【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、艦船等から放射さ
れた複数の狭帯域信号と雑音等の広帯域信号とが重畳し
た信号を入力し、該入力信号に対して狭帯域分析・正規
化等の処理を行って広帯域信号成分を除去し、更にケプ
ストラム分析等の処理を行って、複数の狭帯域信号成分
の基本周波数を検出し、狭帯域信号成分の信号源の種類
の特定を行う基本周波数検出方法及びその装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of inputting a signal in which a plurality of narrow band signals radiated from a ship or the like and a wide band signal such as noise are superimposed, and analyzing the input signal with narrow band analysis and normalization. To remove the broadband signal component, further perform cepstrum analysis, etc., detect the fundamental frequencies of multiple narrowband signal components, and identify the type of signal source of the narrowband signal component. The present invention relates to a detection method and an apparatus therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の基本周波数検出方法の構成例とそ
の動作を順に述べる。図３はかかる従来の基本周波数検
出装置の機能ブロック図である。この図に示すように、
従来の基本周波数検出は、信号が入力される入力端子
１、狭帯域分析部２、自乗処理部３、積分処理部４、対
数化処理部５、正規化処理部７、ケプストラム分析部１
１、基本周波数検出部１２、出力端子１３を用いて行わ
れている。2. Description of the Related Art An example of the configuration of a conventional fundamental frequency detecting method and its operation will be described in order. FIG. 3 is a functional block diagram of such a conventional fundamental frequency detecting device. As shown in this figure,
In the conventional fundamental frequency detection, an input terminal 1 to which a signal is input, a narrow band analysis unit 2, a square processing unit 3, an integration processing unit 4, a logarithmic processing unit 5, a normalization processing unit 7, a cepstrum analysis unit 1
1, using the fundamental frequency detection unit 12 and the output terminal 13.
【０００３】次に、図３の機能ブロック図の動作につい
て説明する。入力端子１には、例えば、艦船等から放出
された一定周波数間隔ｆ0で並ぶ複数の狭帯域信号と雑
音等の広帯域信号とが重畳したアナログ信号をディジタ
ル化した信号ｘ（ｉ）が入力され、そのディジタル信号
ｘ（ｉ）を狭帯域分析部２に出力する。Next, the operation of the functional block diagram of FIG. 3 will be described. The input terminal 1 receives, for example, a digitized signal x (i) of an analog signal in which a plurality of narrow band signals emitted from a ship or the like and arranged at a constant frequency interval f0 and a wide band signal such as noise are superimposed. , And outputs the digital signal x (i) to the narrow band analyzer 2.
【０００４】上記狭帯域分析部２には、入力端子１から
上記ディジタル信号ｘ（ｉ）が入力され、そのディジタ
ル信号ｘ（ｉ）を次数２ＮのＦＦＴを用いて分析幅Δｆ
で狭帯域分析して、狭帯域分析結果であるＮ個の周波数
ビンＸ（ｎ）（周波数ビン番号ｎ＝０，１，２，…，Ｎ
−１）を計算し、Ｎ個の周波数ビンＸ（ｎ）を自乗処理
部３に出力する。The narrow-band analyzer 2 receives the digital signal x (i) from an input terminal 1 and converts the digital signal x (i) into an analysis width Δf using an FFT of order 2N.
, And N frequency bins X (n) (frequency bin numbers n = 0, 1, 2,..., N)
-1), and outputs N frequency bins X (n) to the square processing unit 3.
【０００５】この狭帯域分析部２は、入力端子１からの
入力信号を時間方向に一定間隔でオーバラップして切り
出し、必要に応じて適当な窓関数を乗算した信号に対し
て狭帯域分析する。よって、狭帯域分析の処理回数ｋ
（ｋ＝１，２，…）毎に、狭帯域分析結果Ｘk（ｎ）
（処理回数ｋ＝１，２，…，周波数ビン番号ｎ＝０，
１，２，…，Ｎ−１）を得ることになる。[0005] The narrow-band analyzer 2 cuts out the input signal from the input terminal 1 at predetermined intervals in the time direction, and performs narrow-band analysis on a signal multiplied by an appropriate window function as necessary. . Therefore, the number k of narrowband analysis processes
(K = 1, 2,...), The narrowband analysis result Xk (n)
(Processing frequency k = 1, 2,..., Frequency bin number n = 0,
1, 2, ..., N-1).
【０００６】また、自乗処理部３には、狭帯域分析部２
から狭帯域分析結果Ｘk（ｎ）が入力され、その狭帯域
分析結果Ｘk（ｎ）を各周波数ビン毎に自乗してスペク
トルパワー｜Ｘk（ｎ）｜2を計算して、そのスペクト
ルパワー｜Ｘk（ｎ）｜2を積分処理部４に出力する。
また、積分処理部４には、自乗処理部３からスペクトル
パワー｜Ｘk（ｎ）｜2が入力され、今回の処理（処理
回数ｋ）で入力したスペクトルパワー｜Ｘk（ｎ）｜2
と前回の処理（処理回数ｋ−１）で計算した平均スペク
トルパワーＸＡk-1（ｎ）とを、次式（１）に示した指
数積分式を用いて、各周波数ビン毎に積分して平均スペ
クトルパワーＸＡk（ｎ）を計算し、その平均スペクト
ルパワーＸＡk（ｎ）を対数化処理部５に出力する。こ
こで、αは積分の時定数であり、シミュレーション等を
用いて最適な値を設定する。The square processing section 3 includes a narrow band analysis section 2.
From narrowband analysis result Xk(N) is input and its narrow band
Analysis result Xk(N) squared for each frequency bin
Torpower ｜ Xk(N) |TwoIs calculated and its spectrum
Lepower ｜ Xk(N) |TwoIs output to the integration processing unit 4.
In addition, the integral processing section 4 receives the spectrum from the square processing section 3.
Power ｜ Xk(N) |TwoIs entered and the current process (process
Spectral power input at number k) | Xk(N) |Two
And the average spec calculated in the previous process (process count k-1)
Tolpower XAk-1(N) is a finger represented by the following equation (1):
Integrate for each frequency bin and calculate the average
Kuttle Power XAk(N) is calculated and its average spectrum
Lepower XAk(N) is output to the logarithmic processing unit 5. This
Here, α is the time constant of integration, and
To set the optimal value.
【０００７】[0007]
【数１】(Equation 1)
【０００８】次いで、対数化処理部５には、積分処理部
４から平均スペクトルパワーＸＡk（ｎ）が入力され、
各周波数ビン毎に対数化して対数スペクトルパワーＸＬ
k（ｎ）を計算し、その対数スペクトルパワーＸＬ
k（ｎ）を正規化処理部７に出力する。また、正規化処
理部７には対数化処理部５から対数スペクトルパワーＸ
Ｌk（ｎ）が入力され、その対数スペクトルパワーＸＬ
k（ｎ）を各周波数ビン毎に次のようにして正規化し
て、対数スペクトルパワーＸＬk（ｎ）から広帯域信号
成分を除去する。Next, the average spectral power XAk (n) is input to the logarithmic processing section 5 from the integration processing section 4,
Logarithmic spectral power XL for each frequency bin
k (n) and its log spectral power XL
k (n) is output to the normalization processing unit 7. Also, the logarithmic processing unit 5 sends the logarithmic spectral power X
Lk (n) is input and its log spectrum power XL
k (n) is normalized for each frequency bin as follows to remove wideband signal components from the log spectral power XLk (n).
【０００９】次式（２），（３）により、正規化の対象
周波数ビンＸＬk（ｎ）の ・低域側のＬ個の周波数ビンの平均値ＡＬk（ｎ） ・高域側のＬ個の周波数ビンの平均値ＡＨk（ｎ） を計算する。From the following equations (2) and (3), the average value ALk (n) of the L frequency bins on the low frequency side of the frequency bins XLk (n) to be normalized and the L value on the high frequency side The average value AHk (n) of the frequency bins is calculated.
【００１０】[0010]
【数２】(Equation 2)
【００１１】[0011]
【数３】(Equation 3)
【００１２】次に、次式（４）に示すように、計算した
低域側の周波数ビンの平均値ＡＬk（ｎ）と高域側の周
波数ビンの平均値ＡＨk（ｎ）の内で小さい方の平均値
を、正規化の対象周波数ビンＸＬk（ｎ）に含まれてい
る広帯域周波数成分のレベルであるとし、これを正規化
の対象周波数ビンＸＬk（ｎ）から減算して正規化の対
象周波数ビンの正規化結果である正規化スペクトルパワ
ーＮＸk（ｎ）を得る。[0012] Next, as shown in the following equation (4), of the average value ALk of the frequency bins of the calculated low-frequency side average value AHk of the frequency bins of (n) and the high frequency side (n) the smaller the average value, and a level of the broadband frequency components contained in the normalization of the target frequency bin XLk (n), subtracts this from the normalization of the target frequency bins XLk (n) by normalizing To obtain a normalized spectral power NXk (n), which is a result of normalizing the frequency bin to be normalized.
【００１３】[0013]
【数４】(Equation 4)
【００１４】上記した式（２）〜（４）の計算を、全て
の周波数ビン（周波数ビン番号ｎ＝０，１，２，…，Ｎ
−１）について処理して、正規化スペクトルパワーＮＸ
k（ｎ）を計算し、その正規化スペクトルパワーＮＸk
（ｎ）をケプストラム分析部１１に出力する。ここで、
平均値の計算に使用される周波数ビンのビン数Ｌには、
シミュレーション等を用いて求めた最適な値を固定値と
して用いる。The above equations (2) to (4) are calculated for all frequency bins (frequency bin numbers n = 0, 1, 2,..., N
-1) to process the normalized spectral power NX
k (n) is calculated and its normalized spectral power NXk
(N) is output to the cepstrum analysis unit 11. here,
The number L of frequency bins used for calculating the average value includes:
An optimal value obtained by using a simulation or the like is used as a fixed value.
【００１５】以下、正規化の対象周波数ビンを「正規化
対象ビン」、平均値の計算に使用されるＬ個の周波数ビ
ンを「正規化使用ビン」と呼ぶ。また、ケプストラム分
析部１１には、正規化処理部７から正規化スペクトルパ
ワーＮＸk（ｎ）が入力され、その正規化スペクトルパ
ワーＮＸk（ｎ）に対して次数２ＭのＦＦＴを行い、各
ケフレンシィビン毎に自乗処理を行うことにより、ケプ
ストラム分析してケプストラム分析結果であるケプスト
ラムパワーｑk（ｍ）（ｍ＝０，１，２，…，Ｍ−１）
を計算して、そのケプストラムパワーｑk（ｍ）を、基
本周波数検出部１２に出力する。Hereinafter, the frequency bins to be normalized are referred to as “normalization target bins”, and the L frequency bins used for calculating the average value are referred to as “normalization use bins”. Further, the normalized spectrum power NXk (n) is input to the cepstrum analysis unit 11 from the normalization processing unit 7, and an FFT of order 2M is performed on the normalized spectrum power NXk (n), and each cefrus bin is performed. The square processing is performed every time, and the cepstrum analysis is performed, and the cepstrum power qk (m) (m = 0, 1, 2,..., M−1) that is the result of the cepstrum analysis is performed.
Is calculated, and the cepstrum power qk (m) is output to the fundamental frequency detector 12.
【００１６】更に、基本周波数検出部１２には、ケプス
トラム分析部１１からケプストラムパワーｑk（ｍ）が
入力され、そのケプストラムパワーｑk（ｍ）から次式
（５）を用いて閾値ＰTHを計算する。ここで、βは閾値
に関する定数値で、シミュレーション等を用いて求めた
最適な値を用いる。Further, a cepstrum power qk (m) is input to the fundamental frequency detection unit 12 from the cepstrum analysis unit 11, and a threshold value PTH is calculated from the cepstrum power qk (m) using the following equation (5). calculate. Here, β is a constant value relating to the threshold value, and an optimal value obtained by using a simulation or the like is used.
【００１７】[0017]
【数５】(Equation 5)
【００１８】この閾値ＰTHを用いて、ケプストラムパワ
ーｑk（ｍ）から閾値を超えるレベルを持つケフレンシ
ィビン番号ｍを検出し、検出したビン番号ｍと狭帯域分
析部２におけるＦＦＴの分析幅Δｆとケプストラム分析
部１１におけるＦＦＴの次数２Ｍとから、次式（６）の
変換式を用いて狭帯域信号成分の基本周波数ｆ0を計算
する。Using this threshold PTH , a cefrus bin number m having a level exceeding the threshold is detected from the cepstrum power qk (m), and the detected bin number m and the analysis width Δf of the FFT in the narrow-band analyzer 2 and From the order 2M of the FFT in the cepstrum analysis unit 11, the fundamental frequency f0 of the narrowband signal component is calculated using the conversion equation of the following equation (6).
【００１９】[0019]
【数６】(Equation 6)
【００２０】出力端子１３には、基本周波数検出部１２
から基本周波数ｆ0が入力され、後段の処理へ出力す
る。後段の処理では、例えば、出力端子１３から入力さ
れた基本周波数ｆ0から、狭帯域信号成分の信号源の種
類の特定を行う処理が実施される。The output terminal 13 is connected to the fundamental frequency detector 12
, And outputs the fundamental frequency f0 to the subsequent processing. In the subsequent process, for example, a process of specifying the type of the signal source of the narrowband signal component from the fundamental frequency f0 input from the output terminal 13 is performed.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の基本周
波数検出方法では、入力信号の狭帯域分析結果である対
数スペクトルパワーを上記式（２）〜（３）を用いて各
周波数ビン毎に正規化して、正規化スペクトルパワーＮ
Ｘk（ｎ）を算出するようにしている。このとき、正規
化使用ビン数Ｌは、正規化スペクトルパワーＮＸ
k（ｎ）に含まれている広帯域信号成分を最小にして狭
帯域信号成分対広帯域信号成分、すなわちＳ／Ｎ比が最
良となるように、シミュレーションを用いて求める。In the above-described conventional fundamental frequency detection method, the logarithmic spectral power, which is the result of the narrow-band analysis of the input signal, is normalized for each frequency bin using the above equations (2) to (3). Into the normalized spectral power N
Xk (n) is calculated. At this time, the number of bins L used for normalization is equal to the normalized spectral power NX.
The wideband signal component included ink (n) is minimized and the narrowband signal component to the wideband signal component, that is, the S / N ratio is determined by simulation so as to be the best.
【００２２】しかしながら、船舶等から放出される一定
周波数間隔ｆ0で並ぶ複数の狭帯域信号（すなわち、基
本周波数ｆ0の狭帯域信号）の対数スペクトルパワーＸ
Ｌk（ｎ）を正規化する場合は、シミュレーションを用
いて求めた最適な正規化使用ビン数Ｌを用いても、従来
の方法では次のような問題が生じる。図４と図５は、対
数スペクトルパワーＸＬk（ｎ）における狭帯域信号成
分と正規化方法を説明するための図である。However, the logarithmic spectral power X of a plurality of narrow-band signals (ie, narrow-band signals having a fundamental frequency f0 ) emitted from a ship or the like and arranged at a constant frequency interval f0 is obtained.
In the case of normalizing Lk (n), the following problem occurs in the conventional method even if the optimal number L of bins used for normalization obtained by simulation is used. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams for explaining a narrow-band signal component in the log spectrum power XLk (n) and a normalization method.
【００２３】船舶等から放出される一定周波数間隔ｆ0
で並ぶ複数の狭帯域信号を、分析幅Δｆで周波数ビンに
狭帯域分析すると、図４に示すように狭帯域信号成分が
含まれる周波数ビンは一定周波数ビン間隔Ｌ0（＝ｆ0
／Δｆ）で並ぶ。この狭帯域信号成分の周波数ビン間隔
Ｌ0が正規化使用ビン数Ｌより大きい場合は、図４に示
すように、低域側及び高域側の正規化使用ビン範囲には
広帯域信号成分のみが存在するので、シミュレーション
で求めた正規化使用ビン数Ｌを用いてもＳ／Ｎ比の良い
正規化結果が得られる。A constant frequency interval f0 emitted from a ship or the like
Are narrow-band analyzed into frequency bins with an analysis width Δf, the frequency bins including the narrow-band signal component are fixed frequency bin intervals L0 (= f0 ) as shown in FIG.
/ Δf). When the frequency bin interval L0 of the narrow band signal component is larger than the number L of normalized use bins, as shown in FIG. Since it exists, a normalized result with a good S / N ratio can be obtained even using the number L of normalized bins obtained by simulation.
【００２４】しかし、狭帯域信号成分の周波数ビン間隔
Ｌ0がシミュレーションで求めた正規化使用ビン数Ｌと
同じかそれより小さい場合は、図５に示すように、低域
側及び高域側の正規化使用ビン範囲に、必ず狭帯域信号
成分を含んだ周波数ビンが含まれる。このような場合の
正規化においてシミュレーションで求めた正規化使用ビ
ン数Ｌを用いると、正規化対象ビンの式（２），（３）
による低域側平均値及び高域側平均値の計算結果は、正
規化使用ビン範囲に広帯域信号成分のレベルよりも高い
レベルの狭帯域信号成分が含まれているため、これら平
均値が推定しようとしている広帯域信号成分のレベルよ
りも大きくなる。However, when the frequency bin interval L0 of the narrow band signal component is equal to or smaller than the number of bins L used for normalization obtained by the simulation, as shown in FIG. A frequency bin that always includes a narrowband signal component is included in the range of bins used for normalization. If the number L of bins used for normalization obtained by simulation is used in the normalization in such a case, the equations (2) and (3) for bins to be normalized are used.
In the calculation results of the low-frequency side average value and the high-frequency side average value, the narrow band signal component having a higher level than the level of the wide band signal component is included in the normalized use bin range. Is larger than the level of the broadband signal component.
【００２５】その結果、上記式（４）により正規化され
た正規化対象ビンに含まれている狭帯域信号成分のレベ
ルは、Ｓ／Ｎ比が最適となるように正規化使用ビン数Ｌ
を用いているのにも関わらず、本来含まれているはずの
狭帯域信号成分のレベルよりも小さくなり、Ｓ／Ｎ比も
悪くなってしまう。これは狭帯域信号成分の基本周波数
ｆ0が小さい程、より多くの狭帯域信号成分が正規化使
用ビン内に含まれることになるので、狭帯域信号成分の
レベルはより低くなり、Ｓ／Ｎ比はより悪くなる。As a result, the level of the narrow band signal component contained in the bin to be normalized, which has been normalized by the above equation (4), is set to the number L of bins used for normalization so that the S / N ratio becomes optimum.
Is used, the level is lower than the level of the narrow band signal component that should be originally included, and the S / N ratio also deteriorates. This is because the smaller the fundamental frequency f0 of the narrow band signal component is, the more narrow band signal components are included in the bins used for normalization, so that the level of the narrow band signal component is lower and the S / N ratio is lower. The ratio gets worse.
【００２６】さらに、上記のように正規化によって狭帯
域信号成分のレベル（Ｓ／Ｎ比）が低下すると、その後
段のケプストラム分析結果のケプストラムパワーにおい
て、狭帯域信号成分の基本周波数を示すケフレンシィビ
ンのケプストラム出力のレベル低下を生じ、その結果、
基本周波数検出において基本周波数を示すケフレンシィ
ビンのケプストラム出力のレベルが閾値を超えなくな
る。つまり、基本周波数が検出されなくなる。Further, as described above, when the level (S / N ratio) of the narrow band signal component is reduced by the normalization, the cepstral power of the cepstrum analysis result of the subsequent stage indicates that the quefrency bin indicating the fundamental frequency of the narrow band signal component is obtained. The level of the cepstrum output decreases, and as a result,
In the fundamental frequency detection, the level of the cepstrum output of the quefrency bin indicating the fundamental frequency does not exceed the threshold. That is, the fundamental frequency is not detected.
【００２７】本発明は、正規化対象ビンの低域側及び高
域側正規化使用ビンの平均値を計算し、小さい方の平均
値を正規化対象ビンから減算する従来の正規化方法で、
複数の狭帯域信号成分と広帯域信号成分が重畳した入力
信号を正規化しようとした場合に生じる上記問題点を解
決するために、正規化による狭帯域信号成分のレベルの
低下と、それに伴うケプストラムパワーの低下による基
本周波数の非検出を防止することができる基本周波数検
出方法及びその装置を提供することを目的とする。The present invention provides a conventional normalization method of calculating the average value of the bins used for normalization on the low-frequency side and the high-frequency side of the bin to be normalized, and subtracting the smaller average value from the bin to be normalized.
In order to solve the above-mentioned problem that occurs when trying to normalize an input signal in which a plurality of narrow-band signal components and a wide-band signal component are superimposed, a reduction in the level of the narrow-band signal component due to the normalization and an accompanying cepstrum power It is an object of the present invention to provide a fundamental frequency detection method and device capable of preventing non-detection of a fundamental frequency due to a decrease in frequency.
【００２８】[0028]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕艦船等から放射された複数の狭帯域信号を、セン
サで受信した信号の狭帯域分析結果もしくはセンサアレ
イで受信し整相した信号の狭帯域分析結果を入力とし、
この狭帯域分析結果の対数スペクトルパワーを求め、こ
の対数スペクトルパワーをその前後の複数の周波数ビン
の対数スペクトルパワーの平均値を用いて正規化し、こ
の正規化出力をフーリエ変換することによりケプストラ
ムを求め、このケプストラムから前記複数の狭帯域信号
の基本周波数を算出する基本周波数検出方法において、
前記狭帯域分析結果のスペクトルパワーに基づいて算出
した閾値から前記狭帯域信号が含まれている周波数ビン
を検出し、この検出した周波数ビンから隣接した狭帯域
信号の周波数間隔を算出し、この算出した周波数間隔の
統計量から前記正規化に使用する周波数ビンの個数を決
定するようにしたものである。To achieve the above object, the present invention provides: [1] a plurality of narrow band signals radiated from a ship or the like, a narrow band analysis result of a signal received by a sensor or a sensor array; Input the narrowband analysis result of the signal received and phased at
The log spectrum power of the narrow band analysis result is obtained, the log spectrum power is normalized using the average value of the log spectrum power of a plurality of frequency bins before and after the log spectrum power, and the cepstrum is obtained by performing a Fourier transform on the normalized output. In a fundamental frequency detection method of calculating a fundamental frequency of the plurality of narrowband signals from the cepstrum,
A frequency bin containing the narrowband signal is detected from a threshold calculated based on the spectral power of the narrowband analysis result, and a frequency interval between adjacent narrowband signals is calculated from the detected frequency bin. The number of frequency bins to be used for the normalization is determined from the statistics of the frequency intervals.
【００２９】〔２〕艦船等から放射された複数の狭帯域
信号を、センサで受信した信号の狭帯域分析結果もしく
はセンサアレイで受信し整相した信号の狭帯域分析結果
を入力とし、この狭帯域分析結果の対数スペクトルパワ
ーを求め、この対数スペクトルパワーをその前後の複数
の周波数ビンの対数スペクトルパワーの平均値を用いて
正規化し、この正規化出力をフーリエ変換することによ
りケプストラムを求め、このケプストラムから前記複数
の狭帯域信号の基本周波数を算出する基本周波数検出装
置において、前記狭帯域分析結果の対数スペクトルパワ
ーとこの対数スペクトルパワーから算出した閾値から前
記狭帯域信号が含まれている周波数ビンを検出する手段
と、この検出した周波数ビンから隣接した狭帯域信号の
周波数間隔を算出する手段と、この算出した周波数間隔
の統計量から前記正規化に使用する周波数ビンの個数を
決定する手段とを具備し、前記周波数間隔の統計量から
前記正規化に使用する周波数ビンの個数を決定し、正規
化に使用する周波数ビンの平均値に前記隣接した狭帯域
信号を取り込まないようにしたものである。[2] A plurality of narrow-band signals radiated from a ship or the like are input with a narrow-band analysis result of a signal received by a sensor or a narrow-band analysis result of a signal received and phased by a sensor array. The log spectrum power of the band analysis result is obtained, the log spectrum power is normalized using the average value of the log spectrum power of a plurality of frequency bins before and after the log spectrum power, and the cepstrum is obtained by Fourier transforming the normalized output. In a fundamental frequency detection device for calculating a fundamental frequency of the plurality of narrowband signals from a cepstrum, a frequency bin including the narrowband signal from a logarithmic spectral power of the narrowband analysis result and a threshold calculated from the logarithmic spectral power. And a frequency interval between adjacent narrowband signals is calculated from the detected frequency bins. Means for determining the number of frequency bins to be used for the normalization from the calculated statistics of frequency intervals, and determining the number of frequency bins to be used for the normalization from the statistics of the frequency intervals. It is determined so that the adjacent narrow band signal is not taken into the average value of the frequency bin used for normalization.
【００３０】〔３〕艦船等から放射された複数の狭帯域
信号を、センサで受信した信号の狭帯域分析結果もしく
はセンサアレイで受信し整相した信号の狭帯域分析結果
を入力とし、この狭帯域分析結果の対数スペクトルパワ
ーを求め、この対数スペクトルパワーをその前後の複数
の周波数ビンの対数スペクトルパワーの平均値を用いて
正規化し、この正規化出力をフーリエ変換することによ
りケプストラムを求め、このケプストラムから前記複数
の狭帯域信号の基本周波数を算出する基本周波数検出装
置において、前記狭帯域分析結果の平均スペクトルパワ
ーと該平均スペクトルパワーから算出した閾値から前記
狭帯域信号が含まれている周波数ビンを検出する手段
と、この検出した周波数ビンから隣接した狭帯域信号の
周波数間隔を算出する手段と、この算出した周波数間隔
の統計量から前記正規化に使用する周波数ビンの個数を
決定する手段とを具備し、前記周波数間隔の統計量から
前記正規化に使用する周波数ビンの個数を決定し、正規
化に使用する周波数ビンの平均値に前記隣接した狭帯域
信号を取り込まないようにしたものである。[3] A plurality of narrow-band signals radiated from a ship or the like are input with a narrow-band analysis result of a signal received by a sensor or a narrow-band analysis result of a signal received and phased by a sensor array. The log spectrum power of the band analysis result is obtained, the log spectrum power is normalized using the average value of the log spectrum power of a plurality of frequency bins before and after the log spectrum power, and the cepstrum is obtained by Fourier transforming the normalized output. In a fundamental frequency detection device that calculates a fundamental frequency of the plurality of narrowband signals from a cepstrum, a frequency bin including the narrowband signal from an average spectral power of the narrowband analysis result and a threshold calculated from the average spectral power. And a frequency interval between adjacent narrowband signals is calculated from the detected frequency bins. Means, and means for determining the number of frequency bins to be used for the normalization from the calculated statistics of the frequency intervals, and determining the number of frequency bins to be used for the normalization from the statistics of the frequency intervals. Then, the adjacent narrow band signal is not taken into the average value of the frequency bins used for normalization.
【００３１】このように、本発明によれば、（ａ）狭帯
域分析結果の対数スペクトルパワーもしくは平均スペク
トルパワーから、狭帯域信号成分を含んでいる周波数ビ
ンを検出して、（ｂ）この検出した周波数ビンから隣接
した狭帯域信号成分間の周波数ビン間隔を計算して、こ
の周波数ビン間隔の各種の統計量を計算し、（ｃ）この
統計量を用いて正規化使用ビン数Ｌを設定する。As described above, according to the present invention, (a) a frequency bin containing a narrowband signal component is detected from the logarithmic spectrum power or the average spectral power of the narrowband analysis result, and (b) this detection is performed. The frequency bin interval between adjacent narrowband signal components is calculated from the frequency bins thus calculated, various statistics of this frequency bin interval are calculated, and (c) the number L of normalized bins is set using the statistics. I do.
【００３２】以上の処理により、正規化使用ビン数Ｌの
制御を行うことができる。したがって、正規化対象ビン
に狭帯域信号成分が含まれている場合に、正規化使用ビ
ン内に隣接する狭帯域信号成分を含まないようにして、
従来の基本周波数検出方法での問題、すなわち、正規化
による狭帯域信号成分のレベルの低下と、それに伴うケ
プストラムパワーの低下による基本周波数の非検出を改
善することができる。With the above processing, the number L of normalized bins can be controlled. Therefore, when a narrowband signal component is included in the bin to be normalized, the adjacent narrowband signal component is not included in the bin used for normalization.
It is possible to improve the problem of the conventional fundamental frequency detection method, that is, the reduction of the level of the narrow band signal component due to the normalization and the non-detection of the fundamental frequency due to the decrease of the cepstrum power.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施
例を示す基本周波数検出装置の機能ブロック図である。
本発明の第１実施例の基本周波数検出装置の機能ブロッ
クの構成は、図１に示すように、入力端子１、狭帯域分
析部２、自乗処理部３、積分処理部４、対数化処理部
５、可変型正規化処理部６、正規化処理部７、狭帯域信
号検出部８、周波数間隔計算部９、正規化使用ビン数計
算部１０、ケプストラム分析部１１、基本周波数検出部
１２、出力端子１３で構成される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of a fundamental frequency detecting device according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the configuration of the functional block of the fundamental frequency detecting device according to the first embodiment of the present invention includes an input terminal 1, a narrowband analyzing unit 2, a square processing unit 3, an integration processing unit 4, a logarithmic processing unit. 5, variable normalization processing unit 6, normalization processing unit 7, narrowband signal detection unit 8, frequency interval calculation unit 9, normalized bin count calculation unit 10, cepstrum analysis unit 11, fundamental frequency detection unit 12, output The terminal 13 is provided.
【００３４】次に、図１の機能ブロックの動作について
説明する。入力端子１から狭帯域分析部２、自乗処理部
３、積分処理部４までの動作は、前記従来の基本周波数
検出方法の構成例の動作と全く同じである。対数化処理
部５には、積分処理部４から平均スペクトルパワーＸＡ
k（ｎ）が入力され、各周波数ビン毎に対数化して対数
スペクトルパワーＸＬk（ｎ）を計算し、その対数スペ
クトルパワーＸＬk（ｎ）を正規化処理部７と可変型正
規化処理部６に出力する。Next, the operation of the functional block shown in FIG. 1 will be described. The operations from the input terminal 1 to the narrow band analysis unit 2, the square processing unit 3, and the integration processing unit 4 are exactly the same as those of the configuration example of the conventional fundamental frequency detection method. The logarithmic processing section 5 receives the average spectral power XA from the integration processing section 4.
k (n) is input, logarithmized for each frequency bin to calculate logarithmic spectrum power XLk (n), and the logarithmic spectrum power XLk (n) is normalized by the normalization processing unit 7 and the variable normalization processing unit 6 is output.
【００３５】そこで、正規化処理部７には、対数化処理
部５から、対数スペクトルパワーＸＬk（ｎ）が入力さ
れ、周波数ビン毎に従来と全く同じ方法で正規化して、
狭帯域信号検出用正規化スペクトルパワーＮＸk（ｎ）
（以下、検出用正規化スペクトルパワーと呼ぶ）を計算
し、この検出用正規化スペクトルパワーＮＸk（ｎ）を
狭帯域信号検出部８に出力する。The logarithmic spectrum power XLk (n) is input from the logarithmic processing unit 5 to the normalization processing unit 7, and normalized by the same method as in the related art for each frequency bin.
Normalized spectrum power NXk (n) for narrowband signal detection
(Hereinafter, referred to as “normalized spectral power for detection”), and outputs the normalized spectral power for detection NXk (n) to the narrowband signal detector 8.
【００３６】次に、狭帯域信号検出部８には正規化処理
部７から検出用正規化スペクトルパワーＮＸk（ｎ）が
入力され、この検出用正規化スペクトルパワーＮＸ
k（ｎ）から次式（７）を用いて閾値ＱTHを計算する。
ここで、γは閾値に関する定数値で、シミュレーション
等を用いて求めた最適な値を用いる。Next, the narrow-band signal detecting section 8 receives the normalized spectral power for detection NXk (n) from the normalizing section 7 and outputs the normalized spectral power for detection NXk (n).
A threshold value QTH is calculated fromk (n) using the following equation (7).
Here, γ is a constant value relating to the threshold value, and an optimal value obtained by using a simulation or the like is used.
【００３７】[0037]
【数７】(Equation 7)
【００３８】この閾値ＱTHを用いて、検出用正規化スペ
クトルパワーＮＸk（ｎ）の内、閾値ＱTHを超えるレベ
ルを持つ周波数ビンを、狭帯域信号成分を含んでいる周
波数ビンとして、その周波数ビン番号Ｎk（ｉ）（ｉは
検出番号で、ｉ＝１〜検出総数）を検出し、周波数ビン
番号Ｎk（ｉ）を周波数間隔計算部９に出力する。次
に、周波数間隔計算部９には、狭帯域信号検出部８から
周波数ビン番号Ｎk（ｉ）が入力され、この周波数ビン
番号Ｎk（ｉ）から隣接する検出番号間（すなわち、隣
接する狭帯域信号成分間）の周波数ビン差Ｄk（ｉ）を
次式（８）から計算する。[0038] Using the threshold value QTH, of the detection normalized spectral power NXk (n), the frequency bins having a level exceeding the threshold value QTH, as frequency bins that contain narrowband signal component, the The frequency bin number Nk (i) (i is a detection number, i = 1 to the total number of detections) is detected, and the frequency bin number Nk (i) is output to the frequency interval calculation unit 9. Then, the frequency interval calculation unit 9, the narrowband signal detector 8 from the frequency bin number Nk (i) is input, between the detection number adjacent from the frequency bin number Nk (i) (i.e., adjacent The frequency bin difference Dk (i) between the narrowband signal components) is calculated from the following equation (8).
【００３９】[0039]
【数８】(Equation 8)
【００４０】この周波数ビン差Ｄk（ｉ）から各種の統
計量（最小値・最大値・最頻値・平均値等）を計算し、
統計量を正規化使用ビン数計算部１０に出力する。次
に、正規化使用ビン数計算部１０には、周波数間隔計算
部９から統計量が入力され、統計量を用いて狭帯域信号
成分の周波数ビン間隔Ｌ0を推定して上記式（２）、
（３）の各平均値の計算に狭帯域信号成分を含まないよ
うにするための正規化使用ビン数Ｌを計算する。Various statistics (minimum value, maximum value, mode value, average value, etc.) are calculated from the frequency bin difference Dk (i),
The statistic is output to the normalization use bin number calculation unit 10. Next, the statistic from the frequency interval calculator 9 is input to the normalization use bin number calculator 10, and the frequency bin interval L0 of the narrowband signal component is estimated using the statistic, and the above equation (2) is used. ,
In step (3), the calculation of the average value is performed to calculate the number L of bins to be used for normalization so that the narrowband signal component is not included.
【００４１】ここでは、その計算の例として、統計量と
して周波数ビン差の平均値Ｄk（バー付き）を用い、こ
れをそのまま狭帯域信号成分の周波数間隔の推定値とし
て用いて、次式（９）により、正規化使用ビン数Ｌを計
算し、正規化使用ビン数を可変型正規化処理部６に出力
する。ここで、次式（９）におけるｆｉｘは少数点以下
の切捨てを意味し、正規化使用ビン数Ｌが周波数ビン間
隔の推定値Ｄk（バー付き）よりも必ず小さくなるよう
な計算式にしている。Here, as an example of the calculation, the average value Dk (with a bar) of the frequency bin difference is used as a statistic, and this is used as it is as the estimated value of the frequency interval of the narrow band signal component, and According to 9), the number L of normalized used bins is calculated, and the number of normalized used bins is output to the variable normalization processing unit 6. Here, “fix” in the following equation (9) means truncation below the decimal point, and is a calculation formula in which the number L of normalized bins used is always smaller than the estimated value Dk (with a bar) of the frequency bin interval. I have.
【００４２】[0042]
【数９】(Equation 9)
【００４３】また、可変型正規化処理部６には対数化処
理部５から対数スペクトルパワーＸＬk（ｎ）が入力さ
れるとともに、正規化使用ビン数計算部１０から正規化
使用ビン数Ｌを入力し、シミュレーションで求めた正規
化使用ビン数Ｌと比較して、小さい方の正規化使用ビン
数を用いて対数スペクトルパワーを周波数ビン毎に正規
化して、正規化スペクトルパワーＮＸk（ｎ）を計算す
る。The variable-type normalization processing unit 6 receives the logarithmic spectrum power XLk (n) from the logarithmic processing unit 5, and calculates the normalized use bin number L from the normalization use bin number calculation unit 10. The logarithmic spectrum power is normalized for each frequency bin using the smaller number of normalized used bins L input and compared with the number L of normalized used bins obtained by simulation, and the normalized spectral power NXk (n) Is calculated.
【００４４】この正規化は、基本的に従来の正規化方法
と同じ方法であるが、従来の正規化方法がシミュレーシ
ョンによる固定の正規化使用ビン数Ｌを用いるのに対し
て、この実施例では、正規化使用ビン数計算部１０から
入力した正規化使用ビン数Ｌを用いることができる。つ
まり、可変型正規化部６は正規化使用ビン数Ｌを変化さ
せて正規化することが可能である。This normalization is basically the same as the conventional normalization method, but the conventional normalization method uses a fixed number of bins L used for normalization by simulation. , The number L of normalized used bins input from the number-of-normalized-used-bins calculation unit 10 can be used. That is, the variable normalization unit 6 can perform normalization by changing the number L of used normalization bins.
【００４５】正規化使用ビン数計算部１０にて、従来方
法の正規化における上記式（２）、式（３）の各平均値
の計算に、隣接する狭帯域信号成分を含まないように正
規化使用ビン数Ｌを計算するようにしたので、狭帯域信
号成分を含んでいる周波数ビンのレベル低下が生じてい
ない正規化スペクトルパワーＮＸk（ｎ）を得ることが
でき、この正規化スペクトルパワーＮＸk（ｎ）をケプ
ストラム分析部１１に出力する。In the calculation of the average values of the above equations (2) and (3) in the normalization of the conventional method, the normalization use bin number calculation unit 10 performs normalization so that adjacent narrow band signal components are not included. Since the number L of bins to be used is calculated, it is possible to obtain a normalized spectral power NXk (n) in which the level of a frequency bin including a narrowband signal component does not decrease, and this normalized spectral power NXk (n) can be obtained. NXk (n) is output to cepstrum analysis unit 11.
【００４６】以下、ケプストラム分析部１１から出力端
子１３までの動作は、前記従来の基本周波数検出方法の
構成例の動作と全く同じである。次に、本発明の第２実
施例について説明する。本発明の第２実施例を示す基本
周波数検出方法について順に述べる。図２は本発明の第
２実施例を示す基本周波数検出装置の機能ブロック図で
ある。Hereinafter, the operation from the cepstrum analyzing unit 11 to the output terminal 13 is exactly the same as the operation of the configuration example of the conventional fundamental frequency detecting method. Next, a second embodiment of the present invention will be described. A fundamental frequency detection method according to a second embodiment of the present invention will be described in order. FIG. 2 is a functional block diagram of a fundamental frequency detecting device according to a second embodiment of the present invention.
【００４７】この実施例は、図２に示すように、入力端
子１、狭帯域分析部２、自乗処理部３、積分処理部４、
対数化処理部５、可変型正規化処理部６、正規化処理部
７、狭帯域信号検出部８、周波数間隔計算部９、正規化
使用ビン数計算部１０、ケプストラム分析部１１、基本
周波数検出部１２、出力端子１３で構成されており、第
１実施例で示したブロックの各機能（図１参照）と同様
であるが、各機能ブロック間の接続関係が次のように第
１実施例と相違している。In this embodiment, as shown in FIG. 2, an input terminal 1, a narrow band analysis unit 2, a square processing unit 3, an integration processing unit 4,
Logarithmic processing section 5, variable normalization processing section 6, normalization processing section 7, narrowband signal detection section 8, frequency interval calculation section 9, normalized bin count calculation section 10, cepstrum analysis section 11, fundamental frequency detection It is composed of a unit 12 and an output terminal 13 and is the same as each function of the block shown in the first embodiment (see FIG. 1), but the connection relation between each functional block is as follows. Is different.
【００４８】すなわち、第１実施例では、積分処理部４
は、対数化処理部５だけと接続され、対数化処理部５は
可変型正規化処理部６と正規化処理部７とに接続されて
いるが、第２実施例では、積分処理部４の出力側は対数
化処理部５と正規化処理部７とに接続され、対数化処理
部５は可変型正規化処理部６だけと接続されている。し
たがって、第２実施例の動作は次のようになる。That is, in the first embodiment, the integration processing unit 4
Is connected only to the logarithmic processing unit 5, and the logarithmic processing unit 5 is connected to the variable normalization processing unit 6 and the normalization processing unit 7. In the second embodiment, however, The output side is connected to a logarithmic processing unit 5 and a normalization processing unit 7, and the logarithmic processing unit 5 is connected to only the variable normalization processing unit 6. Therefore, the operation of the second embodiment is as follows.
【００４９】入力端子１から狭帯域分析部２、自乗処理
部３までの動作は、従来の基本周波数検出方法の構成例
の動作と全く同じである。積分処理部４には、自乗処理
部３からのスペクトルパワー｜Ｘk（ｎ）｜2が入力さ
れ、前記従来と全く同じ積分方法で平均スペクトルパワ
ーＸＡk（ｎ）を計算し、その平均スペクトルパワーＸ
Ａk（ｎ）を対数化処理部５と正規化処理部７とに出力
する。The operation from the input terminal 1 to the narrow-band analysis unit 2 and the square processing unit 3 is exactly the same as the operation of the configuration example of the conventional fundamental frequency detection method. The spectral power | Xk (n) |2 from the square processing unit 3 is input to the integration processing unit 4, and the average spectrum power XAk (n) is calculated by the same integration method as that of the related art, and the average spectrum is calculated. Power X
Ak (n) is output to logarithmic processing section 5 and normalization processing section 7.
【００５０】対数化処理部５には、積分処理部４から平
均スペクトルパワーＸＡk（ｎ）が入力され、各周波数
ビン毎に底を１０として対数化して対数スペクトルパワ
ーＸＬk（ｎ）を計算し、その対数スペクトルパワーＸ
Ｌk（ｎ）を可変型正規化処理部６に出力する。また、
正規化処理部７には、積分処理部４から平均スペクトル
パワーＸＡk（ｎ）が入力され、周波数ビン毎に従来と
全く同じ方法で正規化して検出用正規化スペクトルパワ
ーＮＸk（ｎ）を計算し、その検出用正規化スペクトル
パワーＮＸk（ｎ）を狭帯域信号検出部８に出力する。The logarithmic processing unit 5 receives the average spectral power XAk (n) from the integration processing unit 4 and calculates the logarithmic spectral power XLk (n) by logarithmizing the base to 10 for each frequency bin. And its log spectral power X
Lk (n) is output to the variable-type normalization processing unit 6. Also,
The average spectrum power XAk (n) is input to the normalization processing unit 7 from the integration processing unit 4, and is normalized for each frequency bin in exactly the same manner as in the related art to obtain the normalized spectrum power for detection NXk (n). It calculates and outputs the normalized spectral power for detection NXk (n) to the narrowband signal detector 8.
【００５１】以下、狭帯域信号検出部８から正規化使用
ビン数計算部１０までと、可変型正規化処理部６から出
力端子１３までの動作は、前記第１実施例の動作と全く
同じである。従来の基本周波数検出方法では、予めシミ
ュレーションを用いて最適な正規化使用ビン数Ｌを計算
しておき、求めた正規化使用ビン数Ｌを変化させること
なく用いて正規化をする。この正規化方法では狭帯域信
号成分の周波数ビン間隔Ｌ0が正規化使用ビン数Ｌと同
じかそれよりも小さい場合、狭帯域信号成分のレベル低
下が発生することにより、基本周波数を示すケフランシ
ィビンのケプストラム出力のレベル低下が発生し、結果
として基本周波数が検出されない、といった問題があっ
た。Hereinafter, the operation from the narrowband signal detecting section 8 to the normalized bin number calculating section 10 and the operation from the variable normalization processing section 6 to the output terminal 13 are exactly the same as the operations of the first embodiment. is there. In the conventional fundamental frequency detection method, an optimal number L of normalized bins is calculated in advance by using a simulation, and normalization is performed without changing the obtained number L of normalized bins. If this normalized frequency bins distance L0 of the narrowband signal component in the process is less than or equal to the normalized using the number of bins L, by decreased level of the narrow band signal components are generated, Kefuranshii showing a fundamental frequency There has been a problem that the level of the cepstrum output of the bin is reduced, and as a result, the fundamental frequency is not detected.
【００５２】しかし、本発明の基本周波数検出方法で
は、入力信号の狭帯域分析結果の平均スペクトルパワー
又は対数スペクトルパワーから狭帯域周波数成分を含ん
でいる周波数ビンを検出して、この狭帯域信号成分の周
波数ビン間隔Ｌ0を推定し、この周波数ビン間隔Ｌ0が
正規化使用ビン数Ｌよりも大きい場合には、シミュレー
ションで求めた正規化使用ビン数Ｌを用いて正規化し、
周波数ビン間隔Ｌ0が正規化使用ビン数Ｌと同じか、小
さければ、第２実施例に示したように、正規化における
正規化使用ビン数Ｌをこの推定した基本周波数Ｌ0より
も小さくなるように設定して、正規化を制御することが
できる。However, in the fundamental frequency detecting method of the present invention, a frequency bin including a narrow band frequency component is detected from the average spectral power or logarithmic spectral power of the narrow band analysis result of the input signal, and the narrow band signal component is detected. of estimating the frequency bin spacing L0, this case frequency bin spacing L0 is larger than the normalized using the number of bins L is normalized using the normalized using the number of bins L calculated in the simulation,
If the frequency bin interval L0 is equal to or smaller than the number L of normalized bins, as shown in the second embodiment, the number L of normalized bins used in the normalization becomes smaller than the estimated fundamental frequency L0. Can be set to control the normalization.
【００５３】この制御により、狭帯域信号成分を含んだ
周波数ビンが正規化対象ビンの時、隣接する狭帯域信号
成分を含んだ周波数ビンが正規化使用ビン内に含まれな
いので、正規化における広帯域信号成分の正確な推定が
可能となり、狭帯域信号成分のレベル低下がない正規
化、さらには、より検出性能の良い基本周波数検出が期
待できる。With this control, when the frequency bin containing the narrowband signal component is the bin to be normalized, the frequency bin containing the adjacent narrowband signal component is not included in the bin used for normalization. Accurate estimation of the wideband signal component becomes possible, normalization without lowering the level of the narrowband signal component, and fundamental frequency detection with better detection performance can be expected.
【００５４】本発明は、以下に示すような利用形態を有
する。正規化使用ビン数計算処理において、狭帯域信号
成分の推定値に用いる統計量として周波数ビン差の平均
値を用いているが、最小値・最大値・最頻値等の統計量
や、これらの統計量から新たに計算した数値を用いても
構わない。また、積分処理において、上記式（１）のよ
うな指数積分を用いているが、今回の処理（処理回数
ｋ）と過去の処理（処理回数ｋ−１〜ｋ−Ｋ＋１）のＫ
個のスペクトルパワーの平均値を計算する加算積分を用
いても構わない。The present invention has the following utilization modes. In the normalization use bin number calculation processing, the average value of the frequency bin difference is used as the statistic used for the estimated value of the narrow band signal component. However, the statistic such as the minimum value, the maximum value, the mode, A numerical value newly calculated from the statistics may be used. Further, in the integration processing, exponential integration as in the above equation (1) is used. However, K of the current processing (processing number k) and the past processing (processing number k−1 to k−K + 1) is used.
An addition integral for calculating the average value of the spectral powers may be used.
【００５５】更に、正規化処理において、上記式（４）
では低域側平均値と高域側平均値のうち小さい方の平均
値を用いて正規化しているが、低域側平均値と高域側平
均値の平均値を用いて正規化しても構わない。また、自
乗処理以降の処理は、狭帯域分析部から出力したＮ個の
周波数ビン全てに対して実施しているが、予め狭帯域信
号成分の存在する周波数帯域が分かっている場合は、そ
の帯域内のみ処理してケプストラム分析しても構わな
い。Further, in the normalization processing, the above equation (4)
In, normalization is performed using the smaller of the low-frequency average and the high-frequency average, but the normalization may be performed using the average of the low-frequency average and the high-frequency average. Absent. Further, the processing after the square processing is performed for all N frequency bins output from the narrowband analysis unit. However, if the frequency band in which the narrowband signal component exists is known in advance, Cepstrum analysis may be performed by processing only the inside.
【００５６】また、本発明の装置は、集積回路を用いた
個別回路で構成しても構わないし、或いはディジタル・
シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）等でソフト的に構成し
ても構わない。なお、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するものでは
ない。The device of the present invention may be constituted by an individual circuit using an integrated circuit,
A signal processor (DSP) or the like may be used as software. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （Ａ）正規化対象ビンに狭帯域信号成分が含まれている
場合に、正規化使用ビン内に隣接する狭帯域信号成分を
含まないようにして、正規化による狭帯域信号成分のレ
ベルの低下と、それに伴うケプストラムパワーの低下に
よる基本周波数の非検出を改善することができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) When the bin to be normalized contains a narrow band signal component, the adjacent narrow band signal component is not included in the bin used for normalization, and the level of the narrow band signal component is reduced by normalization. In addition, the non-detection of the fundamental frequency due to the decrease in the cepstrum power can be improved.
【００５８】（Ｂ）狭帯域信号成分を含んだ周波数ビン
が正規化対象ビンの時、隣接する狭帯域信号成分を含ん
だ周波数ビンが正規化使用ビン内に含まれないので、正
規化における広帯域信号成分の正確な推定が可能とな
り、狭帯域信号成分のレベル低下がない正規化、さらに
は、より検出性能の良い基本周波数検出が可能になる。(B) When the frequency bin containing the narrowband signal component is the bin to be normalized, the frequency bin containing the adjacent narrowband signal component is not included in the bins used for normalization. It is possible to accurately estimate the signal component, to perform normalization without lowering the level of the narrowband signal component, and to perform fundamental frequency detection with better detection performance.
【図１】本発明の第１実施例を示す基本周波数検出装置
の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of a fundamental frequency detecting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例を示す基本周波数検出装置
の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a fundamental frequency detecting device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】従来の基本周波数検出装置の機能ブロック図で
ある。FIG. 3 is a functional block diagram of a conventional fundamental frequency detecting device.
【図４】従来の周波数ビン数Ｌ＜Ｌ0のときの正規化の
説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of conventional normalization when the number of frequency bins L <L0 .
【図５】従来の周波数ビン数Ｌ≧Ｌ0のときの正規化の
説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of conventional normalization when the number of frequency bins L ≧ L0 .
１ 入力端子 ２ 狭帯域分析部 ３ 自乗処理部 ４ 積分処理部 ５ 対数化処理部 ６ 可変型正規化処理部 ７ 正規化処理部 ８ 狭帯域信号検出部 ９ 周波数間隔計算部 １０ 正規化使用ビン数計算部 １１ ケプストラム分析部 １２ 基本周波数検出部 １３ 出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2 Narrow band analysis part 3 Square processing part 4 Integral processing part 5 Logarithmic processing part 6 Variable type normalization processing part 7 Normalization processing part 8 Narrow band signal detection part 9 Frequency interval calculation part 10 Number of bins used for normalization Calculation unit 11 Cepstrum analysis unit 12 Basic frequency detection unit 13 Output terminal
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15343698AJPH11344558A (en) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | Method and device for detecting fundamental frequency |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15343698AJPH11344558A (en) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | Method and device for detecting fundamental frequency |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344558Atrue JPH11344558A (en) | 1999-12-14 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15343698AWithdrawnJPH11344558A (en) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | Method and device for detecting fundamental frequency |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11344558A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115980445A (en)* | 2022-12-12 | 2023-04-18 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | An Embedded Detection Method for Fundamental Frequency Power Quality Faults Based on Cepstrum Analysis |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115980445A (en)* | 2022-12-12 | 2023-04-18 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | An Embedded Detection Method for Fundamental Frequency Power Quality Faults Based on Cepstrum Analysis |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination | Free format text:JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date:20050906 |