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平衡性の概念に基づく多次元ディジタルフィルタの設計法とそのCADシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 01550318
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関東北大学

研究代表者

川又 政征  東北大学, 工学部, 助教授 (70153004)

研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1990年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1989年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード平衡性 / 多次元ディジタルフィルタ / 最適設計 / CAD / 感度解析 / 状態空間法 / 設計 / 多次元ディジタル信号処理
研究概要

1.平衡性の概念による線形システムの感度解析 状態方程式を用いて1次元離散時間線形システムを記述し,その感度解析を行った.感度として,統計的感度,確定的感度,周波数感度を定義し,解析した.この結果,これらの感度は,システムの可制御性グラミアンと可観測性グラミアンによって表されること,ならびに適当な条件のもとですべて等価であることが示された.さらに,等価変換によって,これらの感度を最小化することにより,システムが平衡的であるとき(可制御性グラミアンと可観測性グラミアンが等しいとき),感度が最小となることが明らかとなった.これらの感度解析,最小化の考え方および方法は,2次元以上の線形システムならびにディジタルフィルタに対しても適用可能である.
2.2次元ディジタルフィルタの対称性を利用した近似 2次元ディジタルフィルタの効率的近似のために,対称性の利用について考察した.もし,2次元ディジタルフィルタの近似仕様が空間領域または周波数領域において対称性を有するならば,近似のための計算量が従来の約半分となることを明らかにした.また,この近似のアルゴリズムとして平衡形近似を用いることにより,計算量と精度に関して十分実用的な近似が行えることを確認した.
3.多次元ディジタルフィルタの分解による近似 多次元ディジタルフィルタが単純な1次元ディジタルフィルタの組合せに分解ができ,さらに多次元ディジタルフィルタの近似仕様が1次元の近似仕様の組合せによって表現されるならば,多次元ディジタルフィルタの近似問題は単純化される.ここでは,このような考え方に基づき,分解または展開による2次元ディジタルフィルタの近似法を考察し,極めて計算量が少なく,精度の高い2次元ディジタルフィルタが近似可能であることを明らかとした.
4.多次元ディジタルフィルタの設計のためのCADシステム 以上の1.〜3.の解析,設計法に関するプログラムはFORTRANまたはCによって記述され,良好に動作している.しかし,一般のユ-ザ-が利用できるような使いやすいシステムとはなっていない.

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] 大木,川又,樋口: "インパルス応答仕様の外積展開に基づく3次元ディジタルフィルタの設計" 電子情報通信学会論文誌(A). J72ーA. 648-655 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大木,川又,樋口: "周波数応答仕様に対する3次元ディジタルフィルタの設計" 電子情報通信学会論文誌(A). J72ーA. 1247-1252 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 〓,川又: "周波数仕様の低次元分解に基づく分母子分離形2次元ディジタルフィルタの設計" 電子情報通信学会論文誌(A). J72ーA. 1392-1399 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Iwatsuki,M.Kawamata,T.Higuchi: "Statistical sensitivity and minimum sensitivity structures with fewer coefficients in discrete time linear systems" IEEE Trans.on Circuits and Systems. CASー37. 72-80 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohki,M.Kawata,T.Higuch: "Efficient design of twoーdimentional separable denominator digital filters using symmetries" IEEE Trans.on Circuits and Systems. CASー37. 114-120 (1990)

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.ーB.Deng M.Kawamata: "Design of twoーdimensional recursive digital filters based on the iterative singular value decomposition" Trans.of IEICE. E73. 882-892 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohki,M.Kawamata: "Design of threeーdimensional digital filters based on the outer product expansion" IEEE Trans.on Circuits and Systems. CASー37. 1164-1167 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohki,M.Kawamata: "Design of threeーdimensional digital filters based on the outer product expansion" Proc.of IEEE Int.Symp.on Ciruits and Systems. (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.ーB Deng,M.Kawamata: "Design of separable denominator digital filters based on the iterative singular value decomposition of the prescribed magnitude specification matrix" Proc.of Int.Conf.on Signal Processing. (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 樋口編: "コンピュ-トロ-ル:特集 多次元ディジタル信号処理" コロナ社, 128 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohki, M. Kawamata and T. Higuchi: ""Design of three-dimensional digital filters based on the outer product expansion of impulse response specifications, "" Trans. of IEICE, J72-A. No. 4. 648-655 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohki, M. Kawamata and T. Higuchi: ""Design of parallel separable three-dimensional digital filters for frequency domain specifications, "" Trans. of IEICE, J72-A. No. 8. 1247-1252 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. -B. Deng and M. Kawamata: ""Design of separable-denominator two-dimensional digital filters based on the reduced-dimensional decomposition of frequency domain specifications, "" Trans. of IEICE, J72-A. No. 9. 1392-1399 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwatsuki, M. Kawamata, and T. Higuchi: ""Statistical sensitivity and minimum sensitivity structures with fewer coefficients in discrete time linear system, "" IEEE Trans. on Circuits and Systems. Vol. 37, No. 1,. 72-80 (1990)

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohki, M. Kawamata, and T. Higuchi: ""Efficient design of two-dimensional separable denominator digital filters using symmetries, "" IEEE Trans. on Circuits and Systems. Vol. 37, No. 1. 114-120 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. -B. Deng, M. Kawamata, and T. Higuchi: ""Design of two-dimensional recursive digital filters based on the iterative singular value decomposition, "" Trans. of IEICE,. Vol. E 73, No. 6. 882-892 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohki and M. Kawamata: ""Design of three-dimensional digital filters based on the outer product expansion, "" Trans. on Circuits and Systems. Vol. 37, No. 9. 1164-1167 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ohki and M. Kawamata,: ""Design of three-dimensional digital filters based on the outer product expansion, "" IEEE Int. Symp. on Circuits and SYstems. (1990)

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. -B. Deng and M. Kawamata: ""Design of separable-denominator 2-D digital filters based on the iterative singular value decomposition of the prescribed magnitude specification matrix, "" Proc. Int. Conf. on Signal Processing. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Iwatsuki,M.Kawamata,T.Higuchi: "Statistical sensitivity and minimum sensitivity structures with fewer coefficients in discrete time linear system" IEEE Trans.on Circuits and Systems. 13. 72-80 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohki,M.Kawamata,T.Higuchi: "Efficient design of twoーdimensional separable denominator digital filters using symmetries" IEEE Trans.on Circuits and Systems. 37. 114-120 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohki,M.Kawamata: "Design of threeーdimensional digital filters based on the outer product expansion" Proc.Int.Symp.on Circuits and Systems. 2458-2461 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.ーB.Deng,M.Kawamata,T.Higuchi: "Design of twoーdimensional recursive digital filters based on the iterative singular value decomposition" Trans.of IEICE. E73. 882-892 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.ーB.Deng,M.Kawamata: "Design of separableーdenominator 2ーD digital filters based on the iterative singular value decomposition of the prescribed magnitude specification matrix" Proc.Int.Conf.on Signal Processing. 777-780 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohki,M.Kawamata: "Design of threeーdimensional digital filters based on the outer product expansion" IEEE Trans.on Circuits and Systems. 37. 1164-1167 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 樋口 龍雄編: "コンピュ-トロ-ル・特集 多次元ディジタル信号処理" コロナ社, 128 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 大木真,川又政征,樋口龍雄: "インパルス応答仕様の外積展開に基づく3次元ディジタルフィルタの設計" 電子情報通信学会論文誌(A). J72-A,4. 648-655 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Deng,川又政征: "周波数領域仕様の低次元分解に基づく分母分離形2次元ディジタルフィルタの設計" 電子情報通信学会論文誌(A). J72-A,9. 1392-1399 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 大木真,川又政征: "周波数領域仕様に対する並列完全分離形3次元ディジタルフィルタの設計" 電子情報通信学会論文誌(A). J72-A,8. 1247-1252 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Ohki,Masayuki Kawamata,Tatsuo Higuchi: "Efficient design of two-dimensional Separable denominator digital filters using symmetries" IEEE Trans.on Circuits and Systems. CAS-37,1. 114-120 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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