伝送零点位置が可変なFIRフィルタを用いた瞬時周波数推定の高精度化

摘要

正弦波信号の周波数推定は幅広い分野で研究されてきた問題である．その1つの手法として，瞬時周波数を用いるものが挙げられる．この手法ではヒルベルト変換器を用いて解析信号と呼ばれる複素信号を生成し，この解析信号の瞬時位相を時間微分することで瞬時周波数を求める．しかし，有限次数で設計されたヒルベルト変換器はリプルを有するため，推定された瞬時周波数は真の周波数以外に振動成分が含まれる．この誤差はヒルベルト変換器の次数を増やすことで抑制することが可能であるが，次数の増加は遅延時間の増大，回路規模の増加を伴うため問題となる．そこで本稿では，振動成分の周波数が入力周波数の偶数倍で有ることに着目し，これを伝送零点を有する可変FIRフィルタを用いて除去することによって，高速かつ高精度に瞬時周波数推定を行うことが可能となることを示す．