JPH0340874B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0340874B2 JPH0340874B2 JP5904482A JP5904482A JPH0340874B2 JP H0340874 B2 JPH0340874 B2 JP H0340874B2 JP 5904482 A JP5904482 A JP 5904482A JP 5904482 A JP5904482 A JP 5904482A JP H0340874 B2 JPH0340874 B2 JP H0340874B2
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- Japan
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- circuit
- frequency
- power spectrum
- signal
- correlation coefficient
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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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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i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s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i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s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=n
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Δ（但し、Δ＝s／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0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Δ（但し、Δ＝s／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0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より小さい周波
数Δ／ｎずつ変化させ、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、この内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
めるものである。
によつて決まる周波数分解能Δより小さい周波
数Δ／ｎずつ変化させ、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、この内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i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i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iの
周波数は（Ｎ−Ｍ＋１）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
は前記と全く同様にＡ／Ｄ変換回路１１において
サンプリングされ、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、Ｎ個の電力
スペクトルデータxi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。そして、この記憶回路１４から第５
図に示す如くＭ個のデータのみが読出され、この
データは第３の記憶回路１５より読出された基準
電力スペクトルデータyi（ｉ＝０、１、…、Ｍ−
１；Ｍ＜Ｎ）とともに相互相関計算回路１６に供
給される。この計算回路１６では(2)式に示す計算
が行なわれ、相関係数ｒ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i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iの
周波数は（Ｎ−Ｍ＋１）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
は前記と全く同様にＡ／Ｄ変換回路１１において
サンプリングされ、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、Ｎ個の電力
スペクトルデータxi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。そして、この記憶回路１４から第５
図に示す如くＭ個のデータのみが読出され、この
データは第３の記憶回路１５より読出された基準
電力スペクトルデータyi（ｉ＝０、１、…、Ｍ−
１；Ｍ＜Ｎ）とともに相互相関計算回路１６に供
給される。この計算回路１６では(2)式に示す計算
が行なわれ、相関係数ｒが求められる。
但し、
＝１／ＭM-1
〓i=0
xi
＝１／ＭM-1
〓i=0
yi
さて、この装置では先ず第１回目に周波数変換
回路４１の出力周波数が入力信号i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r1が求められ
る。次に第２回目は局部発振回路４２の周波数が
Δ／ｎだけ変化され、第５図に示す如く変換前
の周波数帯域Δ／ｎ〜（Δ／ｎ）＋Δ・Ｍが丁
度x0〜xM-1のスペクトルとして出力されるように
して相関係数r2が求められる。以下、同様にして
局部発振回路４２の周波数がΔ／ｎずつ変化さ
れてｎ（Ｎ−Ｍ＋１）回計算が行なわれ、相関係
数r1、r2、…、ro(N-M+1)が求められる。この結果、
求める信号のスペクトルはΔ／ｎのきざみで第
５図に示す斜線部を通過することになるから、第
３図ａから同図ｂまでの中間のパターンが必ず現
われる筈である。したがつて、判定回路１７によ
つてr1〜ro(N-M+1)の中より最大の相関係数を選ぶ
ことにより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、信号の周波数0がどの位置にあつても常に変
動の少ない相関係数rnaxを得ることができる。
回路４１の出力周波数が入力信号i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r1が求められ
る。次に第２回目は局部発振回路４２の周波数が
Δ／ｎだけ変化され、第５図に示す如く変換前
の周波数帯域Δ／ｎ〜（Δ／ｎ）＋Δ・Ｍが丁
度x0〜xM-1のスペクトルとして出力されるように
して相関係数r2が求められる。以下、同様にして
局部発振回路４２の周波数がΔ／ｎずつ変化さ
れてｎ（Ｎ−Ｍ＋１）回計算が行なわれ、相関係
数r1、r2、…、ro(N-M+1)が求められる。この結果、
求める信号のスペクトルはΔ／ｎのきざみで第
５図に示す斜線部を通過することになるから、第
３図ａから同図ｂまでの中間のパターンが必ず現
われる筈である。したがつて、判定回路１７によ
つてr1〜ro(N-M+1)の中より最大の相関係数を選ぶ
ことにより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、信号の周波数0がどの位置にあつても常に変
動の少ない相関係数rnaxを得ることができる。
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。
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。
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、前記発振周波数を前記
電力スペクトルを求める回路の周波数分解能より
も小さい所定周波数ずつ変化して求められた電力
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を具備した
ことを特徴とする相関処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5904482A JPS58176776A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 相関処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5904482A JPS58176776A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 相関処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176776A JPS58176776A (ja) | 1983-10-17 |
| JPH0340874B2 true JPH0340874B2 (ja) | 1991-06-20 |
Family
ID=13101912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5904482A Granted JPS58176776A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 相関処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58176776A (ja) |
-
1982
- 1982-04-09 JP JP5904482A patent/JPS58176776A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58176776A (ja) | 1983-10-17 |
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