[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3444258B2 - Adaptive filter, control method thereof, and storage medium storing program - Google Patents

Adaptive filter, control method thereof, and storage medium storing program

Info

Publication number
JP3444258B2
JP3444258B2 JP2000024718A JP2000024718A JP3444258B2 JP 3444258 B2 JP3444258 B2 JP 3444258B2 JP 2000024718 A JP2000024718 A JP 2000024718A JP 2000024718 A JP2000024718 A JP 2000024718A JP 3444258 B2 JP3444258 B2 JP 3444258B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
tap
adaptive filter
sum
additive noise
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000024718A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001217685A (en
Inventor
伸一 小池
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2000024718A priority Critical patent/JP3444258B2/en
Publication of JP2001217685A publication Critical patent/JP2001217685A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3444258B2 publication Critical patent/JP3444258B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、適応フィルタ、そ
の制御方法及びプログラムを記憶した記憶媒体に関し、
特にデータ伝送や音響システムに用いられるエコーキャ
ンセラ、ディジタルデータ伝送用自動等化器、また一般
に未知システムの同定に用いられる適応フィルタ、その
制御方法及びプログラムを記憶した記憶媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive filter, a control method thereof, and a storage medium storing a program,
In particular, the present invention relates to an echo canceller used for data transmission and an acoustic system, an automatic equalizer for digital data transmission, an adaptive filter generally used for identifying an unknown system, a control method thereof, and a storage medium storing a program.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の適応フィルタの原理について図4
及び図5を参照して説明する。図4は、従来の適応フィ
ルタの原理を示すブロック構成図である。図4におい
て、従来の適応フィルタ100は、既知のフィルタへの
入力参照信号系列から未知信号系列の推定値を作成し、
未知信号系列と該推定値系列との誤差の信号系列に基づ
いて、フィルタの有するパラメータを更新し、未知シス
テム101を正しく同定するものである。
2. Description of the Related Art The principle of a conventional adaptive filter is shown in FIG.
And FIG. 5 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the principle of a conventional adaptive filter. In FIG. 4, a conventional adaptive filter 100 creates an estimated value of an unknown signal sequence from an input reference signal sequence to a known filter,
The parameters of the filter are updated based on the signal sequence of the error between the unknown signal sequence and the estimated value sequence to correctly identify the unknown system 101.

【0003】この未知信号系列には、通常観測時におけ
る雑音が相加される。適応フィルタ100は、未学習の
初期状態から最終状態に収束する。また、未知信号系列
は、未知システム101の入力参照信号系列に対する応
答として与えられる場合が多く、エコーキャンセラや自
動等化器として用いられる場合が、これに相当する。
Noise at the time of normal observation is added to this unknown signal sequence. The adaptive filter 100 converges from an unlearned initial state to a final state. The unknown signal sequence is often given as a response to the input reference signal sequence of the unknown system 101, and the case where it is used as an echo canceller or an automatic equalizer corresponds to this.

【0004】適応フィルタは、非巡回型(FIR)フィ
ルタとして実現されることが多く、図5に示されるよう
に複数段の遅延器Tを用いた構成となっている。図5に
おいては、Nタップの非巡回型適応フィルタにおけるk
番目のタップ重みの制御回路を示している。
The adaptive filter is often realized as a non-recursive (FIR) filter, and has a configuration using a plurality of stages of delay devices T as shown in FIG. In FIG. 5, k in the N-tap non-cyclic adaptive filter
The control circuit of the th tap weight is shown.

【0005】ここで、誤差信号en と相加雑音νn の和
及びそのタップにおけるフィルタ入力参照信号an-k
用いて相関器において相関値を求め、k番目のタップ重
みCk (n) を制御する。図5において、nは時刻を示
し、an は入力参照信号を示し、αc はステップ利得を
示している。
Here, the correlation value is obtained in the correlator using the sum of the error signal e n and the additive noise ν n and the filter input reference signal a nk at that tap, and the kth tap weight C k (n) is obtained. Control. In FIG. 5, n indicates the time, a n indicates the input reference signal, and α c indicates the step gain.

【0006】さて、誤差信号en と相加雑音νn の和に
入力参照信号an-k を乗じて得られる相関値を用いたタ
ップ重み制御アルゴリズムとしては、以下に示される最
乗二乗平均(LMS:Least Mean Square )アルゴリズ
ムが良く知られており、また、工業用途に広く利用され
ている。k番目のタップ重みについては、次式によって
表される。 Ck (n+1) =Ck (n) +αc (en +νn )an-k (k=0,1,・・・N−1) (1)
Now, as a tap weight control algorithm using a correlation value obtained by multiplying the sum of the error signal e n and the additive noise ν n by the input reference signal a nk , the root mean square (LMS) shown below is used. : Least Mean Square) algorithm is well known and widely used in industrial applications. The kth tap weight is represented by the following equation. C k (n + 1) = C k (n) + α c (e n + ν n) a nk (k = 0,1, ··· N-1) (1)

【0007】次に、誤差信号en と相加雑音νn の和の
極性に入力参照信号an-k を乗じて得られる相関値を用
いたタップ重み制御アルゴリズムとして、次式のサイン
アルゴリズムが知られている。 Ck (n+1) =Ck (n) +αc sgn(en +νn )an-k (2)
Next, as a tap weight control algorithm using the correlation value obtained by multiplying the polarity of the sum of the error signal e n and the additive noise ν n by the input reference signal a nk , the following sine algorithm is known. ing. C k (n + 1) = C k (n) + α c sgn (e n + ν n ) a nk (2)

【0008】ここで、sgn( ・ )は極性関数であ
り、引数が正(負)ならば+1(−1)を出力する。
Here, sgn (.) Is a polarity function and outputs +1 (-1) if the argument is positive (negative).

【0009】一方、LMSアルゴリズムに正規化を導入
した正規化LMSアルゴリズムは、良く知られているよ
うに次式で表される。 Ck (n+1) =Ck (n) +αc (en +νn )an-k /‖a(n) 2 (3)
On the other hand, the normalized LMS algorithm in which normalization is introduced into the LMS algorithm is expressed by the following equation as well known. C k (n + 1) = C k (n) + α c (e n + ν n) a nk / ‖a (n) || 2 (3)

【0010】同様に、サインアルゴリズムに次式のよう
な正規化を行ったアルゴリズムを正規化サインアルゴリ
ズムと称する。 Ck (n+1) =Ck (n) +αc sgn(en +νn )an-k /‖a(n) 2 (4)
Similarly, an algorithm obtained by performing the following normalization on the signature algorithm is called a normalized signature algorithm. C k (n + 1) = C k (n) + α c sgn (e n + ν n ) a nk / ‖a (n)2 (4)

【0011】ここで、式(3)及び式(4)の右辺に現
れる分母(‖a(n) 2 )は、入力参照信号ベクトルa
(n) =[an ,an-1 ,・・・・an-N+1 T (Tは、
転置を示す)のノルムの二乗である。
[0011] Here, the denominator appearing in the right-hand side of equation (3) and (4) (‖a (n) || 2) is input reference signal vector a
(n) = [a n , a n-1 , ... a n-N + 1 ] T (T is
Transpose is shown) is the square of the norm.

【0012】サインアルゴリズムあるいは正規化サイン
アルゴリズムは、誤差信号と相加雑音の和の極性を用い
るため、相加雑音にインパルス雑音のような大きな擾乱
が起きた時にも動作が安定であるという利点を有する。
Since the sine algorithm or the normalized sine algorithm uses the polarity of the sum of the error signal and additive noise, it has the advantage that the operation is stable even when a large disturbance such as impulse noise occurs in the additive noise. Have.

【0013】また、正規化サインアルゴリズムは、例え
ば、 S.Koike、"Analysis and Performance of Adaptiv
e Filters Using Normalized Sign Algorithm, "Procee
dings IEEE ISPACS'96, pp.1326-1330, Singapore, No
v. 1996. にて詳述されるように、正規化LMSアルゴ
リズムと同様に、入力参照信号の電力値の変動に不感で
あるという特徴を備えるものである。
The normalized signature algorithm is described in, for example, S. Koike, "Analysis and Performance of Adaptiv.
e Filters Using Normalized Sign Algorithm, "Procee
dings IEEE ISPACS'96, pp.1326-1330, Singapore, No
As described in detail in v. 1996., it has a characteristic that it is insensitive to the fluctuation of the power value of the input reference signal, like the normalized LMS algorithm.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サイン
アルゴリズムまたは正規化サインアルゴリズムは、LM
Sアルゴリズムまたは正規化LMSアルゴリズムとそれ
ぞれ比較した場合、フィルタの収束が遅いという欠点が
ある。そこで、上述されるようなサインアルゴリズムま
たは正規化サインアルゴリズムの特徴を生かしつつ、L
MSアルゴリズムまたは正規化LMSアルゴリズムの持
つ速い収束を実現することが要望されている。
However, the sine algorithm or the normalized sine algorithm is LM
When compared with the S algorithm or the normalized LMS algorithm, respectively, there is a drawback that the convergence of the filter is slow. Therefore, while taking advantage of the characteristics of the signature algorithm or the normalized signature algorithm as described above, L
It is desired to realize the fast convergence of the MS algorithm or the normalized LMS algorithm.

【0015】本発明は、上記要望に鑑みて成されたもの
であり、サインアルゴリズムまたは正規化サインアルゴ
リズムの収束を高速化する適応フィルタ、その制御方法
及びプログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above demands, and provides an adaptive filter for speeding up the convergence of a sine algorithm or a normalized sine algorithm, a control method therefor, and a storage medium storing a program. To aim.

【0016】より詳細には、入力参照信号の電力値の変
動に不感でインパルス雑音等の擾乱に強く、且つ収束速
度が速い適応フィルタ、その制御方法及びプログラムを
記憶した記憶媒体を提供することを目的とするものであ
る。
More specifically, it is an object of the present invention to provide an adaptive filter that is insensitive to fluctuations in the power value of an input reference signal, is resistant to disturbances such as impulse noise, and has a high convergence speed, a control method thereof, and a storage medium storing a program. It is intended.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、非巡回型フィルタを備え、
誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号の各タッ
プにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得した相関
値とステップ利得との積により各タップの重み係数を更
新制御する適応ろ波方式による適応フィルタであって、
ステップ利得は、誤差信号と相加雑音の和の絶対値を平
均化して得るように成したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is provided with a non-recursive filter,
An adaptive method that multiplies the polarity of the sum of the error signal and additive noise by the value at each tap of the input reference signal to obtain a correlation value, and updates and controls the weighting factor of each tap by the product of the obtained correlation value and the step gain. An adaptive filter based on a filtering method,
The step gain is characterized by being obtained by averaging the absolute value of the sum of the error signal and additive noise.

【0018】請求項2記載の発明は、非巡回型フィルタ
を備え、誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号
の各タップにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得
した相関値を入力参照信号ベクトルのノルムの二乗値で
除して得られる正規化値とステップ利得との積により各
タップの重み係数を更新制御する適応ろ波方式による適
応フィルタであって、ステップ利得は、誤差信号と相加
雑音の和の絶対値を平均化して得るように成したことを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a non-recursive filter is provided, and the correlation value is obtained by multiplying the polarity of the sum of the error signal and additive noise by the value at each tap of the input reference signal, and the obtained correlation is obtained. An adaptive filter based on an adaptive filtering method in which the weighting coefficient of each tap is updated and controlled by the product of the normalized value obtained by dividing the value by the squared value of the norm of the input reference signal vector, and the step gain is , The absolute value of the sum of the error signal and the additive noise is averaged to obtain.

【0019】請求項3記載の発明は、非巡回型フィルタ
を備え、誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号
の各タップにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得
した相関値とステップ利得との積により各タップの重み
係数を更新制御する適応ろ波方式による適応フィルタの
制御方法であって、ステップ利得は、誤差信号と相加雑
音の和の絶対値を平均化して得るように成したことを特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a non-recursive filter is provided, the polarity of the sum of the error signal and additive noise is multiplied by the value at each tap of the input reference signal to obtain a correlation value, and the obtained correlation is obtained. A method of controlling an adaptive filter by an adaptive filtering method in which the weight coefficient of each tap is updated and controlled by the product of the value and the step gain, and the step gain is obtained by averaging the absolute value of the sum of the error signal and additive noise. It is characterized in that it is made to obtain.

【0020】請求項4記載の発明は、非巡回型フィルタ
を備え、誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号
の各タップにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得
した相関値を入力参照信号ベクトルのノルムの二乗値で
除して得られる正規化値とステップ利得との積により各
タップの重み係数を更新制御する適応ろ波方式による適
応フィルタの制御方法であって、ステップ利得は、誤差
信号と相加雑音の和の絶対値を平均化して得るように成
したことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, a non-recursive filter is provided, the polarity of the sum of the error signal and additive noise is multiplied by the value at each tap of the input reference signal to obtain a correlation value, and the obtained correlation is obtained. A method of controlling an adaptive filter by an adaptive filtering method for updating and controlling a weighting coefficient of each tap by a product of a normalization value and a step gain obtained by dividing a value by a square value of a norm of an input reference signal vector, The step gain is characterized by being obtained by averaging the absolute value of the sum of the error signal and additive noise.

【0021】請求項5記載の発明は、非巡回型フィルタ
を備え、誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号
の各タップにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得
した相関値とステップ利得との積により各タップの重み
係数を更新制御する適応ろ波方式による適応フィルタの
制御プログラムを記憶した記憶媒体であって、ステップ
利得は、誤差信号と相加雑音の和の絶対値を平均化して
得るように成した制御プログラムを記憶したことを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, a non-recursive filter is provided, the polarity of the sum of the error signal and additive noise is multiplied by the value at each tap of the input reference signal to obtain a correlation value, and the obtained correlation is obtained. A storage medium that stores a control program for an adaptive filter based on an adaptive filtering method that updates and controls the weighting coefficient of each tap by the product of a value and a step gain, and the step gain is an absolute sum of error signals and additive noise. It is characterized in that a control program for averaging the values is stored.

【0022】請求項6記載の発明は、非巡回型フィルタ
を備え、誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号
の各タップにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得
した相関値を入力参照信号ベクトルのノルムの二乗値で
除して得られる正規化値とステップ利得との積により各
タップの重み係数を更新制御する適応ろ波方式による適
応フィルタの制御プログラムを記憶した記憶媒体であっ
て、ステップ利得は、誤差信号と相加雑音の和の絶対値
を平均化して得るように成した制御プログラムを記憶し
たことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, a non-recursive filter is provided, the polarity of the sum of the error signal and additive noise is multiplied by the value at each tap of the input reference signal to obtain a correlation value, and the obtained correlation is obtained. A memory that stores the control program of the adaptive filter that uses the adaptive filtering method to update and control the weighting factor of each tap by the product of the normalized value obtained by dividing the value by the square of the norm of the input reference signal vector and the step gain In the medium, the step gain is characterized by storing a control program which is obtained by averaging the absolute value of the sum of the error signal and additive noise.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
の実施形態である適応フィルタ、その制御方法及びプロ
グラムを記憶した記憶媒体を詳細に説明する。図1から
図3を参照すると、本発明に係る適応フィルタ、その制
御方法及びプログラムを記憶した記憶媒体の実施の形態
が示されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a storage medium storing an adaptive filter, a control method thereof and a program according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 3, there is shown an embodiment of an adaptive filter according to the present invention, a control method thereof, and a storage medium storing a program.

【0024】まず、本発明の実施形態である適応フィル
タの原理を説明する。なお、本発明の実施形態である適
応フィルタにおいては、より複雑な正規化サインアルゴ
リズムを用いて処理する場合を説明するものである。
First, the principle of the adaptive filter according to the embodiment of the present invention will be described. In the adaptive filter according to the embodiment of the present invention, the case of processing using a more complicated normalized sine algorithm will be described.

【0025】本発明においては、正規化サインアルゴリ
ズムの収束を高速化するために、上述される式(4)中
のステップ利得を可変とし、次式にて示されるような漏
洩累和器を用いて制御する。 αC (n+1) =(1−ρ)αC (n) +ραC eq|en +νn | (5)
In the present invention, in order to speed up the convergence of the normalized sine algorithm, the step gain in the above equation (4) is made variable and a leak accumulator as shown in the following equation is used. Control. α C (n + 1) = (1-ρ) α C (n) + ρ α C eq | e n + ν n | (5)

【0026】ここで、αC eqは「等価」ステップ利
得、ρは漏洩係数、を示すものである。
Where α C eq is the “equivalent” step gain and ρ is the leakage coefficient.

【0027】続いて、式(5)より、漏洩累和器におけ
る遅延を除けば、次式(6)によって示される。 αC (n) ≒αC eq|en +νn | (6)
Subsequently, from the equation (5), the delay in the leak accumulator is removed, and the following equation (6) is given. α C (n) ≈ α C eq | e n + ν n | (6)

【0028】従って、式(6)を式(4)に代入する
と、正規化LMSアルゴリズムのタップ重み更新式であ
る式(3)と同じ式が得られることが分かる。つまり、
正規化サインアルゴリズムにおいて、正規化LMSアル
ゴリズムに近い収束速度を実現するものである。
Therefore, by substituting the equation (6) into the equation (4), it can be seen that the same equation as the equation (3) which is the tap weight updating equation of the normalized LMS algorithm can be obtained. That is,
The normalized sign algorithm realizes a convergence speed close to that of the normalized LMS algorithm.

【0029】以下、上述の原理に基づく本発明の実施形
態について説明する。図1は、本発明の実施形態である
適応フィルタの概略構成を示すブロック構成図である。
図1において、本発明の実施形態である適応フィルタへ
の入力信号1は、一タイムスロット遅延器11,12,
13,14でそれぞれ遅延された遅延信号2,3,4と
なる。特に、遅延信号3は、k番目のタップにおける入
力参照信号an-k である。
An embodiment of the present invention based on the above principle will be described below. FIG. 1 is a block configuration diagram showing a schematic configuration of an adaptive filter according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an input signal 1 to the adaptive filter according to the embodiment of the present invention is represented by one time slot delay device 11, 12,
The delayed signals 2, 3 and 4 are delayed by 13 and 14, respectively. In particular, the delay signal 3 is the input reference signal ank at the k-th tap.

【0030】乗算器21、22、23及び24は、各タ
ップにおいて入力参照信号an-k にタップ重み31、3
2、33及び34をそれぞれ乗じ、その結果として得ら
れた各積は、加算器25で加算され、適応フィルタ出力
となる。
The multipliers 21, 22, 23 and 24 have tap weights 31, 3 for the input reference signal a nk at each tap.
The products obtained by multiplying by 2, 33, and 34 respectively are added by the adder 25, and become the adaptive filter output.

【0031】減算器26は、フィルタ入力5から適応フ
ィルタ出力を減じて、誤差6を得る。誤差6には、一般
に相加雑音が加算(en +νn )されている。
The subtractor 26 subtracts the adaptive filter output from the filter input 5 to obtain the error 6. In general, additive noise is added (e n + ν n ) to the error 6.

【0032】誤差6は、まず極性検出器111に与えら
れ、その極性(+1または−1)を検出し、各タップに
おける入力参照信号よりノルム計算器110で計算され
た二乗ノルム(‖a(n) 2 )141により除算器11
2で除し、その商に別途計算されるタップ利得142を
乗算器113で乗じて共通部出力7を得る。
The error 6 is first given to the polarity detector 111, its polarity (+1 or -1) is detected, and the square norm (| a (n) calculated by the norm calculator 110 from the input reference signal at each tap. )2 ) The divider 11 by 141
Divide by 2 and multiply the quotient by the tap gain 142 separately calculated by the multiplier 113 to obtain the common part output 7.

【0033】一方、絶対値計算器121は、誤差6の絶
対値(|en +νn |)を取得し、それに乗算器122
で等価ステップ利得131を、また乗算器123で漏洩
係数132を順次乗じて加算器125に入力する。
On the other hand, the absolute value calculator 121 acquires the absolute value (| e n + ν n |) of the error 6 and multiplies it by the multiplier 122.
And the leakage coefficient 132 are sequentially multiplied by the multiplier 123 and the multiplier 123, respectively, and input to the adder 125.

【0034】加算器125からの出力は、一タイムスロ
ット遅延器126で遅延され、タップ利得(αC (n)
142を得る。タップ利得142には、漏洩係数の補数
(1−ρ)133を乗算器124で乗じ、その積は加算
器125の他方の入力とする。
The output from the adder 125 is delayed by the one time slot delay device 126 and tap gain (α C (n) )
142 is obtained. The tap gain 142 is multiplied by the leakage coefficient complement (1−ρ) 133 by the multiplier 124, and the product is used as the other input of the adder 125.

【0035】図1において、破線で囲まれた部分は、各
タップに共通に用いられる。k番目のタップについて
は、共通部出力7に乗算器41で入力参照信号3を乗
じ、その積、すなわち正規化相関値を加算器42に入力
し、当該加算器42からの出力は、一タイムスロット遅
延器43で遅延させ、タップ重み33を得る。このタッ
プ重み33は、加算器42の他方の入力とする。他のタ
ップについても同様に構成されるものである。
In FIG. 1, the portion surrounded by the broken line is commonly used for each tap. For the k-th tap, the common part output 7 is multiplied by the input reference signal 3 in the multiplier 41, and the product, that is, the normalized correlation value is input to the adder 42, and the output from the adder 42 is one time. The slot weight is delayed by the slot delay unit 43 to obtain the tap weight 33. The tap weight 33 is used as the other input of the adder 42. The other taps have the same configuration.

【0036】なお、本発明の適応フィルタをサインアル
ゴリズムにより実施する場合は、図1におけるノルム計
算器110と除算器112とを設けずに、極性検出器1
11により検出された極性に、別途計算されるタップ利
得142を乗算器113で乗じて共通部出力7を得るよ
うにするものである。
When the adaptive filter of the present invention is implemented by a sine algorithm, the polarity detector 1 is not provided without the norm calculator 110 and the divider 112 in FIG.
The polarity detected by 11 is multiplied by the tap gain 142 which is separately calculated by the multiplier 113 to obtain the common part output 7.

【0037】図2は、本発明の実施形態である適応フィ
ルタの収束過程のシミュレーション結果を示すものであ
り、正規化サインアルゴリズムを用いた場合を表すもの
である。図2において、破線は、ステップ利得を固定し
た時の二乗平均誤差(MSE:Mean Square Error )の
収束の様子であり、実線は、本発明によるステップ利得
を可変で制御した場合の収束過程を示す。また、点線
は、正規化LMSアルゴリズムを用いた時の収束を示す
ものである。
FIG. 2 shows the simulation result of the convergence process of the adaptive filter according to the embodiment of the present invention, and shows the case where the normalized sine algorithm is used. In FIG. 2, the broken line shows the convergence of the root mean square error (MSE: Mean Square Error) when the step gain is fixed, and the solid line shows the convergence process when the step gain is variably controlled according to the present invention. . The dotted line shows the convergence when the normalized LMS algorithm is used.

【0038】図2から明らかなように、本発明の実施形
態である適応フィルタ及びその制御方法によれば、正規
化サインアルゴリズムを用いた場合でも、収束は著しく
高速化され、正規化LMSアルゴリズムに近い収束の速
さを得ることができる。
As is apparent from FIG. 2, according to the adaptive filter and its control method of the embodiment of the present invention, the convergence is remarkably accelerated even when the normalized sine algorithm is used, and the normalized LMS algorithm is A close convergence speed can be obtained.

【0039】図3は、本発明の実施形態である適応フィ
ルタのステップ利得制御をCPUにより行う場合を示す
ブロック図である。図3において、適応フィルタ100
のステップ利得制御は、記憶媒体200に記憶されてい
る制御プログラムをCPU300で読み出して、実行す
るものである。
FIG. 3 is a block diagram showing the case where the step gain control of the adaptive filter according to the embodiment of the present invention is performed by the CPU. In FIG. 3, the adaptive filter 100
In the step gain control of, the CPU 300 reads the control program stored in the storage medium 200 and executes the control program.

【0040】この記憶媒体200としては、例えば、R
OM、RAM、フラッシュメモリ、メモリカード、光デ
ィスク、光磁気ディスク、磁気記憶媒体等を用いること
が可能である。
As the storage medium 200, for example, R
OM, RAM, flash memory, memory card, optical disk, magneto-optical disk, magnetic storage medium, etc. can be used.

【0041】なお、上述される実施形態は、本発明の好
適な実施形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々変形実施することができる。
The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の適応フィルタ、その制御方法及びプログラムを記憶し
た記憶媒体によれば、適応フィルタのステップ利得を誤
差信号と相加雑音との和の絶対値を平均化して得るよう
にすることで、サインアルゴリズムまたは正規化サイン
アルゴリズムの収束を高速化することができる。
As is apparent from the above description, according to the adaptive filter of the present invention, the control method thereof, and the storage medium storing the program, the step gain of the adaptive filter is calculated as the sum of the error signal and the additive noise. By averaging the absolute values, the convergence of the sine algorithm or the normalized sine algorithm can be speeded up.

【0043】従って、入力参照信号の電力値の変動に不
感で、インパルス雑音等の擾乱に強く、かつ収束速度が
速い適応フィルタのタップ重みを制御することができ
る。
Therefore, it is possible to control the tap weight of the adaptive filter which is insensitive to the fluctuation of the power value of the input reference signal, is resistant to the disturbance such as impulse noise, and has a high convergence speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態である適応フィルタによるス
テップ利得制御方法を示す回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a step gain control method using an adaptive filter according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態である適応フィルタによる収
束過程のシミュレーション結果を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a simulation result of a convergence process by the adaptive filter according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態である適応フィルタの他の実
施形態を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the adaptive filter according to the present invention.

【図4】従来の適応フィルタの原理を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing the principle of a conventional adaptive filter.

【図5】非巡回型適応フィルタのタップ重み制御アルゴ
リズムを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a tap weight control algorithm of an acyclic adaptive filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力参照信号 2〜4 遅延信号 5 フィルタ入力 6 誤差 7 共通部出力 11〜14 一タイムスロットの遅延器 21〜24 乗算器 25 加算器 26 減算器 41 乗算器 42 加算器 43 一タイムスロットの遅延器 110 ノルム計算器 111 極性検出器 112 除算器 113 乗算器 121 絶対値計算器 122〜124 乗算器 125 加算器 126 一タイムスロットの遅延器 131 等価ステップ利得 132 漏洩係数 133 漏洩係数の補数 141 二乗ノルム 142 ステップ利得 1 Input reference signal 2-4 Delayed signal 5 Filter input 6 error 7 Common section output 11-14 One time slot delay device 21-24 Multiplier 25 adder 26 Subtractor 41 Multiplier 42 adder 43 One time slot delay 110 norm calculator 111 Polarity detector 112 divider 113 multiplier 121 Absolute value calculator 122-124 multiplier 125 adder 126 One Time Slot Delay 131 Equivalent step gain 132 Leakage coefficient 133 Complement of Leakage Coefficient 141 Squared norm 142 step gain

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 17/00 - 21/00 H04B 3/04 - 3/23 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 17/00-21/00 H04B 3/04-3/23

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 非巡回型フィルタを備え、 誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号の各タッ
プにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得した相関
値とステップ利得との積により前記各タップの重み係数
を更新制御する適応ろ波方式による適応フィルタであっ
て、 前記ステップ利得は、 前記誤差信号と前記相加雑音の和の絶対値を平均化して
得るように成したことを特徴とする適応フィルタ。
1. A non-recursive filter is provided, wherein a correlation value is obtained by multiplying the polarity of the sum of the error signal and additive noise by the value at each tap of the input reference signal, and the obtained correlation value and step gain are calculated. An adaptive filter according to an adaptive filtering method for updating and controlling a weighting coefficient of each tap by a product, wherein the step gain is obtained by averaging an absolute value of a sum of the error signal and the additive noise. An adaptive filter characterized by the following.
【請求項2】 非巡回型フィルタを備え、 誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号の各タッ
プにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得した相関
値を前記入力参照信号ベクトルのノルムの二乗値で除し
て得られる正規化値とステップ利得との積により前記各
タップの重み係数を更新制御する適応ろ波方式による適
応フィルタであって、 前記ステップ利得は、 前記誤差信号と前記相加雑音の和の絶対値を平均化して
得るように成したことを特徴とする適応フィルタ。
2. A non-recursive filter, wherein a correlation value is obtained by multiplying the polarity of the sum of the error signal and additive noise by the value at each tap of the input reference signal, and the obtained correlation value is obtained as the input reference signal. An adaptive filter according to an adaptive filtering method for updating and controlling a weighting factor of each tap by a product of a normalization value obtained by dividing by a squared value of a vector norm and a step gain, wherein the step gain is the error. An adaptive filter characterized in that it is obtained by averaging the absolute value of the sum of a signal and the additive noise.
【請求項3】 非巡回型フィルタを備え、 誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号の各タッ
プにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得した相関
値とステップ利得との積により前記各タップの重み係数
を更新制御する適応ろ波方式による適応フィルタの制御
方法であって、 前記ステップ利得は、 前記誤差信号と前記相加雑音の和の絶対値を平均化して
得るように成したことを特徴とする適応フィルタの制御
方法。
3. A non-recursive filter is provided, and the polarity of the sum of the error signal and additive noise is multiplied by the value at each tap of the input reference signal to obtain a correlation value, and the correlation value obtained and the step gain are obtained. A method of controlling an adaptive filter by an adaptive filtering method for updating and controlling a weighting coefficient of each tap by a product, wherein the step gain is obtained by averaging absolute values of a sum of the error signal and the additive noise. A method for controlling an adaptive filter, characterized in that
【請求項4】 非巡回型フィルタを備え、 誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号の各タッ
プにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得した相関
値を前記入力参照信号ベクトルのノルムの二乗値で除し
て得られる正規化値とステップ利得との積により前記各
タップの重み係数を更新制御する適応ろ波方式による適
応フィルタの制御方法であって、 前記ステップ利得は、 前記誤差信号と前記相加雑音の和の絶対値を平均化して
得るように成したことを特徴とする適応フィルタの制御
方法。
4. A non-recursive filter is provided, and a correlation value is obtained by multiplying a polarity of a sum of an error signal and additive noise by a value at each tap of the input reference signal, and the obtained correlation value is obtained as the input reference signal. A method of controlling an adaptive filter by an adaptive filtering method for updating and controlling a weighting coefficient of each tap by a product of a normalization value obtained by dividing by a squared value of a vector norm and a step gain, wherein the step gain is A method for controlling an adaptive filter, characterized in that the absolute value of the sum of the error signal and the additive noise is averaged and obtained.
【請求項5】 非巡回型フィルタを備え、 誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号の各タッ
プにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得した相関
値とステップ利得との積により前記各タップの重み係数
を更新制御する適応ろ波方式による適応フィルタの制御
プログラムを記憶した記憶媒体であって、 前記ステップ利得は、 前記誤差信号と前記相加雑音の和の絶対値を平均化して
得るように成した制御プログラムを記憶したことを特徴
とするプログラムを記憶した記憶媒体。
5. A non-recursive filter is provided, and the polarity of the sum of the error signal and additive noise is multiplied by the value at each tap of the input reference signal to obtain a correlation value, and the correlation value obtained and the step gain are obtained. A storage medium storing a control program for an adaptive filter by an adaptive filtering method for updating and controlling a weighting factor of each tap by a product, wherein the step gain is an absolute value of a sum of the error signal and the additive noise. A storage medium storing a program characterized by storing a control program that is obtained by averaging.
【請求項6】 非巡回型フィルタを備え、 誤差信号と相加雑音の和の極性に入力参照信号の各タッ
プにおける値を乗じて相関値を取得し、該取得した相関
値を前記入力参照信号ベクトルのノルムの二乗値で除し
て得られる正規化値とステップ利得との積により前記各
タップの重み係数を更新制御する適応ろ波方式による適
応フィルタの制御プログラムを記憶した記憶媒体であっ
て、 前記ステップ利得は、 前記誤差信号と前記相加雑音の和の絶対値を平均化して
得るように成した制御プログラムを記憶したことを特徴
とするプログラムを記憶した記憶媒体。
6. A non-recursive filter is provided, and a correlation value is obtained by multiplying a polarity of a sum of an error signal and additive noise by a value at each tap of the input reference signal, and the obtained correlation value is obtained as the input reference signal. A storage medium storing a control program for an adaptive filter according to an adaptive filtering method for updating and controlling the weighting coefficient of each tap by a product of a normalization value obtained by dividing by a squared value of a vector norm and a step gain. A storage medium storing a program, wherein the step gain stores a control program that is obtained by averaging an absolute value of a sum of the error signal and the additive noise.
JP2000024718A 2000-01-28 2000-01-28 Adaptive filter, control method thereof, and storage medium storing program Expired - Fee Related JP3444258B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000024718A JP3444258B2 (en) 2000-01-28 2000-01-28 Adaptive filter, control method thereof, and storage medium storing program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000024718A JP3444258B2 (en) 2000-01-28 2000-01-28 Adaptive filter, control method thereof, and storage medium storing program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001217685A JP2001217685A (en) 2001-08-10
JP3444258B2 true JP3444258B2 (en) 2003-09-08

Family

ID=18550659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000024718A Expired - Fee Related JP3444258B2 (en) 2000-01-28 2000-01-28 Adaptive filter, control method thereof, and storage medium storing program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3444258B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091677A1 (en) * 2004-03-22 2005-09-29 Toa Corporation Multi-channel system identification device
JP5505968B2 (en) * 2010-03-08 2014-05-28 Necネットワーク・センサ株式会社 Adaptive receiver, tap coefficient arithmetic circuit and tap coefficient arithmetic method for adaptive matched filter used therefor
CN110113031A (en) * 2019-04-18 2019-08-09 五邑大学 A kind of adaptive filter method, device and its storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001217685A (en) 2001-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5774564A (en) Active controller using lattice-type filter and active control method
US5371789A (en) Multi-channel echo cancellation with adaptive filters having selectable coefficient vectors
US5638439A (en) Adaptive filter and echo canceller
US5608804A (en) Method of and apparatus for identifying a system with adaptive filter
CA2051147C (en) Echo canceller using impulse response estimating method
EP0711035B1 (en) System identification method apparatus by adaptive filter
EP1976122A1 (en) Adaptive filter device
US4947362A (en) Digital filter employing parallel processing
JPH04259111A (en) Adaptive equalizer
AU739217B2 (en) Adaptive filter, step size control method thereof, and record medium therefor
US5535149A (en) Duplex adaptive digital filter and method of operation
US5793820A (en) Automatic adaptive filtering according to frequency modulation rate
JP3296330B2 (en) Adaptive filter, control method of adaptive filter, and storage medium storing program
JP3444258B2 (en) Adaptive filter, control method thereof, and storage medium storing program
EP0637803B1 (en) Method and device for adaptively estimating a transfer function of an unknown system
US5301135A (en) Adaptive filter based on a recursive delay line
JP3707443B2 (en) Adaptive forgetting factor control adaptive filter and forgetting factor adaptive control method
JPS62117A (en) Adaptive digital filter
US5898731A (en) Auto-coefficient renewal digital channel equalizer
JP3147864B2 (en) Adaptive step size control adaptive filter and adaptive step size control method
JP3804496B2 (en) Adaptive step size control adaptive filter and adaptive scale factor control method
JP3152171B2 (en) Adaptive filter, step size control method, and recording medium recording program
JP3092647B2 (en) Adaptive filter device
JP3730751B2 (en) Adaptive filter
Okano et al. Auxiliary noise power scheduling based on gradient of error power for pre-inverse active noise control

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030527

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees