H - Electricity – 04 – Q
Patent
H - Electricity
04
Q
H04Q 1/46 (2006.01) H04Q 1/457 (2006.01)
Patent
CA 2094412
A method and apparatus for detecting and classifying signals that are the additive combination of a few constant-amplitude sinusoidal components, herein called N-tones. The attributes of this method and apparatus include provision of superior classification performance with an algorithm of low computational complexity. The method includes filtering to remove extraneous signal components, separation of the incoming signal into one or more output streams and segmenting and grouping sets of non-overlapping time-aligned blocks of successive data samples, or block-sets. Time-aligned sets of blocks are then obtained by grouping together all blocks with the same demarcation times, thereby selecting one block from each stream. The following process is applied whenever a new block-set becomes available. The magnitude of the data within each block of a block-set is estimated along with the frequencies of the dominant spectral components. The frequency estimates are then used as part of the configuration process of a set of notch filters for removal of the identified dominant spectral components. The newly-configured notch filters are then applied to the same data blocks and the magnitudes of their outputs are estimated. The estimated magnitudes from before and after the notch filtering are then passed on to a block classifier along with the aforementioned frequency estimates. This block classifier tests its inputs to ascertain if the current block-set conforms to prespecified conditions of tonal purity, absolute component magnitude, relative component magnitude and component frequency. Finally, a timing classifier is applied to monitor the time course of block classifications and test the candidate N-tones for conformance with application-specific requirements regarding signal persistence and longevity.
Méthode et appareil de détection et de classification de signaux constituant une combinaison additive de quelques composantes sinusoïdales à amplitude constante, ci-appelées tonalités N. Les attributs de cette méthode et de cet appareil permettent d'offrir une performance de classification supérieure en utilisant un algorithme de faible complexité. La méthode comprend les éléments suivants : assurer un filtrage pour enlever les composantes de signal parasites, séparer le signal d'entrée en un ou plusieurs trains de sortie puis segmenter et grouper des ensembles de blocs alignés dans le temps, sans chevauchement, d'échantillons de données successifs, ou des ensembles de blocs. On obtient ensuite les ensembles de blocs alignés dans le temps en regroupant tous les blocs ayant les mêmes temps de démarcation et en sélectionnant ainsi un bloc de chaque train. Le processus suivant est appliqué dans tous les cas où un nouvel ensemble de blocs devient disponible. L'importance quantitative des données de chaque bloc d'un ensemble de blocs est estimée conjointement avec les fréquences des composantes spectrales dominantes. Les estimations de fréquences sont ensuite utilisées dans le cadre du processus de configuration d'un ensemble de filtres coupe-bande pour l'enlèvement des composantes spectrales dominantes identifiées. Les filtres coupe-bande nouvellement configurés sont ensuite appliqués aux mêmes blocs de données et le niveau de leurs sorties est estimé. Les niveaux estimés pour les périodes précédant et suivant le filtrage sont ensuite transmis à un classificateur de blocs conjointement avec les estimations de fréquences précitées. Ce classificateur de blocs teste ses entrées pour établir si l'ensemble de blocs d'entrée respecte certaines conditions prédéterminées de pureté tonale, de grandeur de composante absolue, de grandeur de composante relative et de fréquence composante. Enfin, un classificateur de temporisation est appliqué pour contrôler la période d'exécution des classifications de blocs et vérifier la conformité des tonalités N candidates aux exigences de l'application relatives à la persistance et à la longévité du signal.
Cox Neil Bernard
Froese Edwin Lloyd
LandOfFree
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