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公開番号2025121066
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016258
出願日2024-02-06
発明の名称情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
出願人沖電気工業株式会社
代理人弁理士法人きさ特許商標事務所
主分類G01S 3/808 20060101AFI20250812BHJP(測定;試験)
要約【課題】固有空間型適応整相において、空間分解能の低下を抑制しつつ、計算負荷を軽減することができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供する。
【解決手段】情報処理装置は、複数のセンサからなるセンサアレイが受信した受波信号の整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理装置であって、受波信号の一部である抽出受波信号に対してフーリエ変換を行う前処理部と、フーリエ変換された抽出受波信号の共分散行列の固有値に基づいて、仮適応重みを算出する仮算出部と、仮適応重みを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された仮適応重みに零詰め補間及びフーリエ変換を行うことで適応重みを算出する後処理部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数のセンサからなるセンサアレイが受信した受波信号の整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理装置であって、
前記受波信号の一部である抽出受波信号に対してフーリエ変換を行う前処理部と、
フーリエ変換された前記抽出受波信号の共分散行列の固有値に基づいて、仮適応重みを算出する仮算出部と、
前記仮適応重みを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された前記仮適応重みに零詰め補間及びフーリエ変換を行うことで前記適応重みを算出する後処理部と、を備える
情報処理装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記後処理部によって算出された前記適応重みに基づく整相処理結果に対して逆フーリエ変換を行い、逆フーリエ変換された前記整相処理結果のデータ中央部を抽出する抽出部を更に備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記前処理部は、前記受波信号から複数の前記抽出受波信号を抽出し、
前記仮算出部は、複数の前記抽出受波信号のそれぞれに対応する複数の共分散行列を積分することで１つの共分散行列を求める
請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
複数のセンサからなるセンサアレイが受信した受波信号の整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理装置が行う情報処理方法であって、
前記受波信号の一部である抽出受波信号に対してフーリエ変換を行う前処理ステップと、
フーリエ変換された前記抽出受波信号の共分散行列の固有値に基づいて、仮適応重みを算出する仮算出ステップと、
前記仮適応重みを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された前記仮適応重みに零詰め補間及びフーリエ変換を行うことで前記適応重みを算出する算出ステップと、を備える
情報処理方法。
【請求項５】
複数のセンサからなるセンサアレイが受信した受波信号の整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理プログラムであって、
前記受波信号の一部である抽出受波信号に対してフーリエ変換を行う前処理ステップと、
フーリエ変換された前記抽出受波信号の共分散行列の固有値に基づいて、仮適応重みを算出する仮算出ステップと、
前記仮適応重みを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された前記仮適応重みに零詰め補間及びフーリエ変換を行うことで前記適応重みを算出する算出ステップと、を情報処理装置のプロセッサに実行させる
情報処理プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ソーナー等の分野において、受波した信号に対する整相処理が行われることが知られている。整相処理は、空間方向に重みを算出する（フィルタを形成する）ことで、特定方向から到来する信号を元の状態で保持しつつ、特定方向以外の方向から到来する周囲雑音を抑制する技術である。整相処理は、主に固定重み型と適応重み型とに二分され、適応重み型は特に方位特性をもった雑音抑制に有効な手法である。非特許文献１には、適応重み型の整相処理の一種である固有空間型適応整相について開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Stephen M. Kogon, “Experimental results for passive sonar arrays with eigenvector-based adaptive beamformers”, Systems and Computers, 2002
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、適応重み型の整相処理は、入力に応じて適応重みを算出するため、固定重み型よりも計算負荷が大きい。更に固有空間型適応整相は、適応重み計算に固有値分解を必要とするため計算負荷が特に大きい。また、ソーナー等でアレイセンサを用いる場合では、センサ数の削減によって計算量を削減することができるが、センサ数を削減すると整相処理の空間分解能低下を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、整相処理において、空間分解能の低下を抑制しつつ、計算負荷を軽減することができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る情報処理装置は、複数のセンサからなるセンサアレイが受信した受波信号の整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理装置であって、受波信号の一部である抽出受波信号に対してフーリエ変換を行う前処理部と、フーリエ変換された抽出受波信号の共分散行列の固有値に基づいて、仮適応重みを算出する仮算出部と、仮適応重みを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された仮適応重みに零詰め補間及びフーリエ変換を行うことで適応重みを算出する後処理部と、を備える。
【０００７】
本発明に係る情報処理方法は、複数のセンサからなるセンサアレイが受信した受波信号の整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理装置が行う情報処理方法であって、受波信号の一部である抽出受波信号に対してフーリエ変換を行う前処理ステップと、フーリエ変換された抽出受波信号の共分散行列の固有値に基づいて、仮適応重みを算出する仮算出ステップと、仮適応重みを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された仮適応重みに零詰め補間及びフーリエ変換を行うことで適応重みを算出する算出ステップと、を備える。
【０００８】
本発明に係る情報処理プログラムは、複数のセンサからなるセンサアレイが受信した受波信号の整相処理に用いる適応重みを決定する情報処理プログラムであって、受波信号の一部である抽出受波信号に対してフーリエ変換を行う前処理ステップと、フーリエ変換された抽出受波信号の共分散行列の固有値に基づいて、仮適応重みを算出する仮算出ステップと、仮適応重みを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された仮適応重みに零詰め補間及びフーリエ変換を行うことで適応重みを算出する算出ステップと、を情報処理装置のプロセッサに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、共分散行列の周波数個数を削減するとともに、算出された仮適応重みに対して周波数補間を行っている。このため、固有空間型適応整相において、空間分解能の低下を抑制しつつ、固有値分解の計算負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
従来の整相処理について説明するための図である。
座標系の定義を説明するための図である。
実施の形態１に係る整相処理システムを示すブロック図である。
実施の形態１に係るサンプル抽出部の処理を説明するための図である。
実施の形態１に係る補間部の処理を説明するための図である。
実施の形態１に係る抽出処理部の処理を説明するための図である。
実施の形態１に係る情報処理方法を示すフローチャートである。
実施の形態２に係るサンプル抽出部の処理を説明するための図である。
実施の形態２に係る情報処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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