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2014 年度 実績報告書

高性能可変ディジタルフィルタを用いた高品質・高信頼な狭帯域信号処理の実現理論

研究課題

研究課題/領域番号 24760286
研究機関東北大学

研究代表者

越田 俊介  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70431533)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード情報通信工学 / 制御工学 / 適応信号処理 / 狭帯域信号検出 / 可変ディジタルフィルタ
研究実績の概要

<最終年度に実施した研究成果>
最終年度では,前年度までの研究成果を応用し,実用的な信号処理アプリケーションに対して提案法の狭帯域信号処理を実装した.具体的には,音声のハウリング除去システムを提案法に基づいて実装し,その性能を,実際のアプリケーションの観点から評価した.評価の結果,提案法を用いることにより,従来法よりも高い信号対雑音比にて出力信号が得られ,音声信号の品質が向上されていることを定量的および主観的に実証した.

<研究期間全体を通じて実施した研究の成果>
本研究では,これまでに本研究者が確立した「任意の可変ディジタルフィルタの適応制御による高品質な狭帯域信号処理」の手法をさらに発展させることを目的として,研究を進めた.まず,この手法に基づく狭帯域信号処理の高品質性と高信頼性を理論的に証明した.次に,本手法を低消費電力回路や高速データ通信などの実用的な環境へ拡張できるようにするために,これらの環境において必須とされる「数値データのビット削減」によって生ずる性能劣化を最小限に抑える方法論を確立した.そして,本手法を実用的な信号処理アプリケーションへ実装・評価し,本手法の有効性を実用的な観点から実証した.従来の信号処理の分野では,狭帯域信号処理に適用可能な可変ディジタルフィルタが低次の簡単なフィルタのみに限定されていたが,本研究成果によって適用可能な可変ディジタルフィルタの自由度が飛躍的に上がり,かつその高品質性と高信頼性が理論と実験の両方の面で実証されたため,本研究は,信号処理理論において学術的にきわめて大きなブレークスルーを与えるといえる.さらに,狭帯域信号処理は電気・通信・情報工学など幅広い分野で用いられるので,本研究成果は,工学における数多くのアプリケーションの高性能化をもたらすことができ,信号処理以外の様々な分野の発展にも大きく貢献すると期待される.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A New Adaptive Notch Filtering Algorithm Based on Normalized Lattice Structure with Improved Mean Update Term2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Nakamura
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-performance variable band-pass/band-stop state-space digital filters using Gramian-preserving frequency transformation2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Koshita
    • 雑誌名

      Digital Signal Processing

      巻: 27 ページ: 175-184

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.dsp.2014.01.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Description of Band-Pass FIR Filters With Cancellation of DC and Harmonic Components2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Koshita
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Network Infrastructure and Digital Content

      巻: なし ページ: 394-398

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1109/ICNIDC.2014.7000332

    • 査読あり
  • [学会発表] アフィン結合ラティスアルゴリズムに基づく適応ノッチフィルタの収束特性について2014

    • 著者名/発表者名
      越田 俊介
    • 学会等名
      第57回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      ホテル天坊(群馬県)
    • 年月日
      2014-11-10
  • [学会発表] 級数近似に基づく状態空間形の可変低域通過ディジタルフィルタ2014

    • 著者名/発表者名
      越田 俊介
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
    • 年月日
      2014-09-25

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公開日: 2016-06-01  

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