粒子群最適化を用いた送信波と反射波の位相干渉に基づく1ch音響測距法

摘要

多くの工学分野において，対象物までの距離は基本的な情報である.音響信号を用いた距離推定法としては，送信波と反射波の時間差TOF (Time of Flight)を利用する手法が一般に用いられるが，この手法では反射波が送信波に埋もれる様な近距離の場合，測定が困難である.そこで，我々はマイクロ波分野の技術を音響信号に適用した，送信波と反射波の位相干渉に基づく1ch音響測距法を提案した.この手法は観測信号のパワースペクトルを再度フーリエ変換するだけの実用的な手法であるが，フーリエ変換を2回行う必要があることや，推定精度を向上させるには送信波の周波数帯域を広げる必要があるなどの課題がある.一方で近年，メタヒューリスティクスの一種である粒子群最適化という手法が，そのアルゴリズムの簡便さや柔軟さから注目されている.本研究では，観測信号のパワースペクトルに粒子群最適化を適用した，粒子群最適化を用いた位相干渉に基づく1ch音響測距法を提案し，計算機シミュレーションにおいてその正当性を検討する.