時変系におけるブラインド信号分離

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1.信号源の数の変化を伴うブラインド信号分離を行う場合について、その対処法を考案した。数が減少する場合は、特に対処はいらないが、数が増加する場合について取り組んだ。まず、変化前と変化後の分離行列の関係を数式上で計算した。求まった関係式および混合信号の共分散行列を利用することで増加した信号源に対応する混合行列を推定した。その結果、新たに増加した信号源から発生する信号のみで構成されるような混合信号を得られることを示した。この混合信号に対してブラインド信号分離を行うことで、計算時間の短縮および信号の出力順序を変化前後で同じにすることができる。シミュレーション実験により、提案手法の有効性を示した。信号源の数が変化した場合に新たに分離行列を求め直すような従来手法と比較した。分離を行うための計算時間を比較したところ、従来手法では、0.57秒必要だったが、提案手法では、0.18秒で達成することができた。また、信号の出力順序は、提案手法では、変化の前後で対応をとるのが難しいが、提案手法では、変化の前後で順序を変えずに出力信号を得ることができた。2.独立成分分析の新たな応用として、画像を伝送する時の暗号化および圧縮手法を提案した。まず画像をブロックに分割し、そのブロックに対して離散コサイン変換(DCT)を適用する。DCT成分の高周波成分を取り除くことにより、画像を圧縮する。その後DCT成分をランダムに回転させることで複数の画像間の相関を取り除く。伝送したい画像全てとこれらの画像をマスキングするための画像に対して上記の処理を施し、マスキング画像に高い重み付けて混合し、受信者に対して送信する。受信した側は、混合画像に対して独立成分分析を適用し、分離することでDCT成分を得ることができる。DCT成分の回転を元に戻し、逆離散コサイン変換を施すことで、もとの画像を得ることができる。