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JP2008067070A - Adaptive noise filter - Google Patents

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JP2008067070A
JP2008067070A JP2006243006A JP2006243006A JP2008067070A JP 2008067070 A JP2008067070 A JP 2008067070A JP 2006243006 A JP2006243006 A JP 2006243006A JP 2006243006 A JP2006243006 A JP 2006243006A JP 2008067070 A JP2008067070 A JP 2008067070A
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JP
Japan
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signal
noise
observation
phase correction
noise removal
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Pending
Application number
JP2006243006A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Masugi
正男 馬杉
Takuya Hoshino
拓哉 星野
Masashi Takabe
政志 高部
Mitsuo Hattori
光男 服部
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NTT Advanced Technology Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
NTT Advanced Technology Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】高周波数領域でのノイズ信号の低減を図る。
【解決手段】観測信号dを検出し、それを観測誤差e’とみなし、観測誤差e’を最小化するようにフィルタ係数wを計算する(ステップS5)。最小化された観測誤差e’などを値Eとして設定する(ステップS6)。値Eが、予め設定した閾値より大きいか否かを判定する(ステップS7)。ここで、YESと判定された場合は、位相補正量Δに任意の位相補正量Δ’を加算または減算し(ステップS8)、位相補正量Δに応じた位相補正を行い、かかる位相補正後のノイズ除去信号yを印加する(ステップS4)。NOと判定された場合は、位相補正を禁止し、これにより、直前の位相補正量Δによる位相補正後のノイズ除去信号yが継続的に印加される(ステップS9)。
【選択図】図2
A noise signal is reduced in a high frequency region.
An observation signal d is detected, regarded as an observation error e ′, and a filter coefficient w is calculated so as to minimize the observation error e ′ (step S5). The minimized observation error e ′ or the like is set as a value E (step S6). It is determined whether or not the value E is larger than a preset threshold value (step S7). If YES is determined, an arbitrary phase correction amount Δ ′ is added to or subtracted from the phase correction amount Δ (step S8), and phase correction is performed according to the phase correction amount Δ. A noise removal signal y is applied (step S4). If it is determined NO, the phase correction is prohibited, whereby the noise removal signal y after the phase correction by the immediately previous phase correction amount Δ is continuously applied (step S9).
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、ノイズ除去信号によりノイズ信号の重畳を低減する適応型ノイズフィルタに関するものである。詳しくは、発生した各種ノイズ信号(騒音、電磁ノイズ等)の逆位相をもつノイズ除去信号を生成、印加する方法により、当該ノイズ信号をキャンセルする適応型ノイズフィルタに関する。   The present invention relates to an adaptive noise filter that reduces noise signal superposition by a noise removal signal. More specifically, the present invention relates to an adaptive noise filter that cancels the noise signal by a method of generating and applying a noise removal signal having a phase opposite to that of various generated noise signals (noise, electromagnetic noise, etc.).

近年、各種ノイズ信号の対策手段として、デジタル信号処理に基づく適応型ノイズフィルタが利用されている。適応型ノイズフィルタは、受動的なノイズ低減でなく、発生したノイズの逆位相をもつノイズ除去信号を生成、印加して、ノイズを低減するものである。 これまでには、特許文献1、非特許文献1ないし4に記載の技術が提案されている。
特開2006−115401号公報 梶川 嘉延、野村 康雄,「2次経路モデルを必要としないアクティブノイズコントロールシステム」,信学論A,vol.J82A,no.2,pp.209-217, Feb.1999 G. Oriti, A.L. Julian and T.A.Lipo, "A new space vector modulation strategy for common mode voltagereduction", Proc. of 1997 Power Electronics Specialists Conference, pp. 1541-1546, June 1997 S.Senini and P.J. Wolfs, "The coupled inductor filter: analysis and design for AC systems, " IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol.45, issues.4, pp.547-578, Aug. 1998
In recent years, adaptive noise filters based on digital signal processing have been used as countermeasures against various noise signals. The adaptive noise filter reduces noise by generating and applying a noise removal signal having an opposite phase of the generated noise instead of passive noise reduction. So far, the techniques described in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 to 4 have been proposed.
JP 2006-115401 A Yoshinobu Kajikawa, Yasuo Nomura, "Active noise control system that does not require a secondary path model", IEICE A, vol.J82A, no.2, pp.209-217, Feb.1999 G. Oriti, AL Julian and TALipo, "A new space vector modulation strategy for common mode voltage reduction", Proc. Of 1997 Power Electronics Specialists Conference, pp. 1541-1546, June 1997 S. Senini and PJ Wolfs, "The coupled inductor filter: analysis and design for AC systems," IEEE Trans. On Industrial Electronics, vol.45, issues.4, pp.547-578, Aug. 1998

しかしながら、従来の適応型ノイズフィルタでは、観測信号の伝播特性変動を正確に再現できない、あるいは、フィルタ内部処理により出力遅延が発生するなどの理由により、高周波数領域(例えば、数MHz程度以上)で使用できない場合があった。つまり、従来の適応型ノイズフィルタは、低周波領域での使用に限られる場合があった。   However, the conventional adaptive noise filter cannot accurately reproduce the propagation characteristic fluctuation of the observation signal, or an output delay occurs due to the internal processing of the filter, etc., in a high frequency region (for example, about several MHz or more). There were cases where it could not be used. That is, the conventional adaptive noise filter may be limited to use in a low frequency region.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ノイズ除去信号により高周波数領域でのノイズ信号の低減を図った適応型ノイズフィルタを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an adaptive noise filter in which a noise signal is reduced in a high frequency region by a noise removal signal.

上記の課題を解決するために、本発明の適応型ノイズフィルタは、ノイズ源から出力されるノイズ信号変動を参照信号として検出する参照信号測定手段と、ノイズ信号が重畳する箇所の信号を観測信号として検出する観測信号測定手段と、検出された参照信号に基づいて、ノイズ信号の重畳を低減するためのノイズ除去信号を生成するノイズ除去信号生成手段と、生成されたノイズ除去信号を印加するノイズ除去信号印加手段と、検出された観測信号を観測誤差とみなしたときの観測誤差を基に、ノイズ除去信号の振幅と位相を規定するフィルタ係数を計算するフィルタ係数計算手段と、予め設定された時間範囲の中で、観測誤差を1回または2回以上求め、観測誤差の単純平均または絶対値の平均を最小化するように、ノイズ除去信号の位相補正量を制御する位相補正制御手段とを具備する。   In order to solve the above-described problems, an adaptive noise filter according to the present invention includes a reference signal measurement unit that detects a noise signal variation output from a noise source as a reference signal, and a signal at a position where the noise signal is superimposed as an observation signal. An observed signal measuring means for detecting, a noise removing signal generating means for generating a noise removing signal for reducing superposition of the noise signal based on the detected reference signal, and a noise for applying the generated noise removing signal A removal signal applying means, a filter coefficient calculation means for calculating a filter coefficient for defining the amplitude and phase of the noise removal signal based on the observation error when the detected observation signal is regarded as an observation error, and a preset value Find the measurement error one or more times within the time range, and reduce the noise removal signal level so that the average of the observation errors or the average of the absolute values is minimized. ; And a phase correction control means for controlling a correction amount.

また、本発明の適応型ノイズフィルタは、前記フィルタ係数計算手段に代えて、検出された観測信号とノイズ除去信号の差分である解析誤差を基に、ノイズ除去信号の振幅と位相を規定するフィルタ係数を計算するフィルタ係数計算手段を具備する。   Further, the adaptive noise filter of the present invention is a filter that defines the amplitude and phase of the noise removal signal based on an analysis error that is a difference between the detected observation signal and the noise removal signal, instead of the filter coefficient calculation means. Filter coefficient calculation means for calculating coefficients is provided.

また、本発明の適応型ノイズフィルタは、前記位相補正制御手段に代えて、予め設定された時間範囲の中で、位相補正前の観測誤差と位相補正後の解析誤差の差分を1回または2回以上求め、解析誤差の単純平均または絶対値の平均を最小化するように、ノイズ除去信号の位相補正量を制御する位相補正制御手段を具備する。   Further, the adaptive noise filter of the present invention replaces the phase correction control means with the difference between the observation error before the phase correction and the analysis error after the phase correction once or two times within a preset time range. Phase correction control means for controlling the phase correction amount of the noise removal signal so as to minimize the average of the analysis error or the average of the analysis errors is obtained.

また、本発明の適応型ノイズフィルタは、前記観測信号測定手段は、ノイズ除去信号が重畳する箇所の信号を観測信号として検出する。   In the adaptive noise filter of the present invention, the observation signal measuring unit detects a signal at a position where the noise removal signal is superimposed as an observation signal.

また、本発明の適応型ノイズフィルタは、前記参照信号測定手段に代えて、前記観測信号測定手段が、参照信号を検出する。   In the adaptive noise filter of the present invention, the observation signal measurement unit detects the reference signal instead of the reference signal measurement unit.

本発明によれば、高周波数領域でのノイズ信号を低減でき、ノイズ対策のコスト低減および対策について多大な効果を期待できる。   According to the present invention, a noise signal in a high frequency region can be reduced, and a great effect can be expected for cost reduction and countermeasures against noise.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る適応型ノイズフィルタの構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an adaptive noise filter according to the present embodiment.

図1において、1は適応型ノイズフィルタ、2はノイズ源、3は信号源である。   In FIG. 1, 1 is an adaptive noise filter, 2 is a noise source, and 3 is a signal source.

適応型ノイズフィルタ1は、参照信号測定部11、参照信号測定センサ部111、観測信号測定部12、観測信号測定センサ部121、ノイズ除去信号印加部13、ノイズ除去信号印加インタフェース部131(以下、ノイズ除去信号印加IF部131という)、最適化処理部14を備える。   The adaptive noise filter 1 includes a reference signal measurement unit 11, a reference signal measurement sensor unit 111, an observation signal measurement unit 12, an observation signal measurement sensor unit 121, a noise removal signal application unit 13, and a noise removal signal application interface unit 131 (hereinafter, A noise removal signal application IF unit 131) and an optimization processing unit 14.

参照信号測定センサ部111、観測信号測定センサ部121は、ISN(Impedance Stabilization Network)の端子、アンテナ、電流プローブ、電圧プローブ、マイクロホンなどで構成される。これらは、信号を検出するものであり、信号が生じている箇所の近くに配置した方が高い効果を得られるので、適応型ノイズフィルタ1外に構成してもよい。 また、これらは、それぞれが同じ信号を検出してもよいので、共通化できる。   The reference signal measurement sensor unit 111 and the observation signal measurement sensor unit 121 include an ISN (Impedance Stabilization Network) terminal, an antenna, a current probe, a voltage probe, a microphone, and the like. These are for detecting signals, and can be arranged outside the adaptive noise filter 1 because higher effects can be obtained if they are arranged near the location where the signals are generated. Moreover, since these may each detect the same signal, they can be shared.

ノイズ除去信号印加IF部131は、ISNの端子、アンテナ、電流プローブ、電圧プローブなどで構成される。これらは、信号を印加するものであり、信号を印加する箇所の近くに配置した方が高い効果を得られるので、適応型ノイズフィルタ1外に構成してもよい。   The noise removal signal application IF unit 131 includes an ISN terminal, an antenna, a current probe, a voltage probe, and the like. These are for applying a signal, and can be configured outside the adaptive noise filter 1 because a higher effect can be obtained if they are arranged near the portion to which the signal is applied.

なお、参照信号測定部11は、本発明の参照信号測定手段を構成し、観測信号測定部12は、本発明の観測信号測定手段を構成する。   The reference signal measurement unit 11 constitutes a reference signal measurement unit of the present invention, and the observation signal measurement unit 12 constitutes an observation signal measurement unit of the present invention.

最適化処理部14は、ノイズ除去信号生成部141、フィルタ係数計算部142、フィルタ出力位相補正部143を備える。   The optimization processing unit 14 includes a noise removal signal generation unit 141, a filter coefficient calculation unit 142, and a filter output phase correction unit 143.

フィルタ係数計算部142は、本発明のフィルタ係数計算手段を構成し、ノイズ除去信号生成部141は、本発明のノイズ除去信号生成手段を構成する。   The filter coefficient calculation unit 142 constitutes a filter coefficient calculation unit according to the present invention, and the noise removal signal generation unit 141 constitutes a noise removal signal generation unit according to the present invention.

図1は、電子装置等のノイズ源2により、空間または電源線等の伝送線路を経由して、信号源3からの信号sにノイズが重畳されているとき、このノイズを適応型ノイズフィルタ1で低減するイメージに対応している。ここでは、ノイズが重畳された箇所の信号を観測信号dという。   FIG. 1 shows that when noise is superimposed on a signal s from a signal source 3 by a noise source 2 such as an electronic device via a transmission line such as a space or a power line, this noise is converted into an adaptive noise filter 1. Corresponding to the image reduced by. Here, a signal at a position where noise is superimposed is referred to as an observation signal d.

図2は、適応型ノイズフィルタ1の一例のフローチャートである。適応型ノイズフィルタ1には、このフローチャートや後述するフローチャートの処理を行う位相補正制御手段が構成されていることになる。   FIG. 2 is a flowchart of an example of the adaptive noise filter 1. The adaptive noise filter 1 is configured with phase correction control means for performing the processing of this flowchart and flowcharts described later.

まず、参照信号測定部11は参照信号測定センサ部111を介して、ノイズ源2から出力されるノイズ信号変動を参照信号x(t)として検出する(ステップS1)。   First, the reference signal measurement unit 11 detects the noise signal fluctuation output from the noise source 2 as the reference signal x (t) via the reference signal measurement sensor unit 111 (step S1).

次に、最適化処理部14では、ノイズ除去信号yを位相補正するときの位相補正量Δの初期値として0を設定する(ステップS2)。   Next, the optimization processing unit 14 sets 0 as the initial value of the phase correction amount Δ when correcting the phase of the noise removal signal y (step S2).

フィルタ係数計算部142において規定されるフィルタ係数w(n)の初期値と、時刻tにおいて検出された参照信号x(t)を式(1)に適用した後、ノイズ除去信号生成部141は、ノイズ除去信号y(t)パターンを生成する(ステップS3)。

Figure 2008067070
After applying the initial value of the filter coefficient w (n) defined in the filter coefficient calculation unit 142 and the reference signal x (t) detected at time t to the equation (1), the noise removal signal generation unit 141 A noise removal signal y (t) pattern is generated (step S3).
Figure 2008067070

次に、フィルタ出力位相補正部143が、ノイズ除去信号yに対し、位相補正量Δに応じた位相補正を行い、ノイズ除去信号印加部13が、位相補正後のノイズ除去信号yをノイズ除去信号印加IF部131を介して、所定の箇所(例えば、ノイズが重畳される箇所)に印加する(ステップS4)。   Next, the filter output phase correction unit 143 performs phase correction on the noise removal signal y according to the phase correction amount Δ, and the noise removal signal application unit 13 converts the noise removal signal y after phase correction to the noise removal signal. The voltage is applied to a predetermined location (for example, a location where noise is superimposed) via the application IF unit 131 (step S4).

つまり、参照信号x(t)は、適応型ノイズフィルタ1の入力信号ということになる。 なお、ステップS4では、位相補正量Δが0で、実質的には位相補正が行われないときであっても、位相補正後のノイズ除去信号yという。   That is, the reference signal x (t) is an input signal of the adaptive noise filter 1. In step S4, even when the phase correction amount Δ is 0 and substantially no phase correction is performed, it is referred to as a noise removal signal y after phase correction.

ノイズ除去信号yは、場合によっては、除去対象のノイズ信号に対して、逆位相の関係にならなず、ノイズ信号を除去できないことがあるので、これ以降は、逆位相の関係にするための処理が行われる。   In some cases, the noise removal signal y does not have an anti-phase relationship with respect to the noise signal to be removed, and the noise signal may not be removed. Processing is performed.

まず、その状態で、観測信号測定部12は、観測信号測定センサ部121を介して、観測信号d(t)を検出し、これにより、フィルタ係数計算部142は、式(2)で規定される差分である解析誤差e(t)を最小化するようにフィルタ係数wを計算する(ステップS5)。

Figure 2008067070
First, in this state, the observation signal measurement unit 12 detects the observation signal d (t) via the observation signal measurement sensor unit 121, and thereby the filter coefficient calculation unit 142 is defined by Expression (2). The filter coefficient w is calculated so as to minimize the analysis error e (t) which is the difference (step S5).
Figure 2008067070

あるいは、観測信号測定部12は、観測信号dつまり信号源3からの信号sとノイズ除去信号yの合計である観測信号dを検出し、これを観測誤差とみなし(以下、観測誤差e’という)、フィルタ係数計算部142は、この観測誤差e’を最小化するようにフィルタ係数wを計算する(ステップS5)。   Alternatively, the observation signal measuring unit 12 detects the observation signal d, that is, the observation signal d that is the sum of the signal s from the signal source 3 and the noise removal signal y, and regards this as an observation error (hereinafter referred to as an observation error e ′). ), The filter coefficient calculation unit 142 calculates the filter coefficient w so as to minimize the observation error e ′ (step S5).

なお、フィルタ係数wを計算するアルゴリズムとしては、最小平均二乗アルゴリズム、適応格子アルゴリズム、逐次最小二乗アルゴリズム、最小二乗格子型アルゴリズム、高速トランスバーサルフィルタ(FTFアルゴリズム等)、その他が利用可能である。なお、飯国洋二、”適応信号処理アルゴリズム”、培風館、2000に詳しい内容が掲載されている。   As an algorithm for calculating the filter coefficient w, a minimum mean square algorithm, an adaptive lattice algorithm, a sequential least square algorithm, a least square lattice type algorithm, a fast transversal filter (such as an FTF algorithm), or the like can be used. Detailed information is published in Yoji Iiguni, “Adaptive Signal Processing Algorithm”, Baifukan, 2000.

次に、観測信号測定部12が、ステップS5で最小化された式(2)の解析誤差e(t)、その絶対値、そのエネルギー量、観測誤差e’、その絶対値、そのエネルギー量のいずれかを値Eとして設定する(ステップS6)。   Next, the observation signal measurement unit 12 calculates the analysis error e (t) of Equation (2) minimized in step S5, its absolute value, its energy amount, observation error e ′, its absolute value, and its energy amount. Either one is set as the value E (step S6).

次に、値Eが、予め設定した閾値より大きいか否かを判定する(ステップS7)。ここで、YESと判定された場合は、フィルタ出力位相補正部143は、位相補正量Δに任意の位相補正量Δ’を加算または減算し(ステップS8)、ステップS4に戻る。   Next, it is determined whether or not the value E is larger than a preset threshold value (step S7). If YES is determined, the filter output phase correction unit 143 adds or subtracts an arbitrary phase correction amount Δ ′ to the phase correction amount Δ (step S8), and returns to step S4.

さて、ステップS7でNOと判定された場合は、位相補正を禁止し、これにより、直前の位相補正量Δによる位相補正後のノイズ除去信号yが継続的に印加される(ステップS9)。   If NO is determined in step S7, the phase correction is prohibited, and thereby the noise removal signal y after the phase correction by the immediately previous phase correction amount Δ is continuously applied (step S9).

つまり、図2では、値Eを最小化する位相補正量Δを求め、当該位相補正量Δによる位相補正後のノイズ除去信号yを印加するのである。   That is, in FIG. 2, the phase correction amount Δ that minimizes the value E is obtained, and the noise removal signal y after the phase correction by the phase correction amount Δ is applied.

最適化処理部14においては、一定の処理時間(現状装置の例としては、例えば、数十n〜数百n秒程度)を要するため、除去対象であるノイズ信号と、生成されたノイズ除去信号yが、必ずしも逆位相関係となるわけではない。つまり、遅延時間(=出力フィルタの位相ずれ)によるフィルタ効果の低下を防ぐ必要がある。そこで、上記フローに示すように、適応型ノイズフィルタ1のフィルタ出力位相補正部143において、観測信号測定部12からの観測信号の変動に基づいて、ノイズ除去信号yの位相補正量(遅延時間)の適否を判定し、その結果に基づいてノイズ除去信号yの位相補正量を制御することでノイズ除去信号yを最適化することが可能となる。   Since the optimization processing unit 14 requires a certain processing time (for example, about several tens of n to several hundreds of seconds as an example of a current apparatus), the noise signal to be removed and the generated noise removal signal y does not necessarily have an antiphase relationship. That is, it is necessary to prevent the filter effect from being lowered due to the delay time (= phase shift of the output filter). Therefore, as shown in the above flow, in the filter output phase correction unit 143 of the adaptive noise filter 1, the phase correction amount (delay time) of the noise removal signal y based on the fluctuation of the observation signal from the observation signal measurement unit 12. It is possible to optimize the noise removal signal y by controlling the phase correction amount of the noise removal signal y based on the result.

図3は、適応型ノイズフィルタ1の別な一例のフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart of another example of the adaptive noise filter 1.

図2との違いは、予め設定された時間範囲の中で、解析誤差e、その絶対値、そのエネルギー量、観測誤差e’、その絶対値、そのエネルギー量のいずれかを複数回求め、各回での単純平均、または、各回での絶対値の平均を値Eとして設定することである(ステップS6’)。なお、時間範囲(時間の長さ)と回数は一定である。   The difference from FIG. 2 is that any one of the analysis error e, its absolute value, its energy amount, observation error e ′, its absolute value, and its energy amount is obtained a plurality of times within a preset time range. Is set as the value E (step S6 ′). The time range (time length) and the number of times are constant.

つまり、図3でも、値Eを最小化する位相補正量Δを求め、当該位相補正量Δによる位相補正後のノイズ除去信号yを印加するのである。   That is, also in FIG. 3, the phase correction amount Δ that minimizes the value E is obtained, and the noise removal signal y after the phase correction by the phase correction amount Δ is applied.

図4は、適応型ノイズフィルタ1の別な一例のフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart of another example of the adaptive noise filter 1.

図2との違いは、位相補正前の観測誤差e’(t−1)と位相補正後の解析誤差e(t)の差分またはその絶対値を最小化する位相補正量Δを求め(ステップS11)、当該位相補正量Δによる位相補正後のノイズ除去信号yを印加する(ステップS12)ことである。   The difference from FIG. 2 is that the difference between the observation error e ′ (t−1) before phase correction and the analysis error e (t) after phase correction or the phase correction amount Δ that minimizes the absolute value thereof is obtained (step S11). ), Applying a noise removal signal y after phase correction by the phase correction amount Δ (step S12).

図5は、適応型ノイズフィルタ1の別な一例のフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart of another example of the adaptive noise filter 1.

図2との違いは、予め設定された時間範囲の中で、位相補正前の観測誤差e’(t−1)と位相補正後の解析誤差e(t)の差分を複数回求め、各回での単純平均、または、各回での絶対値の平均を最小化する位相補正量Δを求め(ステップS11)、当該位相補正量Δによる位相補正後のノイズ除去信号yを印加する(ステップS12)ことである。なお、時間範囲(時間の長さ)と回数は一定である。   The difference from FIG. 2 is that the difference between the observation error e ′ (t−1) before the phase correction and the analysis error e (t) after the phase correction is obtained a plurality of times within a preset time range, and each time A phase correction amount Δ that minimizes the average of the absolute values or the average of the absolute values at each time is obtained (step S11), and a noise removal signal y after phase correction by the phase correction amount Δ is applied (step S12). It is. The time range (time length) and the number of times are constant.

なお、図2〜5において、位相補正量Δの初期値として0を設定した例を示したが、0以外の任意の値を設定する方法も同様に考えられる。   2 to 5 show an example in which 0 is set as the initial value of the phase correction amount Δ, but a method of setting an arbitrary value other than 0 is also conceivable.

図6、図7は、適応型ノイズフィルタ1の適用例を示す図である。図6は、評価系、図7は、評価結果例を示す。   6 and 7 are diagrams illustrating application examples of the adaptive noise filter 1. FIG. 6 shows an evaluation system, and FIG. 7 shows an example of an evaluation result.

図6に示すように、通信ケーブル41にISN42を介してノイズ信号を印加する。ISN42の端子(参照信号測定センサ部111に相当)から、参照信号xが適応型ノイズフィルタ1に入力される。また、ノイズ信号により通信ケーブル41において生じた観測信号dが電流プローブ43(観測信号測定センサ部121に相当)を介して適応型ノイズフィルタ1に入力される。そして、適応型ノイズフィルタ1から電流プローブ44(ノイズ除去信号印加IF部131に相当)を介して、ノイズ除去信号yが通信ケーブル41に印加される。   As shown in FIG. 6, a noise signal is applied to the communication cable 41 via the ISN 42. A reference signal x is input to the adaptive noise filter 1 from a terminal of the ISN 42 (corresponding to the reference signal measurement sensor unit 111). In addition, the observation signal d generated in the communication cable 41 by the noise signal is input to the adaptive noise filter 1 via the current probe 43 (corresponding to the observation signal measurement sensor unit 121). Then, the noise removal signal y is applied to the communication cable 41 from the adaptive noise filter 1 via the current probe 44 (corresponding to the noise removal signal application IF unit 131).

図7では、適応型ノイズフィルタ1を用いないときの観測信号dを実線、適応型ノイズフィルタ1を用いたときの観測信号dを破線、LMFアルゴリズム(従来方式)を用いたときの観測信号dを1点鎖線で示す。このように、適応型ノイズフィルタ1を用いると、従来方式に対し、ノイズ信号により生じた観測信号つまり不要な信号を1/10以下に減衰させることができる。   In FIG. 7, the observation signal d when the adaptive noise filter 1 is not used is a solid line, the observation signal d when the adaptive noise filter 1 is used is a broken line, and the observation signal d when the LMF algorithm (conventional method) is used. Is indicated by a one-dot chain line. As described above, when the adaptive noise filter 1 is used, an observation signal generated by a noise signal, that is, an unnecessary signal, can be attenuated to 1/10 or less of the conventional method.

なお、ステップS6についてのこれまでの説明では、解析誤差eや観測誤差e’を基に値Eを設定する例を説明したが、ステップS6では、フィルタ計数更新値=μ・e・x、あるいは、フィルタ計数更新値=μ・e’・x(ただし、μは、フィルタ係数wを更新する際におけるステップサイズ定義パラメータ)を基に値Eを設定してもよい。   In the above description of step S6, the example in which the value E is set based on the analysis error e and the observation error e ′ has been described. However, in step S6, the filter count update value = μ · e · x or , Filter count update value = μ · e ′ · x (where μ is a step size definition parameter when the filter coefficient w is updated) may be set.

本実施の形態に係る適応型ノイズフィルタの構成図である。It is a block diagram of the adaptive noise filter which concerns on this Embodiment. 適応型ノイズフィルタ1の一例のフローチャートである。3 is a flowchart of an example of an adaptive noise filter 1. 適応型ノイズフィルタ1の一例のフローチャートである。3 is a flowchart of an example of an adaptive noise filter 1. 適応型ノイズフィルタ1の一例のフローチャートである。3 is a flowchart of an example of an adaptive noise filter 1. 適応型ノイズフィルタ1の一例のフローチャートである。3 is a flowchart of an example of an adaptive noise filter 1. 適応型ノイズフィルタ1の適用例における評価系を示す図である。It is a figure which shows the evaluation system in the application example of the adaptive noise filter. 適応型ノイズフィルタ1の適用例における評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result in the example of application of the adaptive noise filter.

符号の説明Explanation of symbols

1…適応型ノイズフィルタ
2…ノイズ源
3…信号源
11…参照信号測定部
12…観測信号測定部
13…ノイズ除去信号印加部
14…最適化処理部
41…通信ケーブル
42…ISN
43、44…電流プローブ
111…参照信号測定センサ部
121…観測信号測定センサ部
131…ノイズ除去信号印加インタフェース部
141…ノイズ除去信号生成部
142…フィルタ係数計算部
143…フィルタ出力位相補正部
d…観測信号
e’…観測誤差
e…解析誤差
w…フィルタ係数
y…ノイズ除去信号
x…参照信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Adaptive noise filter 2 ... Noise source 3 ... Signal source 11 ... Reference signal measurement part 12 ... Observation signal measurement part 13 ... Noise removal signal application part 14 ... Optimization processing part 41 ... Communication cable 42 ... ISN
43, 44 ... current probe 111 ... reference signal measurement sensor unit 121 ... observation signal measurement sensor unit 131 ... noise removal signal application interface unit 141 ... noise removal signal generation unit 142 ... filter coefficient calculation unit 143 ... filter output phase correction unit d ... Observation signal e '... Observation error e ... Analysis error w ... Filter coefficient y ... Noise removal signal x ... Reference signal

Claims (5)

ノイズ源から出力されるノイズ信号変動を参照信号として検出する参照信号測定手段と、
ノイズ信号が重畳する箇所の信号を観測信号として検出する観測信号測定手段と、
検出された参照信号に基づいて、ノイズ信号の重畳を低減するためのノイズ除去信号を生成するノイズ除去信号生成手段と、
生成されたノイズ除去信号を印加するノイズ除去信号印加手段と、
検出された観測信号を観測誤差とみなしたときの観測誤差を基に、ノイズ除去信号の振幅と位相を規定するフィルタ係数を計算するフィルタ係数計算手段と、
予め設定された時間範囲の中で、観測誤差を1回または2回以上求め、観測誤差の単純平均または絶対値の平均を最小化するように、ノイズ除去信号の位相補正量を制御する位相補正制御手段と
を具備することを特徴とする適応型ノイズフィルタ。
A reference signal measuring means for detecting a noise signal fluctuation output from a noise source as a reference signal;
An observation signal measuring means for detecting a signal of a place where the noise signal is superimposed as an observation signal;
A noise removal signal generating means for generating a noise removal signal for reducing superposition of the noise signal based on the detected reference signal;
A noise removal signal applying means for applying the generated noise removal signal;
Filter coefficient calculation means for calculating a filter coefficient that defines the amplitude and phase of the noise removal signal based on the observation error when the detected observation signal is regarded as an observation error;
Phase correction that controls the phase correction amount of the noise removal signal so as to minimize the simple average or absolute value of the observation error by finding the observation error one or more times within a preset time range An adaptive noise filter comprising: a control means.
前記フィルタ係数計算手段に代えて、
検出された観測信号とノイズ除去信号の差分である解析誤差を基に、ノイズ除去信号の振幅と位相を規定するフィルタ係数を計算するフィルタ係数計算手段
を具備することを特徴とする請求項1記載の適応型ノイズフィルタ。
Instead of the filter coefficient calculation means,
2. A filter coefficient calculation means for calculating a filter coefficient for defining an amplitude and a phase of a noise removal signal based on an analysis error that is a difference between the detected observation signal and the noise removal signal. Adaptive noise filter.
前記位相補正制御手段に代えて、
予め設定された時間範囲の中で、位相補正前の観測誤差と位相補正後の解析誤差の差分を1回または2回以上求め、解析誤差の単純平均または絶対値の平均を最小化するように、ノイズ除去信号の位相補正量を制御する位相補正制御手段
を具備することを特徴とする請求項1または2記載の適応型ノイズフィルタ。
Instead of the phase correction control means,
Find the difference between the observation error before the phase correction and the analysis error after the phase correction once or twice in the preset time range, and minimize the simple average of the analysis error or the average of the absolute value The adaptive noise filter according to claim 1, further comprising phase correction control means for controlling a phase correction amount of the noise removal signal.
前記観測信号測定手段は、
ノイズ除去信号が重畳する箇所の信号を観測信号として検出する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の適応型ノイズフィルタ。
The observation signal measuring means includes
The adaptive noise filter according to any one of claims 1 to 3, wherein a signal at a location where the noise removal signal is superimposed is detected as an observation signal.
前記参照信号測定手段に代えて、前記観測信号測定手段が、参照信号を検出することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の適応型ノイズフィルタ。   5. The adaptive noise filter according to claim 1, wherein the observation signal measurement unit detects a reference signal instead of the reference signal measurement unit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104602599A (en) * 2012-11-01 2015-05-06 泰尔茂株式会社 Sensing device and sensing method
CN108429995A (en) * 2017-02-14 2018-08-21 株式会社东芝 Acoustic processing device, sound processing method and storage medium
CN113053348A (en) * 2021-03-12 2021-06-29 上海物骐微电子有限公司 Active noise control method and system based on wolf algorithm

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104602599A (en) * 2012-11-01 2015-05-06 泰尔茂株式会社 Sensing device and sensing method
CN108429995A (en) * 2017-02-14 2018-08-21 株式会社东芝 Acoustic processing device, sound processing method and storage medium
CN108429995B (en) * 2017-02-14 2020-03-13 株式会社东芝 Sound processing device, sound processing method, and storage medium
CN113053348A (en) * 2021-03-12 2021-06-29 上海物骐微电子有限公司 Active noise control method and system based on wolf algorithm
CN113053348B (en) * 2021-03-12 2023-08-11 上海物骐微电子有限公司 Active noise control method and system based on wolf algorithm

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