| 講演名 | 2004/6/10 適応低域通過フィルタ(信号処理,LSI,及び一般) 山口 健太郎, 渡部 英二, 西原 明法, |
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| 抄録(和) | 音声信号等、低周波帯域に大きな電力スペクトルを持つ信号における高周波雑音を除去したり、電力スペクトルの大きな周波数帯域に多くのビットを割り当てるサブバンド符号化を効率的に行うには電力スペクトルの大きな帯域の帯域端周波数を知る必要がある。このような帯域端周波数が未知の低域通過信号を検出する手法として、本論文ではカットオフ周波数をフィルタ係数で制御できる一次IIR適応低域通過フィルタを用い、平均二乗誤差(MSB:Mean Square Error)を評価関数として低域通過信号の帯域端周波数を検出する手法を提案している。まず最初に、通常の一次低域通過フィルタのMSE曲線が極値を持たないことを示し、従来の適応アルゴリズムがそのままでは適用できないことを明らかにしている。次に、その問題の解決策として、適応低域通過フィルタの伝達関数に重み関数を掛けることでMSEに極値を持たせ、この極値を確率勾配法で探索することにより低域通過信号の帯域端周波数を推定するアルゴリズムを提案している。さらに、提案する適応低域通過フィルタのラティス構造に基づく回路構成を導出している。最後に、計算機シミュレーションによって低域通過信号の帯域端周波数の推定を行うことにより提案する適応アルゴリズムの有効性を確認するとともに、入力信号の電力依存性を考慮して確率勾配法のステップサイズの検討も行っている。 |
| 抄録(英) | We propose a design of first-order adaptive infinite inpulse response (IIR) lowpass filters to find the passband-edge frequencies of lowpass signals for removing high frequency noise in speech sounds and for effective subband coding. We first show that the mean square errors (MSEs) of conventional IIR lowpass filters have no extremum because they are increasing functions of adaptive coefficients. This means that gradient algorithms cannot be applied. To solve this problem, we derive first-order IIR lowpass transfer functions whose MSEs have extremema at the passband-edge frequencies by multiplying weighting functions. Then we can apply gradient algorithms to the derived transfer functions to adaptively detect passband-edge frequencies of lowpass signals. We also derive the structures of the proposed adaptive lowpass filters on the basis of lattice structures. At last, we confirm the convergency of the proposed algorithms by computer simulations, and investigate the step size of gradient algorithms considering their dependence on the power of the input signals. |
| キーワード(和) | 適応低域通過フィルタ / MSE / ディジタルフィルタ / 適応信号処理 / 確率勾配法 |
| キーワード(英) | adaptive lowpass filter / MSE / digital filter / adaptive signal processing / gradient algorithm |
| 資料番号 | CAS2004-8,VLD2004-19,SIP2004-22 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD |
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| 開催期間 | 2004/6/10(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | VLSI Design Technologies (VLD) |
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| 本文の言語 | ENG |
| タイトル（和） | 適応低域通過フィルタ(信号処理,LSI,及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Adaptive Lowpass Filters |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 適応低域通過フィルタ / adaptive lowpass filter |
| キーワード(2)（和/英） | MSE / MSE |
| キーワード(3)（和/英） | ディジタルフィルタ / digital filter |
| キーワード(4)（和/英） | 適応信号処理 / adaptive signal processing |
| キーワード(5)（和/英） | 確率勾配法 / gradient algorithm |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山口 健太郎 / Kentaro YAMAGUCHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学理工学研究科 Department of Communications and Integrated Systems, Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 渡部 英二 / Eiji WATANABE |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学システム工学部電子情報システム学科 Department of Electronic Information Systems, Shibaura Institute of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 西原 明法 / Akinori NISHIHARA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京工業大学理工学研究科 Department of Communications and Integrated Systems, Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology |
| 発表年月日 | 2004/6/10 |
| 資料番号 | CAS2004-8,VLD2004-19,SIP2004-22 |
| 巻番号（vol） | vol.104 |
| 号番号（no） | 116 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |