雑音にロバストな高速適応アルゴリズムの開発 情報通信システムへの応用

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1.適応並列二次計量射影法に基づく高速音響エコーキャンセラ本研究では、未知システムにスパース(非零成分が少ない)のような特徴がある際に、適切な二次計量(正定値行列を用いて定義される二次ノルムによる計量)を採用することにより、高速なシステム同定を実現することのできる適応アルゴリズムを提案した。更に、二次計量を、更新状況を考慮して時変に一般化した適応アルゴリズムも提案している。音響エコー消去問題では、エコー経路(同定する対象)の平均エネルギーが時間と共に指数的に減衰する特徴を持つことが既に報告されていた。我々は、この特徴を利用して二次計量の設計を行なうことにより、従来手法と比べてエコー消去性能を飛躍的に(約4dB)改善することに成功した。その成果を以下に記す:[1]M.Yukawa, K.Slavakis and I.Yamada, "Adaptive Parallel Quadratic-Metric Projection Algorithms", submitted to IEEE Trans. Audio, Speech and Language Processing.[2]M.Yukawa and I.Yamada, "Adaptive quadratic-metric parallel subgradient projection algorithm and its application to acoustic echo canceler", in Proc.of European Signal Processing Conference, Florence, Sept.2006.2.POWER法に基づく高性能ステレオ音響エコーキャンセラ本研究では、まず、複数の凸集合への重みの設計問題に対して、2つずつの凸集合への最適重みを効率的に求める公式を導出し、これを複数の凸集合に組み合わせ的に適用する新しい指針(POWER法)を与え、その最適性を示すとともに、数値実験によりその効果を実証している。次に、高品質ステレオテレビ会議システムを実現する際に問題となるステレオ音響エコー消去問題に対して、複数の入力状態を仮想的に作り出すことでチャネル間の相関を減らし、更に各入力状態に付加する重みをPOWER法[文献1]によって最適化することで、従来手法と比べて約3倍の収束速度の改善を実現した。その成果を以下に記す:[3]M.Yukawa and I.Yamada, "Pairwise optimal weight realization ---Acceleration technique for set-theoretic adaptive parallel subgradient projection algorithm, "IEEE Trans.Signal Processing, to appear.[4]M.Yukawa, N.Murakoshi and I.Yamada, "Efficient fast stereo acoustic echo cancellation based on pairwise optimal weight realization technique, "EURASIP Journal on Applied Signal Processing, vol.2006,no.12,ID:84797,2006.