JPH0340873B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0340873B2 JPH0340873B2 JP5904382A JP5904382A JPH0340873B2 JP H0340873 B2 JPH0340873 B2 JP H0340873B2 JP 5904382 A JP5904382 A JP 5904382A JP 5904382 A JP5904382 A JP 5904382A JP H0340873 B2 JPH0340873 B2 JP H0340873B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- frequency
- signal
- correlation coefficient
- power spectrum
- 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.)
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/15—Correlation function computation including computation of convolution operations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Mathematical Analysis (AREA)
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- Pure & Applied Mathematics (AREA)
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- Software Systems (AREA)
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- Computing Systems (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は電力スペクトルの相互相関係数を計
算することにより、入力信号の中から基準となる
電力スペクトルと同等のスペクトルを持つ信号を
検出する相関処理装置に関する。
算することにより、入力信号の中から基準となる
電力スペクトルと同等のスペクトルを持つ信号を
検出する相関処理装置に関する。
第１図は従来の相関処理装置を示すものであ
る。入力信号fiはアナログ／デイジタル（Ａ／
Ｄ）変換回路１１に供給され、この変換回路１１
において所定周期のサンプリングパルス信号fsに
より、デイジタル時系列信号に変換される。この
サンプルデータは第１の記憶回路１２に供給され
記憶される。この記憶されるサンプル数は2N個
とする。この記憶回路１２より読出されたサンプ
ルデータは順次電力スペクトル計算回路１３に供
給され、例えばFFT（Fast Fourier Transform）
方式によつてＮ個の電力スペクトルデータxi（ｉ
＝０、１、…、Ｎ−１）が求められる。この電力
スペクトルデータxiは第２の記憶回路１４に供給
され記憶される。
る。入力信号fiはアナログ／デイジタル（Ａ／
Ｄ）変換回路１１に供給され、この変換回路１１
において所定周期のサンプリングパルス信号fsに
より、デイジタル時系列信号に変換される。この
サンプルデータは第１の記憶回路１２に供給され
記憶される。この記憶されるサンプル数は2N個
とする。この記憶回路１２より読出されたサンプ
ルデータは順次電力スペクトル計算回路１３に供
給され、例えばFFT（Fast Fourier Transform）
方式によつてＮ個の電力スペクトルデータxi（ｉ
＝０、１、…、Ｎ−１）が求められる。この電力
スペクトルデータxiは第２の記憶回路１４に供給
され記憶される。
一方、第３の記憶回路１５には予じめ検出した
い信号に対応する基準の電力スペクトルデータyi
＝（ｉ＝０、１、…、Ｍ−１；Ｍ＜Ｎ）が記憶さ
れている。この記憶回路１５および１４に記憶さ
れたデータはそれぞれ順次読出され、相互相関計
算回路１６に供給される。この計算回路１６では
次の計算が行なわれる。
い信号に対応する基準の電力スペクトルデータyi
＝（ｉ＝０、１、…、Ｍ−１；Ｍ＜Ｎ）が記憶さ
れている。この記憶回路１５および１４に記憶さ
れたデータはそれぞれ順次読出され、相互相関計
算回路１６に供給される。この計算回路１６では
次の計算が行なわれる。
但し、
ｋ＝０、１、…、Ｎ−１
＝１／Ｍk+M-1
〓i=k
xi
＝１／ＭM-1
〓i=0
yi
この計算によつて得られた相関係数ｒ(k)は判定
回路１７に供給され、この判定回路１７において
相関係数ｒ(k)の最大値ｒ(k)naxが判定される。そ
して、このｋの値により基準のスペクトルパター
ンとその電力スペクトルパターンが一致する信号
の中心周波数が求められる。第２図ａ，ｂ，ｃは
それぞれxi、yi、ｒ(k)の一例を示すものである。
回路１７に供給され、この判定回路１７において
相関係数ｒ(k)の最大値ｒ(k)naxが判定される。そ
して、このｋの値により基準のスペクトルパター
ンとその電力スペクトルパターンが一致する信号
の中心周波数が求められる。第２図ａ，ｂ，ｃは
それぞれxi、yi、ｒ(k)の一例を示すものである。
ところで、入力信号の電力スペクトルxiは周波
数分解能Δf（但し、Δf＝fs／2N）毎の離散的なデー タであるため、第３図ａ，ｂに示す如く信号の中
心周波数f0の値によつて本来は同一スペクトルの
筈が、かなり異なつたスペクトルデータとなる可
能性を有している。尚、第３図ａ，ｂ中点線は連
続スペクトルエンベロープを示し、 第３図ａは0＝（ｍ＋１／２）×Δの場合 第３図ｂは0＝ｍ×Δの場合 （但し、ｍは正整数） であり、0の値によつてこの両者を両極端として
その中間のスペクトルパターンをとることにな
る。
数分解能Δf（但し、Δf＝fs／2N）毎の離散的なデー タであるため、第３図ａ，ｂに示す如く信号の中
心周波数f0の値によつて本来は同一スペクトルの
筈が、かなり異なつたスペクトルデータとなる可
能性を有している。尚、第３図ａ，ｂ中点線は連
続スペクトルエンベロープを示し、 第３図ａは0＝（ｍ＋１／２）×Δの場合 第３図ｂは0＝ｍ×Δの場合 （但し、ｍは正整数） であり、0の値によつてこの両者を両極端として
その中間のスペクトルパターンをとることにな
る。
このことは、即ち基準のスペクトルパターンが
例えば第３図ａの形で記憶されているとすると、
第３図に示すａとｂの中間のパターンの場合には
それだけ相関係数の最大値ｒ(k)naxが変動するこ
とになる。このように、従来の装置は信号の中心
周波数と周波数分解能との相対関係によつて相関
係数が大きく変動するという欠点を有している。
例えば第３図ａの形で記憶されているとすると、
第３図に示すａとｂの中間のパターンの場合には
それだけ相関係数の最大値ｒ(k)naxが変動するこ
とになる。このように、従来の装置は信号の中心
周波数と周波数分解能との相対関係によつて相関
係数が大きく変動するという欠点を有している。
この発明は上記事情に基づいてなされたもの
で、その目的とするところは入力信号の中心周波
数が如何なる場合であつても所定の相関係数を得
ることが可能な相関処理装置を提供しようとする
ものである。
で、その目的とするところは入力信号の中心周波
数が如何なる場合であつても所定の相関係数を得
ることが可能な相関処理装置を提供しようとする
ものである。
この発明は入力信号を電力スペクトル計算回路
によつて決まる周波数分解能Δの範囲で変化さ
せ、この変化したそれぞれの信号について基準ス
ペクトルとの相関係数を求め、この中より最大値
を判定することにより基準スペクトルパターンに
最も近似した相関係数を求めるとともに、相関係
数の最大値を用いて相関係数の計算範囲を制御す
るものである。
によつて決まる周波数分解能Δの範囲で変化さ
せ、この変化したそれぞれの信号について基準ス
ペクトルとの相関係数を求め、この中より最大値
を判定することにより基準スペクトルパターンに
最も近似した相関係数を求めるとともに、相関係
数の最大値を用いて相関係数の計算範囲を制御す
るものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。尚、第４図中第１図と同一部分に
は同一符号を付す。
して説明する。尚、第４図中第１図と同一部分に
は同一符号を付す。
第４図において、入力信号fiは周波数変換回路
４１に供給される。この変換回路４１には局部発
振回路４２の出力信号が供給され、この信号によ
り前記入力信号fiの周波数が変化される。即ち、
局部発振回路４２は出力周波数が所定の範囲変化
可能とされており、この信号により入力信号fiの
周波数は前記周波数分解能Δの範囲内を偏移さ
れるようになつている。この周波数変換された信
号はそれぞれＡ／Ｄ変換回路１１〜相互相関計算
回路１６、判定回路１７に順次供給され、第１図
と同様の動作により相関係数の最大値群が求めら
れる。
４１に供給される。この変換回路４１には局部発
振回路４２の出力信号が供給され、この信号によ
り前記入力信号fiの周波数が変化される。即ち、
局部発振回路４２は出力周波数が所定の範囲変化
可能とされており、この信号により入力信号fiの
周波数は前記周波数分解能Δの範囲内を偏移さ
れるようになつている。この周波数変換された信
号はそれぞれＡ／Ｄ変換回路１１〜相互相関計算
回路１６、判定回路１７に順次供給され、第１図
と同様の動作により相関係数の最大値群が求めら
れる。
ところで、この装置では先ず最初に周波数変換
回路４１の出力周波数が入力信号fiの周波数と等
しくなるよう局部発振回路４２の周波数が選択さ
れ、このときの相関係数の最大値が計算される。
この最大値をr1（k1）とし、第２図ｂに示す如く
基準スペクトルの中心周波数がｉ＝Ｍ／２であると すれば、求める信号の中心周波数はｉ＝k1＋Ｍ／２ として求められ、且つ、この信号の主要なスペク
トルは第５図に示す如くｉ＝k1〜k1＋Ｍの間に存
在するといえる。
回路４１の出力周波数が入力信号fiの周波数と等
しくなるよう局部発振回路４２の周波数が選択さ
れ、このときの相関係数の最大値が計算される。
この最大値をr1（k1）とし、第２図ｂに示す如く
基準スペクトルの中心周波数がｉ＝Ｍ／２であると すれば、求める信号の中心周波数はｉ＝k1＋Ｍ／２ として求められ、且つ、この信号の主要なスペク
トルは第５図に示す如くｉ＝k1〜k1＋Ｍの間に存
在するといえる。
計算範囲制御回路４３は前記判定回路１７より
出力される相関係数の最大値r1（k1）に応じて相
互相関計算回路１６の計算範囲を制御するもので
あり、この場合、相互相関計算回路１６は以後の
計算範囲がk1〜k1＋Ｍの範囲に制限され、且つ、
次式の計算を行なうよう制御される。
出力される相関係数の最大値r1（k1）に応じて相
互相関計算回路１６の計算範囲を制御するもので
あり、この場合、相互相関計算回路１６は以後の
計算範囲がk1〜k1＋Ｍの範囲に制限され、且つ、
次式の計算を行なうよう制御される。
但し、
＝１／ＭM-1
〓i=0
xi＋ki
＝１／ＭM-1
〓i=0
yi
次に、前記局部発振回路４２の出力周波数が変
化され、周波数変換回路４１の出力信号周波数が
入力信号fiの周波数よりもΔ／２だけ低くなるよ
うに設定される。そして、前記同様の動作が行な
われ、(2)式の計算が実行される。引続き局部発振
回路４２の出力信号周波数がΔ／ｎずつ順次変
化され、変換回路４１の出力周波数が入力信号fi
の周波数よりΔ／２だけ高くなるまで合計ｎ回
(2)式の計算が同様に行なわれる。したがつて、
r1′、r2′、…、ro′なる相関係数が得られる。つま
り、求める信号の中心周波数0は幅Δだけ変化
することになるから、このスペクトルパターンは
第３図ａ〜同図ｂの間のｎ通りのパターンをとる
ことになる。したがつて、判定回路１７により、
相互相関計算回路１６から出力される相関係数
r1′、r2′、…、ro′より最大値r′nax（k1）を選択す
れ
ば、基準の周波数スペクトルパターンに最も近い
ときの相関係数を得ることができる。即ち、入力
信号fiの中心周波数0がΔの中の如何なる位置に
あつても常に変動の少ない相関係数r′nax（k1）を
得ることが可能である。
化され、周波数変換回路４１の出力信号周波数が
入力信号fiの周波数よりもΔ／２だけ低くなるよ
うに設定される。そして、前記同様の動作が行な
われ、(2)式の計算が実行される。引続き局部発振
回路４２の出力信号周波数がΔ／ｎずつ順次変
化され、変換回路４１の出力周波数が入力信号fi
の周波数よりΔ／２だけ高くなるまで合計ｎ回
(2)式の計算が同様に行なわれる。したがつて、
r1′、r2′、…、ro′なる相関係数が得られる。つま
り、求める信号の中心周波数0は幅Δだけ変化
することになるから、このスペクトルパターンは
第３図ａ〜同図ｂの間のｎ通りのパターンをとる
ことになる。したがつて、判定回路１７により、
相互相関計算回路１６から出力される相関係数
r1′、r2′、…、ro′より最大値r′nax（k1）を選択す
れ
ば、基準の周波数スペクトルパターンに最も近い
ときの相関係数を得ることができる。即ち、入力
信号fiの中心周波数0がΔの中の如何なる位置に
あつても常に変動の少ない相関係数r′nax（k1）を
得ることが可能である。
以上、詳述したようにこの発明によれば、入力
信号の中心周波数が如何なる場合であつても所定
の相関係数を得ることが可能な相関処理装置を提
供できる。
信号の中心周波数が如何なる場合であつても所定
の相関係数を得ることが可能な相関処理装置を提
供できる。
第１図は従来の相関処理装置の一例を示す構成
図、第２図ａ，ｂ，ｃおよび第３図ａ，ｂはそれ
ぞれ従来およびこの発明の動作を説明するために
示す図、第４図はこの発明に係わる相関処理装置
の一実施例を示す構成図、第５図はこの発明の動
作を説明するために示す図である。 １１……Ａ／Ｄ変換回路、１３……電力スペク
トル計算回路、１６……相互相関計算回路、１７
……判定回路、４１……周波数変換回路、４２…
…局部発振回路、４３……計算範囲制御回路。
図、第２図ａ，ｂ，ｃおよび第３図ａ，ｂはそれ
ぞれ従来およびこの発明の動作を説明するために
示す図、第４図はこの発明に係わる相関処理装置
の一実施例を示す構成図、第５図はこの発明の動
作を説明するために示す図である。 １１……Ａ／Ｄ変換回路、１３……電力スペク
トル計算回路、１６……相互相関計算回路、１７
……判定回路、４１……周波数変換回路、４２…
…局部発振回路、４３……計算範囲制御回路。
Claims (1)
- １ 発振周波数を変化させることが可能な発振回
路と、この発振信号により入力信号の周波数を変
化させる周波数変換回路と、この変換出力信号を
所定のサンプリングパルス信号でＡ／Ｄ変換する
回路と、このサンプリングされた信号より電力ス
ペクトルを求める回路と、この求められた電力ス
ペクトルおよび基準電力スペクトルが供給され相
互相関係数を求める回路と、この求められた相関
係数より最大値を求める判定回路と、前記周波数
変換回路の出力信号周波数が前記入力信号周波数
と等しいときの相互相関係数の最大値に基づき前
記相互相関係数の計算範囲を制御する回路とを具
備し、前記入力信号周波数を中心に前記電力スペ
クトルを求める回路の周波数分解能の範囲内にお
いて、前記発振回路の発振周波数をｎ段階変化さ
せたとき得られる相互相関係数の中から最大値を
前記判定回路により抽出するようにしたことを特
徴とする相関処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5904382A JPS58176775A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 相関処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5904382A JPS58176775A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 相関処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176775A JPS58176775A (ja) | 1983-10-17 |
| JPH0340873B2 true JPH0340873B2 (ja) | 1991-06-20 |
Family
ID=13101880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5904382A Granted JPS58176775A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 相関処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58176775A (ja) |
-
1982
- 1982-04-09 JP JP5904382A patent/JPS58176775A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58176775A (ja) | 1983-10-17 |
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