の特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、特徴角度相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程とがコンピュータにより実行されるものである。 Further, the signal processing method according to the present invention is a signal processing method by a computer that performs an identity determination process for determining whether or not the same signal is included in a plurality of signals, and there are a plurality of types of signal processing methods from the plurality of signals. Regarding the correlation between the feature extraction process for extracting feature quantities, the dimensionless step for making multiple types of feature quantities dimensionless, and the correlation between the dimensionless multiple types of feature quantities, among the multiple types of feature quantities. A feature correlation value calculation process that calculates a feature correlation value indicating linearity, a correlation determination step that provisionally determines whether or not the same signal is included based on the feature correlation value, and a provisional determination that the same signal is included. When this is done, the feature angle correlation value calculation process that calculates the feature angle correlation value that represents the slope of the distribution in multiple types of feature quantities, and the feature that determines whether the same signal is included based on the feature angle correlation value. The angle correlation determination step is executed by a computer .

また、発明に係る信号処理方法のプログラムは、複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、複数種類の特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、無次元化された複数種類の特徴量の相関関係について、複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、同一の信号が含まれると仮判定したときに、複数種類の特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、特徴角度相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程とをコンピュータに行わせるものである。 Further, the program of the signal processing method according to the present invention includes a feature extraction step of extracting a plurality of types of feature quantities from a plurality of signals, a dimensionless step of making the plurality of types of feature quantities dimensionless, and a dimensionless step. The same signal is included based on the feature correlation value calculation process for calculating the feature correlation value indicating the linearity between the multiple types of feature quantities and the feature correlation value for the correlation of the multiple types of feature quantities. A correlation determination step for tentatively determining whether or not, and a feature angle correlation value calculation step for calculating a feature angle correlation value representing the slope of distribution in a plurality of types of feature quantities when it is tentatively determined that the same signal is included. A computer is made to perform a feature angle correlation determination step of determining whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.

この発明によれば、信号における複数種類の特徴に基づいて、特徴相関部が計算した特徴相関値および特徴角度相関部が計算した特徴角度相関値の両方が条件を満たしたときに、同一の信号が含まれるものとして、特徴相関部と特徴角度相関部とにより判定するようにしたので、より正確な同一性判定を行うことができる。 According to the present invention, the same signal is obtained when both the feature correlation value calculated by the feature correlation unit and the feature angle correlation value calculated by the feature angle correlation unit satisfy the conditions based on a plurality of types of features in the signal. Since the feature correlation unit and the feature angle correlation section are used for determination, more accurate identity determination can be performed.

この発明の実施の形態1に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing system centering on the signal processing apparatus 100 which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る複数の受波器10と音源との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the plurality of receivers 10 which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a sound source. この発明の実施の形態1に係る特徴データベース121に格納された特徴データについて説明する図である。It is a figure explaining the feature data stored in the feature database 121 which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る特徴角度相関部115の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the feature angle correlation part 115 which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る信号xの特徴の分布について説明する図である。It is a figure explaining the distribution of the characteristic of the signal x which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing system centering on the signal processing apparatus 100 which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る効果について説明する図である。It is a figure explaining the effect which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、説明する。ここで、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。また、明細書全文に示されている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適宜、適用することができる。また、添字で区別などしている複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字などを省略して記載する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, in the following drawings, those having the same reference numerals are the same or equivalent thereto, and are common to the whole texts of the embodiments described below. In addition, the forms of the components shown in the full text of the specification are merely examples and are not limited to these descriptions. In particular, the combination of components is not limited to the combination in each embodiment, and the components described in other embodiments can be appropriately applied to other embodiments. In addition, when it is not necessary to distinguish or specify a plurality of devices of the same type that are distinguished by subscripts, the subscripts and the like may be omitted.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。また、図2は、この発明の実施の形態1に係る複数の受波器10と音源との関係を示す図である。図2では、2つの音源がそれぞれ信号を発している。受波器10は、受波した信号を電気信号に変換する。ここでは、受波器10は、音に係る信号を受波するものとする。実施の形態1においては、2つの受波器10aおよび受波器10bを有する。実施の形態1における信号処理装置100は、受波器10aおよび受波器10bがそれぞれ受波した音の信号中に、同じ音源から発せられた信号など、同一諸元による同一の信号が含まれているかどうかを判定する装置として説明する。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a signal processing system centered on a signal processing device 100 according to a first embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the plurality of receivers 10 and the sound source according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, each of the two sound sources emits a signal. The receiver 10 converts the received signal into an electric signal. Here, it is assumed that the receiver 10 receives a signal related to sound. In the first embodiment, it has two receivers 10a and 10b. The signal processing device 100 according to the first embodiment includes the same signal having the same specifications, such as a signal emitted from the same sound source, in the signal of the sound received by the receiver 10a and the receiver 10b, respectively. This will be described as a device for determining whether or not the signal is generated.

実施の形態1に係る信号処理装置100は、演算処理装置110および記憶装置120を有する。そして、実施の形態1における演算処理装置110は、複数の受波器10から送られた信号に基づいて、同一性判定処理を行う装置である。演算処理装置110は、特徴抽出部111、無次元化部112、特徴相関部113、相関判定部114、特徴角度相関部115および特徴角度相関判定部116を有する。また、記憶装置120は、演算処理装置110の処理に係るデータを記憶する装置である。記憶装置120は、特徴データベース121を有する。 The signal processing device 100 according to the first embodiment includes an arithmetic processing unit 110 and a storage device 120. The arithmetic processing unit 110 according to the first embodiment is an apparatus that performs identity determination processing based on signals sent from a plurality of receivers 10. The arithmetic processing unit 110 includes a feature extraction unit 111, a dimensionless unit 112, a feature correlation unit 113, a correlation determination unit 114, a feature angle correlation unit 115, and a feature angle correlation determination unit 116. Further, the storage device 120 is a device that stores data related to the processing of the arithmetic processing unit 110. The storage device 120 has a feature database 121.

演算処理装置110の特徴抽出部111(111a,111b)は、受波器10からの複数の信号をそれぞれ処理して抽出した複数の特徴量fを抽出する特徴抽出工程を行う。そして、特徴抽出部111は、特徴量fを要素とする列ベクトルである特徴ベクトルfを出力する。ここで、特徴量fとは、信号が有する複数種類の特徴について、それぞれの特徴を数値として表したものである。 The feature extraction unit 111 (111a, 111b) of the arithmetic processing unit 110 performs a feature extraction step of extracting a plurality of feature quantities fk extracted by processing a plurality of signals from the receiver 10. Then, the feature extraction unit 111 outputs the feature vector f, which is a column vector having the feature amount f k as an element. Here, the feature amount f k is a numerical value representing each feature of a plurality of types of features possessed by the signal.

無次元化部112(112a,112b)は、特徴データベース121に記憶されている特徴データに基づいて、特徴ベクトルf内の各特徴量fを無次元化する無次元化工程を行う。特徴データについては、後述する。そして、無次元化した特徴量fNDkを要素とする無次元特徴ベクトルfNDを出力する。ここで、図1では、受波器10の数に合わせて、特徴抽出部111aおよび特徴抽出部111b並びに無次元化部112aおよび無次元化部112bが設置されているが、これに限定するものではない。それぞれ1つの特徴抽出部111および無次元化部112が、複数の信号を処理するようにしてもよい。 The non-dimensionalization unit 112 (112a, 112b) performs a non-dimensionalization step of making each feature amount f k in the feature vector f dimensionless based on the feature data stored in the feature database 121. The feature data will be described later. Then, the dimensionless feature vector f ND having the dimensionless feature quantity f NDk as an element is output. Here, in FIG. 1, the feature extraction unit 111a and the feature extraction unit 111b, and the dimensionless unit 112a and the dimensionless unit 112b are installed according to the number of receivers 10, but the present invention is limited to these. is not. A feature extraction unit 111 and a dimensionless unit 112, respectively, may process a plurality of signals.

特徴相関部113は、各無次元化部112から送られる複数の無次元特徴ベクトルfNDに基づいて、特徴相関値rvectorを計算し、出力する特徴相関値計算工程を行う。特徴相関値rvectorは、複数の信号が、同一の信号を含むかどうかを判定する指標となる。相関判定部114は、特徴相関部113からの特徴相関値rvectorに基づく仮判定処理を行い、仮判定結果flagvectorを出力する相関判定工程を行う。 The feature correlation unit 113 performs a feature correlation value calculation step of calculating and outputting a feature correlation value vector based on a plurality of dimensionless feature vectors f ND sent from each dimensionless unit 112. The feature correlation value r vector is an index for determining whether or not a plurality of signals include the same signal. The correlation determination unit 114 performs a provisional determination process based on the feature correlation value r vector from the feature correlation unit 113, and performs a correlation determination step of outputting the provisional determination result flag vector .

特徴角度相関部115は、判定結果flagvectorにおいて、同一の信号が含まれると仮判定された複数の信号に係る無次元特徴ベクトルfNDの各特徴量fNDkの分布の傾きに基づく特徴角度相関値rangleを計算し、出力する特徴角度相関値計算工程を行う。特徴角度相関値rangleは、複数の信号が、同一の信号を含むかどうかを判定する指標となる。特徴角度相関判定部116は、特徴角度相関部115からの特徴角度相関値rangleに基づく判定処理を行い、判定結果flagfeatureを出力する特徴角度相関判定工程を行う。 The feature angle correlation unit 115 correlates with the feature angle based on the slope of the distribution of each feature amount f NDk of the dimensionless feature vector f ND related to a plurality of signals tentatively determined to include the same signal in the determination result flag vector . The feature angle correlation value calculation step of calculating the value r angle and outputting it is performed. The feature angle correlation value r angle is an index for determining whether or not a plurality of signals include the same signal. The feature angle correlation determination unit 116 performs a determination process based on the feature angle correlation value rangle from the feature angle correlation unit 115, and performs a feature angle correlation determination step of outputting a determination result flag feature .

ここで、通常、演算処理装置110は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)を中心とするコンピュータなどの制御演算処理を行う装置で構成されている。そして、演算処理装置110は、各部が行う信号処理方法の手順を、あらかじめプログラム化したものを実行して、各部の処理を実現する。ここで、たとえば、記憶装置120が、プログラムのデータを有する。ただし、これに限定するものではなく、各部を別個に専用機器(ハードウェア)で構成してもよい。 Here, the arithmetic processing unit 110 is usually composed of an apparatus that performs control arithmetic processing such as a computer centered on a CPU (Central Processing Unit), for example. Then, the arithmetic processing unit 110 executes a pre-programmed procedure of the signal processing method performed by each unit to realize the processing of each unit. Here, for example, the storage device 120 has the data of the program. However, the present invention is not limited to this, and each part may be separately configured by a dedicated device (hardware).

記憶装置120は、前述したように、演算処理装置110の処理に係るデータを記憶する。記憶装置120の特徴データベース121は、無次元化部112が行う処理において用いる特徴データを格納するデータベースである。特徴データとは、複数の特徴を項目とし、あらかじめ得られたサンプルの非定常音に関する信号の、各項目の特徴量fの値に係るデータである。詳しくは、後述する。記憶装置120は、データを一時的に記憶できるランダムアクセスメモリ(RAM)などの揮発性記憶装置(図示せず)およびハードディスク、データを長期的に記憶できるフラッシュメモリなどの不揮発性の補助記憶装置(図示せず)を有する。 As described above, the storage device 120 stores data related to the processing of the arithmetic processing unit 110. The feature database 121 of the storage device 120 is a database that stores feature data used in the processing performed by the dimensionless unit 112. The feature data is data related to the value of the feature amount fk of each item of the signal related to the non-stationary sound of the sample obtained in advance with a plurality of features as items. Details will be described later. The storage device 120 includes a volatile storage device (not shown) such as a random access memory (RAM) capable of temporarily storing data, and a non-volatile auxiliary storage device (not shown) such as a hard disk and a flash memory capable of storing data for a long period of time. Not shown).

上述した各部の処理などについて、さらに詳しく説明する。ここで、受波器10aからの信号をxとする。また、受波器10bからの信号をxとする。特徴抽出部111は、信号xおよび信号xから得られる複数の特徴量fを、列ベクトルとして表した特徴ベクトルfを出力する。特徴量fおよび特徴ベクトルfは、式(3)で表すことができる。ここで、kは、特徴に付された番号である。また、Kは、使用する特徴の種類の数である。そして、g(x)は、受波器10から出力される信号xを入力した際に、番号kの特徴量を計算する関数である。 The processing of each part described above will be described in more detail. Here, let x a be the signal from the receiver 10 a. Further, let x b be the signal from the receiver 10 b. The feature extraction unit 111 outputs a feature vector f in which a plurality of feature quantities f k obtained from the signal x a and the signal x b are represented as a column vector. The feature quantity f k and the feature vector f can be expressed by the equation (3). Here, k is a number assigned to the feature. Further, K is the number of types of features used. Then, g k (x) is a function for calculating the feature amount of the number k when the signal x output from the receiver 10 is input.

Figure 0007103069000003
Figure 0007103069000003

たとえば、周波数に関する特徴量fを計算する関数としては、フーリエ変換を用いて計算することができる、エネルギーがピークとなる周波数、周波数に関するエネルギーの広がり、周波数に関するエネルギーの重心などを計算する関数を採用することができる。また、時間に関する特徴量を計算する関数としては、信号の持続時間、エネルギーがピークとなる時間、時間に関するエネルギーの広がりなどを計算する関数を採用することができる。エネルギー値の分布に関する特徴を計算する関数としては、歪度、尖度などのモーメントなどを計算する関数を採用することができる。上述のように、信号に関する特徴量を抽出する様々な関数を採用することができ、採用した関数に基づいて得られた複数の特徴量fを用いる。ここで、これらの特徴量fは、SN比の影響を受けにくい。信号xから得られる特徴ベクトルfをfとする。また、信号xから得られる特徴ベクトルfをfとする。そして、特徴ベクトルfおよび特徴ベクトルfに関する類似度を用いた同一性判定について説明する。 For example, as a function for calculating the feature quantity fk related to frequency, a function for calculating the frequency at which the energy peaks, the spread of energy related to frequency, the center of gravity of energy related to frequency, etc., which can be calculated using the Fourier transform, is used. Can be adopted. Further, as a function for calculating the feature amount with respect to time, a function for calculating the duration of the signal, the time when the energy peaks, the spread of energy with respect to time, and the like can be adopted. As a function for calculating the characteristics related to the distribution of energy values, a function for calculating moments such as skewness and kurtosis can be adopted. As described above, various functions for extracting the features related to the signal can be adopted, and a plurality of feature quantities fk obtained based on the adopted functions are used. Here, these feature quantities fk are not easily affected by the SN ratio. Let fa be the feature vector f obtained from the signal x a . Further, let f b be the feature vector f obtained from the signal x b . Then, the identity determination using the similarity with respect to the feature vector fa and the feature vector f b will be described.

図3は、この発明の実施の形態1に係る特徴データベース121に格納された特徴データについて説明する図である。特徴データベース121には、図3に示すような、過去に取得したサンプルの非定常音に係る信号の特徴量fの値が、特徴データとして整理されて格納されている。このとき、信号の種類は明確である。無次元化部112は、特徴データベース121に格納されている特徴データを用いて、特徴ベクトルfを要素毎に無次元化する。まず、特徴データベース121に格納されているすべての特徴ベクトルfについて、式(4)および式(5)に表すように、要素毎の特徴量fの平均値μおよび標準偏差σを計算する。 FIG. 3 is a diagram illustrating feature data stored in the feature database 121 according to the first embodiment of the present invention. In the feature database 121, as shown in FIG. 3, the value of the feature amount fk of the signal related to the non-stationary sound of the sample acquired in the past is organized and stored as feature data. At this time, the type of signal is clear. The dimensionless unit 112 makes the feature vector f dimensionless for each element by using the feature data stored in the feature database 121. First, for all the feature vectors f stored in the feature database 121, the mean value μ k and the standard deviation σ k of the feature quantity f k for each element are calculated as expressed in the equations (4) and (5). do.

Figure 0007103069000004
Figure 0007103069000004

Figure 0007103069000005
Figure 0007103069000005

さらに、無次元化部112は、特徴量fの平均値μおよび標準偏差σを用いて、式(6)によって表される無次元特徴ベクトルfNDを出力する。実施の形態1では、無次元化部112は、特徴ベクトルfおよび特徴ベクトルfに対応した無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbを出力する。 Further, the dimensionless unit 112 outputs the dimensionless feature vector f ND represented by the equation (6) by using the average value μ k of the feature quantity f k and the standard deviation σ k . In the first embodiment, the dimensionless unit 112 outputs the dimensionless feature vector f NDa and the dimensionless feature vector f NDb corresponding to the feature vector f a and the feature vector f b .

Figure 0007103069000006
Figure 0007103069000006

特徴相関部113は、無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbに基づいて、各特徴の信号x間の相関関係を表す特徴相関値rvectorを出力する。式(7)で表される特徴相関値rvectorは、複数の特徴間の線形性を示す指標である。 The feature correlation unit 113 outputs a feature correlation value vector representing the correlation between the signals x of each feature based on the dimensionless feature vector f NDa and the dimensionless feature vector f NDb . The feature correlation value r vector represented by the equation (7) is an index showing the linearity between a plurality of features.

Figure 0007103069000007
Figure 0007103069000007

相関判定部114は、式(8)に示すように、特徴相関部113からの特徴相関値rvectorに基づいて判定処理を行い、判定結果flagvectorを出力する。ここで、γvectorは、各受波器10の信号xに、同一の信号が含まれるとみなす閾値である。 As shown in the equation (8), the correlation determination unit 114 performs the determination process based on the feature correlation value vector from the feature correlation unit 113, and outputs the determination result flag vector . Here, the γ vector is a threshold value that considers that the signal x of each receiver 10 includes the same signal.

Figure 0007103069000008
Figure 0007103069000008

特徴角度相関部115は、相関判定部114が判定した判定結果flagvectorおよび無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbを入力する。特徴角度相関部115は、判定結果flagvector=0の場合には、信号中に同一の音が含まれていないので、判定結果flagvectorのみを出力する。 The feature angle correlation unit 115 inputs the determination result flag vector determined by the correlation determination unit 114, the dimensionless feature vector f NDa , and the dimensionless feature vector f NDb . When the determination result flag vector = 0, the feature angle correlation unit 115 outputs only the determination result flag vector because the same sound is not included in the signal.

一方、特徴角度相関部115は、判定結果flagvector=1の場合には、判定結果flagvectorおよび特徴角度相関値rangleを出力する。ここで、特徴角度相関値rangleは、特徴ベクトル間の類似度を示す指標である。 On the other hand, when the determination result flag vector = 1, the feature angle correlation unit 115 outputs the determination result flag vector and the feature angle correlation value r angle . Here, the feature angle correlation value rangle is an index showing the degree of similarity between feature vectors.

特徴角度相関値rangleは、後述する図5(a)に示すように、各特徴量を分布させた場合の傾きに関する指標である。相関判定部114において、異なる音の信号であるにも関わらず、同一とみなされた信号を、異なる信号として判定するために、改めて同一性の判定を行うものである。 The feature angle correlation value r angle is an index related to the inclination when each feature amount is distributed, as shown in FIG. 5 (a) described later. The correlation determination unit 114 redetermines the identity in order to determine the signals that are regarded as the same even though they are signals of different sounds as different signals.

特徴角度相関値rangleを求める際、各特徴量fの分布の傾きを計算する必要がある。分布の傾きを計算する手段として、主成分分析、最小二乗法などの方法を用いる。ここでは、固有値分解を用いて、主成分分析を行うことにより、傾きを計算する方法について説明する。 When obtaining the feature angle correlation value rangle, it is necessary to calculate the slope of the distribution of each feature amount f k . As a means for calculating the slope of the distribution, methods such as principal component analysis and least squares method are used. Here, a method of calculating the slope by performing principal component analysis using eigenvalue decomposition will be described.

図4は、この発明の実施の形態1に係る特徴角度相関部115の構成を示す図である。特徴角度相関部115は、さらに、相関行列計算部115Aと固有値分解部115Bおよび特徴角度相関値計算部115Cを有する。相関行列計算部115Aは、式(9)で表される相関行列Σを計算する。 FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the feature angle correlation unit 115 according to the first embodiment of the present invention. The feature angle correlation unit 115 further includes a correlation matrix calculation unit 115A, an eigenvalue decomposition unit 115B, and a feature angle correlation value calculation unit 115C. The correlation matrix calculation unit 115A calculates the correlation matrix Σ represented by the equation (9).

Figure 0007103069000009
Figure 0007103069000009

固有値分解部115Bは、式(10)に示すように、相関行列Σを、固有ベクトルφ(φ、φ)と固有値λ(λ、λ)とに分解する。 As shown in the equation (10), the eigenvalue decomposition unit 115B decomposes the correlation matrix Σ into the eigenvectors φ (φ 1 , φ 2 ) and the eigenvalues λ (λ 1 , λ 2 ).

Figure 0007103069000010
Figure 0007103069000010

特徴角度相関値計算部115Cは、固有ベクトルφに基づいて、式(11)で表される特徴角度相関値rangleを計算する。 The feature angle correlation value calculation unit 115C calculates the feature angle correlation value rangle represented by the equation ( 11 ) based on the eigenvector φ1.

Figure 0007103069000011
Figure 0007103069000011

特徴角度相関判定部116は、式(12)に示すように、特徴角度相関部115からの特徴角度相関値rangleに基づいて判定処理を行い、判定結果flagfeatureを出力する。ここで、γangleは、各受波器10からの信号xに、同一の信号が含まれるとみなす閾値である。また、判定結果flagfeatureは、同一性判定の結果を示すフラグである。信号xと信号xとに同一の音の信号が含まれていると判定した場合、判定結果flagfeature=1とし、同一の音の信号が含まれていないと判定した場合、判定結果flagfeature=0とする。 As shown in the equation (12), the feature angle correlation determination unit 116 performs the determination process based on the feature angle correlation value rangle from the feature angle correlation unit 115, and outputs the determination result flag feature . Here, γ angle is a threshold value at which the same signal is considered to be included in the signal x from each receiver 10. Further, the determination result flag feature is a flag indicating the result of the identity determination. When it is determined that the signal x a and the signal x b contain signals of the same sound, the determination result flag feature = 1, and when it is determined that the signals of the same sound are not included, the determination result flag. It is set to fairure = 0.

Figure 0007103069000012
Figure 0007103069000012

図5は、この発明の実施の形態1に係る信号xの特徴の分布について説明する図である。次に、実施の形態1における信号処理装置100の効果について説明する。受波器10aおよび受波器10bが、同一の信号を受波したとき、信号xおよび信号をxから抽出し、無次元化した無次元特徴ベクトルfNDaおよび無次元特徴ベクトルfNDbについて、等しいインデックスkの特徴量fNDa,kおよび特徴量fNDb,kは、類似した値となる。したがって、図5(a)に示すように、各特徴は傾き1の直線付近に分布する。 FIG. 5 is a diagram illustrating the distribution of the characteristics of the signal x according to the first embodiment of the present invention. Next, the effect of the signal processing device 100 according to the first embodiment will be described. When the receiver 10a and the receiver 10b receive the same signal, the signal xa and the signal are extracted from xb , and the dimensionless feature vector f NDa and the dimensionless feature vector f NDb are made dimensionless. , The feature quantities f NDa, k and the feature quantities f NDb, k of the same index k have similar values. Therefore, as shown in FIG. 5A, each feature is distributed in the vicinity of a straight line having a slope of 1.

特徴相関部113が計算する特徴相関値rvectorは、特徴の分布の線形性を示す指標である。各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれている場合、特徴相関値rvectorは大きい値となる。一方、各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれておらず、異なる信号の場合、特徴相関値rvectorは小さい値となる。したがって、相関判定部114が、特徴相関値rvectorについて、設定した閾値γvectorに基づいて、判定を行うことにより、同一性判定を行うことができる。 The feature correlation value r vector calculated by the feature correlation unit 113 is an index showing the linearity of the feature distribution. When the same signal is included in the signal received by each receiver 10, the feature correlation value reflector becomes a large value. On the other hand, when the signals received by each receiver 10 do not include the same signal and are different signals, the feature correlation value vector is a small value. Therefore, the correlation determination unit 114 can determine the feature correlation value r vector based on the set threshold value γ vector , thereby performing the identity determination.

ここで、図5(b)に示すように、特徴による分布によって導かれる直線が、傾きが1と異なる場合においても、分布が線形である場合、特徴相関値rvectorは大きい値となる。したがって、異なる信号であるにも関わらず、同一の信号と判定される。 Here, as shown in FIG. 5B, even when the straight line derived by the distribution by the feature has a slope different from 1, the feature correlation value r vector becomes a large value when the distribution is linear. Therefore, even though they are different signals, they are determined to be the same signal.

一方、特徴角度相関部115が計算する特徴角度相関値rangleは、特徴の分布の傾きと傾き1の直線の間の角度を示す指標である。各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれている場合、特徴分布の傾きと傾き1の直線との間の角度は小さくなり(特徴の分布の傾きが1に近くなり)、特徴角度相関値rangleは大きい値となる。一方、各受波器10が受波した信号に同一の信号が含まれておらず、異なる信号の場合、特徴角度相関値rangleは小さい値となる。したがって、特徴角度相関判定部116が、特徴角度相関値rangleについて、設定した閾値γangleに基づいて、判定を行うことにより、特徴判定で異なる信号を誤って同一と判定することを防ぐことができる。 On the other hand, the feature angle correlation value rangle calculated by the feature angle correlation unit 115 is an index indicating the angle between the slope of the feature distribution and the straight line of the slope 1. When the same signal is included in the signal received by each receiver 10, the angle between the slope of the feature distribution and the straight line of slope 1 becomes small (the slope of the feature distribution becomes close to 1). , The feature angle correlation value r angle is a large value. On the other hand, when the signals received by each receiver 10 do not include the same signal and are different signals, the feature angle correlation value range is a small value. Therefore, the feature angle correlation determination unit 116 determines the feature angle correlation value rangle based on the set threshold value γ angle , thereby preventing erroneous determination of different signals as the same in the feature determination. can.

ここで、各受波器10が受波した信号が異なる場合においても、特徴角度相関値rangleが大きい値となる場合が存在する。たとえば、2つの信号が無相関である場合、図5(c)に示すように、特徴はランダムに分布する。このため、傾きもランダムとなり、異なる信号であるにも関わらず、同一の信号と判定されることがある。 Here, even when the signals received by each receiver 10 are different, there is a case where the feature angle correlation value rangle becomes a large value. For example, if the two signals are uncorrelated, the features will be randomly distributed, as shown in FIG. 5 (c). Therefore, the slopes are also random, and even though the signals are different, they may be determined to be the same signal.

そこで、実施の形態1の信号処理装置100では、特徴相関部113および特徴角度相関部115が、特徴相関値rvectorおよび特徴角度相関値rangleの両方を計算する。そして、相関判定部114および特徴角度相関判定部116が、複数の信号に係る無次元特徴ベクトルfND間に線形関係があり、かつ、その相関特性の傾きが1に近いと判定したときに、同一の信号であると判定する。このため、信号の同一性判定をより正確に行うことができる。 Therefore, in the signal processing device 100 of the first embodiment, the feature correlation unit 113 and the feature angle correlation unit 115 calculate both the feature correlation value vector and the feature angle correlation value r angle . Then, when the correlation determination unit 114 and the feature angle correlation determination unit 116 determine that there is a linear relationship between the dimensionless feature vectors f ND related to the plurality of signals and the slope of the correlation characteristic is close to 1. It is determined that the signals are the same. Therefore, the identity determination of the signal can be performed more accurately.

実施の形態2.
実施の形態1の信号処理装置100は、無次元化部112が処理を行った無次元特徴ベクトルfNDの各特徴量fNDkを同一性判定に利用するものであった。ここで、非定常音の種類によって、各特徴の特徴量fNDkの有効性は異なる。特徴量fNDkにばらつきが少なければ、区別が付きにくいため、判定には有効的ではない。たとえば、同一性判定を行う際、広い周波数帯域にエネルギーを有する信号xについては、エネルギーの広がりに関する特徴を数値化した特徴量が有効である。また、持続時間の短い信号xについては、持続時間に関する特徴を数値化した特徴量が有効である。
Embodiment 2.
The signal processing device 100 of the first embodiment uses each feature amount f NDk of the dimensionless feature vector f ND processed by the dimensionless unit 112 for the identity determination. Here, the effectiveness of the feature amount f NDk of each feature differs depending on the type of non-stationary sound. If there is little variation in the feature amount f NDk , it is difficult to distinguish them, so it is not effective for determination. For example, when performing identity determination, for a signal x having energy in a wide frequency band, a feature amount that quantifies a feature related to energy spread is effective. Further, for the signal x having a short duration, a feature amount obtained by quantifying the characteristics related to the duration is effective.

そこで、実施の形態2の信号処理装置100は、特徴データベース121に格納されている各特徴量のばらつきから、各特徴量の有効性を予め計算する。その有効性に基づく重みを各特徴量に付与して、同一性判定を行う。 Therefore, the signal processing device 100 of the second embodiment calculates in advance the effectiveness of each feature amount from the variation of each feature amount stored in the feature database 121. A weight based on the effectiveness is given to each feature amount, and the identity determination is performed.

図6は、この発明の実施の形態2に係る信号処理装置100を中心とする信号処理システムの構成を示す図である。図6において、図1と同じ符号を付しているものについては、実施の形態1で説明したことと同様の動作などを行う。図6において、重み付与部117(117a,117b)は、各受波器10が受波した信号を無次元化した無次元特徴ベクトルfNDの要素毎に、重みを付与する処理を行う。また、実施の形態2における特徴データベース121は、各特徴量fに係るばらつきを補正する重みに関するデータを、特徴データと関連づけて格納する。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a signal processing system centered on the signal processing device 100 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, those having the same reference numerals as those in FIG. 1 perform the same operations as those described in the first embodiment. In FIG. 6, the weighting unit 117 (117a, 117b) performs a process of assigning a weight to each element of the dimensionless feature vector f ND in which the signal received by each receiver 10 is made dimensionless. Further, the feature database 121 in the second embodiment stores data related to the weight for correcting the variation related to each feature amount fk in association with the feature data.

次に、重み付与部117が付与する重みについて説明する。重みについては、式(13)に基づいて、特徴データベース121内の特徴データから重みベクトルwをあらかじめ計算しておく。ここで、αは任意の係数である。また、特徴データとして格納された特徴量fの平均値μおよび標準偏差σを求める際、受波器10で受信した信号と同一の種類の信号のもののみを使用することにより、信号の種類に応じた特徴の有効性を計算することができる。 Next, the weight given by the weight giving unit 117 will be described. Regarding the weight, the weight vector w is calculated in advance from the feature data in the feature database 121 based on the equation (13). Here, α is an arbitrary coefficient. Further, when obtaining the mean value μ k and the standard deviation σ k of the feature amount f k stored as the feature data, the signal is obtained by using only the signal of the same type as the signal received by the receiver 10. It is possible to calculate the effectiveness of features according to the type of.

Figure 0007103069000013
Figure 0007103069000013

重み付与部117は、式(14)により、特徴データベース121にデータとして格納された重みベクトルwを、無次元特徴ベクトルfNDに付与する処理を行う。ここで、○は要素積(アダマール積)を意味する。 The weighting unit 117 performs a process of assigning the weight vector w stored as data in the feature database 121 to the dimensionless feature vector f ND by the equation (14). Here, ○ means the element product (Hadamard product).

Figure 0007103069000014
Figure 0007103069000014

図7は、この発明の実施の形態2に係る効果について説明する図である。ある特徴量fのばらつきが大きいにも関わらず、全特徴を対等に扱って、同一性判定を行った場合、妥当な判定結果が得られない可能性がある。図7(a)は、各受波器10で同一の信号を受信したにも関わらず、SN比の影響を受けやすい特徴量fを扱うことの影響により、妥当な判定結果が得られない例を示している。 FIG. 7 is a diagram illustrating the effect according to the second embodiment of the present invention. When all the features are treated equally and the identity judgment is performed even though the variation of a certain feature amount f k is large, a valid judgment result may not be obtained. In FIG. 7A, although the same signal is received by each receiver 10, a valid determination result cannot be obtained due to the influence of handling the feature amount fk which is easily affected by the SN ratio. An example is shown.

そこで、実施の形態2の信号処理装置100では、重み付与部117が、無次元特徴ベクトルfNDに対し、各特徴量fの有効性に応じた重みの付与を行うことにより、図7(b)に示すように、特徴量fの分布を修正することができる。したがって、同一性判定の精度を向上することができる。 Therefore, in the signal processing device 100 of the second embodiment, the weighting unit 117 assigns weights to the dimensionless feature vector f ND according to the effectiveness of each feature amount f k , whereby FIG. 7 ( As shown in b), the distribution of the feature quantity f k can be modified. Therefore, the accuracy of the identity determination can be improved.

実施の形態3.
上述した実施の形態1および実施の形態2では、特に示さなかったが、複数の受波器10を有する受波器アレイの各受波器10が受波した信号に対して、信号処理装置100が同一性判定を行う処理を行ってもよい。
Embodiment 3.
Although not particularly shown in the first and second embodiments described above, the signal processing device 100 receives a signal received by each receiver 10 of the receiver array having a plurality of receivers 10. May perform a process of determining the identity.

また、上述した実施の形態1および実施の形態2では、異なる位置に配置された複数の受波器10が受波した信号について、同一性判定の処理を行ったが、これに限定するものではない。信号処理装置100は、単一の受波器10または複数の受波器10を有する受波器アレイにおいて、異なる時刻に受波した信号の同一性を判定する処理を行うようにしてもよい。 Further, in the first embodiment and the second embodiment described above, the identification processing is performed on the signals received by the plurality of receivers 10 arranged at different positions, but the present invention is not limited to this. do not have. The signal processing device 100 may perform a process of determining the identity of signals received at different times in a receiver array having a single receiver 10 or a plurality of receivers 10.

上述した実施の形態1において、周波数に関する特徴として、エネルギーがピークとなる周波数、周波数に関するエネルギーの広がりおよび周波数に関するエネルギーの重心などを例に挙げた。また、時間に関する特徴として、信号の持続時間、エネルギーがピークとなる時間、時間に関するエネルギーの広がりなどを例に挙げた。そして、エネルギー値の分布に関する特徴として、歪度、尖度などのモーメントなど例に挙げた。 In the above-described first embodiment, as the characteristics related to the frequency, the frequency at which the energy peaks, the spread of the energy related to the frequency, the center of gravity of the energy related to the frequency, and the like are given as examples. In addition, as characteristics related to time, the duration of the signal, the time when the energy peaks, the spread of energy with respect to time, etc. are given as examples. Then, as a feature regarding the distribution of energy values, moments such as skewness and kurtosis are given as examples.

他にも、種々の特徴について、特徴量fを採用することができる。周波数に関しては、周波数変動、最低周波数、周波数に関するエネルギー分布の歪度、周波数に関するエネルギー分布の尖度などを特徴にした特徴量fを採用することができる。また、時間に関しては、時間に関するエネルギーの重心、時間に関するエネルギー分布の歪度、時間に関するエネルギー分布の尖度、時間に関するエネルギーの上昇率、時間に関するエネルギーの下降率などを特徴にした特徴量fを採用することができる。これらの特徴量f以外でも、受波器10が受波した信号が固有に有する特徴を採用することができる。 In addition, the feature amount f k can be adopted for various features. As for the frequency, a feature amount fk characterized by frequency fluctuation, the lowest frequency, the skewness of the energy distribution related to the frequency, the kurtosis of the energy distribution related to the frequency, and the like can be adopted. Regarding time, a feature quantity fk characterized by the center of gravity of energy with respect to time, the strain of energy distribution with respect to time, the sharpness of energy distribution with respect to time, the rate of increase of energy with respect to time, the rate of decrease of energy with respect to time, and the like. Can be adopted. In addition to these feature quantities fk , features unique to the signal received by the receiver 10 can be adopted.

上述した実施の形態1において、特徴角度相関部115が特徴角度相関値rangleを計算する際、主成分分析および最小二乗法を用いる手法について説明したが、これら以外の特徴量fの分布の傾きを計算する手法を用いることができる。 In the above-described first embodiment, the method of using the principal component analysis and the least squares method when the feature angle correlation unit 115 calculates the feature angle correlation value range has been described, but the distribution of feature quantities fk other than these has been described. A method of calculating the slope can be used.

また、上述した実施の形態1では、相関判定部114による特徴相関値rvectorを用いた線形性に基づく同一性判定を行った後に、特徴角度相関判定部116による特徴角度相関値rangleを用いた同一性判定を行った。しかしながら、判定の順序を逆にしてもよい。 Further, in the first embodiment described above, after performing the identity determination based on the linearity using the feature correlation value vector by the correlation determination unit 114, the feature angle correlation value rangle by the feature angle correlation determination unit 116 is used. The identity was determined. However, the order of determination may be reversed.

10,10a,10b 受波器
100 信号処理装置
110 演算処理装置
111,111a,111b 特徴抽出部
112,112a,112b 無次元化部
113 特徴相関部
114 相関判定部
115 特徴角度相関部
115A 相関行列計算部
115B 固有値分解部
115C 特徴角度相関値計算部
116 特徴角度相関判定部
117,117a,117b 重み付与部
120 記憶装置
121 特徴データベース
10, 10a, 10b Receiver 100 Signal processing device 110 Arithmetic processing device 111, 111a, 111b Feature extraction unit 112, 112a, 112b Dimensionless unit 113 Feature correlation unit 114 Correlation judgment unit 115 Feature angle correlation unit 115A Correlation matrix calculation Part 115B Eigenvalue decomposition part 115C Feature angle correlation value calculation part 116 Feature angle correlation judgment part 117, 117a, 117b Weighting part 120 Storage device 121 Feature database

Claims (10)

複数の信号内に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行う信号処理装置であって、
前記複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出部と、
前記複数種類の前記特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化部と、
無次元化された前記複数種類の前記特徴量の相関関係について、前記複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関部と、
前記特徴相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する相関判定部と、
前記複数種類の前記特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関部と、
前記特徴角度相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定部と
を備える信号処理装置。
A signal processing device that performs identity determination processing that determines whether or not the same signal is included in a plurality of signals.
A feature extraction unit that extracts a plurality of types of features from the plurality of signals,
A dimensionless unit that makes the plurality of types of the feature quantities dimensionless, and
With respect to the dimensionless correlation of the plurality of types of the feature quantities, a feature correlation unit for calculating a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature quantities, and a feature correlation unit.
A correlation determination unit that determines whether or not the same signal is included based on the feature correlation value,
A feature angle correlation unit for calculating a feature angle correlation value representing the slope of distribution in the plurality of types of the feature amounts, and a feature angle correlation unit.
A signal processing device including a feature angle correlation determination unit that determines whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.
前記特徴抽出部は、時間に関する特徴量、周波数に関する特徴量およびエネルギー値の分布のモーメントに関する前記特徴量のうち、1または複数の前記特徴量を、前記複数の信号から抽出する請求項1に記載の信号処理装置。 The first aspect of claim 1, wherein the feature extraction unit extracts one or more of the feature amounts related to the time-related feature amount, the frequency-related feature amount, and the moment of the energy value distribution from the plurality of signals. Signal processing equipment. あらかじめ得られたサンプルの信号を分析して得られた前記特徴量に係るデータを特徴データとして格納する特徴データベースを備え、
前記無次元化部は、
前記特徴データベースに格納された前記特徴データに基づいて、各特徴量の平均および標準偏差を計算し、前記特徴量の値と前記平均との差を標準偏差で割って、前記複数種類の前記特徴量をそれぞれ無次元化する請求項1または請求項2に記載の信号処理装置。
It is provided with a feature database that stores data related to the feature amount obtained by analyzing a sample signal obtained in advance as feature data.
The dimensionless unit is
Based on the feature data stored in the feature database, the average and standard deviation of each feature amount are calculated, the difference between the value of the feature amount and the average is divided by the standard deviation, and the plurality of types of the feature The signal processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the amounts are made non-dimensional, respectively.
前記特徴角度相関部は、主成分分析を用いて、前記特徴角度相関値を計算する請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the feature angle correlation unit calculates the feature angle correlation value by using principal component analysis. 前記特徴角度相関部は、最小二乗法を用いて、前記特徴角度相関値を計算する請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The signal processing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the feature angle correlation unit calculates the feature angle correlation value by using the least squares method. 無次元化された前記複数種類の前記特徴量のそれぞれに、特徴量の分布に基づいて重みを付与する重み付与部を備える請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a weighting unit that assigns weights to each of the plurality of types of dimensionless feature quantities based on the distribution of the feature quantities. .. あらかじめ得られたサンプルの信号を分析して得られた前記特徴量に係るデータを特徴データとして格納する特徴データベースを備え、
格納された前記特徴データに基づいて、特徴量の平均と標準偏差から、前記特徴量毎に前記重みが計算され、前記特徴データと関連づけられる請求項6に記載の信号処理装置。
It is provided with a feature database that stores data related to the feature amount obtained by analyzing a sample signal obtained in advance as feature data.
The signal processing device according to claim 6, wherein the weight is calculated for each feature amount from the average and standard deviation of the feature amount based on the stored feature data, and is associated with the feature data.
前記特徴角度相関部は、前記相関判定部が、前記同一の信号が含まれると判定した前記複数種類の前記特徴量に対して、前記特徴角度相関値を計算する請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The feature angle correlation unit of claims 1 to 7 calculates the feature angle correlation value with respect to the plurality of types of the feature quantities determined by the correlation determination unit to include the same signal. The signal processing apparatus according to any one of the following items. 複数の信号内に、同一の信号が含まれるかどうかを判定する同一性判定処理を行うコンピュータによる信号処理方法であって、
複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、
前記複数種類の前記特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、
無次元化された前記複数種類の前記特徴量の相関関係について、前記複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、
前記特徴相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、
前記同一の信号が含まれると仮判定したときに、前記複数種類の前記特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、
前記特徴角度相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程と
が前記コンピュータにより実行される信号処理方法。
It is a signal processing method by a computer that performs an identity determination process for determining whether or not the same signal is included in a plurality of signals.
A feature extraction process that extracts multiple types of features from multiple signals,
A dimensionless step of making each of the plurality of types of the feature quantities dimensionless,
With respect to the dimensionless correlation of the plurality of types of the feature quantities, a feature correlation value calculation step of calculating a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature quantities, and a feature correlation value calculation step.
A correlation determination step for tentatively determining whether or not the same signal is included based on the feature correlation value, and
When it is tentatively determined that the same signal is included, the feature angle correlation value calculation step of calculating the feature angle correlation value representing the slope of the distribution in the plurality of types of the feature amounts, and the feature angle correlation value calculation step.
With the feature angle correlation determination step of determining whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.
Is a signal processing method executed by the computer .
複数の信号から、複数種類の特徴量を抽出する特徴抽出工程と、
前記複数種類の前記特徴量を、それぞれ無次元化する無次元化工程と、
無次元化された前記複数種類の前記特徴量の相関関係について、前記複数種類の特徴量間における線形性を示す特徴相関値を計算する特徴相関値計算工程と、
前記特徴相関値に基づいて、同一の信号が含まれるかどうかを仮判定する相関判定工程と、
前記同一の信号が含まれると仮判定したときに、前記複数種類の前記特徴量における分布の傾きを表す特徴角度相関値を計算する特徴角度相関値計算工程と、
前記特徴角度相関値に基づいて、前記同一の信号が含まれるかどうかを判定する特徴角度相関判定工程と
をコンピュータに行わせる信号処理方法のプログラム。
A feature extraction process that extracts multiple types of features from multiple signals,
A dimensionless step of making each of the plurality of types of the feature quantities dimensionless,
With respect to the dimensionless correlation of the plurality of types of the feature quantities, a feature correlation value calculation step of calculating a feature correlation value indicating linearity between the plurality of types of feature quantities, and a feature correlation value calculation step.
A correlation determination step for tentatively determining whether or not the same signal is included based on the feature correlation value, and
When it is tentatively determined that the same signal is included, the feature angle correlation value calculation step of calculating the feature angle correlation value representing the slope of the distribution in the plurality of types of the feature amounts, and the feature angle correlation value calculation step.
A program of a signal processing method for causing a computer to perform a feature angle correlation determination step of determining whether or not the same signal is included based on the feature angle correlation value.
JP2018160369A 2018-08-29 2018-08-29 Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program Active JP7103069B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160369A JP7103069B2 (en) 2018-08-29 2018-08-29 Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160369A JP7103069B2 (en) 2018-08-29 2018-08-29 Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020034382A JP2020034382A (en) 2020-03-05
JP7103069B2 true JP7103069B2 (en) 2022-07-20

Family

ID=69667753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018160369A Active JP7103069B2 (en) 2018-08-29 2018-08-29 Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7103069B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023032745A (en) * 2021-08-27 2023-03-09 沖電気工業株式会社 Display device, display system and display method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000121719A (en) 1998-10-20 2000-04-28 Oki Systec Tokai:Kk Sound source position standardization equipment
JP2000241522A (en) 1999-02-25 2000-09-08 Oki Electric Ind Co Ltd Data-integrating and tracking apparatus between a plurality of sensors

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215439B1 (en) * 1990-12-07 2001-04-10 General Dynamics Government Systems Corporation Emitter identification from radio signals using filter bank algorithm
JP2953561B2 (en) * 1995-02-14 1999-09-27 防衛庁技術研究本部長 Target automatic class identification method
JP2900891B2 (en) * 1996-08-29 1999-06-02 日本電気株式会社 Acoustic signal display method and device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000121719A (en) 1998-10-20 2000-04-28 Oki Systec Tokai:Kk Sound source position standardization equipment
JP2000241522A (en) 1999-02-25 2000-09-08 Oki Electric Ind Co Ltd Data-integrating and tracking apparatus between a plurality of sensors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
若松 勝寿 ほか,雷放電路の音響観測法,日本音響学会誌,日本,社団法人日本音響学会,1993年07月01日,第49巻 第7号,Pages: 468-476,ISSN: 0369-4232

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020034382A (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bura et al. Extending sliced inverse regression: The weighted chi-squared test
US10757125B2 (en) Anomaly detection method and recording medium
CN105320727B (en) Method for detecting anomalies in real-time sequences
JP2020510470A5 (en)
JP6665562B2 (en) Phasing device and phasing processing method
EP3489851A1 (en) Identification device and identification method
JP2019117055A (en) Estimation method, estimation device and program
EP2224261B1 (en) Detection and resolution of closely spaced targets in a monopulse system
JP2006284180A (en) Arrival wave direction estimation device
US20190087248A1 (en) Anomaly detection and automated analysis using weighted directed graphs
CN115128590B (en) Self-adaptive radar target detection method and device based on matrix information geometry
JP2016508769A5 (en)
JP7103069B2 (en) Signal processing equipment, signal processing method, and signal processing method program
Raghavan A CFAR detector for mismatched eigenvalues of training sample covariance matrix
JP7357217B2 (en) Estimation method, estimation device, and program
CN105321381B (en) Adjusting weights of intensities in PHD filter based on sensor trajectory ID
KR102554852B1 (en) Method and apparatus for side channel analysis for rsa encryption using artifical neural network
US10830861B2 (en) Method for direction finding and direction finder
US20210232737A1 (en) Analysis device, analysis method, and recording medium
Pawlik et al. Use of Harris detector for determination of orientation of acorns in the process of automated scarification
JP6344073B2 (en) Compression phasing processing apparatus and method, and program
JP2019093104A (en) Identification apparatus and identification method
US20240134934A1 (en) Information processing apparatus, information processing method and program
JP2017102869A (en) Importance calculation device, method, and program
JP2022145033A (en) Feature extraction device and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210507

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220524

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220620

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7103069

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150