A time delay estimation method using canonical correlation analysis and log-sum regularization

Jun-Seok   Lim; Yong-Gook   Pyeon; Seokjin Jun  Lee; MyoungJun  Cheong

doi:10.7776/2017.36.4.279

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2017 Vol.36, Issue 4 Preview Page Next Page

A time delay estimation method using canonical correlation analysis and log-sum regularization 로그-합 규준화와 정준형 상관 분석을 이용한 시간 지연 추정에 관한 연구

31 July 2017. pp. 279-284

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Abstract

The localization of sources has a numerous number of applications. To estimate the position of sources, the relative time delay between two or more received signals for the direct signal must be determined. Although the GCC (Generalized Cross-Correlation) method is the most popular technique, an approach based on CCA (Canonical Correlation Analysis) was also proposed for the TDE (Time Delay Estimation). In this paper, we propose a new adaptive algorithm based on CCA in order to utilized the sparsity in the eigenvector of CCA based time delay estimator. The proposed algorithm uses the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue with log-sum regularization in order to utilize the sparsity in the eigenvector. We have performed simulations for several SNR(signal to noise ratio)s, showing that the new CCA based algorithm can estimate the time delays more accurately than the conventional CCA and GCC based TDE algorithms.

Keywords

TDE (Time Delay Estimation)

Sparse adaptive estimation

Log-sum regularization

CCA (Canonical Correlation Analysis)

음원 위치 추정은 여러 방면에서 쓰임이 있는 응용 기술이다. 음원의 위치를 추정하기 위한 기본 기법 중에는 시간 지연 추정 기법이 있다. 이 기법에선 음원의 위치를 추정하기 위해서 두 개 또는 그 이상의 수신기에 들어오는 신호 간의 상대적 시간 지연을 알아내야 한다. 시간 지연 추정 기법에는 일반화 된 상호 상관(Generalized Cross-Correlation, GCC) 대표적이지만, 정준형 상관 분석(Canonical Correlation Analysis, CCA)을 이용한 방법도 있다. 본 논문에서 는 시간 지연 추정용 정준형 상관 분석의 고유벡터의 희소성을 이용하기 위해 새로운 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 서 로그-합(log-sum) 정규화를 이용한다. 본 논문에서는 서로 다른 여러 신호 대 잡음비 환경 하에서 비교 모의실험을 하였고, 이 비교 실험을 통하여 얻는 데이터를 통해서 제안한 새 정준형 상관 분석 기반 알고리즘이 이전의 정준형 상관 분석 기반 알고리즘이나 기존 GCC보다 더 우수하다는 것을 보인다.

키워드

시간 지연 추정

희소 적응 신호처리

로그-합 정규화

정준형 상관 분석

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Information

Publisher :The Acoustical Society of Korea
Publisher(Ko) :한국음향학회
Journal Title :The Journal of the Acoustical Society of Korea
Journal Title(Ko) :한국음향학회지
Volume : 36
No :4
Pages :279-284
Received Date : 2017-04-19
Revised Date : 2017-05-15
Accepted Date : 2017-07-31
DOI :https://doi.org/10.7776/2017.36.4.279

The Journal of the Acoustical Society of KoreaISSN:1225-4428(Print) 2287-3775(Online)한국음향학회

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