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信号成分算出装置および計測装置

国内特許コード P07A012878
整理番号 PA18-003
掲載日 2008年1月18日
出願番号 特願2006-074209
公開番号 特開2007-248348
登録番号 特許第4997386号
出願日 平成18年3月17日(2006.3.17)
公開日 平成19年9月27日(2007.9.27)
登録日 平成24年5月25日(2012.5.25)
発明者
  • 賀戸 久
出願人
  • 学校法人金沢工業大学
発明の名称 信号成分算出装置および計測装置
発明の概要

【課題】信号成分と雑音成分とが混じった観測データから簡単な演算で信号データを精度良く算出する。周波数帯域の異なるノイズ源があっても適正に信号データを算出する。
【解決手段】観測データa(t)にフーリエ変換を施して周波数ωの成分の振幅A(ω)および位相φ(ω)を求める。雑音データn(t)にフーリエ変換を施して周波数ωの成分の振幅N(ω)および位相ψ(ω)を求める。振幅A(ω)および位相φ(ω)と位相ψ(ω)を基に周波数ωの信号ベクトルの振幅S(ω)を求める。また、位相ψ(ω)を基に信号ベクトルの位相θ(ω)を求める。
【効果】信号成分と雑音成分とが混じった観測データから簡単な演算で信号データを精度良く算出することが出来る。周波数帯域の異なるノイズ源があっても適正に信号データを算出することが出来る。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


従来、信号Sと雑音Nとが混じった観測データaを収集すると共に雑音データnを収集し、∫(a-w・n)2を最小にする重みwoを求めて、s=a-wo・nより信号データsを算出する装置が知られている(特許文献1参照。)。

【特許文献1】特開平9-243722号公報

産業上の利用分野


本発明は、信号成分算出装置および計測装置に関し、さらに詳しくは、信号成分と雑音成分とが混じった観測データから簡単な演算で信号成分を精度良く算出することが出来ると共に周波数帯域の異なるノイズ源があっても適正に信号成分を算出することが出来る信号成分算出装置および計測装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
信号Sおよび雑音Nを含む観測データaに含まれる周波数ωの成分の振幅A(ω)および位相φ(ω)を求めると共に雑音Nのみを含む雑音データnに含まれる周波数ωの成分の位相ψ(ω)を求める周波数成分取得手段と、前記振幅A(ω)および前記位相φ(ω)および前記位相ψ(ω)を基に前記信号Sの周波数ωの成分の振幅S(ω)を求める信号振幅算出手段と、前記位相ψ(ω)を基に前記信号Sの周波数ωの成分の位相θ(ω)を求める信号位相算出手段とを具備し
前記信号振幅算出手段は、S(ω)=A(ω)・cos(φ(ω)-ψ(ω))により、信号Sの周波数ωの成分の振幅S(ω)を求めると共に、
前記信号位相算出手段は、θ(ω)=ψ(ω)+π/2により、信号Sの周波数ωの成分の位相θ(ω)を求める
ことを特徴とする信号成分算出装置。

【請求項2】
信号Sおよび雑音Nを含む観測データaを収集する観測用センサおよび観測データ収集装置と、前記雑音Nのみを含む雑音データnを収集する雑音用センサおよび雑音データ収集装置と、前記観測データaに含まれる周波数ωの成分の振幅A(ω)および位相φ(ω)を求めると共に前記雑音データnに含まれる周波数ωの成分の位相ψ(ω)を求める周波数成分取得手段と、前記振幅A(ω)および前記位相φ(ω)および前記位相ψ(ω)を基に前記信号Sの周波数ωの成分の振幅S(ω)を求める信号振幅算出手段と、前記位相ψ(ω)を基に前記信号Sの周波数ωの成分の位相θ(ω)を求める信号位相算出手段とを具備し
前記信号振幅算出手段は、S(ω)=A(ω)・cos(φ(ω)-ψ(ω))により、信号Sの周波数ωの成分の振幅S(ω)を求めると共に、
前記信号位相算出手段は、θ(ω)=ψ(ω)+π/2により、信号Sの周波数ωの成分の位相θ(ω)を求める
ことを特徴とする計測装置。

【請求項3】
請求項1に記載の信号成分算出装置において、
前記周波数成分取得手段は、雑音Nのみを含む雑音データnに含まれる周波数ωの成分の振幅N(ω)を求め、
前記信号振幅算出手段は、比A(ω)/N(ω)が4以上の場合は、S(ω)=A(ω)とすると共に、
前記信号位相算出手段は、比A(ω)/N(ω)が4以上の場合は、θ(ω)=φ(ω)とする
ことを特徴とする信号成分算出装置。

【請求項4】
請求項2に記載の計測装置において、
前記周波数成分取得手段は、雑音Nのみを含む雑音データnに含まれる周波数ωの成分の振幅N(ω)を求め、
前記信号振幅算出手段は、比A(ω)/N(ω)が4以上の場合は、S(ω)=A(ω)とすると共に、
前記信号位相算出手段は、比A(ω)/N(ω)が4以上の場合は、θ(ω)=φ(ω)とする
ことを特徴とする信号成分算出装置。
産業区分
  • 測定
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2006074209thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) 特許第4997386号
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