(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未知通信諸元の受信信号を受けて、前記受信信号の変調方式を識別する自動変調方式識別装置であって、前記受信信号から少なくとも包絡線の変動特性とシンボルクロックとを抽出するとともに、前記受信信号のスペクトラム形状を分析して前記受信信号の変調方式がアナログ変調方式、ディジタル変調方式のいずれであるかを識別するアナログ／ディジタル変調方式識別手段と、
前記受信信号がアナログ変調信号であると識別された場合に、該識別された受信信号を受けて該受信信号がＡＭ変調信号、ＦＭ変調信号のいずれであるかを識別するアナログ変調方式識別手段とを含み、
前記アナログ変調方式識別手段は、
前記受信信号の搬送波を抽出する搬送波抽出部と、
前記受信信号のスペクトラムのサイドバンドスペクトルの対称性を検出するサイドバンドスペクトラム検出部と、
前記受信信号の信号帯域を検出し、該受信信号のスペクトラム形状を分析する信号帯域検出部と、
前記受信信号の包絡線を検出する第２の包絡線検出部と、
検出された包絡線から包絡線変動を抽出する第２の包絡線変動判定部と、
前記搬送波抽出部、前記サイドバンドスペクトラム検出部、前記信号帯域検出部、及び前記第２の包絡線変動判定部からの前記受信信号の特徴抽出分析結果から、前記受信信号がAM変調方式、FM変調方式、それらのいずれとも判定できないunknown （不明）信号のいずれであるかを識別する第２の変調方式判定部とを含み、
前記第２の変調方式判定部は、前記特徴抽出分析結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ変調方式識別手段は更に、
該アナログ変調方式識別手段の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の処理を選択する分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように前記unknown 信号を切り替える第１のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項３】
請求項１あるいは２記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段は更に、前記受信信号の変調方式がディジタル変調方式であると識別した場合に、該受信信号が前記ディジタル変調方式のうちの線形変調方式、非線形変調方式のいずれであるかを識別する手段を有することを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項４】
請求項３記載の自動変調方式識別装置において、更に、前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調信号であると識別された場合に、該識別された受信信号を受けて該受信信号が１６ＱＡＭ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を越える多値のM-ary PSK 、１６値を越える多値のM-ary QAM のいずれであるかの識別を行う線形変調方式識別手段を含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５】
請求項４記載の自動変調方式識別装置において、更に、前記受信信号がディジタル変調方式による非線形変調信号であると識別された場合に、該識別された受信信号を受けて該受信信号が２値を越える多値のＭ−ａｒｙ  ＦＳＫ、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫのいずれであるかを識別する非線形変調方式識別手段を含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項６】
請求項５記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段は、
前記受信信号より包絡線を検出する第１の包絡線検出部と、
検出された包絡線を特定時間積分後、その平均値を算出し、振幅分布特性の標準偏差を算出することで包絡線変動特性を抽出する第１の包絡線変動判定部と、
前記受信信号からシンボルクロックを抽出する第１のシンボルクロック抽出部と、
該シンボルクロック抽出部の出力よりシンボルクロックの有無を判定するシンボルクロック判定部と、
前記受信信号のスペクトラム波形を抽出し、その特徴を分析する第１のスペクトラム分析部と、
前記第１の包絡線変動判定部及び前記シンボルクロック判定部による前記受信信号の特徴抽出結果と、前記第１のスペクトラム分析部による前記受信信号の分析結果とにより、前記受信信号が、アナログ変調方式、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式による非線形変調方式のいずれであるかを識別する第１の変調方式判定部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項７】
請求項６記載の自動変調方式識別装置において、前記第１の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項８】
請求項７記載の自動変調方式識別装置において、前記線形変調方式識別手段は、
前記受信信号からシンボルクロックを再生、抽出する第２のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出する第１のリサンプリング部と、
第１のリサンプリング部の抽出結果からシンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する第１の振幅分布抽出部と、
該第１の振幅分布抽出部の出力結果に基づいて16QAM 及び１６値を超える多値のM-ary QAM の信号と、それ以外の信号とを識別する第３の変調方式判定部と、
前記16QAM 及びM-ary QAM 以外の信号であると識別された受信信号が入力されて、その変調方式を仮定して搬送波同期処理を行う仮定搬送波同期処理部と、
該仮定搬送波同期処理部の出力を受けて奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布の特徴を抽出する第２の振幅分布抽出部と、
前記仮定搬送波同期処理後の信号シンボルの収束位置と収束点の数と１シンボル毎の振幅分布の特徴抽出結果から、変調方式がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を超える多値のM-ary PSK あるいはこれらに該当しないunknown 信号のいずれであるかを識別する第４の変調方式判定部と、
前記第４の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の処理を選択する分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように受信信号を切り替える第２のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項９】
請求項８記載の自動変調方式識別装置において、前記第４の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１０】
請求項７記載の自動変調方式識別装置において、前記線形変調方式識別手段は、
前記受信信号からシンボルクロックを再生、抽出する第２のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出する第１のリサンプリング部と、
前記第１のリサンプリング部の抽出結果からシンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する第１の振幅分布抽出部と、
前記受信信号の振幅分布特性を分析する第３の振幅分布抽出部と、
前記第１の振幅分布抽出部の抽出結果と前記第３の振幅分布抽出部の分析結果とに基づいて、16QAM 、１６値を超える多値のM-ary QAM の信号、BPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を超える多値のM-ary PSK あるいはこれらに該当しないunknown 信号のいずれであるかを識別する第８の変調方式判定部と、
前記第８の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の処理を選択する分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように受信信号を切り替える第２のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１１】
請求項８あるいは１０記載の自動変調方式識別装置において、前記非線形変調方式識別手段は、
前記受信信号に対してFM検波処理を行うFM検波部と、
該ＦＭ検波部の出力からシンボルクロックを再生、抽出する第３のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号のリサンプリング処理を行う第２のリサンプリング部と、
リサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布を抽出する第４の振幅分布抽出部と、
該第４の振幅分布抽出部の抽出結果に基づいて多値数判定を実施し、２値を超える多値のM-ary FSK と２−FSK の信号とを識別する第５の変調方式判定部と、
前記M-ary FSK 以外の信号であると識別された受信信号に対し、前記第３のシンボルクロック抽出部にて抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号の変調指数を検出する変調指数検出部と、
検出された変調指数より2-FSK とそれ以外の信号とを識別する第６の変調方式判定部と、
前記2-FSK 以外の変調方式の信号であると識別された受信信号の時間軸での符号間干渉を分析する符号間干渉分析部と、
前記受信信号のスペクトラム分析を行い、周波数軸での符号間干渉を分析する第２のスペクトラム分析部と、
前記符号間干渉分析部及び前記第２のスペクトラム分析部からの特徴抽出、分析結果に基づいて、MSK 及びGMSKと、そのいずれであるとも判断できないunknown 信号とを識別する第７の変調方式判定部と、
該第７の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の処理を選択する分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように前記unknown 信号を切り替える第３のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の自動変調方式識別装置において、前記第7 の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段の前段に、同調誤差補正手段を備え、
該同調誤差補正手段は、前記受信信号のスペクトラム抽出及び分析を行い、受信信号の中心周波数あるいは搬送波周波数を検出する第３のスペクトラム分析部と、
検出された中心周波数あるいは搬送波周波数より同調誤差を検出して誤差補正を行う周波数補正部とから成ることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の自動変調方式識別装置において、前記第１〜前記第３のバックトラック部にそれぞれ、第１〜第３の記憶部を接続し、
前記第１〜第３の各バックトラック部は、前記unknown 信号であると識別された受信信号が入力されると、対象とする変調方式以外の信号であることを認識し、識別過程において得られた前記受信信号の特徴抽出、分析結果を対応する前記第１〜第３の記憶部に記憶することを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の自動変調方式識別装置において、前記非線形変調方式識別手段における前記第３のシンボルクロック抽出部、前記変調指数検出部にそれぞれ諸元記憶部を接続すると共に、前記符号間干渉分析部と前記第２のスペクトラム分析部に共通に諸元記憶部を接続し、各諸元記憶部にはそれぞれシンボルクロックレート、変調指数、フィルタパラメータ等の、前記受信信号を復調するのに必要な諸元を記憶させることが可能なことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段における前記第１の変調方式判定部に、第４のバックトラック部と第４の記憶部を接続し、前記第４のバックトラック部には、前記第１の変調方式判定部においてアナログ変調信号、ディジタル変調信号のいずれとも識別できない場合に、前記受信信号が入力され、前記第４のバックトラック部は、当該アナログ／ディジタル変調方式識別手段において抽出、分析された信号諸元を前記第４の記憶部に記憶させることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１７】
請求項１あるいは２記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段は更に、前記受信信号がアナログ変調信号であると識別された場合に、該受信信号がアナログ変調方式のＦＭ変調信号あるいはＦＭ変調信号以外のアナログ変調方式のいずれであるかを識別する手段を有することを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の自動変調方式識別装置において、更に、前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調信号であると識別された場合に、該識別された受信信号を受けて該受信信号が１６ＱＡＭ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を越える多値のM-ary PSK 、１６値を越える多値のM-ary QAM のいずれであるかの識別を行う線形変調方式識別手段を含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の自動変調方式識別装置において、更に、前記受信信号がディジタル変調方式による非線形変調信号であると識別された場合に、該識別された受信信号を受けて該受信信号が２値を越える多値のＭ−ａｒｙ  ＦＳＫ、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫのいずれであるかを識別する非線形変調方式識別手段を含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段は、
前記受信信号より包絡線を検出する第１の包絡線検出部と、
検出された包絡線を特定時間積分後、その平均値を算出し、振幅分布特性の標準偏差を算出することで包絡線変動特性を抽出する第１の包絡線変動判定部と、
前記受信信号からシンボルクロックを抽出する第１のシンボルクロック抽出部と、
該シンボルクロック抽出部の出力よりシンボルクロックの有無を判定するシンボルクロック判定部と、
前記受信信号のスペクトラム波形を抽出し、その特徴を分析する第１のスペクトラム分析部と、
前記第１の包絡線変動判定部及び前記シンボルクロック判定部による前記受信信号の特徴抽出結果と、前記第１のスペクトラム分析部による前記受信信号の分析結果とにより、前記受信信号が、アナログ変調方式のＦＭ変調信号、アナログ変調方式のＡＭ変調信号、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式による非線形変調方式のいずれであるかを識別する第１の変調方式判定部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の自動変調方式識別装置において、前記第１の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の自動変調方式識別装置において、前記線形変調方式識別手段は、
前記受信信号からシンボルクロックを再生、抽出する第２のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出する第１のリサンプリング部と、
第１のリサンプリング部の抽出結果からシンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する第１の振幅分布抽出部と、
該第１の振幅分布抽出部の出力結果に基づいて16QAM 及び１６値を超える多値のM-ary QAM の信号と、それ以外の信号とを識別する第３の変調方式判定部と、
前記16QAM 及びM-ary QAM 以外の信号であると識別された受信信号が入力されて、その変調方式を仮定して搬送波同期処理を行う仮定搬送波同期処理部と、
該仮定搬送波同期処理部の出力を受けて奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布の特徴を抽出する第２の振幅分布抽出部と、
前記仮定搬送波同期処理後の信号シンボルの収束位置と収束点の数と１シンボル毎の振幅分布の特徴抽出結果から、変調方式がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を超える多値のM-ary PSK あるいはこれらに該当しないunknown 信号のいずれであるかを識別する第４の変調方式判定部と、
前記第４の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の処理を選択する分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように受信信号を切り替える第２のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の自動変調方式識別装置において、前記第４の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２４】
請求項２１記載の自動変調方式識別装置において、前記線形変調方式識別手段は、
前記受信信号からシンボルクロックを再生、抽出する第２のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出する第１のリサンプリング部と、
前記第１のリサンプリング部の抽出結果からシンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する第１の振幅分布抽出部と、
前記受信信号の振幅分布特性を分析する第３の振幅分布抽出部と、
前記第１の振幅分布抽出部の抽出結果と前記第３の振幅分布抽出部の分析結果とに基づいて、16QAM 、１６値を超える多値のM-ary QAM の信号、BPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を超える多値のM-ary PSK あるいはこれらに該当しないunknown 信号のいずれであるかを識別する第８の変調方式判定部と、
前記第８の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の処理を選択する分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように受信信号を切り替える第２のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２５】
請求項２２あるいは２４に記載の自動変調方式識別装置において、前記非線形変調方式識別手段は、
前記受信信号に対してFM検波処理を行うFM検波部と、
該ＦＭ検波部の出力からシンボルクロックを再生、抽出する第３のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号のリサンプリング処理を行う第２のリサンプリング部と、
リサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布を抽出する第４の振幅分布抽出部と、
該第４の振幅分布抽出部の抽出結果に基づいて多値数判定を実施し、２値を超える多値のM-ary FSK と２−FSK の信号とを識別する第５の変調方式判定部と、
前記M-ary FSK 以外の信号であると識別された受信信号に対し、前記第３のシンボルクロック抽出部にて抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号の変調指数を検出する変調指数検出部と、
検出された変調指数より2-FSK とそれ以外の信号とを識別する第６の変調方式判定部と、
前記２-FSK以外の変調方式の信号であると識別された受信信号の時間軸での符号間干渉を分析する符号間干渉分析部と、
前記受信信号のスペクトラム分析を行い、周波数軸での符号間干渉を分析する第２のスペクトラム分析部と、
前記符号間干渉分析部及び前記第２のスペクトラム分析部からの特徴抽出、分析結果に基づいて、MSK 及びGMSKと、そのいずれであるとも判断できないunknown 信号とを識別する第７の変調方式判定部と、
該第７の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の処理を選択する分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように前記unknown 信号を切り替える第３のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２６】
請求項２５記載の自動変調方式識別装置において、前記第７の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２７】
請求項２６記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段の前段に、同調誤差補正手段を備え、
該同調誤差補正手段は、前記受信信号のスペクトラム抽出及び分析を行い、受信信号の中心周波数あるいは搬送波周波数を検出する第３のスペクトラム分析部と、
検出された中心周波数あるいは搬送波周波数より同調誤差を検出して誤差補正を行う周波数補正部とから成ることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２８】
請求項２７記載の自動変調方式識別装置において、前記第２、前記第３のバックトラック部にそれぞれ、第２、第３の記憶部を接続し、
前記第２、第３の各バックトラック部は、前記unknown 信号であると識別された受信信号が入力されると、対象とする変調方式以外の信号であることを認識し、識別過程において得られた前記受信信号の特徴抽出、分析結果を対応する前記第２、第３の記憶部に記憶することを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の自動変調方式識別装置において、前記非線形変調方式識別手段における前記第３のシンボルクロック抽出部、前記変調指数検出部にそれぞれ諸元記憶部を接続すると共に、前記符号間干渉分析部と前記第２のスペクトラム分析部に共通に諸元記憶部を接続し、各諸元記憶部にはそれぞれシンボルクロックレート、変調指数、フィルタパラメータ等の、前記受信信号を復調するのに必要な諸元を記憶させることが可能なことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段における前記第１の変調方式判定部に、第４のバックトラック部と第４の記憶部を接続し、前記第４のバックトラック部には、前記第１の変調方式判定部においてアナログ変調信号、ディジタル変調信号のいずれとも識別できない場合に、前記受信信号が入力され、前記第４のバックトラック部は、当該アナログ／ディジタル変調方式識別手段において抽出、分析された信号諸元を前記第４の記憶部に記憶させることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項３１】
請求項１６記載の自動変調方式識別装置を有し、該自動変調方式識別装置は、あらかじめ記録されているプログラムにしたがって動作するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）／ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）で実現され、
中間周波数のアナログ受信信号をディジタル信号へ量子化するADC （Analog Digital Converter）と、
量子化された中間周波数の信号をベースバンド帯域の複素信号に変換する直交変換処理と、LPF （Low Pass Filter ）処理、及び二の間引き処理をするHBF （Ｈａｌｆ  Ｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）と、
同調周波数の誤差を補正するNCO 型オシレータモジュールと、
受信データを一時的に記憶し前記DSP ／ＣＰＵへスムーズに受信データを与えるためのバッファと、
クロック信号発生器と、
そのクロック信号を内部分周し、各要素に供給するPLD （Programmable Logic Device ）とから成ることを特徴とする自動変調方式識別システム。
【請求項３２】
未知通信諸元の受信信号を受けて、前記受信信号の変調方式を識別する自動変調方式識別方法であって、前記受信信号から少なくとも包絡線の変動特性とシンボルクロックとを抽出するとともに、前記受信信号のスペクトラム形状を分析して前記受信信号の変調方式がアナログ変調方式、ディジタル変調方式のいずれであるかを識別し、前記受信信号がアナログ変調方式であると判定された場合に、前記受信信号に対して搬送波信号の有無と、サイドバンドスペクトラムの対称性の有無と、受信信号のスペクトラム集中性と、包絡線変動の有無とについて特徴抽出及び分析を行うと共に、特徴抽出分析結果に対して第２の判定を行うことにより、前記受信信号がＡＭ変調信号、ＦＭ変調信号のいずれであるかを識別し、かつ前記第２の判定時において前記特徴抽出分析結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の自動変調方式識別方法において、前記受信信号がディジタル変調方式であると判定された場合には、前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調信号、ディジタル変調方式による非線形変調信号のいずれであるかという第１の判定を行うことを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の自動変調方式識別方法において、前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調方式であると識別された場合に、前記受信信号に対して、搬送波同期処理前の信号シンボル収束特性によるシンボルベクトル半径の分布と、その距離の数とキャリア同期処理後の信号の収束位置と収束点の数と１シンボル毎の収束特性のシンボル収束位置特性とに関する抽出及び分析を行うと共に、分析結果に対して第３の判定を行うことにより、前記受信信号が、１６ＱＡＭ、１６値を越える多値のM-ary QAM 、BPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を越える多値のM-ary PSK のいずれであるかを識別することを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項３５】
請求項３４記載の自動変調方式識別方法において、前記受信信号がディジタル変調方式による非線形変調識別方式であると識別された場合に、前記受信信号に対して、FM検波後の振幅分布特性と、変調指数と、符号間干渉の影響と、符号間干渉の種類とに関する抽出及び分析を行うと共に、分析結果に対して第４の判定を行うことにより、前記受信信号が、Ｍ-aryＦＳＫ（但し、M ≧3 ）、ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫのいずれであるかを識別することを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項３６】
請求項３５記載の自動変調方式識別方法において、前記第１〜第４の判定においてはそれぞれ、判定の結果、前記受信信号がいずれの変調方式であるか識別できないunknown （不明）信号と識別された時に、バックトラック手法により、他の判定にて識別処理が実現されるよう、処理の切り替えが可能にされていることを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項３７】
請求項３６記載の自動変調方式識別方法において、前記バックトラック手法では識別処理過程の判定点（枝）を記憶していると共に、その時点までの特徴抽出結果を用いることで、複数の識別処理候補があった場合に、最も確率の高い処理の枝を選ぶことが可能であることを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の自動変調方式識別方法において、前記受信信号が前記unknown （不明）信号と識別された場合、その受信信号の、その時点までの通信諸元の記憶を行い、新しい対象信号とし、自己再生型のデータベースを構築可能であることを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項３９】
請求項３８記載の自動変調方式識別方法において、前記バックトラック手法により他の識別処理に切り替えられた識別処理結果及び各種特徴抽出、分析結果を追跡し、記憶することが可能であることを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項４０】
未知通信諸元の受信信号を受けて、前記受信信号の変調方式を識別する自動変調方式識別方法であって、
前記受信信号からその包絡線の変動特性とシンボルクロックとを抽出する第１のステップと、
抽出された特徴及び分析結果に基づいて、前記受信信号がアナログ変調方式、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式による非線形変調方式のいずれであるかの判定を行う第２のステップと、
該第２のステップにおいて前記受信信号がアナログ変調方式によるものであると判定された場合に、前記受信信号からそのスペクトラム形状を分析する第３のステップと、
前記第３のステップにおいて分析された結果に基づいて、前記受信信号がＡＭ変調方式、ＦＭ変調方式のいずれであるかの判定を行う第４のステップと、
該第４のステップにおいて前記受信信号がＡＭ変調方式、ＦＭ変調方式のいずれでもないunknown （不明）信号であると判定された場合に、バックトラック処理を行う第５のステップと、
前記第２のステップにおいて前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調方式であると判定された場合に、前記受信信号に対してシンボルクロックの抽出や信号シンボルの抽出を含むリサンプリング処理を行う第６のステップと、
前記リサンプリング処理結果を基にシンボルベクトル半径を算出し、更にその振幅分布の特徴を抽出する第７のステップと、
抽出された振幅分布の特徴に基づいて、前記受信信号が１６ＱＡＭ及び１６値を越える多値のM-ary QAM 、あるいはそれ以外の信号のいずれであるかの判定を行う第８のステップと、
該第８のステップにおいて前記受信信号が１６ＱＡＭ及びM-ary QAM 以外の線形変調信号であると判定された場合に、変調方式を仮定して仮定搬送波同期処理を行う第９のステップと、
該第９のステップにより得られた処理結果から、奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布を抽出する第１０のステップと、
該第１０のステップにおいて抽出された振幅分布に基づいて、前記受信信号がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を越える多値のM-ary PSK のいずれであるかの判定を行う第１１のステップと、
該第１１のステップにおいて前記受信信号がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、M-ary PSK のいずれでもないunknown 信号であると判定された場合に、バックトラック処理を行う第１２のステップと、
前記第２のステップにおいて前記受信信号がディジタル変調方式による非線形変調方式であると判定された場合に、ＦＭ検波、シンボルクロック抽出及びリサンプリング処理を行う第１３のステップと、
該第１３のステップにおいてリサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布抽出処理を行う第１４のステップと、
該第１４のステップにおいて抽出された振幅分布に基づいて多値数判定を行うことにより、前記受信信号が２値を越える多値のM-ary FSK であるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定を行う第１５のステップと、
該第１５のステップにおいて前記受信信号がM-ary FSK 以外の信号であると判定された場合に、前記第１３のステップにおいて抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号の変調指数を検出する第１６のステップと、
該第１６のステップにおいて検出された変調指数に基づいて前記受信信号が2-FSK であるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定を行う第１７のステップと、
該第１７のステップにおいて前記受信信号が2-FSK 以外の信号であると判定された場合に、時間軸での符号間干渉、周波数軸での符号間干渉を分析する第１８のステップと、
該第１８のステップでの分析結果により、前記受信信号がMSK 、GMSK、あるいはunknown 信号のいずれであるかの判定を行う第１９のステップと、
該第１９のステップにおいて前記受信信号がunknown 信号であると判定された場合にバックトラック処理を行う第２０のステップとを含むことを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項４１】
コンピュータに請求項４０記載の第１〜第２０のステップを実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項４２】
請求項３０記載の自動変調方式識別装置を有し、該自動変調方式識別装置は、あらかじめ記録されているプログラムにしたがって動作するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）／ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）で実現され、
中間周波数のアナログ受信信号をディジタル信号へ量子化するADC （Analog Digital Converter）と、
量子化された中間周波数の信号をベースバンド帯域の複素信号に変換する直交変換処理と、LPF （Low Pass Filter ）処理、及び二の間引き処理をするHBF （Ｈａｌｆ  Ｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）と、
同調周波数の誤差を補正するNCO 型オシレータモジュールと、
受信データを一時的に記憶し前記DSP ／ＣＰＵへスムーズに受信データを与えるためのバッファと、
クロック信号発生器と、
そのクロック信号を内部分周し、各要素に供給するPLD （Programmable Logic Device ）とから成ることを特徴とする自動変調方式識別システム。
【請求項４３】
未知通信諸元の受信信号を受けて、前記受信信号の変調方式を識別する自動変調方式識別方法であって、
前記受信信号から少なくとも包絡線の変動特性とシンボルクロックとを抽出するとともに、前記受信信号のスペクトラム形状を分析する第１のステップと、
抽出された特徴及び分析結果に基づいて、前記受信信号がアナログ変調方式のＦＭ変調信号、アナログ変調方式のＡＭ変調信号、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式による非線形変調方式のいずれであるかの判定を行う第２のステップと、
前記第２のステップにおいて前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調方式であると判定された場合に、前記受信信号に対してシンボルクロックの抽出や信号シンボルの抽出を含むリサンプリング処理を行う第３のステップと、
前記リサンプリング処理結果を基にシンボルベクトル半径を算出し、更にその振幅分布の特徴を抽出する第４のステップと、
抽出された振幅分布の特徴に基づいて、前記受信信号が１６ＱＡＭ及び１６値を越える多値のM-ary QAM 、あるいはそれ以外の信号のいずれであるかの判定を行う第５のステップと、
該第５のステップにおいて前記受信信号が１６ＱＡＭ及びM-ary QAM 以外の線形変調信号であると判定された場合に、変調方式を仮定して仮定搬送波同期処理を行う第６のステップと、
該第６のステップにより得られた処理結果から、奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布を抽出する第７のステップと、
該第７のステップにおいて抽出された振幅分布に基づいて、前記受信信号がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を越える多値のM-ary PSK のいずれであるかの判定を行う第８のステップと、
該第８のステップにおいて前記受信信号がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、M-ary PSK のいずれでもないunknown 信号であると判定された場合に、バックトラック処理を行う第９のステップと、
前記第２のステップにおいて前記受信信号がディジタル変調方式による非線形変調方式であると判定された場合に、ＦＭ検波、シンボルクロック抽出及びリサンプリング処理を行う第１０のステップと、
該第１０のステップにおいてリサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布抽出処理を行う第１１のステップと、
該第１１のステップにおいて抽出された振幅分布に基づいて多値数判定を行うことにより、前記受信信号が２値を越える多値のM-ary FSK であるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定を行う第１２のステップと、
該第１２のステップにおいて前記受信信号がM-ary FSK 以外の信号であると判定された場合に、前記第１０のステップにおいて抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号の変調指数を検出する第１３のステップと、
該第１３のステップにおいて検出された変調指数に基づいて前記受信信号が2-FSK であるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定を行う第１４のステップと、
該第１４のステップにおいて前記受信信号が2-FSK 以外の信号であると判定された場合に、時間軸での符号間干渉、周波数軸での符号間干渉を分析する第１５のステップと、
該第１５のステップでの分析結果により、前記受信信号がMSK 、GMSK、あるいはunknown 信号のいずれであるかの判定を行う第１６のステップと、
該第１６のステップにおいて前記受信信号がunknown 信号であると判定された場合にバックトラック処理を行う第１７のステップとを含むことを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項４４】
コンピュータに請求項４３記載の第１〜第１７のステップを実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項４５】
未知通信諸元の受信信号を受けて、前記受信信号の変調方式を識別する自動変調方式識別装置であって、
前記受信信号から包絡線及びシンボルクロックを抽出して前記受信信号がアナログ変調方式のＦＭ変調信号、アナログ変調方式のＡＭ変調信号、ディジタル変調方式の線形変調信号、ディジタル変調方式の非線形変調信号のいずれであるかを識別するアナログ／ディジタル変調方式識別手段と、
前記受信信号がディジタル変調方式による非線形変調信号であると識別された場合に、該識別された受信信号を受けて該受信信号が２値を越える多値のＭ−ａｒｙ  ＦＳＫ、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫのいずれであるかを識別する非線形変調方式識別手段を含み、
前記非線形変調方式識別手段は、
前記受信信号に対してFM検波処理を行うFM検波部と、
該ＦＭ検波部の出力からシンボルクロックを再生、抽出する第３のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号のリサンプリング処理を行う第２のリサンプリング部と、
リサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布を抽出する第4 の振幅分布抽出部と、
該第4 の振幅分布抽出部の抽出結果に基づいて多値数判定を実施し、２値を超える多値のM-ary FSK と２−FSK の信号とを識別する第５の変調方式判定部と、
前記M-ary FSK 以外の信号であると識別された受信信号に対し、前記第３のシンボルクロック抽出部にて抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号の変調指数を検出する変調指数検出部と、
検出された変調指数より2-FSK とそれ以外の信号とを識別する第６の変調方式判定部と、
前記２− FSK以外の変調方式の信号であると識別された受信信号の時間軸での符号間干渉を分析する符号間干渉分析部と、
前記受信信号のスペクトラム分析を行い、周波数軸での符号間干渉を分析する第１のスペクトラム分析部と、
前記符号間干渉分析部及び前記第１のスペクトラム分析部からの特徴抽出、分析結果に基づいて、MSK 及びGMSKと、そのいずれであるとも判断できないunknown 信号とを識別する第７の変調方式判定部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項４６】
請求項４５記載の自動変調方式識別装置において、前記第７の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項４７】
請求項４６記載の自動変調方式識別装置において、前記非線形変調方式識別手段は更に、該第７の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように前記unknown 信号を切り替える第２のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項４８】
請求項４７記載の自動変調方式識別装置において、更に、前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調信号であると識別された場合に、該識別された受信信号を受けて該受信信号が１６ＱＡＭ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を越える多値のM-ary PSK 、１６値を越える多値のM-ary QAM のいずれであるかの識別を行う線形変調方式識別手段を含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項４９】
請求項４８記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段は、
前記受信信号より包絡線を検出する第１の包絡線検出部と、
検出された包絡線が定包絡線、非定包絡線のいずれであるかを判定する包絡線変動判定部と、
定包絡線と判定された信号に対し、ＦＭ検波処理を行う第１のＦＭ検波部と、
前記ＦＭ検波処理された信号及び非定包絡線と判定された信号からシンボルクロックを抽出する第１のシンボルクロック抽出部と、
振幅変動特性及びシンボルクロックの有無から前記受信信号が、アナログ変調方式のＦＭ変調信号、アナログ変調方式のＡＭ変調信号、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式による非線形変調方式のいずれであるかを識別する第１の変調方式判定部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５０】
請求項４９記載の自動変調方式識別装置において、前記線形変調方式識別手段は、
前記受信信号からシンボルクロックを再生、抽出する第２のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出する第１のリサンプリング部と、
第１のリサンプリング部の抽出結果からシンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する第１の振幅分布抽出部と、
該第１の振幅分布抽出部の出力結果に基づいて16QAM 及び１６値を超える多値のM-ary QAM の信号と、それ以外の信号とを識別する第２の変調方式判定部と、
前記16QAM 及びM-ary QAM 以外の信号であると識別された受信信号が入力されて、その変調方式を仮定して搬送波同期処理を行う仮定搬送波同期処理部と、
該仮定搬送波同期処理部の出力を受けて奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布の特徴を抽出する第２の振幅分布抽出部と、
前記仮定搬送波同期処理後の信号シンボルの収束位置と収束点の数と１シンボル毎の振幅分布の特徴抽出結果から、変調方式がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を超える多値のM-ary PSK あるいはこれらに該当しないunknown 信号のいずれであるかを識別する第３の変調方式判定部と、
前記第３の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように受信信号を切り替える第１のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５１】
請求項５０記載の自動変調方式識別装置において、前記第３の変調方式判定部は、前記特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで識別能力を向上させていることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５２】
請求項４９記載の自動変調方式識別装置において、前記線形変調方式識別手段は、
前記受信信号からシンボルクロックを再生、抽出する第２のシンボルクロック抽出部と、
抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出する第１のリサンプリング部と、
前記第１のリサンプリング部の抽出結果からシンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する第１の振幅分布抽出部と、
前記受信信号の振幅分布特性を分析する第３の振幅分布抽出部と、
前記第１の振幅分布抽出部の抽出結果と前記第３の振幅分布抽出部の分析結果とに基づいて、16QAM 、１６値を超える多値のM-ary QAM の信号、BPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を超える多値のM-ary PSK あるいはこれらに該当しないunknown 信号のいずれであるかを識別する第４の変調方式判定部と、
前記第４の変調方式判定部の各部で実行される判定処理における当該判定処理の次の分岐点を記憶し、前記unknown 信号であると識別された場合に、少なくとも１つ手前の前記分岐点に戻って異なる変調方式識別のための処理が実施されるように受信信号を切り替える第１のバックトラック部とを含むことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５３】
請求項５０から５２のいずれかに記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段の前段に、同調誤差補正手段を備え、
該同調誤差補正手段は、前記受信信号のスペクトラム抽出及び分析を行い、受信信号の中心周波数あるいは搬送波周波数を検出する第２のスペクトラム分析部と、
検出された中心周波数あるいは搬送波周波数より同調誤差を検出して誤差補正を行う周波数補正部とから成ることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５４】
請求項５０あるいは５２のいずれかに記載の自動変調方式識別装置において、前記第１、前記第２のバックトラック部にそれぞれ、第１、第２の記憶部を接続し、
前記第１、第２の各バックトラック部は、前記unknown 信号であると識別された受信信号が入力されると、対象とする変調方式以外の信号であることを認識し、識別過程において得られた前記受信信号の特徴抽出、分析結果を対応する前記第１、第２の記憶部に記憶することを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５５】
請求項５４記載の自動変調方式識別装置において、前記非線形変調方式識別手段における前記第３のシンボルクロック抽出部、前記変調指数検出部にそれぞれ諸元記憶部を接続すると共に、前記符号間干渉分析部と前記第１のスペクトラム分析部に共通に諸元記憶部を接続し、各諸元記憶部にはそれぞれシンボルクロックレート、変調指数、フィルタパラメータ等の、前記受信信号を復調するのに必要な諸元を記憶させることが可能なことを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５６】
請求項５５記載の自動変調方式識別装置において、前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段における前記第１の変調方式判定部に、第３のバックトラック部と第３の記憶部を接続し、前記第３のバックトラック部には、前記第１の変調方式判定部においてアナログ変調信号、ディジタル変調信号のいずれとも識別できない場合に、前記受信信号が入力され、前記第３のバックトラック部は、当該アナログ／ディジタル変調方式識別手段において抽出、分析された信号諸元を前記第３の記憶部に記憶させることを特徴とする自動変調方式識別装置。
【請求項５７】
請求項５６記載の自動変調方式識別装置を有し、該自動変調方式識別装置は、あらかじめ記録されているプログラムにしたがって動作するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）／ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）で実現され、
中間周波数のアナログ受信信号をディジタル信号へ量子化するADC （Analog Digital Converter）と、
量子化された中間周波数の信号をベースバンド帯域の複素信号に変換する直交変換処理と、LPF （Low Pass Filter ）処理、及び二の間引き処理をするHBF （Ｈａｌｆ  Ｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）と、
同調周波数の誤差を補正するNCO 型オシレータモジュールと、
受信データを一時的に記憶し前記DSP ／ＣＰＵへスムーズに受信データを与えるためのバッファと、
クロック信号発生器と、
そのクロック信号を内部分周し、各要素に供給するPLD （Programmable Logic Device ）とから成ることを特徴とする自動変調方式識別システム。
【請求項５８】
未知通信諸元の受信信号を受けて、前記受信信号の変調方式を識別する自動変調方式識別方法であって、
前記受信信号に対して包絡線を検出する第１のステップと、
検出された包絡線について包絡線変動の有無を判定する第２のステップと、
包絡線変動無しと判定された信号に対して、ＦＭ検波処理を行う第３のステップと、
前記ＦＭ検波処理された信号からシンボルクロックを抽出する第４のステップと、
包絡線変動有りと判定された信号からシンボルクロックを抽出する第５のステップと、
振幅変動特性、シンボルクロックの有無から前記受信信号が、ＡＭ変調信号、ＦＭ変調信号、ディジタル変調方式による線形変調信号、ディジタル変調方式による非線形変調信号のいずれであるかを識別する第６のステップと、
前記第６のステップにおいて前記受信信号がディジタル変調方式による線形変調方式であると判定された場合に、前記受信信号に対してシンボルクロックの抽出や信号シンボルの抽出を含むリサンプリング処理を行う第７のステップと、
前記リサンプリング処理結果を基にシンボルベクトル半径を算出し、更にその振幅分布の特徴を抽出する第８のステップと、
抽出された振幅分布の特徴に基づいて、前記受信信号が１６ＱＡＭ及び１６値を越える多値のM-ary QAM 、あるいはそれ以外の信号のいずれであるかの判定を行う第９のステップと、
該第９のステップにおいて前記受信信号が１６ＱＡＭ及びM-ary QAM 以外の線形変調信号であると判定された場合に、変調方式を仮定して仮定搬送波同期処理を行う第１０のステップと、
該第１０のステップにより得られた処理結果から、奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布を抽出する第１１のステップと、
該第１１のステップにおいて抽出された振幅分布に基づいて、前記受信信号がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、８値を越える多値のM-ary PSK のいずれであるかの判定を行う第１２のステップと、
該第１２のステップにおいて前記受信信号がBPSK、QPSK、π／4-shift QPSK、8-PSK 、M-ary PSK のいずれでもないunknown 信号であると判定された場合に、バックトラック処理を行う第１３のステップと、
前記第６のステップにおいて前記受信信号がディジタル変調方式による非線形変調方式であると判定された場合に、ＦＭ検波、シンボルクロック抽出及びリサンプリング処理を行う第１４のステップと、
該第１４のステップにおいてリサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布抽出処理を行う第１５のステップと、
該第１５のステップにおいて抽出された振幅分布に基づいて多値数判定を行うことにより、前記受信信号が２値を越える多値のM-ary FSK であるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定を行う第１６のステップと、
該第１６のステップにおいて前記受信信号がM-ary FSK 以外の信号であると判定された場合に、前記第１４のステップにおいて抽出されたシンボルクロックに基づいて前記受信信号の変調指数を検出する第１７のステップと、
該第１７のステップにおいて検出された変調指数に基づいて前記受信信号が2-FSK であるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定を行う第１８のステップと、
該第１８のステップにおいて前記受信信号が2-FSK 以外の信号であると判定された場合に、時間軸での符号間干渉、周波数軸での符号間干渉を分析する第１９のステップと、
該第１９のステップでの分析結果により、前記受信信号がMSK 、GMSK、あるいはunknown 信号のいずれであるかの判定を行う第２０のステップと、
該第２０のステップにおいて前記受信信号がunknown 信号であると判定された場合にバックトラック処理を行う第２１のステップとを含むことを特徴とする自動変調方式識別方法。
【請求項５９】
コンピュータに請求項５８記載の第１〜第２１のステップを実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変調方式識別装置に関し、特に未知通信諸元の受信信号の変調方式を自動識別する自動変調方式識別装置及び識別方法並びにそれを記録した磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の受信信号の変調方式を識別する装置には、例えば、特開平８−１６３１８７号公報に開示された受信信号識別回路がある。この受信信号識別回路は、同一周波数帯域を離島間連絡通信と非常時に緊急通信に使う無線通信システムにおいて、緊急通信信号を正確にかつ高速に識別するために用いられている。
【０００３】
本受信信号識別回路は、図１７に示す通りであり、復調された受信データからデータクロックを抽出するクロック抽出回路１１１と、クロック抽出回路１１１にて抽出されたデータクロックと受信データとの位相差を測定する位相差測定回路１１２と、位相差測定回路１１２にて測定された位相差と変調方式に基づいてあらかじめ定められた偏差用基準値との偏差を演算する偏差演算回路１１３と、偏差演算回路１１３にて演算された偏差を２乗する２乗演算回路１１４と、２乗演算回路１１４にて演算された２乗出力の連続する予め定められた複数個の平均値を演算する平均値演算回路１１５と、平均値演算回路１１５にて演算された平均値と予め定められた判定用基準値との大小を比較し、比較結果に基づいて識別信号を出力する比較回路１１６からなる。
【０００４】
次に、本受信信号識別回路の動作について説明する。本受信信号識別回路は、希望の変調方式による受信データが入力しているか否かの識別処理を目的としている。また、本受信信号識別回路では、識別対象とする変調方式の復調器を受信データの入力部の前段に置き、復調された受信データの１ビットデータ区間に含まれる位相差測定用のクロック数から識別を実施する。これは受信データが希望の変調方式の受信データである場合は、クロック数は一定となるが、他の変調方式の受信データの場合は、その値が不安定値となるという特徴を利用している。
【０００５】
従って、本受信信号識別回路では第一に、希望の変調方式以外の受信データが受信された場合、その変調方式の特定は不可能である。また、識別に際し、復調された受信データを用いて識別を行うことを前提としているため、受信信号の復調に必要な通信諸元が、あらかじめ既知である必要がある。
【０００６】
具体的には、受信信号はまず、復調するに必要な通信諸元が設定された復調器により復調される。その後、復調された受信データは、図１７の回路に入力され、クロック抽出回路１１１にてデータクロックが抽出される。次に、受信データと抽出されたデータクロックは位相差測定回路１１２に入力される。位相差測定回路１１２では、内部に固定の所定周波数の位相差測定用クロックを有しており、受信データの変化点から次のデータクロックの立ち上がりエッジまでの間の位相差測定用のクロック数を計算する。
【０００７】
ここで、図１８に、希望の変調方式の受信データが入力した場合の波形図を示し、図１９には希望以外の変調方式の受信データが入力した場合の波形図を示す。図１８、図１９において、（ａ）は復調された受信データの波形、（ｂ）はデータクロックの波形、（ｃ）は測定された位相差測定用クロックのクロック数をそれぞれ示している。
【０００８】
図１８から明らかなように、受信信号として希望の変調方式の受信データが入力された場合には、測定されるクロック数は一定値となる。しかし、希望変調方式で変調されていない受信データが入力された場合には、図１９に示す通り、受信データの変化点はランダムになり、測定される位相差測定用クロックの数もランダムとなる。以上のような結果から、受信データが希望の変調方式か否かの判定を可能としている。
【０００９】
尚、偏差演算回路１１３、２乗演算回路１１４、平均値演算回路１１５は、前述の特徴を利用し、識別処理を実施する際の精度向上を目的として使用される演算回路である。比較回路１１６は、入力される演算結果から受信データが希望の変調方式による信号か否かの判定を行う。
【００１０】
上述の通り、従来の技術では希望の変調方式の受信データが受信されているか否かを識別することを目的としている。また、識別処理には、復調された受信データを使用し、この復調された受信データを得るために、先に復調に必要な通信諸元と、そのための復調器を必要としている。
【００１１】
他に、受信信号が希望の変調方式か否かを識別する回路には、特開平８−１６３１８７号公報に開示されている識別回路があり、これを図２０に示す。図２０において、本識別回路は、復調された受信データからＰＬＬ（Ｐｈａｓｅｄ  Ｌｏｃｋ  Ｌｏｏｐ）回路１１９にてデータクロックを抽出し、このデータクロックにより復号化回路１１７で受信データを復号化後、データクロック及び復号化データから同期コード検出回路１１８にて同期コードを検出する。この検出した同期コードを用いて受信データが希望の変調方式か否かの識別を行う。
【００１２】
すなわち、本識別回路では、復号化後の同期コードに注目し、識別を実施している。また、識別は希望の変調方式か否かの判定のみであり、識別に際しては、同期コードを得るための、通信諸元（同期コードを含む）があらかじめ既知であると共に、復調のための復調器を必要としている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
第１の問題点は、上記の従来の識別回路では、受信データが希望の変調方式の信号か否かの識別しかできないことにある。これは、受信された他の変調方式の受信データは、変調識別の対象とならないことを意味し、複数種類の変調方式を対象とする場合には装置が大型化し、装置の柔軟性の面からも問題となる。
【００１４】
第２の問題点は、従来の識別回路では、識別のために事前に通信諸元が既知でなければならないということである。
【００１５】
その理由は、識別に使用するデータは、復調後の受信データや復号化後の同期コードであり、これらのデータやコードを得るために、先に識別対象の変調方式の通信諸元や、これが設定された復調器が必要であるためである。ここで、もしこれらが事前に既知でない場合、識別に使用する正確なデータが得られず、識別処理を実施することは困難である。
【００１６】
第３の問題点は、識別対象の信号の通信諸元が変化した場合、これに対応できないということである。
【００１７】
その理由は、従来の識別回路では、既知の通信諸元を用いて復調した後の受信データにより、変調方式の識別をすることを前提としており、通信諸元の変化に対応しうる通信波諸元抽出回路、及びその変化を分析するための手段を有していないためである。
【００１８】
第４の問題点は、従来の識別回路術では、復号化及び同期コードの検出に時間がかかり、高速で識別をすることができないということである。
【００１９】
その理由は、図２０の例においては、同期データ、すなわち通常はプリアンブルデータなどが受信データの最初にもあるにもかかわらず、その後にある同期コードの検出を経なければならないためである。
【００２０】
第５の問題点は、従来の識別回路を複数種類組み合わせて複数種類の変調方式を識別の対象とする場合、回路規模が大規模かつ複雑になり、所要演算量が大幅に増加するということである。
【００２１】
その理由は、複数種類の変調方式の信号識別を対象とするには、図１７に示すような構成を複数並列化した構成とする必要があるためである。
【００２２】
本発明の第１の課題は、未知通信波諸元の受信信号の変調方式を自動的に分析するための変調方式識別装置及び識別方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の第２の課題は、受信信号の変調方式識別にあたり、事前に変調方式の識別処理を実施するための通信諸元や復調器などのハードウェアを不必要とする、変調方式識別装置及び識別方法を提供することにある。
【００２４】
本発明の第３の課題は、変調方式識別のためのパラメータ（変調方式識別に使用する、受信信号から抽出した特徴）を複数使用すると共に、識別のためのパラメータに重み付け処理を行うことで、変調方式の識別精度の向上及び装置の性能を向上させることにある。
【００２５】
本発明の第４の課題は、変調方式の識別処理の結果、ｕｎｋｎｏｗｎ（不明）と判断された受信信号に対し、その時点までの識別処理より得られた情報とバックトラック手法を用い、他の識別処理に切り替え処理された変調方式の識別結果を記憶回路に記憶しておくことで、再度同じｕｎｋｎｏｗｎな受信信号が入力された場合に、上記の記憶情報と比較、照合し、最適な処理手法の提供を可能とすることにある。
【００２６】
本発明の第５の課題は、上記の記憶回路の情報をデータベース化することで対応可能な信号の種類を増加させることにある。
【００２７】
本発明の第６の課題は、受信信号の変調方式識別処理過程にて得られる通信諸元を記憶、利用することで、変調方式識別処理の他に、受信信号の復調処理を行うための装置及び方法を提供することにある。
【００２８】
本発明の第７の課題は、変調方式識別処理において、変調データの検出や、同期コードの検出を待つことなく、識別処理を可能とする識別装置及び方法を提供することにある。
【００２９】
本発明の第８の課題は、変調方式識別装置の信頼性を向上させるための構成を提供することにある。本構成では、複数種類の変調方式の識別処理を高精度で実現可能なハードウェア構成、及びディジタル信号処理による処理手法を提供する。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、未知通信諸元の受信信号を受けて、前記受信信号の変調方式を識別する自動変調方式識別装置であって、前記受信信号からあらかじめ定められた特徴を抽出及び分析して前記受信信号の変調方式がアナログ変調方式、ディジタル変調方式のいずれであるかを識別するアナログ／ディジタル変調方式識別手段を含むことを特徴とする自動変調方式識別装置が提供される。
【００３１】
前記アナログ／ディジタル変調方式識別手段は更に、前記受信信号の変調方式がディジタル変調方式であると識別した場合に、該受信信号が前記ディジタル変調方式のうちの線形変調方式、非線形変調方式のいずれであるかを識別する手段を有する。
【００３２】
本発明による自動変調方式識別装置は、受信信号が通信変調方式に応じてそれに対応した特徴を持つことに注目し、これらの特徴を抽出・分析することにより変調方式を識別するようにしている。
【００３３】
具体的に言えば、自動変調方式識別装置は、受信信号が、アナログ変調方式、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式による非線形変調方式のいずれであるかを識別するアナログ／ディジタル変調方式識別回路（図１の１）を備えている。
【００３４】
自動変調方式識別装置はまた、受信信号がアナログ変調方式であると識別された場合に、その受信信号を受けて、受信信号がアナログ変調方式のうちのＡＭとＦＭのいずれであるかを識別するアナログ変調方式識別回路（図１の２）を備えている。
【００３５】
自動変調方式識別装置は更に、受信信号がディジタル変調方式による線形変調方式であると識別された場合に、その受信信号を受けて、受信信号がディジタル変調方式による線形変調方式のうちのＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を超える多値のＭ−ａｒｙ  ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、１６値を超える多値のＭ−ａｒｙ  ＱＡＭのいずれであるかを識別する線形変調方式識別回路（図１の３）を備えている。
【００３６】
自動変調方式識別装置は更に、受信信号がディジタル変調方式による非線形変調方式であると識別された場合に、その受信信号を受けて、受信信号がディジタル変調方式による非線形変調方式のうちの２値を超える多値のＭ−ａｒｙ  ＦＳＫ、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫのいずれであるかを識別する非線形変調方式識別回路（図１の４）をも備えている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１を参照して、本発明の第１の実施の形態による自動変調方式識別装置は、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１と、アナログ変調方式識別回路２と、線形変調方式識別回路３と、非線形変調方式識別回路４とからなる。
【００３８】
アナログ／ディジタル変調方式識別回路１は、未知通信諸元の受信信号が入力された時、アナログ変調方式、ディジタル変調方式のいずれであるかを識別する回路である。アナログ変調方式識別回路２は、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１での識別の結果、アナログ変調方式であると識別された受信信号が入力され、ＡＭ  （Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＦＭ  （Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のいずれであるかを識別する回路である。
【００３９】
線形変調方式識別回路３は、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１においてディジタル変調方式の線形変調方式であると識別された受信信号が、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を越える多値のＭ−ａｒｙ  ＰＳＫ（Ｍ−ａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、１６値を越える多値のＭ−ａｒｙ  ＱＡＭ（Ｍ−ａｒｙ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のいずれであるかを識別する回路である。一方、非線形変調方式識別回路４は、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１においてディジタル変調方式の非線形変調方式であると識別された受信信号が、２値を越える多値のＭ−ａｒｙ  ＦＳＫ（Ｍ−ａｒｙ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、２−ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＧＭＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）のいずれであるかを識別する回路である。
【００４０】
アナログ／ディジタル変調方式識別回路１は、受信信号より包絡線を検出する包絡線検出回路（第１の包絡線検出部）１１と、抽出された包絡線を特定時間積分後、その平均値を算出し、包絡線変動特性を抽出する包絡線変動判定回路（第１の包絡偏差判定部）１２とを含む。アナログ／ディジタル変調方式識別回路１はまた、受信信号からシンボルクロックを抽出するシンボルクロック抽出回路（第１のシンボルクロック抽出部）１４と、シンボルクロック抽出回路１４の出力よりシンボルクロックの有無を判定するシンボルクロック判定回路１５と、受信信号のスペクトラム波形を抽出し、その特徴（例えばスペクトラム形状）を分析するスペクトラム分析回路（第１のスペクトラム分析部）１６とを含む。アナログ／ディジタル変調方式識別回路１は更に、包絡線変動判定回路１２及びシンボルクロック判定回路１５による受信信号の特徴抽出結果と、スペクトラム分析回路１６による受信信号の分析結果とにより、受信信号が、アナログ変調方式、ディジタル変調方式の線形変調方式、ディジタル変調方式の非線形変調方式のいずれであるかを識別すると共に、それらの振り分けを行う変調方式判定回路（第１の変調方式判定部）１３を有している。
【００４１】
なお、シンボルクロック抽出回路１４は、ディジタル変調方式による線形変調方式のシンボルクロックを抽出する機能と、ディジタル変調方式による非線形変調方式のシンボルクロックを抽出する機能とを有する。
【００４２】
アナログ変調方式識別回路２は、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１にて、アナログ変調方式と識別された受信信号が入力される。アナログ変調方式識別回路２は、入力された受信信号の搬送波を抽出する搬送波抽出回路２１と、入力された受信信号のスペクトラムのサイドバンドスペクトルの対称性を検出するサイドバンドスペクトラム検出回路２２と、入力された受信信号の信号帯域を検出し、受信信号のスペクトラム形状を分析する信号帯域検出回路２３とを含む。アナログ変調方式識別回路２はまた、入力された受信信号の包絡線変動が定包絡か否かを判定する包絡線検出回路（第２の包絡線検出部）２６、及び包絡線変動判定回路（第２の包絡線変動判定部）２７とを含む。アナログ変調方式識別回路２は更に、搬送波抽出回路２１、サイドバンドスペクトラム検出回路２２、信号帯域検出回路２３、及び包絡偏差判定回路２７からの受信信号の特徴抽出、分析結果から、受信信号がＡＭ変調方式、ＦＭ変調方式、それらのいずれとも判定できないｕｎｋｎｏｗｎ（不明）信号のいずれであるかを識別する変調方式判定回路（第２の変調方式判定部）２４を含む。アナログ変調方式識別回路２は更に、上記の各部における各判定制御処理の分岐の点（枝）を記憶し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号が入力された場合に、その分岐点に戻って再度異なる変調方式識別のための処理が実施されるようにｕｎｋｎｏｗｎ信号を切り替えるバックトラック回路（第１のバックトラック部）２５を有する。
【００４３】
ここで、バックトラック回路２５は、ｕｎｋｎｏｗｎ信号を判定処理の分岐点に戻した時、複数の候補があった場合には、その時点までの変調方式識別処理により得られた結果から最も可能性の高い候補を計算し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号に対する処理回路（枝）の切り替えを行う。
【００４４】
線形変調方式識別回路３には、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１にて識別されたディジタル変調方式のうちの線形変調方式による受信信号が入力される。線形変調方式識別回路３は、入力された受信信号からシンボルクロックを再生、抽出するシンボルクロック抽出回路（第２のシンボルクロック抽出部）３１と、抽出されたシンボルクロックに基づき受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出するリサンプリング回路（第１のリサンプリング部）３２と、シンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する振幅分布抽出回路（第１の振幅分布抽出部）３３と、振幅分布抽出回路３３の出力結果に基づいて１６ＱＡＭ及び１６値を超える多値のＭ−ａｒｙ  ＱＡＭの信号と、それ以外の信号とを識別すると共に、識別結果を振り分ける変調方式判定回路（第３の変調方式判定部）３４とを含む。線形変調方式識別回路３はまた、１６ＱＡＭ及びＭ−ａｒｙ  １６ＱＡＭ以外の信号であると識別された信号が入力されて、その変調方式を仮定して搬送波同期処理を実現する仮定搬送波同期処理回路３５と、奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布を抽出する振幅分布抽出回路（第２の振幅分布抽出部）３６と、仮定搬送波同期処理後の信号シンボルの収束位置と収束点の数と１シンボル毎の振幅分布から、変調方式がＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を超える多値のＭ−ａｒｙ  ＰＳＫ、あるいはこれらに該当しないｕｎｋｎｏｗｎ信号のいずれであるかを識別する変調方式判定回路（第４の変調方式判定部）３７とバックトラック回路（第２のバックトラック部）３８とを含む。バックトラック回路３８は、変調方式判定回路３７における各判定処理の分岐の点（枝）を記憶し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号が入力された場合に、その分岐点に戻って再度異なる変調方式識別のための処理が実施されるように信号を切り替える。
【００４５】
非線形変調方式識別回路４には、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１からディジタル変調方式の非線形変調方式であると識別された信号が入力される。非線形変調方式識別回路４は、入力された信号に対してＦＭ検波処理を行うＦＭ検波回路４１と、その出力からシンボルクロックを再生、抽出するシンボルクロック抽出回路（第３のシンボルクロック抽出部）４５と、抽出されたシンボルクロックに基づいて入力された信号のリサンプリング処理を実施するリサンプリング回路（第２のリサンプリング部）４２と、リサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布を抽出する振幅分布抽出回路（第４の振幅分布抽出部）４３と、振幅分布抽出回路４３の抽出結果に基づいて多値数判定を実施し、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ（但し、Ｍ≧３）とそれ以外の信号とを識別すると共にこれらを振り分ける変調方式判定回路（第５の変調方式判定部）４４とを含む。非線形変調方式識別回路４はまた、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ以外の信号であると識別された信号に対し、シンボルクロック抽出回路４５にて抽出されたシンボルクロックに基づいて入力された信号の変調指数を検出する変調指数検出回路４６と、検出された変調指数より２−ＦＳＫとそれ以外の信号とを識別すると共に、これらを振り分ける変調方式判定回路（第６の変調方式判定部）４７とを含む。非線形変調方式識別回路は更に、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ以外の変調方式の信号であると識別された信号の時間軸での符号間干渉を分析する符号間干渉分析回路４８と、上記の信号のスペクトラム分析を行い、周波数軸での符号間干渉を分析するスペクトラム分析回路（第２のスペクトラム分析部）４９と、符号間干渉分析回路４８及びスペクトラム分析回路４９からの特徴抽出、分析結果に基づいて、ＭＳＫ及びＧＭＳＫと、そのいずれであるとも判断できないｕｎｋｎｏｗｎ（不明）信号とを識別すると共に、これらをれ振り分ける変調方式判定回路（第７の変調方式判定部）５０と、バックトラック回路（第３のバックトラック部）５１とを有する。バックトラック回路５１は、変調方式判定回路５０における各判定処理の分岐の点（枝）を記憶し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号が入力された場合に、その分岐点に戻って再度異なる変調方式識別のための処理が実施されるようにｕｎｋｎｏｗｎ信号を切り替える。
【００４６】
尚、前に述べたように、バックトラック回路５１は、ｕｎｋｎｏｗｎ信号を判定処理の点に戻した時、複数の候補があった場合には、その時点まで変調方式識別処理により得られた結果から最も可能性の高い候補を計算し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号に対する処理回路（枝）の切り替えを行う。
【００４７】
次に、図１と図２〜図１０を参照して、本実施の形態の動作について詳細に説明する。受信信号は、包絡線検出回路１１にて受信信号の包絡線（振幅値）Ｘｊが算出される。これは、同相チャネルをＩ、直交チャネルをＱとすると、以下の式（１）のように表される。ここでｊは時間の変数であり、Ｘｊはある時間ｊでの受信信号の包絡線（振幅値）を示す。
【００４８】
Ｘｊ＝（Ｉ２＋Ｑ２）１／２        （１）
包絡線変動判定回路１２は、Ｘｊ特定時間観測して包絡線の平均μ及び標準偏差σを求める。これは以下の数１（式２）、数２（式３）のように表せる。
【００４９】
【数１】
0003576880.tif 000002
【数２】
0003576880.tif 000003
受信信号の包絡線変動特性は、μとσの比であるσ／μにより抽出可能であり、受信信号が線形変調方式系の信号の場合、σ／μは０に等しくなく、包絡線変動有りとなる。一方、受信信号が非線形変調方式系の信号の場合、σ／μは０に略等しくなり、包絡線変動無しとなる。
【００５０】
ここで、受信信号は電波伝搬時、フェージングの影響を受けている可能性があるが、本発明ではその影響も検討し、対応している。具体的には、通信装置が移動しているものとし、搬送波周波数１．５ＧＨｚ、通信装置の移動速度を５０ｋｍと仮定すると、受信装置のフェージングピッチは６９Ｈｚとなり、１秒間に約７０回の受信強度の変動、すなわち包絡線の変動が生ずる。しかし、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）を例にとると、その変調方式は線形変調方式（包絡変調有）によるπ／４−ｓｈｉｆｔ  ＤＱＰＳＫ、変調速度は１９２ｋｓｙｍｂｏｌ／ｓであり、フェージングピッチの約３０００倍の速度で包絡線変動を繰り返す。本発明では、図２に示すように、変調方式識別に使用するデータの時間ｔを短くすることでフェージングによる影響を軽減している。この時間ｔはフェージングピッチに比べて無視できる程度の値である。また、非線形変調方式（定包絡変調方式）の場合も同様に、フェージングの影響を軽減できる。すなわち、短時間のデータを使用することで、包絡線変動の有無を判定する際の影響を削除している。
【００５１】
シンボルクロック抽出回路１４では、受信信号に対し、ディジタル変調方式の線形変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、Ｍ−ａｒｙ  ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、Ｍ−ａｒｙ  ＱＡＭ）、及び非線形変調方式（Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫ）の両変調方式に対するシンボルクロック抽出処理が実施される。シンボルクロック抽出結果は、シンボルクロック判定回路１５にてシンボルクロックの有無が判定される。
【００５２】
ここで、ディジタル変調方式の場合、シンボルクロックが必ず存在し、シンボルクロック抽出処理により、シンボル速度に応じた値（一定値）が得られる。一方、アナログ変調方式の場合、シンボルクロックが存在せず、シンボルクロック抽出回路１４の出力は時間とともに大きく値が変動する。これはシンボルクロックとして出力される信号が、源信号である音声などのアナログ信号そのものの影響を受けるためである。シンボルクロック判定回路１５は、シンボルクロックの分布特性よりシンボルクロックの有無を判定する。
【００５３】
スペクトラム分析回路１６では、復調される前の変調信号のスペクトラム形状の分析を実施する。スペクトラム形状は変調方式毎に固有の特徴を有しており、スペクトラム形状から変調方式識別の分析が可能である。変調方式判定回路１３では、包絡線変動抽出回路１２とシンボルクロック判定回路１５と、スペクトラム分析回路１６の複数の特徴抽出結果を基に、アナログ変調方式とディジタル変調方式による線形変調方式及び非線形変調方式を識別する。変調方式判定回路１３は、アナログ変調方式の信号はアナログ変調方式識別回路２に、ディジタル変調方式による線形変調方式の信号は線形変調方式識別回路３に、ディジタル変調方式による非線形変調方式の信号は非線形変調方式識別回路４にそれぞれ出力する。
【００５４】
具体的には、変調方式判定回路１３は、抽出された受信信号の特徴と、図３に示す変調信号の有する特徴とを照合することで識別を実施する。第一に、アナログ変調方式とディジタル変調方式（線形変調方式、非線形変調方式を含む）の識別は、シンボルクロックの有無により識別可能である。すなわち、シンボルクロック無しの場合にはアナログ変調方式、シンボルクロック有りの場合にはディジタル変調方式となる。これは前述の通り、ディジタル変調方式では特定のシンボルクロックタイミングに同調して、情報信号の変調が実施されるためである。
【００５５】
第二に、受信信号の包絡線変動を観測することで、線形変調方式と非線形変調方式の識別が可能である。線形変調方式は、その包絡線が変動する特徴を有し、ＡＭ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、Ｍ−ａｒｙ  ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、Ｍ−ａｒｙ  ＱＡＭ  はこれに該当する。一方、非線形変調方式は、その包絡線変動が一定である特徴を有し、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫがこれに該当する。従って、包絡線変動を分析することで、線形変調方式、非線形変調方式の識別が可能である。
【００５６】
第三に、受信信号のスペクトラム形状により、ＡＭ変調方式、線形変調方式、非線形変調方式の識別が可能である。例えば、図４（ａ）に示すように、ＡＭ変調方式は、搬送波スペクトラムと搬送波スペクトラムに対し対象な２つのサイドバンドスペクトラムを有するという特徴を有する。一方、図４（ｂ）に示すように、線形変調方式は信号帯域が制限された帯域制限型スペクトラムを有し、急激にスペクトラムが減衰するという特徴を有する。他方、図４（ｃ）に示すように、非線形変調方式では、線形変調方式の特徴とは異なり、スペクトラムが周波数の離調にともない、だらだらと減衰するという特徴を有する。
【００５７】
変調方式判定回路１３では、前述のような特徴を基に、受信信号がアナログ変調方式、ディジタル変調方式の線形変調方式、ディジタル変調方式の非線形変調方式のいずれであるかを識別し、識別結果に対応する次段の識別回路へ受信信号を出力する。上記のように、変調方式判定回路１３は、受信信号から得られる複数の特徴の抽出結果を使用し、高精度で変調方式の判定を実施することを特徴の一つとしている。また、変調方式判定回路１３は、複数の特徴の抽出結果に対し、あらかじめ試験信号を用いた試験を実施し、この試験結果より、変調方式の識別精度を向上させるための重み（Ｗｅｉｇｈｔ）を複数の特徴抽出結果に付加しておくようにして、変調方式の識別を実施するようにしている。
【００５８】
次に、変調方式識別回路１３により識別された受信信号は、アナログ変調方式識別回路２、線形変調方式識別回路３、非線形変調方式識別回路４のいずれかに入力される。
【００５９】
受信信号がアナログ変調方式であると識別された場合、受信信号はアナログ変調方式識別回路２に入力され、ＡＭとＦＭとの識別が実施される。識別処理は、図５に示すＡＭ及びＦＭの有する特徴を抽出することにより実施される。具体的には、ＡＭとＦＭの短時間スペクトラム波形を比較した場合、ＡＭでは搬送波成分を有すると共に、対称な２つのサイドバンドスペクトラムを有する。一方、ＦＭは非対称なスペクトラムを有する。また、信号帯域幅は一般的にＡＭの方がＦＭより狭帯域である。これは、ＡＭは情報信号により直接変調を行う変調方式であるため、情報信号の帯域幅が直接、信号帯域幅となるためであり、情報信号をＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）の入力信号として周波数変調を行うＦＭとは異なる。
【００６０】
参考のために、ＦＭのスペクトラム波形の算出式を以下の式（４）に示すが、ｎ次の第一種ベッセル関数により、一般的にはＦＭは無限の周波数を含んでいる。
【００６１】
0003576880.tif 000004
但し、Ｊｎ（ｍｆ）はｎ次の第１種ベッセル関数、ｍｆは変調指数、ωｍは情報信号の角周波数、ωｃは搬送波周波数である。
【００６２】
他に、包絡線変動特性は、ＡＭでは、情報信号に依存して包絡線が変動するのに対し、ＦＭでは包絡線変動を有しない定包絡である。
【００６３】
これらの特徴を抽出するために、第一に、搬送波抽出回路２１により入力信号の搬送波成分の有無が検出される。第二に、入力信号は、サイドバンドスペクトラム検出回路２２により搬送波周波数を中心として正、負、両方向のスペクトラム対称性が検出される。第三に、信号帯域検出回路２３により、入力信号の信号帯域幅が検出されると共に、信号スペクトラムの拡散度が検出される。ここで、図５に示したように、ＡＭではスペクトラムが搬送波の近傍に集中するのに対し、ＦＭでは広帯域の占有帯域を有する拡散スペクトラムとなる。このような観点から、信号帯域検出回路２３は、信号スペクトラムが拡散スペクトラムか否かの判定を実施する。第四に、包絡線検出回路２６及び包絡線変動判定回路２７は、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１における包絡線検出回路１１及び包絡線変動判定回路１２と同一であり、入力信号の包絡線を検出後、その包絡線変動を求めることで包絡線変動の有無の検出を行う。
【００６４】
変調方式判定回路２４は、入力信号から得られた複数の特徴抽出結果と図５に示すアルゴリズムを比較し、入力信号がＡＭ、ＦＭ、これらの変調方式のいずれとも識別できないｕｎｋｎｏｗｎ（不明）信号のいずれであるかの識別を行う。ここで、変調方式判定回路２４は、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１における変調方式判定回路１３と同様に複数の判定パラメータを用いることで識別精度を向上させていると共に、変調方式判定回路２４に入力される複数の特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで更なる識別精度の向上を図るようにしている。なお、重み付け係数は、あらかじめ試験信号を用いた試験で最適に動作するように調整した結果より求める。ＡＭ変調方式あるいはＦＭ変調方式と識別された受信信号は、その識別結果が出力される。
【００６５】
一方、ｕｎｋｎｏｗｎと識別された信号は、バックトラック回路２５に入力される。バックトラック回路２５は、上記の各判定処理の分岐の点（枝）を記憶しており、ｕｎｋｎｏｗｎ信号が入力された場合に、その分岐点に戻って再度異なる変調方式識別のための処理が実施されるように信号を切り替える。ここで、ｕｎｋｎｏｗｎ信号がバックトラック回路２５により判定処理の点に戻された時、複数の候補があった場合には、その時点まで変調方式識別処理により得られた結果から最も可能性の高い候補を計算し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号を切り替える。具体的には、アナログ変調識別処理で識別できなかった受信信号に対し、線形変調方式識別回路３、又は非線形変調方式識別回路４に受信信号を切り替えるか、または再度、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１でアナログ／ディジタル変調識別処理を実施する。
【００６６】
アナログ／ディジタル変調方式識別回路１にて、ディジタル変調方式の線形変調方式と識別された受信信号は、線形変調方式識別回路３に入力される。ここでは、第一に、シンボルクロック抽出回路３１にて受信信号のシンボルクロックが抽出される。リサンプリング回路３２は、シンボルクロック抽出回路３１により抽出されたシンボルクロックに基づき、受信信号のリサンプリング処理が行われ、信号（情報）シンボルが抽出される。信号シンボルは、キャリア同期処理が行われていないため信号のシンボル回転が生じるものの、抽出された信号シンボルは図６に示すような変調方式固有の収束特性を有する。
【００６７】
すなわち、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫはそれぞれ、単一の円周上に信号シンボルが収束する。ここで、Ｍ−ａｒｙ  ＰＳＫは８値を超える多値のＰＳＫを示すが、そのシンボルは単一の円周上に収束するのは同じである。これに対し、図６（ｅ）に示すように、１６ＱＡＭは異なる三つの円周上に信号シンボルが収束する。また、１６ＱＡＭのシンボルベクトル半径振幅分布確率Ｐ（ｘ）は、シンボルベクトル半径を短い方からγ１、γ２、γ３とすると、図７（ａ）に示すように、１：２：１となる。従って、振幅分布抽出回路３３によりリサンプリング回路３２の出力を用いて、信号原点からシンボルベクトル半径を測定し、更に変調方式判定回路３４にて信号シンボルベクトル半径の数と、その振幅分布確率を分析することにより、１６ＱＡＭとそれ以外の信号との識別が可能である。ここで、１６値を超えるＭ−ａｒｙ  ＱＡＭに対しＭ＝６４を例に考えると、リサンプリング波のシンボルベクトル半径の振幅分布確率Ｐ（ｘ）は、図７の（ｂ）となる。
【００６８】
ここで、図７（ａ）と図７（ｂ）からも明らかなように、ＱＡＭではその多値数によりシンボルベクトル半径の数と振幅比、及び振幅分布確率は異なる。具体的には、前述の通り、１６ＱＡＭではシンボルベクトル半径の数は３で、シンボルベクトル半径を短い方からγ１、γ２、γ３とすると、その半径の比はγ１：γ２：γ３＝√２：√１０：３√２、振幅分布確率は小さい方よりＰ１（Ｘ）、Ｐ２（Ｘ）、Ｐ３（Ｘ）＝１：２：１となる。一方、６４ＱＡＭではその半径の比はγ１：γ２：γ３：γ４：γ６：γ７：γ８：γ９＝√２：√１０：３√２：√２６：√３４：５√２：√５８：√７４：７√２、振幅分布確率は小さい方からＰ１（ｘ）：Ｐ２（ｘ）：Ｐ３（ｘ）：Ｐ４（ｘ）：Ｐ５（ｘ）：Ｐ６（ｘ）：Ｐ７（ｘ）：Ｐ８（ｘ）：Ｐ９（ｘ）＝１：２：１：２：２：３：２：２：１となる。すなわち、ＱＡＭでは多値数により特徴が異なりその識別が可能である。
【００６９】
変調方式判定回路３４にて、１６ＱＡＭ及びＭ−ａｒｙ  ＱＡＭと識別された受信信号は、識別結果が出力される。一方、１６ＱＡＭ及びＭ−ａｒｙ  ＱＡＭ以外の変調方式と識別された信号は、仮定搬送波同期処理回路３５に入力される。前述の通り、入力された受信信号は搬送波同期処理が実施されていないため、信号シンボルに回転が加わっている。ここで、図６に示すように、線形変調方式では搬送波同期処理後の信号シンボルの収束位置及び収束点の数は変調方式に応じて異なる。従って、受信信号の信号回転を搬送波同期処理により停止できれば、１６ＱＡＭ及びＭ−ａｒｙ  ＱＡＭ以外の残された変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、Ｍ−ａｒｙ  ＰＳＫ）の識別処理が可能となる。このような搬送波同期処理を実施するのが仮定搬送波同期処理回路３５である。具体的には、仮定搬送波同期処理回路３５は、変調方式が不明な受信信号に対して、その受信信号を特定の変調方式であると仮定し、搬送波同期処理を実施する。
【００７０】
ここで、本形態の搬送波同期処理は、最も多値数の高い信号を仮定することで、その他の変調方式の信号に対してもキャリア同期の確立を可能とすることを特徴としている。例として、最大多数値が８であるとした場合、変調方式が不明である受信信号に対し８−ＰＳＫの信号が受信されたと仮定し、搬送波同期処理を実施することで搬送波同期が確立される。
【００７１】
図６を参照し、その原理をより詳細に説明する。
【００７２】
図６より明らかなように、８−ＰＳＫの信号シンボルの収束点は、その他の変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ）の信号シンボルの収束点を含んでいる。これは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫが８−ＰＳＫの一部と考えられることを意味する。本形態では、この特徴に注目し、搬送波同期処理を可能とする。すなわち、他の変調方式のシンボル収束点を含む多値のＭ−ａｒｙ  ＰＳＫにより同期処理が可能である。
【００７３】
上記の特徴により、仮定同期処理回路３５によりキャリア同期処理が確立された信号は、信号シンボル収束位置及びその数からＢＰＳＫとＱＰＳＫの識別が可能となる。一方、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫと８−ＰＳＫの信号シンボルの収束位置及び収束点の数は同一である。しかし、ある時間の信号シンボル位置を奇数番目、次に遷移した先の信号シンボルの位置を偶数番目とすると、図８（ａ）に示すように、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫの、信号シンボルの１シンボル毎の遷移が可能な信号シンボル収束点の数は４であり、かつ、そのシンボル収束位置は、奇数番目と偶数番目で異なるという特徴を有する。一方、８−ＰＳＫでは、図８（ｂ）に示すように、信号シンボルの１シンボル毎の遷移が可能な信号シンボル収束点の数は８であり、かつ、そのシンボル収束位置は、奇数／偶数番目で異なるような特徴を有しない。従って、キャリア同期処理後の信号を、奇数番目と偶数番目とに分け、その振幅分布特性を抽出すると、図９のようになる。ここで、横軸は信号のラジアン角度（Ａｎｇｌｅ）、縦軸は信号の発生確率を示す。
【００７４】
前述の通り、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫでは、奇数番目、偶数番目のシンボル毎の信号シンボル収束点の数は４であり、かつ、収束位置は異なるが、８−ＰＳＫでは、奇数、偶数シンボル毎のシンボル収束点は常に８であり、シンボル収束位置は同じであることが分かる。このような特徴を利用することで、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫと８−ＰＳＫとの識別が可能となる。このような識別処理を実施するのが、振幅分布抽出回路３６である。振幅分布抽出回路３６は、入力された受信信号の信号シンボルを奇数番目と偶数番目に分け、１信号シンボル毎の振幅分布特徴抽出処理を実施する。
【００７５】
以上のようなアルゴリズムに基づく仮定同期処理回路３５及び振幅分布抽出回路３６の特徴抽出、分析結果より、変調方式判定回路３７は、受信信号がＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、及びこれを超える多値のＭ−ａｒｙ  ＰＳＫと、これらの変調方式に該当しないｕｎｋｎｏｗｎ（不明）信号のいずれであるかの識別を行う。尚、この際、変調方式判定回路３７では、前に述べた変調方式判定回路１３及び変調方式判定回路２４と同様に、複数の判定パラメータを用いることで識別精度を向上させていると共に、変調方式判定回路３７に入力される複数の特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで更なる識別精度の向上を図っている。なお、重み付け係数についても、前に述べたように、あらかじめ試験信号を用いた試験で最適に動作するように調整した結果より求める。
【００７６】
ここで、前述の変調方式が不明な場合に、変調方式識別対象の信号シンボル収束点を全て含むような変調方式により変調方式を仮定し、キャリア同期処理を実施し、入力信号の信号回転を停止後、そのシンボル収束位置及びシンボル収束点の数から変調方式を特定する仮定同期処理は本形態の特徴の一つである。更には、１シンボル毎に、振幅分布特性を抽出し、シンボル収束位置及びシンボル収束点の数から変調方式を識別することも特徴である。
【００７７】
変調方式判定回路３７にて、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、Ｍ−ａｒｙ  ＰＳＫのいずれかに識別された受信信号は、識別結果が出力される。一方、  ｕｎｋｎｏｗｎ信号と識別された信号は、バックトラック回路３８に入力される。バックトラック回路３８は、バックトラック回路２５と同様に、各判定処理の分岐の点（枝）を記憶しており、ｕｎｋｎｏｗｎ信号が入力した場合に、その分岐点に戻って再度異なる処理が実施されるように入力信号を切り替える。ここで、バックトラック回路３８は、ｕｎｋｎｏｗｎ信号を判定処理の点に戻した時、複数の候補があった場合には、その時点まで変調方式識別処理により得られた結果から最も可能性の高い候補を計算し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号を切り替える。
【００７８】
アナログ／ディジタル変調方式識別回路１により、ディジタル変調方式の非線形変調方式と識別された受信信号は、非線形変調方式識別回路４に入力される。入力された受信信号は、第一に、ＦＭ検波回路４１によりＦＭ検波処理が実施される。ここで、ＦＭ検波処理後の出力は、変調（情報）信号そのものであり、非線形変調方式では情報信号を入力信号とし、一般的にはＶＣＯを使用して周波数情報に変換するため、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ信号（但し、Ｍ≧３）では、Ｍ個の周波数を変調に使用し、２−ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＧＭＳＫは２周波数を変調に使用する。
【００７９】
図１０（ａ）に、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫの矩形信号を情報信号とする変調信号のＦＭ検波例を示し、図１０（ｂ）には２−ＦＳＫ、ＭＳＫの矩形信号を情報信号とする変調信号のＦＭ検波例を示す。明らかに、使用される周波数の数が異なっていることが分かる。従って、前述の通り、ＦＭ検波出力の振幅分布を求めることにより、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ信号（Ｍ≧３）と、それ以外の信号の識別が可能である。
【００８０】
具体的には、シンボルクロック抽出回路４５によりＦＭ検波出力信号からシンボルクロック信号を抽出する。リサンプリング回路４２は、シンボルクロック抽出回路４５からのシンボルクロックを用いて入力信号から信号シンボルを抽出する。振幅分布抽出回路４３は、抽出された信号シンボルからシンボル毎の位相偏移量より周波数を求め、その周波数信号の振幅分布を抽出する。変調方式判定回路４４では、振幅分布抽出回路４３にて抽出された分布特性より多値数を判定し、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ（Ｍ≧３）とそれ以外の信号とを識別する。Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ信号と識別された受信信号は、その識別結果が出力される。
【００８１】
一方、Ｍ−ａｒｙ  ＦＳＫ以外の変調方式の信号であると識別された受信信号は、変調指数検出回路４６に入力される。変調指数検出回路４６は、シンボルクロック抽出回路４５で抽出されたシンボルクロック（例えばＴ［ｓｙｍｂｏｌ／ｓ］）と、振幅分布抽出回路４３において周波数分布分析により得られたたマーク信号周波数ｆＭと、スペース信号の周波数ｆＳとから、以下の数３（式（５））により最大変調指数ｈを算出する。
【００８２】
【数３】
0003576880.tif 000005
ここで、一般にＦＳＫの変調指数は任意であるが、ＭＳＫ、ＧＭＳＫは信号の直交条件の限界であるｈ＝０．５まで変調指数を小さくした変調方式である。従って、変調方式判定回路４７では、変調指数検出回路４６により抽出された変調指数の値がｈ＝０．５か否かを判定することで、ＦＳＫとそれ以外の信号とを識別可能である。この結果、ＦＳＫと識別された受信信号は識別結果が出力される。
【００８３】
他方、ＦＳＫ以外の変調方式の信号と識別された受信信号は、符号間干渉分析回路４８及びスペクトラム分析回路４９に入力される。符号間干渉分析回路４８は、時間軸での、受信信号の符号間干渉の有無を検出することにより、受信信号がＧＭＳＫ信号か否かを判定する。具体的には、ＧＭＳＫではガウスフィルタを用い、情報信号であるＮＲＺ符号のスペクトラムをガウス分布形関数のスペクトラムに整形するため、ある時点の信号シンボルは、ある時点の過去及びその時点より先の信号シンボルによる符号間干渉を受ける。
【００８４】
ここで、ガウスフィルタのインパルス応答ｈ（ｔ）は、以下の数４（式（６））により求まる。
【００８５】
【数４】
0003576880.tif 000006
符号間干渉の影響は、前述の通りその時点より過去の時点及び、その時点より先のシンボルの影響を受ける。例として、ある時点（ａｋ）の符号間干渉の影響ｇ（ｔ）は、過去の１シンボル（ａｋ−１）と次の１シンボル（ａｋ＋１）による影響を受けると仮定し、符号の反転による影響を無視すれば
0003576880.tif 000007
の▲１▼〜▲３▼３つの組み合わせとなる。但し、▲１▼情報シンボルとして「１」を連送、▲２▼情報シンボルとして「−１」−「１」−「１」を連送、▲３▼情報シンボルとして「−１」−「１」−「−１」を連送、である。
【００８６】
この場合の符号間干渉の影響は、以下の数５（式（７）のように計算可能である。
【００８７】
【数５】
0003576880.tif 000008
従って、符号間干渉分析回路４８において、受信信号に対し、前述の通りの手法により算出した符号間干渉量を照合することにより、時間軸での、受信信号の符号間干渉の有無を判定可能である。
【００８８】
一方、スペクトラム分析回路４９は、入力された受信信号に対して、スペクトラム分析を実施し、そのスペクトラム形状よりＢｂＴを算出する。ここで、Ｂｂは信号の３ｄＢ帯域幅、Ｔはシンボルクロック時間である。一般に、ＭＳＫのＢｂＴは無限大であるが、ＧＭＳＫはガウスフィルタによる帯域制限を受けるため定数値となる。従って、スペクトラム分析回路４９は、ＢｂＴをスペクトラム形状より算出し、照合することで符号間干渉の有無を判定する。
【００８９】
変調方式判定回路５０は、符号間干渉分析回路４８及びスペクトラム分析回路４９の特徴抽出、分析結果に基づき、符号間干渉がガウスフィルタの特性によると認められる場合は、受信信号に対し、ＧＭＳＫであるとの識別を行い、一方符号間干渉が認められない場合にはＭＳＫであるとの識別結果を出力する。また、変調方式判定回路５０は、符号間干渉がガウスフィルタの特性によらないなどのＭＳＫとＧＭＳＫのどちらにも識別できない場合は、ｕｎｋｎｏｗｎ信号（不明）と識別する。尚、この際、変調方式判定回路５０では、変調方式判定回路１３、変調方式判定回路２４、変調方式判定回路３７と同様に、複数の判定パラメータを用いることで識別精度を向上させていると共に、変調方式判定回路５０に入力される複数の特徴抽出結果に対し、重み付け処理を実施することで更なる識別精度の向上を図っている。勿論、重み付け係数は、前に述べたように、試験信号を用いた試験で最適に動作するように調整した結果より求める。
【００９０】
ここで、ＭＳＫ、ＧＭＳＫと識別された信号はその識別結果が出力され、ｕｎｋｎｏｗｎ信号と識別された信号は、バックトラック回路５１に入力される。バックトラック回路５１は、前述のバックトラック回路と同様に、各判定処理の分岐の点（枝）を記憶しており、ｕｎｋｎｏｗｎ信号が入力した場合に、その分岐点に戻って再度異なる変調識別のための処理が実施されるように信号を切り替える。そして、ｕｎｋｎｏｗｎ信号がバックトラックにより判定処理の点に戻された時、複数の候補があった場合には、その時点まで変調方式識別処理により得られた結果から最も可能性の高い候補が計算され、ｕｎｋｎｏｗｎ信号が切り替えられる。
【００９１】
尚、前述までの変調方式識別処理と特徴抽出処理と分析処理において、ＡＩ手法（ニューラルネットワーク手法、エキスパートシステム、ファジー手法、ＧＡ手法等）を単独又は複数組み合わせて判定処理を実施することで、高精度の識別処理を実現することもできる。
【００９２】
以上、前述の通りの動作により、全く未知の通信諸元の通信波が受信された場合であっても、その変調方式を自動的に識別可能となる。
【００９３】
【発明の他の実施の形態】
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。図１１を参照して、本発明の第二の実施の形態では、同調誤差補正回路６が図１に示された第一の実施の形態の構成に追加されている。同調誤差補正回路６を除く他の構成要素は、第一の実施の形態とまったく同じであるので詳しい説明は省略する。
【００９４】
第一の実施の形態では、未知の通信諸元の通信波を受信した場合に、その変調方式の識別に際し、受信信号の周波数が完全に同調されている必要がある。仮に、同調が不十分な場合には、その識別精度に影響が生じることが考えられる。この問題を解決するために同調誤差補正回路６が設けられている。同調誤差補正回路６は、スペクトラム分析回路（第３のスペクトラム分析部）６１と周波数補正回路６２とからなる。
【００９５】
具体的には、スペクトラム分析回路６１により、受信信号のスペクトラム抽出、及び分析を行い、受信信号の中心周波数、または搬送波周波数を検出する。その後、検出された中心周波数より周波数補正回路６２が同調誤差を検出し、誤差補正を実施する。ここで、スペクトラム分析にはＦＦＴなどの手法を採用し、複数回のＦＦＴ演算結果より、受信信号の中心周波数を算出する。このように、複数回の演算結果を利用し、検出精度の向上を図ることは本形態の特徴の一つである。尚、周波数補正には、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）などの使用が考えられる。
【００９６】
以上のように、同調誤差補正回路６１を追加することにより、自動的に受信信号の同調誤差を検出、補正することが可能となり、識別精度の向上を実現することができる。
【００９７】
また、本第二の実施の形態では、受信信号が他の信号に切り替わり、周波数が変化した場合であっても、周波数の変化に柔軟に追従できるという効果も有する。
【００９８】
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。図１２を参照して、本発明の第三の実施の形態は、記憶回路７が図１に示された第一の実施の形態の構成に追加されている。すなわち、バックトラック回路２５、３８、５１にそれぞれ、記憶回路７（第１〜第３の記憶部）が接続されている。
【００９９】
本形態における各バックトラック回路は、ｕｎｋｎｏｗｎと識別された信号が入力されると、対象とする変調方式以外の信号であることを認識し、各種分析により得られた受信信号の特徴抽出、分析結果（通信諸元を含む）を記憶回路７に記憶し、自己再生型のデータベースを構築する。本形態はまた、バックトラック回路により、他の判定処理に切り替えられた受信信号の識別処理結果を記憶回路７に記憶することにより、データベースに追加するという特徴を有する。これにより、バックトラック回路に再度ｕｎｋｎｏｗｎな信号が入力された場合、記憶回路７の情報と照合することで最適な識別処理を提供し、ｕｎｋｎｏｗｎ（不明）でありながら、あたかも既に対象とされている信号と同等の識別処理を実施することができる。他に、対応可能な信号種類を増加させると共に、処理の効率化（演算量の軽減）を可能とするという効果を奏する。
【０１００】
なお、本第三の実施の形態は、第二の実施の形態と組み合わせて使用することが可能であることは言うまでもない。
【０１０１】
次に、本発明の第四の実施の形態について説明する。図１３を参照して、本発明の第四の実施の形態は、諸元記憶回路８が図１に示された第一の実施の形態の構成に追加されている。すなわち、非線形変調方式識別回路４におけるシンボルクロック抽出回路４５、変調指数検出回路４６にそれぞれ、諸元記憶回路８が接続されると共に、符号間干渉分析回路４８、スペクトラム分析回路４９に共通に諸元記憶回路８が接続される。
【０１０２】
諸元記憶回路８は、受信信号の各種特徴抽出回路の内、受信信号を復調するのに必要な諸元、例えばディジタル変調方式では、シンボルクロックレート、変調指数、フィルタパラメータ等を記憶する回路であり、変調方式判定結果と合わせ、その結果を受信機に対し出力することで受信信号の復調処理を可能とする。その結果、本形態では、変調方式の識別だけでなく、受信信号の復調処理を可能にするという新しい効果を有する。また、諸元記憶回路８に、通信サービスの諸元（例えばＰＨＳなら変調方式π／４−ｓｆｉｆｔ  ＤＱＰＳＫ、変調速度１９２ｋｓｙｍｂｏｌ／ｓ、フィルタ  ロールオフフィルタ、フィルタ係数０．５など）をあらかじめ記憶させておくことで、変調識別処理結果のみならず、通信サービスの特定も可能となるという新しい効果を有する。なお、この際に、すべての通信諸元が合致しなくてもその可能性を算出し、しきい値以上の場合に、当該サービスと特定するという機能を持たせることができる。
【０１０３】
ここで、復調処理は、ソフトウェア受信装置を用いることで同一の装置にて実現することが可能である。
【０１０４】
勿論、本第四の実施の形態は、第二、第三の実施の形態と組み合わせて使用することが可能である。
【０１０５】
次に、本発明の第五の実施の形態について説明する。図１４を参照して、本発明の第五の実施の形態は、バックトラック回路（第４のバックトラック部）１７と記憶回路（第４の記憶部）１８が、図１に示された第一の実施の形態の構成に追加されている。すなわち、変調方式判定回路１３にバックトラック回路１７と記憶回路１８とが接続されている。
【０１０６】
第一の実施の形態は、アナログ／ディジタル変調波のどちらかに受信信号を識別可能であるとの前提から構成されており、そのどちらにも識別されない場合、処理がハングアップするという可能性がある。バックトラック回路１７は、アナログ／ディジタルのいずれとも識別できない場合に、受信信号が入力される。記憶回路１８には、バックトラック回路１７によりアナログ／ディジタル変調方式識別回路１にて抽出、分析された信号諸元が記憶され、次に同じ信号が入力した際の照合のためのデータとなる。一方、バックトラック回路１７は、アナログ変調方式識別回路２、線形変調方式識別回路３、非線形変調方式識別回路４に受信信号を入力し、受信信号の特徴抽出、分析処理を実施し、その結果を記憶回路１８に記憶する。
【０１０７】
記憶回路１８に記憶されているデータと、受信信号の抽出、分析された信号諸元データとの照合が行われ、三つの変調方式、アナログ変調方式識別回路２、線形変調方式識別回路３、非線形変調方式識別回路４のいずれか、または複数の識別回路に受信信号が入力される。
【０１０８】
これにより、変調方式判定回路１３にて、識別ができない信号が再度入力した場合でも処理がバングアップすることなく、受信信号の抽出、分析された信号諸元データとの照合を行うことで、ｕｎｋｎｏｗｎ信号への対応を可能とすると共に、あたかもあらかじめ登録された対応可能な信号としての処理を提供可能であるという効果を奏する。
【０１０９】
また、本処理により、対応可能な信号の種類も増やすことが可能であるという効果を奏する。
【０１１０】
なお、本第五の実施の形態は、第二、第三、第四の実施の形態と組み合わせて使用することが可能である。
【０１１１】
次に、上記の自動変調方式識別装置を用いた自動変調方式識別システムの実施例を、図１５を参照して説明する。図１５を参照すると、本システムは中間周波数（ＩＦ）のアナログ信号をディジタル信号へ量子化するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１０１と、量子化された中間周波数の信号をベースバンド帯域の複素信号に変換する直交変換処理と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）処理、及び二の間引き処理をするＨＢＦ（Ｈａｌｆ  Ｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）１０２と、同調周波数の誤差を補正するＮＣＯ型オシレータモジュール１０３と、データを一時的に記憶しＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）／ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０５へスムーズに信号を流すためのバッファ１０４と、実際に前述した変調方式識別処理を実施するＤＳＰ／ＣＰＵ１０５と、クロック信号発生器１０７と、そのクロック信号を内部分周し、各要素に供給するＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）１０６とからなる。
【０１１２】
次に、本システムの動作について、詳細に説明する。図１５において、前述の各実施の形態を機能を実現するのはＤＳＰ／ＣＰＵ１０５であり、ディジタル信号処理手法により全ての処理が実現される。ＤＳＰ／ＣＰＵ１０５は、実時間での処理を考慮した場合、複数の素子を用いたパラレルプロセッシングとなる。ＡＤＣ１０１は、ディジタル信号処理手法により、本実施例を実現するためにアンテナにより受信されたアナログ信号をディジタル信号に量子化する機能を持つ。
【０１１３】
但し、本実施例では、クロック信号発生器１０７の信号をＰＬＤ１０６により分周した信号を用い、量子化の際にアンダーサンプリング（バンドパスサンプリング）をすることで、量子化と合わせ入力信号のベースバンド付近の周波数への変換処理を実現している。
【０１１４】
ＨＢＦ１０２は、ＤＳＰ／ＣＰＵ１０５での演算量の軽減、及び本実施例において、信号の位相、周波数等の通信諸元を抽出する際に必要となる複素信号の抽出を目的に使用されている。ＨＢＦ１０２は、サンプリング周波数の１／４の周波数ダウンコンバート処理、ＬＰＦ処理、及び前述に伴い可能となる量子化信号の二つの間引き処理を実現する。
【０１１５】
ＮＣＯ型オシレータモジュール１０３は、ＤＳＰ／ＣＰＵ１０５と合わせ動作することで、本発明の第二の実施の形態に示した同調誤差補正回路６の機能を実現する。具体的には、受信信号のスペクトラム分析（スペクトラム分析回路６１の役割）をＤＳＰ／ＣＰＵ１０５により実施し、スペクトラム分析により得られた同調誤差の補正を、ＮＣＯ型オシレータモジュール１０３によりディジタル的に実現する。これにより、受信信号はベースバンド帯域の信号同調処理が実施された複素信号となる。バッファ１０４は、ＮＣＯ型オシレータモジュール１０３からの出力信号を一時的に記憶し、ＤＳＰ／ＣＰＵ１０５に対し、スムーズに信号を入力するための同期処理を行う。ＰＬＤ１０６は、各素子に適したクロックを、クロック信号発生器１０７のクロックを内部分周することで供給する。以上の構成とすることで、本実施例を実現可能である。
【０１１６】
特に、ディジタル信号処理手法を使用し、変調方式識別処理を一元的に実現すると共に、これを効率的に実施するためのハードウェア構成、及び信号処理手法が特徴となる。
【０１１７】
尚、ＤＳＰ／ＣＰＵ１０５に対して後述する識別処理動作を実行させるために、識別処理プログラムを記録した記録媒体１０８が備えられている。この記録媒体１０８は、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体で実現される。
【０１１８】
図１６は、記録媒体１０８に記録された識別処理プログラムによる自動変調方式識別処理動作の流れを示したフローチャート図である。識別処理プログラムは記録媒体１０８からＤＳＰ／ＣＰＵ１０５に読み込まれ、ＤＳＰ／ＣＰＵ１０５の動作を制御する。
【０１１９】
図１６を参照して、ステップＳ１では、アナログ／ディジタル変調方式識別回路１における包絡線検出回路１１、包絡偏差判定回路１２、シンボルクロック抽出回路１４、シンボルクロック判定回路１５、スペクトラム分析回路１６により受信信号に対する複数の特徴抽出及び分析処理が行われる。ステップＳ２では、抽出された複数の特徴及び分析結果に基づいて変調方式判定回路１３により、受信信号がアナログ変調方式、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式による非線形変調方式のいずれであるかの判定が行われる。
【０１２０】
ステップＳ２において受信信号がアナログ変調方式によるものであると判定された場合にはステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、アナログ変調方式識別回路２における搬送波抽出回路２１、サイドバンドスペクトラム検出回路２２、信号帯域検出回路２３、包絡線検出回路２６、及び包絡線変動判定回路２７により、受信信号に対する複数の特徴抽出及び分析処理が行われる。ステップＳ４では、抽出された複数の特徴及び分析結果に基づいて変調方式判定回路２４により、受信信号がＡＭ変調方式、ＦＭ変調方式のいずれであるかの判定が行われる。ステップＳ４において受信信号がＡＭ変調方式、ＦＭ変調方式のいずれでもないｕｎｋｎｏｗｎ信号であると判定された場合には、ステップＳ５に移行してバックトラック回路２５によるバックトラック処理が行われる。
【０１２１】
ステップＳ２において受信信号がディジタル変調方式による線形変調方式であると判定された場合にはステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、線形変調方式識別回路３におけるシンボルクロック抽出回路３１、リサンプリング回路３２によりシンボルクロックの抽出や信号シンボルの抽出を含むリサンプリング処理が行われる。続いて、ステップＳ７では振幅分布抽出回路３３により、シンボルベクトル半径を算出し、更にその振幅分布の特徴を抽出する処理が行われる。ステップＳ８では、抽出された振幅分布の特徴に基づいて変調方式判定回路３４が、受信信号は１６ＱＡＭ、及びＭ−ａｒｙ  ＱＡＭ、あるいはそれ以外の信号のいずれであるかの判定を行う。ステップＳ８において受信信号が１６ＱＡＭ、及びＭ−ａｒｙ  ＱＡＭ以外の線形変調信号であると判定された場合にはステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、仮定搬送波同期処理回路３５により変調方式を仮定して搬送波同期処理が行われる。続いて、ステップＳ１０では、振幅分布抽出回路３６により奇数番目の信号シンボルと偶数番目の信号シンボルの振幅分布を抽出する処理が行われる。ステップＳ１１では、抽出された振幅分布に基づいて変調方式判定回路３７が、受信信号はＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫのいずれであるかの判定処理を行う。ステップＳ１１において受信信号がＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、Ｍ−ａｒｙ  ＰＳＫのいずれでもないｕｎｋｎｏｗｎ信号であると判定された場合には、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、バックトラック回路３８によるバックトラック処理が行われる。
【０１２２】
ステップＳ２において受信信号がディジタル変調方式による非線形変調方式であると判定された場合にはステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、最初に、非線形変調方式識別回路４におけるＦＭ検波回路４１、シンボルクロック抽出回路４５、リサンプリング回路４２によりＦＭ検波、シンボルクロック抽出及びリサンプリング処理が行われる。続いて、ステップＳ１４では、振幅分布抽出回路４３により、リサンプリングされた信号から非線形変調方式における多値数判定のための振幅分布抽出処理が行われる。ステップＳ１５では、抽出された振幅分布に基づいて変調方式判定回路４４が多値数判定を行うことにより、受信信号がＭ−ａｒｙ  ＦＳＫであるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定が行われる。ステップＳ１５において受信信号がＭ−ａｒｙ  ＦＳＫ以外の信号であると判定された場合にはステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、シンボルクロック抽出回路４５において抽出されたシンボルクロックに基づいて変調指数検出回路４６により受信信号の変調指数が検出される。ステップＳ１７では、変調方式判定回路４７が、検出された変調指数に基づいて受信信号は２−ＦＳＫであるかあるいはそれ以外の信号であるかの判定を行う。受信信号が２−ＦＳＫ以外の信号であると判定された場合には、ステップＳ１８に移行して符号間干渉分析回路４８、スペクトラム分析回路４９により、時間軸での符号間干渉、周波数軸での符号間干渉が分析される。ステップＳ１９では、ステップＳ１８での分析結果により、変調方式判定回路５０が、受信信号はＭＳＫ、ＧＭＳＫ、あるいはｕｎｋｎｏｗｎ信号のいずれであるかの判定を行う。ステップＳ１９において受信信号がｕｎｋｎｏｗｎ信号であると判定された場合には、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、バックトラック回路５１によるバックトラック処理が行われる。
【０１２３】
次に、図２１を参照して、第六の実施の形態について説明する。本形態は、図１の第一の実施の形態の変形ともいえる。すなわち、本形態ではアナログ／ディジタル変調方式識別回路１における変調方式判定回路１３では、受信信号の包絡線、シンボルクロック、スペクトラム特性を用いることで、アナログ変調方式のＦＭ変調信号、ＡＭ変調信号をも識別可能であることに基づいている。この場合、ＦＭ変調信号、ＡＭ変調信号の識別精度は、図１のアナログ変調方式識別回路２に比べれば低いが、識別可能であることに変わりはない。勿論、本形態は前に述べた第二〜第五の実施の形態と組み合わせて使用することが可能であり、図１５に示された識別システムにも適用され得る。この場合、記録媒体１０８に記録される識別処理プログラムは、図１６に示されたステップＳ１〜Ｓ２０のうちのステップＳ２において受信信号がアナログ変調方式のＦＭ変調信号、アナログ変調方式のＡＭ変調信号、ディジタル変調方式による線形変調方式、ディジタル変調方式の非線形変調方式のいずれであるかの判定が行われる。そして、図１６のステップＳ３〜Ｓ５は省略され、図１６のステップＳ６〜Ｓ２０が本形態ではそれぞれステップＳ３〜Ｓ１７として実行される。
【０１２４】
図２２は、請求項１０、２３、５０に記載された本発明の第七の実施の形態を示す。図２２において、本形態では、線形変調方式識別回路３の構成が図１に示された第一の実施の形態の構成と異なる。具体的には、線形変調方式識別回路３は、受信信号からシンボルクロックを再生、抽出するシンボルクロック抽出回路３１と、抽出されたシンボルクロックに基づいて受信信号をリサンプリングし、情報が重畳された信号シンボルを抽出するリサンプリング回路３２と、リサンプリング回路３２の抽出結果からシンボルベクトル半径を算出し、その振幅分布を抽出する振幅分布抽出回路３３と、受信信号の振幅分布を分析する振幅分布抽出回路（第３の振幅分布抽出部）３９と、振幅分布抽出回路３３の抽出結果と振幅分布抽出回路３９の分析結果とに基づいて、１６ＱＡＭ、１６値を超える多値のＭ−ａｒｙ  ＱＡＭの信号、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８値を超える多値のＭ−ａｒｙ  ＰＳＫあるいはこれらに該当しないｕｎｋｎｏｗｎ信号のいずれであるかを識別する変調方式判定回路（第８の変調方式判定部、ただし後述の図２５の実施の形態に組み合わされる場合には、第４の変調方式判定部）３４’と、変調方式判定回路３４’における各判定処理の分岐の点（枝）を記憶し、ｕｎｋｎｏｗｎ信号であると識別された場合に、その分岐点に戻って再度異なる変調方式識別のための処理が実施されるように受信信号を切り替えるバックトラック回路３８（請求項１０、２３では第２のバックトラック部、請求項５０では第１のバックトラック部）とから構成されている。
【０１２５】
本形態における振幅分布抽出回路３９は、リサンプリングが実施される前の受信信号の振幅分布特性を分析する。リサンプリング前のシンボルベクトル半径の振幅分布特性は、図２３、図２４に示す通り、変調方式毎及び同じ変調方式でもその多値数により、固有の振幅分布特性を有している。すなわち、振幅分布特性より、ディジタル変調方式による線形変調方式の識別が可能である。より具体的な識別方法としては、あらかじめ変調方式判定回路３４’に対象とする変調方式毎に正規化された振幅分布波形を用意しておき、これを振幅分布抽出回路３９の出力と相関関係を照合することで識別が可能である。なお、図２３、図２４の横軸は正規化後のシンボルベクトル半径、縦軸は確率密度関数を示している。また、測定はフィルタタイプがルートナイキストフィルタ、ロールオフ率（α）＝０．５で行われている。本形態では特に、リサンプリング回路３２と振幅分布抽出回路３４とを備えていることにより、リサンプリング後の振幅分布特性と合わせて照合を行うようにしているので、識別精度の向上を図ることができる。逆に言えば、場合によっては、リサンプリング回路３２と振幅分布抽出回路３４も省略されても良い。
【０１２６】
勿論、本形態は前に述べた第二〜第六の実施の形態と組み合わせて使用することが可能であり、図１５に示された識別システムにも適用され得る。この場合、記録媒体１０８に記録される識別処理プログラムは、図１６に示されたステップＳ１〜Ｓ２０のうちのステップＳ９〜Ｓ１２は省略され、ステップＳ７の後に振幅分布抽出回路３９による分析ステップが実行される。そして、このステップの後に、変調方式判定部３４’による上記の判定動作が実行される。
【０１２７】
次に、図２５、図２６を参照して、請求項４５に記載された本発明の第八の実施の形態について説明する。本形態においては、図１の第一の実施の形態におけるアナログ／ディジタル変調方式識別回路１に代えて、包絡線変動特性による識別回路７０を備えている。識別回路７０は、包絡線検出回路７１と、包絡線変動判定回路７２と、ＦＭ検波回路７３と、シンボルクロック抽出回路７４と、変調方式判定回路（第１の変調方式判定部）７５とから成る。
【０１２８】
包絡線検出回路７１により受信信号に対して包絡線の検出処理が実行され（図２６のステップＳ３１）（第１のステップ）、包絡線変動判定回路７２により包絡線変動の有無が判定される（ステップＳ３２）（第２のステップ）。包絡線変動無しと判定された信号は、ＦＭ検波回路７３によりＦＭ検波処理が実施され（ステップＳ３３）（第３のステップ）、シンボルクロック抽出回路７４によりシンボルクロックが抽出される（ステップＳ３４）（第４のステップ）。包絡線変動有りと判定された信号も、シンボルクロック抽出回路７４によりシンボルクロックが抽出される（ステップＳ３６）（第５のステップ）。変調方式判定回路７５では、ステップＳ３５、Ｓ３７において振幅変動特性、シンボルクロックの有無から受信信号が、ＡＭ変調信号、ＦＭ変調信号、ディジタル変調方式による線形変調信号、ディジタル変調方式による非線形変調信号のいずれであるかを識別し、識別結果を出力する（第６のステップ）。なお、ステップＳ３７においてディジタル変調方式の線形変調信号であると識別された場合には、図１６におけるステップＳ６に移行してステップＳ６〜Ｓ１２が第７から第１３のステップとして実行される。一方、ステップＳ３５においてディジタル変調方式の非線形変調信号であると識別された場合には、図１６におけるステップＳ１３に移行してステップＳ１３〜Ｓ２０が第１４から第２１のステップとして実行される。
【０１２９】
言うまでもなく、本第八の形態は前に述べた第二〜第六の実施の形態と組み合わせて使用することが可能であり、図１５に示された識別システムにも適用され得る。この場合、記録媒体１０８に記録される識別処理プログラムは、図１６に示されたステップＳ１〜Ｓ５のに代えてステップＳ３１〜Ｓ３７が実行され、ステップＳ３５、Ｓ３７の後に図１６のステップＳ６〜Ｓ２０が実行される。例えば、本形態を、図１２に示された第三の実施の形態に組み合わせる場合、アナログ変調方式識別回路２は省略されるので、変調方式判定回路１３は第１の変調方式判定部、変調方式判定回路３４は第２の変調方式判定部、変調方式判定回路３７は第３の変調方式判定部となる。また、本形態を、図２２に示された第七の実施の形態に組み合わせる場合、変調方式判定回路３４’は、第８ではなく、第４の変調方式判定部（請求項５０）となる。一方、図１２、図２２のいずれにおいても変調方式判定回路４４、４７、５０はそれぞれ、第５、第６、第７の変調方式判定部となる。
【０１３０】
図１に示された第一の実施の形態では、包絡線変動特性、スペクトラム特性及びシンボルクロック特性の３つのパラメータを用いて、アナログ／ディジタル変調方式の識別を実施していたが、本第八の形態では、受信信号の包絡線変動特性にまず着目し、包絡線が定包絡線変動であるアナログ変調方式のＦＭ変調信号と非線形ディジタル変調方式、非定包絡線変動であるアナログ変調方式のＡＭ変調信号と線形ディジタル変調方式との識別を行う。その後、アナログ変調方式とディジタル変調方式の識別をシンボルクロックの有無により実施している。ただし、定包絡線と判定された受信信号に対しては、ＦＭ検波処理を先に実施した後に、シンボルクロック抽出処理を実施する。これは、定包絡線の信号は、ＦＭ変調系の信号であるためである。
【０１３１】
本形態によれば、第一の実施の形態に比べ、アナログ変調方式識別回路２は不要であり、変調方式判定回路７５には、図１に示された線形変調方式識別回路３、非線形変調方式識別回路４が接続されることは明らかである。また、識別回路７０の構成は、図１のアナログ／ディジタル変調方式識別回路１の構成に比べて簡略化可能であり、処理演算量の軽減化と合わせて装置の小型化を実現できる。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
【０１３３】
第１の効果は、通信諸元が未知である複数の変調方式の受信信号を自動的に識別し、その変調方式を特定できるということである。これにより、単一装置にて、複数の変調方式の識別が可能となり、装置の小型化、及び高性能化を実現できる。
【０１３４】
その理由は、変調方式識別処理に際し、各変調方式の有する特徴に注目し、その特徴を抽出、分析する手段と、これらの特徴を用い、変調方式を識別するための処理手段（回路構成を含む）を設けたためである。
【０１３５】
第２の効果は、変調方式識別処理のために、あらかじめ復調データを得るための通信諸元などの事前情報を必要としないことである。
【０１３６】
その理由は、従来は復調データや同期コードなどを用いて変調方式識別処理を実施していたが、本発明では復調前の各変調方式の信号が有する特徴を用いて、変調方式の識別処理を行うためである。
【０１３７】
第３の効果は、変調方式識別処理を単一の処理回路だけでなく、複数の変調方式識別回路にて処理可能であるということである。これにより、ある変調方式識別回路で識別処理を失敗しても、他の変調方式識別回路にてこれをカバーすることができ、識別精度を向上させることができる。
【０１３８】
その理由は、各変調方式識別処理の結果、識別ができなかったｕｎｋｎｏｗｎ（不明）な信号に対し、これを最も識別の確率の高い他の変調方式識別回路に切り替え処理をするバックトラック回路を設けたためである。
【０１３９】
第４の効果は、変調方式識別処理等の受信信号の諸元の変化に柔軟に追従できることである。これにより、識別対象とする受信信号が、他の変調方式の信号に変化したり、同一変調方式であっても、その他の通信諸元を変えた場合であっても、これに対応できる。
【０１４０】
その理由は、変調方式識別処理において、受信信号の通信諸元を抽出、分析することを前提とした手段であり、そのための手段（回路）を有しているからである。また、抽出された結果から、これに追従するための手段（回路）、例えば、シンボルクロック抽出回路やリサンプリング回路や同調誤差補正回路を設けたためである。
【０１４１】
第５の効果は、識別対象外の変調方式の信号を受信した場合でも、その信号の特徴抽出、分析が可能であり、新しい変調方式として対応することができることである。これにより、再度識別対象外の変調方式の信号が入力した場合でも、識別可能な信号として処理することが可能であり、装置に柔軟性と発展性を与えることができる。
【０１４２】
その理由は、バックトラック回路にｕｎｋｎｏｗｎ（不明）信号として識別された受信信号の特徴抽出結果を、新しい信号として記憶するための手段と、バックトラック回路によりｕｎｋｎｏｗｎ信号として他の識別処理回路に切り替え処理された結果を追跡し記憶するための手段を設けたためである。
【０１４３】
第６の効果は、変調方式の識別処理において、複数の特徴抽出結果を用い識別を実施し、なおかつ、その際、その特徴抽出に対し重み付け処理を行うことで高精度での変調方式の識別ができるということである。
【０１４４】
その理由は、本発明の変調方式の識別方法では、各種変調方式が有する複数の特徴に注目し、それを抽出、分析するための手段を有すると共に、識別に際しては、あらかじめ試験信号を用いた試験を実施することで、複数の特徴抽出結果に対する重み（確かさ）を決定し、重み付けするための機能を有するためである。
【０１４５】
第７の効果は、受信信号の変調方式識別以外に、受信信号の復調のための通信諸元を記憶、出力可能であることである。これにより、変調方式識別装置と受信装置（復調器）との一体化が可能となり、装置の高性能化、及び小型、統合化をすることができる。
【０１４６】
その理由は、本変調方式識別装置では、受信信号の有する特徴を抽出、分析することで変調方式の識別を行っており、その処理過程で得られる通信諸元を記憶、抽出するための諸元記憶回路を設けたためである。
【０１４７】
第８の効果は、変調方式識別装置の高信頼性化を実現できるということにある。
【０１４８】
その理由は、本発明の実施例で説明した通り、変調方式識別処理はディジタル信号処理手法により実現可能であり、アナログ方式の場合のように外部環境の影響を受けにくいためである。また、保守、メンテナンスも必要としないためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動変調方式識別装置の第一の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る自動変調方式識別装置のフェージング特性に対する影響を考慮した設定を説明するための波形図である。
【図３】本発明に係る自動変調方式識別装置におけるアナログ／ディジタル変調方式識別のためのアルゴリズムを示した図である。
【図４】本発明に係る自動変調方式識別装置のスペクトラム形状によるアナログ／ディジタル変調方式識別のためのアルゴリズムを説明するための図である。
【図５】本発明に係る自動変調方式識別装置のアナログ変調方式識別のためのアルゴリズムを示した図である。
【図６】本発明に係る自動変調方式識別装置に入力される受信信号のうち線形変調方式の信号シンボルを示した図である。
【図７】本発明に係る自動変調方式識別装置に入力される受信信号のうち１６ＱＡＭと６４ＱＡＭのシンボルベクトル半径に対する信号発生の確率分布を示した図である。
【図８】本発明に係る自動変調方式識別装置に入力される受信信号のうちπ／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫと８−ＰＳＫの１シンボル時間毎のシンボル収束位置特性を示した図である。
【図９】本発明に係る自動変調方式識別装置に入力される受信信号のうちπ／４−ｓｈｉｆｔ  ＱＰＳＫと８−ＰＳＫ  の１シンボル時間毎の振幅分布確率を示した図である。
【図１０】本発明に係る自動変調方式識別装置に入力される受信信号のうち非線形変調方式の信号に対するＦＭ検波出力例を示した図である。
【図１１】本発明に係る自動変調方式識別装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る自動変調方式識別装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る自動変調方式識別装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明に係る自動変調方式識別装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る自動変調方式識別処理動作の流れを説明するためのフローチャート図である。
【図１７】従来の受信信号変調方式識別回路の一例を示したブロック図である。
【図１８】図１７の受信信号変調方式識別回路の作用の説明に供する波形図であって、希望変調方式の信号受信の場合を示す波形図である。
【図１９】図１７の受信信号変調方式識別回路の作用の説明に供する波形図であって、希望変調方式と異なる信号受信の場合を示す波形図である。
【図２０】従来の受信信号変調方式識別回路の他の例の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明に係る自動変調方式識別装置の第六の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明に係る自動変調方式識別装置の第七の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２３】図２２の線形変調方式識別回路における変調方式判定回路の動作を説明するために、リサンプリング前の受信信号のシンボルベクトル半径の振幅分布特性を示した図である。
【図２４】図２２の線形変調方式識別回路における変調方式判定回路の動作を説明するために、リサンプリング前の受信信号のシンボルベクトル半径の振幅分布特性を示した図である。
【図２５】本発明に係る自動変調方式識別装置の第八の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２６】図２５の実施の形態による自動変調方式識別処理動作の流れを説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
１    アナログ／ディジタル変調方式識別回路
２    アナログ変調方式識別回路
３    線形変調方式識別回路
４    非線形変調方式識別回路
６    同調誤差補正回路
７    記憶回路
８    諸元記憶回路
１１、２６、７１    包絡線検出回路
１２、２７、７２    包絡線変動判定回路
１３、２４、３４、３４’、３７、４４、４７、５０、７５    変調方式判定回路
１４、３１、４５、７４    シンボルクロック抽出回路
１５    シンボルクロック判定回路
１６、４９、６１    スペクトラム分析回路
２１    搬送波抽出回路
２２    サイドバンドスペクトラム検出回路
２３    信号帯域検出回路
１７、２５、３８、５１    バックトラック回路
３２、４２    リサンプリング回路
３３、３６、３９、４３    振幅分布抽出回路
３５    仮定搬送波同期処理回路
４１、７３    ＦＭ検波回路
４６    変調指数検出回路
４８    符号間干渉分析回路
６２    周波数補正回路
７０    包絡線変動特性による識別回路
１０１    ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）
１０２    ＨＢＦ（Ｈａｌｆ  Ｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）
１０３    ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）型オシレータモジュール
１０４    バッファ
１０５    ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）／ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）
１０６    ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）
１０７    クロック信号発生器
１０８    記録媒体
１１１    クロック抽出回路
１１２    位相差測定回路
１１３    偏差演算回路
１１４    ２乗演算回路
１１５    平均値演算回路
１１６    比較回路
１１７    複号化回路
１１８    同期コード検出回路
１１９    ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅｄ  Ｌｏｃｋ  Ｌｏｏｐ）回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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