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グラフ信号処理のためのフィルタバンクの設計とセンサネットワークへの応用

图信号处理滤波器组设计及其在传感器网络中的应用

基本信息

批准号：
16J04808
负责人：
崎山亮恵
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、グラフ構造を適切に考慮し効率的に信号の解析を行なうグラフフィルタバンクを設計し、異常検知・雑音除去・センサ配置等のセンサネットワーク上の問題に応用することを目的とする。平成29年度は、1) 有向グラフ、2) 非2部無向グラフ上の信号に有用な周波数解析手法について研究し、それらの手法をセンサネットワーク・交通網のデータの解析・雑音除去・圧縮へ応用した。各手法の概要を以下に述べる。1) 有向グラフ上の信号への効率的なフィルタリング手法：有向グラフは無向グラフに比べ、より複雑な関係性を持つセンサデータを効率的に表現することが可能である。しかし有向グラフの扱いにくさから、従来のグラフ信号処理では有向グラフ上のデータ解析に関する議論が十分でなかった。本研究では、適切な係数を持つ多項式近似を用いることにより、従来手法に比べ高速かつ高性能なフィルタリング処理を実現した。本成果は信号処理分野のフラッグシップ国際会議である GlobalSIP 2017 で発表した。2) グラフ信号に対する効率的かつ適切な解析手法：従来手法である間引きを含むグラフフィルタバンクは、2部グラフと呼ばれる非常に制限の強いグラフ上に定義された信号のみ適切に適用可能であった。本研究では、グラフのサンプリング手法を見直し、a) サンプリング定理を考慮に入れた頂点選択手法、b) グラフスペクトル領域におけるサンプリング手法を活用したグラフフィルタバンクをそれぞれ提案した。結果的に、非2部グラフを含むあらゆるグラフ上の信号を適切に解析可能なグラフフィルタバンクを設計可能となった。本成果はAPSIPA 2017、ICASSP 2018で発表した。

This study aims to analyze the signal with proper consideration of efficiency, design, abnormal detection, noise removal, and configuration. In 2009, the following methods were used: 1) Directional analysis, 2) Non-directional analysis, 3) Frequency analysis, 4) Traffic network analysis, 4) Noise elimination, and 4) Pressure reduction. A summary of each technique is described below. 1)Directional signal transmission efficiency: Directional signal transmission efficiency ratio, complex relationship, maintenance of signal transmission efficiency performance. There is a lot of discussion about directional signal processing and directional signal analysis. In this paper, we study the application of polynomial approximation with appropriate coefficients, and the realization of high-speed and high-performance polynomial approximation processing. This work was presented at the International Conference on Signal Processing at GlobalSIP 2017. 2)The analysis method of signal correlation efficiency is as follows: the signal correlation method is as follows: This research aims to provide an overview of the support node mapping method, a) a vertex selection method that takes into account the support node mapping theorem, and b) a proposal to use the support node mapping method in the field of support node mapping. The result is that the signal on the signal can be analyzed appropriately, and the design can be analyzed appropriately. The results were announced at APSIPA 2017 and ICASSP 2018.