JPS58115492A - パタ−ン認識用自己相関器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、標本化された信号の自己相関係数を求めるパ
ターン認識用自己相関器に関するものである。

一般に音声認識等のパターン認識に用いられる自己相関
係数Ｃτは −１ Ｃｒ＝ΣＸｏ１１ｘｎ−τ／Σ　Ｘｏ１１Ｘｎ１＝Ｑ　
　　　　　　　　　　ｎ＝０ （τ−０，１．・・・、ｐ） によって求めることができる。ここでτは求めるべき自
己相関係数の次数を示している。

従来の音声認識用等の自己相関器は、乗算器と加算器に
より構成され、乗算器により上式の乗算項が算出され、
その結果を加算器により加算して積和を求めるようにし
てτ個の自己相関係数を算出している。このような従来
の自己相関係数を求める装置は高価な乗算器を必要とす
ると共に回路構成が複雑になり、その結果パターン認識
装置全体に占める自己相関器の回路構成比を大きくする
と共に、認識時間全体に占める自己相関演算時間の割合
を大きいものとしているという欠点があった。

本発明は、上記従来の欠点を解消した、高価な乗算器を
必要とせず、簡単な回路構成により自己相関係数を求め
ることが出来るパターン認識用自己相関器を提供するこ
とを目的とし、この目的を達成するため、本発明のパタ
ーン認識用自己相関器は任意の複数ビットの精度で表わ
された標本値の系列からＮ個の標本値Ｘｎ（ｎ＝０〜Ｎ
−１）を取り出して、このＮ個の標本値の自己相関係数
を求めるに際し、標本値ｘｎとｘｎ−τ（τ＝０〜Ｐ）
の和を算出する加算手段と、この加算手段の加算結果を
アドレスとしてこの加算結果の２乗値（ｘｏ＋Ｘｎ−τ
ゾを出力するように記憶されたリードオンリメモリと、
このリードオンリメモリの出力（Ｘｎ十Ｘ。−τ）２を
入力して、次式 ％式％ に従って自己相関係数を求めるように構成されている。

以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

一般に離散的な入力信号（標本値）ｘｏの自己相関関数
Ｒτは次式で表わされる。

（τ−０．１，２．・・・＋Ｐ） また、τ＝０のとき自己相関関数Ｒｏ　　ｔ”正規化す
ると、次式の如くなり、自己相関係数Ｃτが求まる。

（τ−０．１，２．・・・＋Ｐ） ここで、ＸｏとＸｎ−τの和の２乗を使ったＲ′ｒＲｒ
−’　ＮＺ’　［Ｘｌ　＋Ｘ１−ｒ〕”　　　　　””
”１３）Ｎ　ｎ−＝０ 一１ＮｉＩｘ：＋２．１Ｎ−１＋土Ｎｉ’ｄ　ｒ　、ｔ
ａｇ’Ｎ　ｎ−＝ＯＮ　ｎ’ｓｘｎ″Ｘｎ−ＴＮｎ＝０
（τ＝０．１，２．・・・＋Ｐ） について考察すると、Ｎ＞Ｐ　　であれば第１項と第３
項の差はわずかになるため、 ｌＮ−１２ｌＮ−１２ 、ｎＸ＝ｏＸｌ−ｒ　”＝　、　註。Ｘｎと近似すると
、上記の（３）′式は （τ＝０．Ｉ、２．・・・＋Ｐ） となり、この（４）式は自己相関関数ＲＯ及びＲτを使
って次式の如く表わすことが出来る。

−２（Ｒｏ　十Ｒτ）　　　　　　　　　　　　・・・
・・・（５）（τ−０．１，２．・・・＋Ｐ） また（３）式より（６１式 ＲＯ＝　４　Ｒｏ　　　　　　　　　　　　　−−・・
・・（６］が得られ、（５）及び（６）式より（７）式
が得られ、この（７）式を変形して（８）式を得る。こ
の（８）式に（３）及び（６）式を代入して、（９）式
ユ＝２　”　’−ＮＸ　’［Ｘｎ＋ＸＨ−７］２／４　
・’−ＮＸ　’　Ｘｌ　−ＩＲＯＮｎ＝０　　　　　　
　　　　Ｎｎ＝０−Σ（Ｘｎ　＋　ＸＨ−ｒ　）２／２
−Ｎ）：’Ｘ：　−１・＋９）１＝＝９　　　　　　　
　　　　　１＝Ｑ（τテ０，１，２．・・・＋’） を得る。

この（９）式は和の２乗を用いて自己相関係数を近似的
に求めることが出来ることを示したものであり、以下、
図面を参照して上記（９）式に従って自己相関係数を算
出する本発明の一実施例装置を説明する。

図においてｌは任意の複数ビット（例えば８ビツト）の
精度で表わされた標本値Ｘ。とＸｎ−丁の加算を行なう
加算器であり、該加算器ｌの加算出力（最大９ビツト）
は次段のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２のアドレス濱
号としてＲＯＭ２に供給サレル。該ＲＯＭ２は９ビツト
の入力信号を受けて１８ビツトの２乗出力を導出するよ
うにＲＯＭ２内が設定記憶されており、加算器１の加算
出力（Ｘｎ　＋Ｘｎ−τ）をアドレスとして（ｘｎ＋ｘ
ｎ−τ）２の値を出力する。

３は加算器であり、該加算器３はＲＯＭ２より出力され
て来る２乗値と、前に累計加算された結果を記憶してい
るメモリ（ＲＡＭ）４の記憶内容を加算する動作をＮ回
繰返して最終的にΣ（ｘｎ＋Ｘｎ−τ）２をメモリ４の
ａ領域に記憶させる。

また同様にしてＸ。がＲＯＭ２のアドレス入力として与
えられ、ＲＯＭ２よりその２乗値Ｘｎが出力され、その
値が累計（ｎ＝０〜Ｎ−１）加算され、その結果ΣＸｏ
がメモリ４のｂ領域に記憶される。

また５は上記メモリ４に記憶された２乗の計算結果の累
計値　Σ（Ｘ、＋Ｘｎ−τゾ及び　Σｘｎをもｎ＝Ｏｎ
＝θ とに、上記した（９）式に従って演算を実行して自己相
関係数Ｃτを算出する演算手段であり、該演算１段５は
メモリ４の領域すより読み出された記憶内容を２倍する
と共に、その値により上記メモリ４の領域すより読み出
される値（Ｐ＋１個）を除し、その結果より数値“１”
を差引いて（Ｐ＋１）個の自己相関係数Ｃτ（τ＝０　
、　ｌ　、・・・、Ｐ）を出力する。

以上の如くして音声認識等のパターン認識において特徴
パラメータとして用いられる自己相関係数が加算器、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びメモＩＪ　（ＲＡＭ）
を用いて近似的に簡単な回路構成により求められる。

以上説明したように、本発明によれば、高価な乗算器を
必要とせずに、簡単な回路構成で比較的精度よく、しか
も高速に自己相関係数を算出することが出来るため、経
済性等において極めて効果の大きいパターン認識用自己
相関器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例装置の構成を示すブロック図であ
る。 １・・・加算器、２・・・リードオンリメモリ（ＲＯＭ
）、３・・・加算器、４・・・メモリ（ＲＡＭ）、Ｘｏ
及びＸｎ−τ・・・標本値。 代理人　弁理士　　福　士　愛　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、任意の複数ビットの精度で表わされた標本値の系列
   からＮ個の標本値Ｘ１（ｎ＝０〜Ｎ−１）を取り出して
   、このＮ個の標本値の自己相関係数を求めるパターン認
   識用自己相関器において、標本値ｘｎとｘｎ−τ（τ＝
   ０〜Ｐ）の和を算出する加算手段と、該加算手段の加算
   結果をアドレスとして該加算結果の２乗値（Ｘｎ＋Ｘｎ
   −τ）２を出力するように記憶されたリードオンリメモ
   リと、該リードオンリメモリの出力（ｘｎ＋Ｘｎ−τ）
   ２を入力して、次式 に従って自己相関係数を求めることを特徴とするパター
   ン認識用自己相関器。