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2011 年度 実績報告書

拡張ロバスト音声認識システムの極低消費電力型LSI設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20300014
研究機関北海道大学

研究代表者

宮永 喜一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20166185)

研究分担者 吉澤 真吾  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (20447080)
キーワード音声認識チップ / 雑音ロバスト音声認識 / 音響ゴースト / 極低消費電力化 / サブシュレッシュホールド / フレーズ認識 / 実時間音声認識 / 低電圧回路
研究概要

本年度では,音響ゴーストや各種環境雑音に耐性を持つフレーズ音声認識システム中で,棄却方式の改良と実現及びその評価を行った。本システムの目的は,自然発話中でのターゲット単語やフレーズに対する認識である。そのため,音声区間検出部は,自然発話から得られた連続音声波形より単語やフレーズの抽出を行う必要がある。雑音環境下を考慮して,区間検出フリーの並列型音声認識・棄却方式をさらに改良し,その実験をMATLABシミュレータ上で行った。音声棄却方式とは,対象となるフレーズや単語以外の音声が入力された場合それを自動で判断し,認識処理を実施しない機能である。本研究の申請段階では,この棄却手法について言及していなかったが,"ターゲットとする単語"の認識とそうではない単語の棄却方式は必要であり,昨年度からその実現・改良・実装を行った。
音声分析部(雑音・ゴースト除去部)では,観測音声から,雑音や音響ゴーストを抑制し,その後音声の特徴であるメル周波数軸上ケプストラム係数(MFCC)を計算する。その音声の特徴を用いて,音声認識を行うのが,音声認識部である。これらの各モジュールをレジスタトランスファレベル(RTL)により設計をし,動作確認を行った。次に,その各モジュールの消費電力を,上記のサブスレッシュホールド領域での回路デバイスライブラリにより計算した。RTL設計とは,VLSI設計教育研究センタ(VDEC,東京大学)のCADシステムを用いて行った。今年度は,本研究課題の最終年度であり,「音響ゴーストキャンセラ手法の設計・ソフトウエア開発」に関し,認識性能は,長いエコー時においての性能が若干劣るがほぼ予定の性能を実現し,棄却方式も提案・導入した。「極低消費電力型実時間音声認識チップの実現」に関しては,サブスレッシュホールド設計を導入することで,当初の予定通りの性能を達成している。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (27件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optimization of Multiple Wordlength to Reduce Power Dissipation in Wireless OFDM Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Jaeseong Kim, Shingo Yoshizawa Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      RISP Journal of Signal Processing

      巻: Vol.15, No.3 ページ: 207-214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Connectivity Modeling Analysis in Flight-Path Based Aviation Ad Hoc Networks2011

    • 著者名/発表者名
      Thi Xuan My Nguyen, Yoshikazu Miyanaga, Chaiyachet Saivichit
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: Vol.E94-B, No.6 ページ: 1606-1616

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variable Wordlength Soft-Decision Viterbi Decoder for Power-Efficient Wireless LAN2011

    • 著者名/発表者名
      Jaeseong Kim, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      Journal of Integration, the VLSI Journal

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and Outdoor Evaluation of an Experimental Platform in an 80-MHz Bandwidth 2x2 MIMO-OFDM System in 5.2-GHz Band2011

    • 著者名/発表者名
      Hisayoshi Kano, Shingo Yoshizawa, Takashi Gunji, Shougo Okamoto, Morio Tawarayama, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals

      巻: Vol.E94-D, No.12 ページ: 2400-2408

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 被写体の色分布を考慮した4原色LCDの色彩設計2011

    • 著者名/発表者名
      寺川, 藤根, 宮永
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A

      巻: J94-A,12 ページ: 1013-1024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Error Resilience Technique Using Adaptive FMO and Intra Refresh for H.264 Video Transmission2011

    • 著者名/発表者名
      Tien Huu Vu, Supavadee Aramvith, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals

      巻: Vol.E94-A, No.8 ページ: 1647-1655

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FMO-based H.264 frame layer rate control for low bit rate video trans mission2011

    • 著者名/発表者名
      Rhandley D Cajote, Supavadee Aramvith, Yoshikazu Miyanaga
    • 雑誌名

      EURASIP Journal on Advances in Signal Processing

      巻: Vol.2011, No.63 ページ: 1-11

    • 査読あり
  • [学会発表] Low-Powe Dynamic MIMO Detection for 4x4 MIMO-OFDM Receiver2011

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Miyazaki, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS 2011)
    • 発表場所
      Imperial Mae-ping Hotel(シェンマイ, タイ)
    • 年月日
      2011-12-07
  • [学会発表] Development of an ASIP-Based Singular Value Decomposition Processor in SVD-MIMO Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Takaya Kaji, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS 2011)
    • 発表場所
      Imperial Mae-ping Hotel(シェンマイ, タイ)
    • 年月日
      2011-12-07
  • [学会発表] Development of Wireless Video Transmission Equipment by Cooperating Hardware and Software in Wideband MIMO-OFDM system2011

    • 著者名/発表者名
      Jun Takizawa, Takaya Kaji, Takashi Gunji, Morio Tawarayama, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS 2011)
    • 発表場所
      Imperial Mae-ping Hotel(シェンマイ, タイ)
    • 年月日
      2011-12-07
  • [学会発表] Fading Effects on Parameter Selection in Genetic Algorithm for MIMO Detection2011

    • 著者名/発表者名
      Kazi Obaidullah, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS 2011)
    • 発表場所
      Imperial Mae-ping Hotel(シェンマイ, タイ)
    • 年月日
      2011-12-07
  • [学会発表] A Low-Power Adaptive MIMO Detector for MIMO-OFDM WLAN Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Nozomi Miyazaki, Daisuke Nakagawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference 2011
    • 発表場所
      Grand New World Hotel Xian (西安, 中国)
    • 年月日
      2011-10-18
  • [学会発表] Binary Maximal-Ratio Combining2011

    • 著者名/発表者名
      Constantin Siriteanu, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference 2011
    • 発表場所
      Grand New World Hotel Xian (西安, 中国)
    • 年月日
      2011-10-18
  • [学会発表] Low Power and Real Time LSI Design of Noise Robust Parallerl Speech Recognition System2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Miyanaga, Wataru Takahashi, Shingo Yoshizawa
    • 学会等名
      Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference 2011
    • 発表場所
      Grand New World Hotel Xian (西安, 中国)(invited)(Plenary Overview)
    • 年月日
      2011-10-18
  • [学会発表] MIMO Detection Performance for Realistic Rician Fading of Estimated Statistics2011

    • 著者名/発表者名
      Xiaonan Shi, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference 2011
    • 発表場所
      Grand New World Hotel Xian (西安, 中国)
    • 年月日
      2011-10-18
  • [学会発表] MIMO Pre-coding Performance for Correlated and Estimated Rician Fading2011

    • 著者名/発表者名
      Xiaonan Shi, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Communications and Information Technologies(ISCIT 2011)
    • 発表場所
      Hangzhou Jinxi Hotel (杭州, 中国)
    • 年月日
      2011-10-12
  • [学会発表] New Continuous Speech Feature Adjustment for a Noise-Robust CSR System2011

    • 著者名/発表者名
      Yiming Sun, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT 2011)
    • 発表場所
      Hangzhou Jinxi Hotel (杭州, 中国)
    • 年月日
      2011-10-12
  • [学会発表] A Study of Robust Speech Recognition Using Modified Running-Spectrum-Filtering2011

    • 著者名/発表者名
      Kyunghee Lee, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT 2011)
    • 発表場所
      Hangzhou Jinxi Hotel (杭州, 中国)
    • 年月日
      2011-10-12
  • [学会発表] An Improved Dynamic Time Warping Algorithm Employing Nonlinenar Median Filtering2011

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yuxin, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT 2011)
    • 発表場所
      Hangzhou Jinxi Hotel (杭州, 中国)
    • 年月日
      2011-10-12
  • [学会発表] Evaluation of Genetic Algorithm-Based Detection for Correlated MIMO Fading Channels2011

    • 著者名/発表者名
      Kazi Obaidullah, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT 2011)
    • 発表場所
      Hangzhou Jinxi Hotel (杭州, 中国)
    • 年月日
      2011-10-12
  • [学会発表] LSI Development of 8x8 Single-User MIMO-OFDM for IEEE 802.11ac WLANs2011

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Daisuke Nakagawa, Nozomi Miyazaki, Takaya Kazi, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT 2011)
    • 発表場所
      Hangzhou Jinxi Hotel (杭州, 中国)
    • 年月日
      2011-10-12
  • [学会発表] Hardware/Software Co-Development of Wireless Video Transmission Equipment in Wideband 2x2 MIMO-OFDM2011

    • 著者名/発表者名
      Jun Takizawa, Takaya Kaji, Shingo Yoshizawa, Takashi Gunji, Morio Tawarayama, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of 2011 International Symposium on Multimedia and Communication Technology (ISMAC 2011)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-04
  • [学会発表] Low Power Architecture of FFT Processors in OFDM Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Jaeseong Kim, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of 2011 International Symposium on Multimedia and Communication Technology (ISMAC 2011)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-04
  • [学会発表] Fast String Matching Hardwares Based on Bit-Parallel Method for Data Streams2011

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Kaneta, Shingo Yoshizawa, Shin-ichi Minato, Hiroki Arimura, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of 2011 International Symposium on Multimedia and Communication Technology (ISMAC 2011)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-04
  • [学会発表] Robust Keyword Spotting using Isolated Word Recognition in Continuous Speech2011

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takahashi, Yoshikazu Muyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of 2011 International Symposium on Multimedia and Communication Technology (ISMAC 2011)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-04
  • [学会発表] Conventional vs. GA Detection for MIMO OFDM Wireless Communications2011

    • 著者名/発表者名
      Kazi Obaidullah, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of 2011 International Symposium on Multimedia and Communication Technology (ISMAC 2011)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-04
  • [学会発表] Impact of Fading on the Performance of Multi-User MIMO MMSE Precoding2011

    • 著者名/発表者名
      Xiaonan Shi, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of 2011 International Symposium on Multimedia and Communication Technology (ISMAC 2011)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-04
  • [学会発表] NEXUS-the Next Generation e-Learning System-and FPGA Hardware Design Platform2011

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceeding of 2011 JSEE Annual Conference
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-09-04
  • [学会発表] Dynamic Wordlength Calibration for Energy Reduction FFT Processors in Wireless LAN2011

    • 著者名/発表者名
      Jaeseong Kim, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      IEEE Proceedings of International Midwest Symposium on Circuits and Systems
    • 発表場所
      Yonsei Univ.(ソウル,韓国)
    • 年月日
      2011-08-09
  • [学会発表] VT-CAMDF Pitch Detection Algorithm for Tonal Syllable Recognition2011

    • 著者名/発表者名
      Nutthacha Prukkanon, Kosin Chamnongthai, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of The 26th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2011)
    • 発表場所
      Hyundai Hotel(慶州,韓国)
    • 年月日
      2011-06-20
  • [学会発表] MISO Eigen-Transmission Performance and Complexity for Correlated and Estimated Rician Fading Channel2011

    • 著者名/発表者名
      Constantin Siriteanu, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of The 26th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2011)
    • 発表場所
      Hyundai Hotel(慶州,韓国)
    • 年月日
      2011-06-20
  • [学会発表] MIMO Channel Estimation Performance for Realistic Processing and Propagation Conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Xiaonan Shi, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of The 26th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2011)
    • 発表場所
      Hyundai Hotel(慶州,韓国)
    • 年月日
      2011-06-20
  • [学会発表] MIMO-Zero-Forcing Detection Performance for Correlated and Estimated Rician Fading with Lognormal Azimuth Spread and K-Factor2011

    • 著者名/発表者名
      Constantin Siriteanu, Xiaonan Shi, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Communications (ICC2011)
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] An Area and Power Efficient Pipeline FFT Processor for 8x8 MIMO-OFDM Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Atsushi Orikasa, Yoshikazu Miyanaga
    • 学会等名
      IEEE Proceedings of International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS)
    • 発表場所
      Windsor Barra Hotel(リオデジャネイロ,ブラジル)
    • 年月日
      2011-05-18
  • [備考]

    • URL

      http://csw.ist.hokudai.ac.jp/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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