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平均化法によるサブバンド適応フィルターとマイナー成分分析アルゴリズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 12650443
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関京都大学

研究代表者

酒井 英昭  京都大学, 情報学研究科, 教授 (70093862)

研究分担者 宮城 茂幸  京都大学, 情報学研究科, 助手 (20273469)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードサブバンド適応フィルタ / マイナー成分分析 / 平均化法 / ODE法 / デフレーション法 / リャブノフ方程式 / マルチレートシステム / デフレーション
研究概要

サブバンド適応フィルタを用いたシステムではレート変換や分析フィルタが存在するため、時間領域において平均化法を直接適用し解析することは難しい。そこで適応アルゴリズムに離散フーリエ変換を適用し、アルゴリズムを周波数領域表現に変換した後平均化法を適用する解析手法を新たに開発した。本手法を、アダマール変換を用いた遅延のないサブバンド適応フィルタ(DLSADF)およびPradhanとReddyにより提案された新しい構成のサブバンドフィルタ(SADF)に適用しそれぞれのアルゴリズムの基本的な性質を調べ以下の結果を得た。
1.アダマール変換を用いたDLSADFの安定条件を調べたところ、遅い収束の原因となるモードが存在することがわかった。
2.アダマール変換を用いたDLSADFにおける誤差信号の分散を評価する式を理論的に導出した。
3.同様の解析方法をPradhanのSADFに適用し、そのアルゴリズムは常に安定であることを示した。また、フルバンド適応フィルタと比較して誤差信号の分散が減少することを示した。
また、Douglasらにより提案された単一マイナー成分分析のアルゴリズムを基に、デフレーションとグラムシュミットの直交化法を組み合わせることにより、複数のマイナー成分を抽出するアルゴリズムを提案し、その性能解析をODE法を用いて行った。その結果以下のことが明らかになった。
1.提案アルゴリズムは常に安定であることを示した。
2.抽出されたマイナー成分の共分散行列を理論的に評価した。このときリャプノフ方程式を解く必要があるが、不定項が現れる。そこで適切な拘束条件を導入することにより解が得られることを示した。
以上の結果をまとめて現在専門誌に投稿中である。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

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  • [文献書誌] Shigeyuki Miyagi: "Convergence analysis of the delayless subband adaptive filter based on the frequency domain expression"Proc. of IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing 2000. Vol. 1. 368-371 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Sakai: "Performance analysis of an adaptive algorithm for minor component analysis"Proc. of X European Signal Processing Conference. Vol. 2. 853-856 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Sakai: "Analysis of the Adaptive Filter Algorithm for Feedback-Type Active Noise Control"Proc. of ICASSP2001, Salt Lake City, Utah. Vol. VI. 3841-3844 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeyuki Miyagi: "Performance Comparison between the Filtered-Error and the Filtered-X LMS Algorithm"Proc. of ISCAS2001, Sydney, Australia. Vol. II. 661-664 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Sakai: "Stabilisation of fast QRD inverse-updates adaptive filtering algorithm"IEE Proc. Vision, Image Signal Processing. Vol.148, No.2. 107-114 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Miyagi and H. Sakai: "Convergence analysis of The delayless subband adaptive filter based on the frequency domain expression"Proc. of IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing 2000. Vol. 1. 368-371 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sakai and S. Miyagi: "Performance analysis of an adaptive algorithm for minor component analysis"Proc. of X European Signal Processing Conference. Vol. 2. 853-856 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sakai and S. Miyagi: "Analysis of the Adaptive Filter Algorithm for Feedback-Type Active Noise Control"Proc. of ICASSP2001, Salt Lake City, Utah. Vol. VI. 3841-3844 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Miyagi and H. Sakai: "Performance Comparison between the Filtered-Error and the Filtered-X LMS Algorithm"Proc. of ISCAS2001, Sydney, Australia. Vol. II. 661-664 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sakai and S. Hori: "Stabilisation of fast QRD inverse-updates adaptive filtering algorithm"IEE Proc. Vision. Image Signal Processing. Vol.148, No. 2. 107-114 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Sakai: "Analysis of the Adaptive Filter Algorithm for Feedback-type Active Noise Control"Proc. of ICASSP2001, Salt Lake City, Utah. Vol.VI. 3841-3844 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeyuki Miyagi: "Performance Comparison between the Filtered-Error and the Filtered-X LMS Algorithm"Proc. of ISCAS2001, Sydney, Australia. Vol.II. 661-664 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Sakai: "Stabilisation of fast QRD inverse-updates adaptive filtering algorithm"IEE Proc. Vision, Image Signal Processing. Vol.148 NO.2. 107-114 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeyuki Miyagi: "Convergence analysis of the delayless subband adaptive filter based on the frequency domain expression"Proc. of IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing 2000. Vol.1. 368-371 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Sakai: "Performance analysis of an adaptive algorithm for minor component analysis"Proc. of X European Signal Processing Conference. Vol.2. 853-856 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shuichi Ohno: "Spectal analysis of subband adaptive digital filter"IEEE Trans. Signal Processing. Vol.48. 254-257 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shuichi Ohno: "Studies on the convergence speed of over-sampled subband adaptive digital filter"IEICE Trans. Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. Vol.E83-A. 1531-1538 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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