並列タイトル等Over-complete Blind Source Separation for Nonlinesr Convolutive Mixtures
タイトル（掲載誌）平成18(2006)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2006 Fiscal Year Final Research Report
一般注記1)オーバーコンプリート形ブラインド信号源分離(OC-BSS)平成17年度に提案した,フィードバック形BSSにおいて,フィードバックにより信号源を相殺するための好しい学習法を提案した。混合過程に関する情報を使う方法と信号のヒストグラムを使う2つの方法を提案した。さらに,ヒストグラムを使う方法に関して,信号歪みを低減する方法を提案した。信号歪みを雑音と見なして,スペクトルサプレッション法により雑音スペクトルを抑制する方法である。音声の信号源を3個,センサーを2個としたときのシミュレーションを行い,従来法に比べて,信号対干渉比が約10dB改善された。2)非線形混合過程に対するブラインド信号源分離信号源のグループ分離と線形化を縦続接続する方式を以前に提案したが,その学習法に関して改良を行った。特に,線形化に関して,「初期値の設定法」及び「パラメータの学習法」に関して新しい方法を提案し,信号源の分離特性を大幅に改善した。また,信号源とセンサーの位置関係と必要なセンサー数の関係についても解析し,実用化における指針を与えた。3)ブラインド信号源分離における信号歪みの低減フィードフォワード形(FF-)BSSに対して,信号歪みを抑制する新しい学習法を提案した。従来の学習法に信号歪みを抑制する制約条件を課す方法である。2チャネルと3チャネルについてシミュレーションを行い,分離特性と信号歪みを評価した。その結果,従来の信号歪み抑制形学習法に比べて大幅な特性改善を実現した。さらに,フィードバック形(FB-)BSSとFF-BSSが各々有効に使用できる条件を明らかにした。
A feedback approach and its learning algorithm are proposed for the OC-BSS. By using the sensors more than a half of the sources, at least one output can separate a single signal source. This output is fed back to the inputs of the separation block, and is subtracted from the observations, in order to reduce the number of equivalent signal sources. Two kinds of feedback methods are proposed, which are direct subtraction and sample elimination based on histogram of the observed signals and the separated signal above. In the latter process, signal distortion is further suppressed by the spectral suppression technique. The proposed method can improve a signal to interference ratio by 6〜10 dB compared to the conventional methods.Source separation and signal distortion are theoretically analyzed in blind source separation (BSS) systems implemented in both the time and the frequency domains. Feedforward (FF-) BSS systems have some degree of freedom in the solution space. Therefore, signal distortion is likely to occur. Next, a condition for complete separation and distortion free is derived for multi-channel FF-BSS systems. This condition is incorporated in learning algorithms as a distortion free constraint. Computer simulations using speech signals and stationary colored signals are performed for conventional methods and the new learning algorithms employing the proposed distortion free constraint. The proposed method can drastically suppress signal distortion, while maintaining a high separation performance.
研究課題/領域番号:17560335, 研究期間(年度):2005-2006
出典：「非線形畳み込み混合過程におけるオーバーコンプリート形ブラインド信号源分離」研究成果報告書 課題番号17560335 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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