(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器のうち、いずれかの発振器から送信されたパルス変調信号を受信する信号受信手段と、
上記信号受信手段により受信されたパルス変調信号からパルス信号を抽出するパルス信号抽出手段と、
上記パルス信号抽出手段により抽出されたパルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して周波数スペクトルを出力する信号変換手段と、
１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、当該発振器と同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号を見分けるための信号として事前に生成された、上記複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルを記憶する周波数スペクトル記憶手段と、
上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出し、上記検出した周波数スペクトルの変換元のリファレンス信号に対応する発振器を、上記信号受信手段により受信されたパルス変調信号の送信元の発振器として同定する発振器同定手段と
を備えた発振器同定装置。
【請求項２】
上記信号変換手段は、１パルスを完全に包含するウインドウサイズで、上記パルス信号抽出手段により抽出されたパルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して周波数スペクトルを出力することを特徴とする請求項１記載の発振器同定装置。
【請求項３】
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルの変換元のリファレンス信号を表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載の発振器同定装置。
【請求項４】
上記周波数スペクトル記憶手段は、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルの形状に係る特徴点を記憶していることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の発振器同定装置。
【請求項５】
上記周波数スペクトル記憶手段は、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルの形状に係る特徴点のうち、メインローブ周辺部分の峰形状を特定する特徴点を記憶しており、
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルにおけるピーク周波数周辺部分の峰形状を特定する特徴点と、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブ周辺部分の峰形状を特定する特徴点とを比較して、特徴点の一致度を算出し、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、特徴点の一致度が最大の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出することを特徴とする請求項４記載の発振器同定装置。
【請求項６】
上記周波数スペクトル記憶手段は、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を上記周波数スペクトルの形状に係る特徴点として記憶しており、
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差と、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出することを特徴とする請求項４記載の発振器同定装置。
【請求項７】
上記周波数スペクトル記憶手段は、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を上記周波数スペクトルの形状に係る特徴点として記憶しており、
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差と、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出することを特徴とする請求項４記載の発振器同定装置。
【請求項８】
上記周波数スペクトル記憶手段は、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を上記周波数スペクトルの形状に係る特徴点として記憶しており、
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差と、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出することを特徴とする請求項４記載の発振器同定装置。
【請求項９】
上記周波数スペクトル記憶手段は、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を上記周波数スペクトルの形状に係る特徴点として記憶しており、
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差と、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出することを特徴とする請求項４記載の発振器同定装置。
【請求項１０】
上記周波数スペクトル記憶手段は、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅を上記周波数スペクトルの形状に係る特徴点として記憶しており、
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅と、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出することを特徴とする請求項４記載の発振器同定装置。
【請求項１１】
上記周波数スペクトル記憶手段は、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅を上記周波数スペクトルの形状に係る特徴点として記憶しており、
上記発振器同定手段は、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅と、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出することを特徴とする請求項４記載の発振器同定装置。
【請求項１２】
上記発振器同定手段は、演算負荷の低減を目的として、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている周波数スペクトルの全てを最も相関一致度が高い周波数スペクトルの検出対象に設定せずに、一部の周波数スペクトルだけを検出対象に設定し、検出対象の周波数スペクトルの中で、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出する粗探索を実施したのち、
上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルのうち、リファレンス信号のパルス形状が上記粗探索で検出した周波数スペクトルをさらに細分化した一部の周波数スペクトルを検出対象に設定し、検出対象の周波数スペクトルの中で、上記信号変換手段から出力された細分化された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを精探索して検出することを特徴とする請求項１から請求項１１のうちのいずれか１項記載の発振器同定装置。
【請求項１３】
発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号を記憶するリファレンス信号記憶手段と、
上記発振器同定手段により検出された最も相関一致度が高い周波数スペクトルを周波数領域の信号から時間領域の信号であるリファレンス信号に逆変換する信号逆変換手段と、
上記リファレンス信号記憶手段に記憶されている複数のリファレンス信号の中で、上記信号逆変換手段により逆変換されたリファレンス信号と最も相関一致度が高いリファレンス信号を検出するリファレンス信号検出手段とを設け、
上記信号変換手段は、上記リファレンス信号検出手段により検出されたリファレンス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して周波数スペクトルを出力し、
上記発振器同定手段は、上記周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、上記信号変換手段から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出し、上記検出した周波数スペクトルの変換元のリファレンス信号に対応する発振器を、上記信号受信手段により受信されたパルス変調信号の送信元の発振器として同定することを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の発振器同定装置。
【請求項１４】
上記発振器同定手段により検出された最も相関一致度が高い周波数スペクトルの形状に係る特徴点に対応している上記パルス信号の形状決定に係るパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、
上記パラメータと上記発振器同定手段により同定された発振器とを紐付ける識別番号を設定する識別番号設定手段と設けたことを特徴とする請求項１から請求項１３のうちのいずれか１項記載の発振器同定装置。
【請求項１５】
上記識別番号設定手段は、上記パルス信号抽出手段により抽出されたパルス信号のパルス形状を示すパラメータが上記パラメータ記憶手段に記憶されているパラメータと一致する場合、上記パラメータと紐付いている発振器の識別番号を出力することを特徴とする請求項１４記載の発振器同定装置。
【請求項１６】
上記識別番号設定手段から出力された識別番号が目標の発振器の識別番号と一致する場合、目標の発振器を同定した旨を通知する同定通知手段を設けたことを特徴とする請求項１５記載の発振器同定装置。
【請求項１７】
上記識別番号設定手段から出力された識別番号が目標の発振器の識別番号と一致する毎に、上記パルス信号抽出手段により抽出されたパルス信号を収集し、上記パルス信号のパルス形状を分析して、上記発振器の運動諸元を推定する目標検出手段を設けたことを特徴とする請求項１５記載の発振器同定装置。
【請求項１８】
上記パルス信号抽出手段により抽出された到来時刻が異なる複数のパルス信号を収集し、複数のパルス信号の初期位相を調整して、複数のパルス信号の立ち上がり時刻を揃え、初期位相調整後の複数のパルス信号を信号変換手段に出力する初期位相調整手段と、
上記信号変換手段により初期位相調整後の複数のパルス信号が周波数領域の信号に変換されて、上記信号変換手段から出力された複数の周波数スペクトルをコヒーレント加算し、その加算結果を発振器同定手段に出力するコヒーレント加算手段と
を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１７のうちのいずれか１項記載の発振器同定装置。
【請求項１９】
上記パルス信号抽出手段により抽出された到来時刻が異なる複数のパルス信号を収集し、複数のパルス信号の初期位相を調整して、複数のパルス信号の立ち上がり時刻を揃え、初期位相調整後の複数のパルス信号を信号変換手段に出力する初期位相調整手段と、
上記信号変換手段により初期位相調整後の複数のパルス信号が周波数領域の信号に変換されて、上記信号変換手段から出力された複数の周波数スペクトルの統計処理を実施するとともに、統計処理後の周波数スペクトルの波形から逸脱している周波数スペクトルを検出して、上記周波数スペクトルの到来時刻を記録する到来時刻記録手段と
を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１８のうちのいずれか１項記載の発振器同定装置。
【請求項２０】
上記到来時刻記録手段により記録された周波数スペクトルの到来時刻において、特異パルスが発生している旨を示すフラグを記録する特異パルス検出手段を設けたことを特徴とする請求項１９記載の発振器同定装置。
【請求項２１】
発振器と上記信号受信手段の受信アンテナとの位置関係の変化に伴って発生する特異パルスのシミュレーション結果を記憶するデータベースと、
上記データベースに記憶されているシミュレーション結果と上記到来時刻記録手段により記録された周波数スペクトルの到来時刻とを照合して、発振器の位置を特定する位置特定手段とを設けたことを特徴とする請求項１９または請求項２０記載の発振器同定装置。
【請求項２２】
信号受信手段が、同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器のうち、いずれかの発振器から送信されたパルス変調信号を受信する信号受信処理ステップと、
パルス信号抽出手段が、上記信号受信処理ステップで受信されたパルス変調信号からパルス信号を抽出するパルス信号抽出処理ステップと、
信号変換手段が、上記パルス信号抽出処理ステップで抽出されたパルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して周波数スペクトルを出力する信号変換処理ステップと、
周波数スペクトル記憶手段が、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、当該発振器と同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号を見分けるための信号として事前に生成された、上記複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルを記憶する周波数記憶処理ステップと、
発振器同定手段が、上記周波数スペクトル記憶処理ステップで記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、上記信号変換処理ステップで出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出し、上記検出した周波数スペクトルの変換元のリファレンス信号に対応する発振器を、上記信号受信処理ステップで受信されたパルス変調信号の送信元の発振器として同定する発振器同定処理ステップと
を備えた発振器同定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信アンテナにより受信されたパルス変調信号の送信元の発振器を同定する発振器同定装置及び発振器同定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２９は従来の発振器同定装置を示す構成図である。
この発振器同定装置は、受信アンテナ１０１、受信機１０２、Ａ／Ｄ変換部１０３、パルス抽出部１０４、時間領域特徴抽出部１０５及び同定結果表示部１０６から構成されている。
以下、従来の発振器同定装置の動作について説明する。
【０００３】
同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器のうち、いずれかの発振器がパルス変調ＲＦ信号を送信すると、受信アンテナ１０１が当該パルス変調ＲＦ信号を受信する。
受信機１０２は、受信アンテナ１０１がパルス変調ＲＦ信号を受信すると、そのパルス変調ＲＦ信号を検波する。
Ａ／Ｄ変換部１０３は、受信機１０２により検波されたパルス変調ＲＦ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【０００４】
パルス抽出部１０４は、Ａ／Ｄ変換部１０３からデジタル信号に変換されたパルス変調ＲＦ信号を受けると、そのパルス変調ＲＦ信号からパルス信号を抽出する。
時間領域特徴抽出部１０５は、パルス抽出部１０４がパルス信号を抽出すると、以下の非特許文献１に開示されている原理に基づいて、受信アンテナ１０１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
具体的には、以下のようにして、受信アンテナ１０１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
【０００５】
時間領域特徴抽出部１０５は、一次近似や特徴点抽出などの幾何学的特性抽出手段を備えており、特定の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号に含まれている１パルスのエンベロープ（包絡線）の時間軸波形から、特定の発振器が有する微小な特徴量（同一形式及び同一仕様で製作された発振器であっても、各々の発振器の内部部品のバラつき、調整精度や製造バラつきなどが原因で、他の発振器が有していない微小な特徴量を有している）を抽出する。
例えば、パルスの立ち上がり／立ち下がり時間（時定数）や、立ち上がり時のオーバーシュート、立ち下がり時のアンダーシュートなどを特徴量として抽出する（非特許文献１の第２５０頁のＦｉｇ．４を参照）。
あるいは、位相変調信号の位相変化の微小な勾配の差異を特徴量として抽出する（非特許文献１の第２５０頁のＦｉｇ．５を参照）。
【０００６】
時間領域特徴抽出部１０５は、特定の発振器が有する微小な特徴量を抽出すると、同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器の中で、その特徴量を有する発振器を特定することで、受信アンテナ１０１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
同定結果表示部１０６は、時間領域特徴抽出部１０５が送信元の発振器を同定すると、その同定結果を表示する。
【０００７】
ここで、以下の特許文献１には、電波ではなく画像から、個体を同定する方法が開示されている。
特許文献１に開示されている方法では、識別対象となる瞳孔のアイリスデータを入力すると、そのアイリスデータと予めデータ記憶部に記憶されているアイリスデータとを照合し、予めデータ記憶部に記憶されているアイリスデータの中で、入力されたアイリスデータと一致するアイリスデータを検索することで、個体の同定を行っている。
【０００８】
ただし、非特許文献１に開示されている方法では、特定の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の時間軸エンベロープ波形から、パルスの立ち上がりと立ち下がりの勾配部分を近似する一次近似の操作が必要となる。
このとき、ほとんどノイズがない理想的なパルスの場合には精度の良い近似が期待できる（非特許文献１の第２５０頁のＦｉｇ．４を参照）。しかし、実際のパルス信号には、受信機の熱雑音の影響でノイズが重畳され、パルスの先端と後端を明瞭に認識することが困難であるため、一次近似の精度が劣化し、正しい特徴量の抽出に支障をきたすことがある。
一般に、パルス信号とノイズの電力比を表すＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が小さくなると、時間軸で近似する場合、パルスの立ち上がり／立ち下がりでパルス信号が本来持つ勾配部分の占める範囲が狭くなり、さらに近似や特徴点抽出処理が複雑化して精度が劣化する。また、個々のパルス信号に対して、非特許文献１のような近似と特徴点抽出処理を行うことは、信号処理装置の演算時間の増加につながり、規模増大、重量増、消費電力増の要因になる。
【０００９】
また、以下の特許文献２には、到来電波から発振器の個体特定を行う技術が開示されている。
ここでの個体同定は、個体識別や個体鑑識と同一の意味として、同一型式及び同一仕様で製作された複数の発振器の中で、同じ特性の信号波形を出力する構成になっているのにかかわらず、各々の発振器の内部部品のバラつき、調整精度や製造バラつきなどによって、本来埋め込まれた微小な特徴量を検出することで、特定の発振器の分類やグルーピングすることを意味している。
究極的には、特定の発振器を他の同一型式及び同一仕様で製作された複数の発振器と識別して、特定の発振器のＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：製造シリアルナンバーなどの固有の情報）を特定し、どのＩＤを持つ発振器が使用されたかを推定することを意味している。
ただし、特許文献２に開示されている技術では、時間領域のパルス列諸元データとパルス列特性データベースを比較しており、周波数領域でのデータ比較ではない。
また、時間領域のパルス列諸元データとパルス列特性データベースとの照合演算の高速化や大規模化を回避する策については言及していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１９４８５３号公報（段落番号［０００７］）
【特許文献２】特開２００３−２７０３２６号公報（段落番号［０００９］）
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Adam KAWALEC，Robert OWCZAREK，“Specific emitter identification using intrapulse data”，IEEE European Radar Conference 2004，pp.249-252.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の発振器同定装置は以上のように構成されているので、時間領域で照合処理を行うために、複雑で高演算量な個々のパルスの近似処理や特徴点抽出処理などを実施する必要がある。そのため、装置規模の増大や消費電力の増加などを招いてしまう課題があった。
また、受信機の熱雑音の影響でパルス信号にノイズが重畳されると、パルスの先端と後端を明瞭に認識することが困難であるため、一次近似の精度が劣化し、正しい特徴量の抽出に支障をきたすことがある。その結果、発振器の同定精度が劣化してしまう課題があった。
【００１３】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、少ない演算量で、高精度に発振器を同定することができる発振器同定装置及び発振器同定方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係る発振器同定装置は、同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器のうち、いずれかの発振器から送信されたパルス変調信号を受信する信号受信手段と、信号受信手段により受信されたパルス変調信号からパルス信号を抽出するパルス信号抽出手段と、パルス信号抽出手段により抽出されたパルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して周波数スペクトルを出力する信号変換手段と、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、当該発振器と同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号を見分けるための信号として事前に生成された、複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルを記憶する周波数スペクトル記憶手段とを設け、発振器同定手段が、周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、信号変換手段から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出し、その検出した周波数スペクトルの変換元のリファレンス信号に対応する発振器を、信号受信手段により受信されたパルス変調信号の送信元の発振器として同定するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、１つの発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、当該発振器と同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号を見分けるための信号として事前に生成された、複数の発振器から送信されるパルス変調信号の変調前のパルス信号のリファレンス信号が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルを記憶する周波数スペクトル記憶手段を設け、発振器同定手段が、周波数スペクトル記憶手段に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、信号変換手段から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出し、その検出した周波数スペクトルの変換元のリファレンス信号に対応する発振器を、信号受信手段により受信されたパルス変調信号の送信元の発振器として同定するように構成したので、周波数スペクトル記憶手段に記憶される情報量を低減し、かつ少ない演算量で、高精度に発振器を同定することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による発振器同定装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による発振器同定装置の処理内容（発振器同定方法）を示すフローチャートである。
【図３】パルス抽出部５により抽出されるパルス信号の立ち上がり形状の一例を示す説明図である。
【図４】パルス信号の立ち上がり時間が６０ｎｓｅｃの場合のＦＦＴ後の周波数スペクトラム特性を示す説明図である。
【図５】パルス信号の立ち上がり時間が１００ｎｓｅｃの場合のＦＦＴ後の周波数スペクトラム特性を示す説明図である。
【図６】パルス信号の立ち上がり時間が２００ｎｓｅｃの場合のＦＦＴ後の周波数スペクトラム特性を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による発振器同定装置を示す構成図である。
【図８】周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点の一例を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３による発振器同定装置を示す構成図である。
【図１０】周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態４による発振器同定装置を示す構成図である。
【図１２】周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態５による発振器同定装置を示す構成図である。
【図１４】周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態６による発振器同定装置を示す構成図である。
【図１６】周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態７による発振器同定装置を示す構成図である。
【図１８】周波数スペクトルにおけるメインローブより３ｄＢ低い周波数帯域幅を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態８による発振器同定装置を示す構成図である。
【図２０】周波数スペクトルにおけるメインローブより６ｄＢ低い周波数帯域幅を示す説明図である。
【図２１】この発明の実施の形態９による発振器同定装置の処理内容を示す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態１０による発振器同定装置を示す構成図である。
【図２３】この発明の実施の形態１０による発振器同定装置の反復処理を示す説明図である。
【図２４】この発明の実施の形態１１による発振器同定装置を示す構成図である。
【図２５】この発明の実施の形態１２による発振器同定装置を示す構成図である。
【図２６】この実施の形態１２の動作概念を示す説明図である。
【図２７】この発明の実施の形態１３による発振器同定装置を示す構成図である。
【図２８】統計処理後の周波数スペクトルの波形から逸脱している周波数スペクトルに係る特異パルスを示す説明図である。
【図２９】従来の発振器同定装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による発振器同定装置を示す構成図である。
図１において、受信アンテナ１は同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器のうち、いずれかの発振器から送信されたパルス変調ＲＦ信号を受信する。
受信機２は受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号を検波する処理を実施する。
なお、受信アンテナ１及び受信機２から信号受信手段が構成されている。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換部３は受信機２により検波されたパルス変調ＲＦ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する処理を実施する。
信号処理装置４はパルス抽出部５、高速フーリエ変換部６、周波数領域データベース７及び発振器同定部８から構成されており、Ａ／Ｄ変換部３によりデジタル信号に変換されたパルス変調ＲＦ信号から、そのパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する処理を実施する。
【００１９】
信号処理装置４のパルス抽出部５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、１パルスを完全に包含するウインドウサイズで、Ａ／Ｄ変換部３によりデジタル信号に変換されたパルス変調ＲＦ信号からパルス信号を抽出する処理を実施する。なお、パルス抽出部５はパルス信号抽出手段を構成している。
高速フーリエ変換部６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、パルス抽出部５により抽出されたパルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実施して、周波数領域の信号である周波数スペクトルを出力する処理を実施する。なお、高速フーリエ変換部６は信号変換手段を構成している。
【００２０】
周波数領域データベース７は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、上記の発振器と同一形式及び同一仕様で製作された実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータ（例えば、パルス立ち上がり／立ち下り時間を決める時定数、パルス立ち上がり時のオーバーシュートやパルス立ち下り時のアンダーシュートなど）を変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルの形状を特徴付ける情報（例えば、メインローブの峰形状、メインローブのピークと第１、第２、・・・第Ｎサイドローブのピークとのレベル差および周波数離隔など）を周波数スペクトル全体の形状ではなく、前述の周波数スペクトルの形状を特徴付ける情報を数値として記憶している。なお、周波数領域データベース７は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００２１】
発振器同定部８は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルの形状を特徴付ける情報と最も相関一致度が高い周波数スペクトルを周波数領域データベース７に記憶された数値データから検出し、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する処理を実施する。
また、発振器同定部８は送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
比較結果表示部９は例えばＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などから構成されており、発振器同定部８による送信元の発振器の同定結果や、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号をディスプレイに表示する処理を実施する。
なお、発振器同定部８及び比較結果表示部９から発振器同定手段が構成されている。
【００２２】
図１の例では、発振器同定装置における信号処理装置４の構成要素であるパルス抽出部５、高速フーリエ変換部６、周波数領域データベース７及び発振器同定部８のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、信号処理装置４がコンピュータで構成されていてもよい。
信号処理装置４がコンピュータで構成されている場合、周波数領域データベース７をコンピュータの内部メモリ又は外部メモリ上に構成するとともに、パルス抽出部５、高速フーリエ変換部６及び発振器同定部８の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図２はこの発明の実施の形態１による発振器同定装置の処理内容（発振器同定方法）を示すフローチャートである。
【００２３】
本願発明は次の事実に基づいている。
同一型式及び同一仕様で発振器が大量に製作される場合において、発振器の内部の多種の部品が本来持つ特性のバラつきや調整精度のバラつき、また、製作や最終調整における製造バラつきが積み重なる。このため、同一型式及び同一仕様で製作された発振器でも、各個体には意図されない特徴が埋め込まれてしまう。この意図されない特徴は、一般的にＵＭＯＰ（Ｕｎｉｎｔｅｎｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｐｕｌｓｅ）と呼ばれる。
発振器同定装置は、そのＵＭＯＰの情報を利用して、同一型式及び同一仕様で製作された複数の発振器の意図されない特徴を抽出し、ある特性を持つグループに分類する類別処理（グルーピング処理）や、規定の指標を軸とした平面にマッピングしたときに現れる特性の差異抽出処理（マッピング処理）を行うことで、複数の発振器の中から特定の発振器が含まれるグループを絞り込み、究極的には、特定の発振器を一意に特定することを目的としている。
【００２４】
次に動作について説明する。
同一形式及び同一仕様で製作された複数の発振器のうち、いずれかの発振器がパルス変調ＲＦ信号を送信すると、受信アンテナ１が当該パルス変調ＲＦ信号を受信する（図２のステップＳＴ１）。
受信機２は、受信アンテナ１がパルス変調ＲＦ信号を受信すると、そのパルス変調ＲＦ信号を検波する（ステップＳＴ２）。
Ａ／Ｄ変換部３は、受信機２により検波されたパルス変調ＲＦ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する（ステップＳＴ３）。
【００２５】
パルス抽出部５は、Ａ／Ｄ変換部３からデジタル信号に変換されたパルス変調ＲＦ信号を受けると、１パルスを完全に包含するウインドウサイズで、そのパルス変調ＲＦ信号からパルス信号を抽出する（ステップＳＴ４）。
即ち、パルス抽出部５は、受信機２の熱雑音の影響でパルス変調ＲＦ信号にノイズが重畳されているために、パルスの先端と後端を明瞭に認識することが困難な場合があるが、そのような場合でも、少ない演算量で、そのパルス変調ＲＦ信号から正確にパルス信号を抽出することができるようにするために、パルス抽出用のウインドウサイズを１パルスの幅の１．２〜１．４倍程度に設定し、そのウインドウサイズで、そのパルス変調ＲＦ信号からパルス信号を抽出する。
【００２６】
ここで、図３はパルス抽出部５により抽出されるパルス信号の立ち上がり形状の一例を示す説明図である。
図３を参照しながら、パルス変調ＲＦ信号の波形エンベロープ、特に、立ち上がり／立ち下がり勾配（時定数）の定義について説明する。
図３では、パルス信号の立ち上がり部分を拡大しているが、立ち下がり部分は図３を左右に反転した形状になる。
通常の発振器は、規定された周波数帯域外にスプリアスを発生させてはならないとする電波法の規定に従うため、立ち上がり／立ち下がりに意図的な時定数を与えるディレイ生成部（図示せず）と、周波数帯域通過フィルタ（図示せず）とを備えている。
【００２７】
そのため、一般にパルスエンベロープは、図３に示すように、勾配を持つ台形波になるが、完全な台形波（直線）の場合、急激に振幅が変位する特異点（図３において、丸破線で囲んでいる位置）の影響で帯域が広がってしまう。
このため、実際の発振器から送信されるパルス信号を模擬するように、特異点を避けて滑らかに波形が立ち上がり／立ち下がるようなｓｉｎ関数を用いた台形波（ｓｉｎ）を後述のリファレンス信号の波形のベースとしている。
また、立ち上がり時間は、規格化された振幅の１０％から９０％に至るまでの時間であり、図３では、８０ｎｓｅｃの例を示している。
【００２８】
高速フーリエ変換部６は、パルス抽出部５がパルス信号を抽出すると、そのパルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換するＦＦＴを実施して、周波数領域の信号である周波数スペクトルを発振器同定部８に出力する（ステップＳＴ５）。
ここで、パルス幅が同一で、規格化された振幅を有するパルス信号の波形をＦＦＴすると、パルス信号の立ち上がり／立ち下がりの勾配（時定数）と、周波数領域における周波数スペクトルの形状との間には、一定の相関がある。
図４はパルス信号の立ち上がり時間が６０ｎｓｅｃの場合のＦＦＴ後の周波数スペクトラム特性を示しており、図５はパルス信号の立ち上がり時間が１００ｎｓｅｃの場合のＦＦＴ後の周波数スペクトラム特性を示している。
また、図６はパルス信号の立ち上がり時間が２００ｎｓｅｃの場合のＦＦＴ後の周波数スペクトラム特性を示している。
図４から図６を見ると分かるように、パルス信号の立ち上がり時間によって、ＦＦＴ後の周波数スペクトラムの形状が明確に異なり、周波数領域の信号から逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ−ＦＦＴ）を実施して、時間領域の信号に戻したときのパルス信号の立ち上がり時間を推定することが可能である。
【００２９】
周波数領域データベース７には、事前に複数の周波数スペクトルの形状を特徴付ける情報が数値データとして記憶されている。
即ち、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータ（例えば、パルス信号の立ち上がり時間に関するパラメータ）を微小に変化させることで、事前にパルス形状のリファレンス信号を複数生成し、複数のリファレンス信号をＦＦＴ処理することで、周波数領域の信号である周波数スペクトルを複数生成する。
周波数領域データベース７には、複数の周波数スペクトルの形状を特徴付ける情報の数値データとパルス信号の形状決定に係るパラメータ（例えば、パルス信号の立ち上がり時間に関するパラメータ）の対応関係が記憶される。
【００３０】
発振器同定部８は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルと、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルとの間で相互相関演算を実施する（ステップＳＴ６）。相互相関演算自体は公知の技術であるため詳細な説明は省略する。
発振器同定部８は、相互相関演算を実施すると、その演算結果である相関係数を比較して、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルの形状の中で、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルの形状と最も相関一致度が高い周波数スペクトル（相関係数が最高の周波数スペクトル）を検出する（ステップＳＴ７）。
【００３１】
発振器同定部８は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する（ステップＳＴ８）。
即ち、発振器同定部８は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するパルス信号の形状決定に係るパラメータ（例えば、パルス立ち上がり時間に関するパラメータ）が波形全体の複素数データではなく、波形の形状を特徴付ける数値データとして周波数領域データベース７に記憶されているので、そのパラメータを参照することで、パルス信号のパルス形状（例えば、パルス信号の立ち上がり時間）を認識することができる。
これにより、発振器同定部８は、その認識したパルス信号のパルス形状が、実際の発振器から送信されたパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号のパルス形状であると推定することができる。
【００３２】
発振器同定部８は、実際の発振器から送信されたパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号のパルス形状を推定すると、その発振器に対して識別番号を付与し、その発振器の同定結果として、その識別番号を出力する。
以降、同じ推定結果が得られた際には、発振器の同定結果として、同じ識別番号が比較結果表示部９に出力されることになる。
ここでは、実際の発振器から送信されたパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号のパルス形状を推定すると、その発振器に対して識別番号を付与する例を示したが、例えば、パルス信号の立ち上がり時間が近い発振器や、オーバーシュートが近い発振器には、同じ識別番号を付与することで、発振器をグループ分けするようにしてもよい。この場合、発振器の同定結果として、グループの識別番号を出力することになる。
【００３３】
発振器同定部８は、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定すると、送信元の発振器の同定結果（例えば、発振器の識別番号、発振器が属しているグループの識別番号）や、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
比較結果表示部９は、発振器同定部８から出力された送信元の発振器の同定結果や、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号をディスプレイに表示する（ステップＳＴ９）。
【００３４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、パルス抽出部５により抽出されたパルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換するＦＦＴを実施して、周波数領域の信号である周波数スペクトルを出力する高速フーリエ変換部６を設け、発振器同定部８が、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルの形状を特徴付ける数値データの中で、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルの形状を特徴付ける数値データと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出し、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定するように構成したので、周波数領域データベース７に記憶される情報容量を低減し、かつ少ない演算量で、高精度に発振器を同定することができる効果を奏する。
即ち、パルス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して、周波数領域で周波数スペクトル形状の照合処理を行うものであるため、時間領域で照合処理を行う際に必要な複雑で高演算量な個々のパルスの近似処理や特徴点抽出処理などを実施する必要がない。また、周波数領域データベース７には周波数スペクトル全体の複素データではなく、周波数スペクトルの形状を特徴付ける数値データに限定したため、周波数領域データベース７に記憶される情報容量を低減し、かつ少ない演算量で、高精度に発振器を同定することができる。
【００３５】
また、この実施の形態１によれば、パルス抽出部５が、１パルスを完全に包含するウインドウサイズで、Ａ／Ｄ変換部３によりデジタル信号に変換されたパルス変調ＲＦ信号からパルス信号を抽出するように構成したので、受信機２の熱雑音の影響でパルス変調ＲＦ信号にノイズが重畳されているために、パルスの先端と後端を明瞭に認識することが困難な場合でも、少ない演算量で、そのパルス変調ＲＦ信号から正確にパルス信号を抽出することができる効果を奏する。
即ち、同一諸元のパルス変調ＲＦ信号が複数到来してきた場合、従来のように、時間領域で照合処理を行う方式では、受信機２の熱雑音の影響で、明瞭でないパルスの立ち上がりや立ち下がり部分の時刻合わせ処理が必要になるため、演算量が増加する。しかし、パルスの立ち上がりや立ち下がりが揃っていなくても、１パルスを完全に包含するウインドウサイズであれば、複数のパルス変調ＲＦ信号に対しても、同一形状のパルス信号を抽出することができるため、従来方式と比較して、演算量化を低減することができ、信号処理装置４の小型・軽量化、低消費電力や処理高速化などを図ることができる。
【００３６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、発振器同定部８が、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルとの間で相互相関演算を実施し、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、相関係数が最高の周波数スペクトルを検出するものを示したが、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルの特徴点（周波数スペクトルにおけるピーク部分の峰形状を特定する特徴点）と、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの特徴点とを比較して、特徴点の一致度を算出し、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するようにしてもよい。
【００３７】
図７はこの発明の実施の形態２による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
周波数領域データベース１１は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルの特徴点（周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する複数の特徴点）を記憶している。なお、周波数領域データベース１１は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００３８】
メインローブ形状特徴抽出部１２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブ（ピーク部分）の峰形状を特定する特徴点を抽出する処理を実施する。
【００３９】
発振器同定部１３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、メインローブ形状特徴抽出部１２により抽出された周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点と、周波数領域データベース１１に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点とを比較して、特徴点の一致度を算出し、周波数領域データベース１１に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する処理を実施する。
また、発振器同定部１３は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
なお、メインローブ形状特徴抽出部１２及び発振器同定部１３から発振器同定手段が構成されている。
【００４０】
次に動作について説明する。
受信アンテナ１から高速フーリエ変換部６に至るまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
上記実施の形態１では、発振器同定部８が、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルとの間で相互相関演算を実施し、周波数領域データベース７に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、相関係数が最高の周波数スペクトルを検出するものを示したが、相互相関演算が所定の周波数帯域内のスペクトラム情報（一般には複素数である）に対して行われる場合、演算量が増加して演算負荷が高くなることがある。
また、所定の周波数帯域内の全てのスペクトラム情報を周波数領域データベース７に記憶しておく必要があるため、記憶容量の増加によるデータベースの大型化が問題になることがある。
【００４１】
そこで、この実施の形態２では、特定の特徴量のみを比較指標として選択することで、演算負荷の増加を抑制するとともに、周波数領域データベースにおける記憶容量の増加を抑制するものである。
上述したように、実際の発振器が送信するパルス変調ＲＦ信号のパルス立ち上がり／立ち下がり時間の勾配（時定数）と、同一パルス幅及び規格化された振幅値を持つリファレンス信号のＦＦＴ処理結果には一定の相関がある。
これは時間領域のパルスエンベロープ形状の差異と周波数領域における周波数スペクトラム形状の差異に相対関係があることを示している。その中でも、特に周波数スペクトラムにおけるメインローブの峰形状に注目すると、パルス立ち上がり／立ち下がり時間が短いほど（急峻に立ち上がるパルスほど）、それをＦＦＴ処理した周波数スペクトラムのメインローブの幅が狭くなり、急峻であることが図４から図６によって判別される。
そのため、メインローブの峰形状を特定の比較指標とすることができるため、この実施の形態２では、メインローブの峰形状を特定の比較指標としている。
【００４２】
メインローブ形状特徴抽出部１２は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点を抽出する。特徴点の抽出処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
ここで、図８は周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点の一例を示す説明図である。
図８の例では、複数の特徴点が抽出される。
【００４３】
発振器同定部１３は、メインローブ形状特徴抽出部１２が、周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点を抽出すると、その特徴点と、周波数領域データベース１１に記憶されている複数の周波数スペクトルに係る特徴点（複数の周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点）とを比較して、特徴点の一致度をそれぞれ算出する。特徴点の一致度の算出処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
発振器同定部１３は、特徴点の一致度をそれぞれ算出すると、周波数領域データベース１１に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する。
【００４４】
発振器同定部１３は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、図１の発振器同定部８と同様に、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
また、発振器同定部１３は、図１の発振器同定部８と同様に、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
【００４５】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、発振器同定部１３が、メインローブ形状特徴抽出部１２により抽出された周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点と、周波数領域データベース１１に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブの峰形状を特定する特徴点とを比較して、特徴点の一致度を算出し、周波数領域データベース１１に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するように構成したので、上記実施の形態１よりも、演算負荷の増加を抑制することができるとともに、データベースにおける記憶容量の増加を抑制することができる効果を奏する。
【００４６】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、発振器同定部１３が、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するものを示したが、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピーク（最大値）と第１サイドローブのピーク間のレベル差と、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するようにしてもよい。
【００４７】
図９はこの発明の実施の形態３による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
周波数領域データベース１４は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルのメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を記憶している。なお、周波数領域データベース１４は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００４８】
レベル差検出部１５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を検出する処理を実施する。
【００４９】
発振器同定部１６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、レベル差検出部１５により検出されたレベル差と、周波数領域データベース１４に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、周波数領域データベース１４に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する処理を実施する。
また、発振器同定部１６は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
なお、レベル差検出部１５及び発振器同定部１６から発振器同定手段が構成されている。
【００５０】
次に動作について説明する。
受信アンテナ１から高速フーリエ変換部６に至るまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
この実施の形態３でも、上記実施の形態２と同様に、演算負荷の増加を抑制するとともに、周波数領域データベースにおける記憶容量の増加を抑制することを目的としており、この実施の形態３では、メインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を比較指標として選択している。
【００５１】
レベル差検出部１５は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を検出する。
ピークのレベル差を検出する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
ここで、図１０は周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を示す説明図である。
【００５２】
発振器同定部１６は、レベル差検出部１５が周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差を検出すると、そのレベル差と、周波数領域データベース１４に記憶されている複数の周波数スペクトルに係るレベル差（複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差）とを比較して、レベル差の差分をそれぞれ算出する。
発振器同定部１６は、レベル差の差分をそれぞれ算出すると、周波数領域データベース１４に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する。
【００５３】
発振器同定部１６は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、図１の発振器同定部８と同様に、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
また、発振器同定部１６は、図１の発振器同定部８と同様に、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
【００５４】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、発振器同定部１６が、レベル差検出部１５により検出されたレベル差と、周波数領域データベース１４に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、周波数領域データベース１４に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するように構成したので、上記実施の形態１よりも、演算負荷の増加を抑制することができるとともに、データベースにおける記憶容量の増加を抑制することができる効果を奏する。
【００５５】
実施の形態４．
上記実施の形態２では、発振器同定部１３が、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するものを示したが、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差と、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するようにしてもよい。
【００５６】
図１１はこの発明の実施の形態４による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
周波数領域データベース１７は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルのメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を記憶している。なお、周波数領域データベース１７は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００５７】
周波数差検出部１８は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を検出する処理を実施する。
【００５８】
発振器同定部１９は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、周波数差検出部１８により検出された周波数差と、周波数領域データベース１７に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、周波数領域データベース１７に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する処理を実施する。
また、発振器同定部１９は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
なお、周波数差検出部１８及び発振器同定部１９から発振器同定手段が構成されている。
【００５９】
次に動作について説明する。
受信アンテナ１から高速フーリエ変換部６に至るまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
この実施の形態４でも、上記実施の形態２と同様に、演算負荷の増加を抑制するとともに、周波数領域データベースにおける記憶容量の増加を抑制することを目的としており、この実施の形態４では、メインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を比較指標として選択している。
【００６０】
周波数差検出部１８は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を検出する。
ピークの周波数差を検出する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
ここで、図１２は周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を示す説明図である。
【００６１】
発振器同定部１９は、周波数差検出部１８が周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差を検出すると、その周波数差と、周波数領域データベース１７に記憶されている複数の周波数スペクトルに係る周波数差（複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差）とを比較して、周波数差の差分をそれぞれ算出する。
発振器同定部１９は、周波数差の差分をそれぞれ算出すると、周波数領域データベース１７に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する。
【００６２】
発振器同定部１９は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、図１の発振器同定部８と同様に、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
また、発振器同定部１９は、図１の発振器同定部８と同様に、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
【００６３】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、発振器同定部１９が、周波数差検出部１８により検出された周波数差と、周波数領域データベース１７に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第１サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、周波数領域データベース１７に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するように構成したので、上記実施の形態１よりも、演算負荷の増加を抑制することができるとともに、データベースにおける記憶容量の増加を抑制することができる効果を奏する。
【００６４】
実施の形態５．
上記実施の形態２では、発振器同定部１３が、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するものを示したが、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差と、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するようにしてもよい。
【００６５】
図１３はこの発明の実施の形態５による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
周波数領域データベース２０は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルのメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を記憶している。なお、周波数領域データベース２０は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００６６】
レベル差検出部２１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を検出する処理を実施する。
【００６７】
発振器同定部２２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、レベル差検出部２１により検出されたレベル差と、周波数領域データベース２０に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、周波数領域データベース２０に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する処理を実施する。
また、発振器同定部２２は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
なお、レベル差検出部２１及び発振器同定部２２から発振器同定手段が構成されている。
【００６８】
次に動作について説明する。
受信アンテナ１から高速フーリエ変換部６に至るまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
この実施の形態５でも、上記実施の形態２と同様に、演算負荷の増加を抑制するとともに、周波数領域データベースにおける記憶容量の増加を抑制することを目的としており、この実施の形態５では、メインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を比較指標として選択している。
【００６９】
レベル差検出部２１は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を検出する。
ピークのレベル差を検出する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
ここで、図１４は周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を示す説明図である。
【００７０】
発振器同定部２２は、レベル差検出部２１が周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差を検出すると、そのレベル差と、周波数領域データベース２０に記憶されている複数の周波数スペクトルに係るレベル差（複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差）とを比較して、レベル差の差分をそれぞれ算出する。
発振器同定部２２は、レベル差の差分をそれぞれ算出すると、周波数領域データベース２０に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する。
【００７１】
発振器同定部２２は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、図１の発振器同定部８と同様に、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
また、発振器同定部２２は、図１の発振器同定部８と同様に、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
【００７２】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、発振器同定部２２が、レベル差検出部２１により検出されたレベル差と、周波数領域データベース２０に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間のレベル差とを比較して、レベル差の差分を算出し、周波数領域データベース２０に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、レベル差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するように構成したので、上記実施の形態１よりも、演算負荷の増加を抑制することができるとともに、データベースにおける記憶容量の増加を抑制することができる効果を奏する。
【００７３】
実施の形態６．
上記実施の形態２では、発振器同定部１３が、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するものを示したが、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差と、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するようにしてもよい。
【００７４】
図１５はこの発明の実施の形態６による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
周波数領域データベース２３は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルのメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を記憶している。なお、周波数領域データベース２３は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００７５】
周波数差検出部２４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を検出する処理を実施する。
【００７６】
発振器同定部２５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、周波数差検出部２４により検出された周波数差と、周波数領域データベース２３に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、周波数領域データベース２３に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する処理を実施する。
また、発振器同定部２５は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
なお、周波数差検出部２４及び発振器同定部２５から発振器同定手段が構成されている。
【００７７】
次に動作について説明する。
受信アンテナ１から高速フーリエ変換部６に至るまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
この実施の形態６でも、上記実施の形態２と同様に、演算負荷の増加を抑制するとともに、周波数領域データベースにおける記憶容量の増加を抑制することを目的としており、この実施の形態６では、メインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を比較指標として選択している。
【００７８】
周波数差検出部２４は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を検出する。
ピークの周波数差を検出する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
ここで、図１６は周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を示す説明図である。
【００７９】
発振器同定部２５は、周波数差検出部２４が周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差を検出すると、その周波数差と、周波数領域データベース２３に記憶されている複数の周波数スペクトルに係る周波数差（複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差）とを比較して、周波数差の差分をそれぞれ算出する。
発振器同定部２５は、周波数差の差分をそれぞれ算出すると、周波数領域データベース２３に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する。
【００８０】
発振器同定部２５は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、図１の発振器同定部８と同様に、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
また、発振器同定部２５は、図１の発振器同定部８と同様に、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
【００８１】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、発振器同定部２５が、周波数差検出部２４により検出された周波数差と、周波数領域データベース２３に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークと第２サイドローブのピーク間の周波数差とを比較して、周波数差の差分を算出し、周波数領域データベース２３に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、周波数差の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するように構成したので、上記実施の形態１よりも、演算負荷の増加を抑制することができるとともに、データベースにおける記憶容量の増加を抑制することができる効果を奏する。
【００８２】
実施の形態７．
上記実施の形態２では、発振器同定部１３が、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するものを示したが、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブより３ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するようにしてもよい。
【００８３】
図１７はこの発明の実施の形態７による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
周波数領域データベース２６は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅を記憶している。なお、周波数領域データベース２６は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００８４】
３ｄＢダウン周波数帯域幅検出部２７は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅を検出する処理を実施する。
【００８５】
発振器同定部２８は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、３ｄＢダウン周波数帯域幅検出部２７により検出されたピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベース２６に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブより３ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、周波数領域データベース２６に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する処理を実施する。
また、発振器同定部２８は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
なお、３ｄＢダウン周波数帯域幅検出部２７及び発振器同定部２８から発振器同定手段が構成されている。
【００８６】
次に動作について説明する。
受信アンテナ１から高速フーリエ変換部６に至るまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
この実施の形態７でも、上記実施の形態２と同様に、演算負荷の増加を抑制するとともに、周波数領域データベースにおける記憶容量の増加を抑制することを目的としており、この実施の形態７では、メインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅を比較指標として選択している。
【００８７】
３ｄＢダウン周波数帯域幅検出部２７は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅を検出する。
メインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅を検出する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
ここで、図１８は周波数スペクトルにおけるメインローブより３ｄＢ低い周波数帯域幅を示す説明図である。
【００８８】
発振器同定部２８は、３ｄＢダウン周波数帯域幅検出部２７が周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅を検出すると、そのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベース２６に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分をそれぞれ算出する。
発振器同定部２８は、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分をそれぞれ算出すると、周波数領域データベース２６に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する。
【００８９】
発振器同定部２８は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、図１の発振器同定部８と同様に、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
また、発振器同定部２８は、図１の発振器同定部８と同様に、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
【００９０】
以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、発振器同定部２８が、３ｄＢダウン周波数帯域幅検出部２７により検出されたピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベース２６に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブより３ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、周波数領域データベース２６に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより３ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するように構成したので、上記実施の形態１よりも、演算負荷の増加を抑制することができるとともに、データベースにおける記憶容量の増加を抑制することができる効果を奏する。
【００９１】
実施の形態８．
上記実施の形態２では、発振器同定部１３が、特徴点の一致度が最高の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するものを示したが、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブより６ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、周波数領域データベースに記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するようにしてもよい。
【００９２】
図１９はこの発明の実施の形態８による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
周波数領域データベース２９は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号（パルス形状の信号）が、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換された場合の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅を記憶している。なお、周波数領域データベース２９は周波数スペクトル記憶手段を構成している。
【００９３】
６ｄＢダウン周波数帯域幅検出部３０は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅を検出する処理を実施する。
【００９４】
発振器同定部３１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、６ｄＢダウン周波数帯域幅検出部３０により検出されたピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベース２９に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブより６ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、周波数領域データベース２９に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する処理を実施する。
また、発振器同定部３１は、最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する処理を実施する。
なお、６ｄＢダウン周波数帯域幅検出部３０及び発振器同定部３１から発振器同定手段が構成されている。
【００９５】
次に動作について説明する。
受信アンテナ１から高速フーリエ変換部６に至るまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
この実施の形態８でも、上記実施の形態２と同様に、演算負荷の増加を抑制するとともに、周波数領域データベースにおける記憶容量の増加を抑制することを目的としており、この実施の形態８では、メインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅を比較指標として選択している。
【００９６】
６ｄＢダウン周波数帯域幅検出部３０は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅を検出する。
メインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅を検出する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
ここで、図２０は周波数スペクトルにおけるメインローブより６ｄＢ低い周波数帯域幅を示す説明図である。
【００９７】
発振器同定部３１は、６ｄＢダウン周波数帯域幅検出部３０が周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅を検出すると、そのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベース２９に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブのピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分をそれぞれ算出する。
発振器同定部３１は、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分をそれぞれ算出すると、周波数領域データベース２９に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出する。
【００９８】
発振器同定部３１は、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、図１の発振器同定部８と同様に、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
また、発振器同定部３１は、図１の発振器同定部８と同様に、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力する。
【００９９】
以上で明らかなように、この実施の形態８によれば、発振器同定部３１が、６ｄＢダウン周波数帯域幅検出部３０により検出されたピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅と、周波数領域データベース２９に記憶されている複数の周波数スペクトルにおけるメインローブより６ｄＢ低い周波数帯域幅とを比較して、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分を算出し、周波数領域データベース２９に記憶されている複数の周波数スペクトルの中で、ピークより６ｄＢ低い周波数帯域幅の差分が最小の周波数スペクトルを最も相関一致度が高い周波数スペクトルとして検出するように構成したので、上記実施の形態１よりも、演算負荷の増加を抑制することができるとともに、データベースにおける記憶容量の増加を抑制することができる効果を奏する。
【０１００】
実施の形態９．
上記実施の形態１〜８では、発振器同定部８等が、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと、周波数領域データベース７等に記憶されている複数の周波数スペクトルとの間で相互相関演算（あるいは、特定の指標を比較する処理）を実施するものを示したが、例えば、周波数領域データベース７に記憶されている周波数スペクトルの個数がＮ個である場合、相互相関演算をＮ回実施することになる。
したがって、周波数領域データベース７等に記憶されている周波数スペクトルの個数が多いほど、相互相関演算の実施回数が増えて、相関係数が最高の周波数スペクトルを検出するまでに長時間を要することがある。
そこで、この実施の形態９では、相互相関演算の実施回数を減らして、相関係数が最高の周波数スペクトルを検出するまでに要する処理時間の短縮を図る方法を説明する。
【０１０１】
図２１はこの発明の実施の形態９による発振器同定装置の処理内容を示す説明図である。
まず、発振器同定部８等は、周波数領域データベース７等に記憶されている周波数スペクトルの全てを最も相関一致度が高い周波数スペクトルの検出対象に設定せずに、一部の周波数スペクトルだけを検出対象に設定し、検出対象の周波数スペクトルの中で、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出する粗探索を実施する。
例えば、周波数領域データベース７等に記憶されているＮ個の周波数スペクトルの中から、リファレンス信号のパルス形状が大きく異なっている同士のａ個の周波数スペクトル（例えば、パルス立ち上がり時間やパルス立下り時間が大きく異なっているａ個の周波数スペクトル）を選択し、ａ個の周波数スペクトルを検出対象とする。ただし、Ｎ＞ａである。
【０１０２】
発振器同定部８等は、ａ個の周波数スペクトルの中で、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、周波数領域データベース７等に記憶されているＮ個の周波数スペクトルのうち、上記の粗探索で検出した周波数スペクトルと近似している一部の周波数スペクトルを検出対象に設定する。
即ち、粗探索で検出した周波数スペクトルと比較して、リファレンス信号のパルス形状の変化量が小さいｂ個の周波数スペクトル（例えば、パルス立ち上がり時間やパルス立下り時間が近いｂ個の周波数スペクトル）を検出対象とする。ただし、Ｎ＞ｂである。
発振器同定部８等は、ｂ個の周波数スペクトルを検出対象に設定すると、ｂ個の周波数スペクトルの中で、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルと最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出する。
【０１０３】
ここでは、最も相関一致度が高い周波数スペクトルの検出処理を２段階で実施する例を示したが、探索範囲を次第に細かく設定するようにすればよく、最も相関一致度が高い周波数スペクトルの検出処理を３段階以上実施するようにしてもよい。
このように、最も相関一致度が高い周波数スペクトルの検出処理の探索範囲を次第に細かく設定しながら、複数段階実施することで、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出する際の相互相関演算の実施回数を上記実施の形態１〜８よりも減らすことができる。
【０１０４】
実施の形態１０．
上記実施の形態１〜９では、発振器同定部８等が、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、直ちに、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定し、送信元の発振器の同定結果と最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号を比較結果表示部９に出力するものを示したが、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出しても、直ちに、送信元の発振器を同定せずに、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを周波数領域の信号から時間領域の信号であるリファレンス信号に逆変換し、時間領域データベースに記憶されている複数のリファレンス信号の中で、逆変換後のリファレンス信号と最も相関一致度が高いリファレンス信号を検出し、そのリファレンス信号を高速フーリエ変換部６に戻す反復処理を行うようにしてもよい。
【０１０５】
図２２はこの発明の実施の形態１０による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図２２の構成は、上記実施の形態１に適用している例を示しているが、上記実施の形態２〜９に適用してもよいことは言うまでもない。
逆高速フーリエ変換部４１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、発振器同定部８により検出された最も相関一致度が高い周波数スペクトルを周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する逆高速フーリエ変換処理（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ−ＦＦＴ）を実施して、時間領域の信号であるリファレンス信号を出力する処理を実施する。なお、逆高速フーリエ変換部４１は信号逆変換手段を構成している。
【０１０６】
時間領域データベース４２は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の変調前のパルス信号の形状決定に係るパラメータを変化させることで、事前に生成された複数のリファレンス信号を記憶している。なお、時間領域データベース４２はリファレンス信号記憶手段を構成している。
時間領域比較部４３は時間領域データベース４２に記憶されている複数のリファレンス信号の中で、逆高速フーリエ変換部４１により逆変換されたリファレンス信号と最も相関一致度が高いリファレンス信号を検出し、そのリファレンス信号を高速フーリエ変換部６に出力する処理を実施する。なお、時間領域比較部４３はリファレンス信号検出手段を構成している。
【０１０７】
次に動作について説明する。
図２３はこの発明の実施の形態１０による発振器同定装置の反復処理を示す説明図である。
上記実施の形態１〜９のように、発振器同定部８等が、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、直ちに、その周波数スペクトルから送信元の発振器を同定する場合でも、正確に同定することができるが、この実施の形態１０では、更に発振器の同定精度を高める方法を開示する。
【０１０８】
発振器同定部８は、上記実施の形態１と同様にして、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、その周波数スペクトルを逆高速フーリエ変換部４１に出力する。
逆高速フーリエ変換部４１は、発振器同定部８から最も相関一致度が高い周波数スペクトルを受けると、その周波数スペクトルを周波数領域の信号から時間領域の信号に変換するＩＦＦＴを実施して、時間領域の信号であるリファレンス信号を時間領域比較部４３に出力する。
【０１０９】
時間領域比較部４３は、逆高速フーリエ変換部４１からリファレンス信号を受けると、そのリファレンス信号と、時間領域データベース４２に記憶されている複数のリファレンス信号との相互相関演算を実施する（実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号のパルスエンベロープ波形について相互相関演算を行う）。
時間領域比較部４３は、相互相関演算を実施すると、その演算結果である相関係数を比較して、時間領域データベース４２に記憶されている複数のリファレンス信号の中で、逆高速フーリエ変換部４１から出力されたリファレンス信号と最も相関一致度が高いリファレンス信号（相関係数が最高のリファレンス信号）を検出する。
時間領域比較部４３は、最も相関一致度が高いリファレンス信号を検出すると、そのリファレンス信号を高速フーリエ変換部６及び比較結果表示部９に出力する。
【０１１０】
高速フーリエ変換部６は、時間領域比較部４３からリファレンス信号を受けると、そのリファレンス信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換するＦＦＴを実施して、周波数領域の信号である周波数スペクトルを発振器同定部８に出力する。
発振器同定部８は、高速フーリエ変換部６から周波数スペクトルを受けると、上記実施の形態１と同様に、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出し、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状から、受信アンテナ１により受信されたパルス変調ＲＦ信号の送信元の発振器を同定する。
【０１１１】
以上で明らかなように、この実施の形態１０によれば、発振器同定部８が、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出しても、直ちに、送信元の発振器を同定せずに、最も相関一致度が高い周波数スペクトルを周波数領域の信号から時間領域の信号であるリファレンス信号に逆変換し、時間領域データベース４２に記憶されている複数のリファレンス信号の中で、逆変換後のリファレンス信号と最も相関一致度が高いリファレンス信号を検出し、そのリファレンス信号を高速フーリエ変換部６に戻す反復処理を行うように構成したので、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号のパルス立ち上がり／立ち下がり時間の推定精度が向上する。その結果、更に発振器の同定精度を高めることができる効果を奏する。
【０１１２】
実施の形態１１．
図２４はこの発明の実施の形態１１による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図２４の構成は、上記実施の形態１に適用している例を示しているが、上記実施の形態２〜１０に適用してもよいことは言うまでもない。
パラメータ記憶部５１は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、発振器同定部８により検出された最も相関一致度が高い周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状を示すパラメータを記憶する処理を実施する。なお、パラメータ記憶部５１はパラメータ記憶手段を構成している。
【０１１３】
到来パルス諸元記憶部５２は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、パルス抽出部５により抽出されたパルス信号のパルス形状を示すパラメータを記憶するとともに、そのパルス信号の到来時刻を記憶する処理を実施する。
識別番号設定部５３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、発振器同定部８により同定された送信元の発振器と、パラメータ記憶部５１により記憶されたパラメータとを紐付ける識別番号を設定する処理を実施する。
また、識別番号設定部５３は到来パルス諸元記憶部５２により記憶されたパラメータがパラメータ記憶部５１に記憶されているパラメータと一致する場合、そのパラメータと紐付いている発振器の識別番号を出力する処理を実施する。
なお、到来パルス諸元記憶部５２及び識別番号設定部５３から識別番号設定手段が構成されている。
【０１１４】
目標検出部５４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、識別番号設定部５３から出力された識別番号が、予め設定されている目標の発振器の識別番号と一致する場合、目標の発振器を同定した旨を通知する処理を実施する。
また、目標検出部５４は識別番号設定部５３から出力された識別番号が、予め設定されている目標の発振器の識別番号と一致する毎に、パルス抽出部５により抽出されたパルス信号を収集し、そのパルス信号のパルス形状を分析して、発振器の運動諸元を推定する処理を実施する。
なお、目標検出部５４は同定通知手段及び目標検出手段を構成している。
【０１１５】
次に動作について説明する。
ただし、パラメータ記憶部５１、到来パルス諸元記憶部５２、識別番号設定部５３及び目標検出部５４を実装している点以外は、上記実施の形態１〜１０と同様であるため、パラメータ記憶部５１、到来パルス諸元記憶部５２、識別番号設定部５３及び目標検出部５４の処理内容だけを説明する。
【０１１６】
パラメータ記憶部５１は、発振器同定部８が最も相関一致度が高い周波数スペクトルを検出すると、その周波数スペクトルに対応するリファレンス信号のパルス形状を示すパラメータを記憶する。
識別番号設定部５３は、発振器同定部８が最も相関一致度が高い周波数スペクトルから送信元の発振器を同定すると、送信元の発振器とパラメータ記憶部５１により記憶されたパラメータとを紐付ける識別番号を設定する。
【０１１７】
到来パルス諸元記憶部５２は、パルス抽出部５がパルス信号を抽出すると、そのパルス信号のパルス形状を示すパラメータを記憶するとともに、そのパルス信号の到来時刻を記憶する。
識別番号設定部５３は、識別番号を設定したのち、パルス抽出部５によって、新たに到来してきたパルス変調ＲＦ信号からパルス信号が抽出されて、そのパルス信号のパルス形状を示すパラメータが到来パルス諸元記憶部５２に記憶されると、そのパラメータがパラメータ記憶部５１に記憶されているパラメータと一致しているか否かを判定する。
パラメータの一致判定は、時間領域でのパルス形状の一致判定に相当し、この一致判定自体は公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。
【０１１８】
識別番号設定部５３は、到来パルス諸元記憶部５２により記憶されたパラメータが、パラメータ記憶部５１に記憶されている何れかのパラメータと一致する場合、一致しているパラメータと紐付いている発振器の識別番号を目標検出部５４に出力する。
目標検出部５４は、識別番号設定部５３から発振器の識別番号を受けると、その識別番号が、予め設定されている目標の発振器の識別番号と一致する場合、目標の発振器を同定した旨を比較結果表示部９に表示させることで、目標の発振器を同定した旨を発振器同定装置のオペレータ等に通知する。
これにより、発振器同定装置のオペレータ等は、目標の発振器を同定したことを認識することができる。
ここでは、目標の発振器を同定した旨を比較結果表示部９に表示する例を示しているが、アラームの出力や光点滅などを行うことで、目標の発振器を同定した旨を通知するようにしてもよい。
【０１１９】
また、目標検出部５４は、識別番号設定部５３から出力された識別番号が、予め設定されている目標の発振器の識別番号と一致する毎に、パルス抽出部５により抽出されたパルス信号を収集し、そのパルス信号のパルス形状を分析して、発振器の運動諸元を推定する。
発振器の運動諸元を推定する処理自体は公知の技術であるため、詳細な説明を省略するが、例えば、パルス抽出部５により抽出されたパルス信号の到来頻度や到来時間間隔などを統計的に処理（例えば、標準偏差の計算）することで、目標の発振器の行動や未来予測などの特性評価を行うことができる。
【０１２０】
以上で明らかなように、この実施の形態１１によれば、目標検出部５４が、識別番号設定部５３から出力された識別番号が、予め設定されている目標の発振器の識別番号と一致する場合、目標の発振器を同定した旨を通知するように構成したので、発振器同定装置のオペレータ等が、目標の発振器を同定したことを速やかに認識することができる効果を奏する。
また、この実施の形態１１によれば、目標検出部５４が、識別番号設定部５３から出力された識別番号が、予め設定されている目標の発振器の識別番号と一致する毎に、パルス抽出部５により抽出されたパルス信号を収集し、そのパルス信号のパルス形状を分析して、発振器の運動諸元を推定するように構成したので、目標の発振器の行動や未来予測などの特性評価を行うことができる効果を奏する。
【０１２１】
なお、この実施の形態１１では、目標の発振器の識別番号と一致する場合、目標の発振器を同定した旨を通知するものを示したが、複数の発振器が適当な識別番号でグルーピングやマッピングされている場合、グルーピングやマッピングされている発振器を同定した旨を通知するようにしてもよい。
【０１２２】
実施の形態１２．
図２５はこの発明の実施の形態１２による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図２５の構成は、上記実施の形態１に適用している例を示しているが、上記実施の形態２〜１１に適用してもよいことは言うまでもない。
初期位相調整部６１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、パルス抽出部５により抽出された到来時刻が異なる複数のパルス信号を収集し、複数のパルス信号の初期位相を調整して、複数のパルス信号の立ち上がり時刻を揃え、初期位相調整後の複数のパルス信号を高速フーリエ変換部６に出力する処理を実施する。なお、初期位相調整部６１は初期位相調整手段を構成している。
【０１２３】
コヒーレント加算部６２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、高速フーリエ変換部６により初期位相調整後の複数のパルス信号が周波数領域の信号に変換されて、高速フーリエ変換部６から出力された複数の周波数スペクトルをコヒーレント加算し、その加算結果を発振器同定部８に出力する処理を実施する。なお、コヒーレント加算部６２はコヒーレント加算手段を構成している。
【０１２４】
次に動作について説明する。
ただし、初期位相調整部６１及びコヒーレント加算部６２を実装している点以外は、上記実施の形態１〜１１と同様であるため、初期位相調整部６１及びコヒーレント加算部６２の処理内容だけを説明する。
【０１２５】
図２６はこの実施の形態１２の動作概念を示す説明図である。
一般に、実際の発振器から送信されるパルス変調ＲＦ信号の到来時刻と、そのパルス変調ＲＦ信号を受信観測する側の観測時刻とは同期しない。
このため、複数回の受信観測データでは、パルスの立ち上がり時刻が揃わず、複数回の受信観測データの到来時刻を重ね描きすると、数学的にはガウス分布に従うランダムに到来するパルス系列として捕らえられる。
したがって、この状態のまま、パルス系列の積分を行う（振幅方向に加算演算する）と、ガウス分布の特性に従って平均値が０となり、目標の発振器の情報を消失する事態が発生することがある。
【０１２６】
この実施の形態１２では、目標の発振器の情報が消失する事態の発生を避けるために、初期位相調整部６１が、パルス抽出部５により抽出された到来時刻が異なる複数のパルス信号を収集し、複数のパルス信号の初期位相を調整して、複数のパルス信号の立ち上がり時刻を揃え（ランダムに到来するパルス系列の波頭を揃える）、初期位相調整後の複数のパルス信号を高速フーリエ変換部６に出力するようにしている。
【０１２７】
これにより、高速フーリエ変換部６は、初期位相調整部６１により初期位相が調整された複数のパルス信号を周波数領域の信号に変換して、複数の周波数スペクトルを出力し、コヒーレント加算部６２は、高速フーリエ変換部６から出力された複数の周波数スペクトルをコヒーレント加算するが、初期位相調整部６１によりパルス系列の立ち上がり時刻が揃えられたことでコヒーレント積分効果が働き、パルス系列中のパルスの個数をＮとすると、信号対雑音比ＳＮＲが２０×ｌｏｇ１０（Ｎ）倍に改善される。
【０１２８】
この結果、これまで低ＳＮＲで隠れて、表に現れなかったパルス変調ＲＦ信号の別の意図しない特徴量（ＵＭＯＰ）を発見できる可能性が向上し、さらに、発振器の同定に繋がる情報量の向上につながるという効果が得られる。
また、複数のパルス到来時刻を揃えることで、パルス変調ＲＦ信号の特性のうち、平均値、標準偏差、分散などの統計的評価が可能になる。また、パルス立ち上がり時のオーバーシュートや立ち下がり時のアンダーシュートもより明確になり、これらの特性が揃っている場合は、目標の発振器からのパルス変調ＲＦ信号のみを受信観測できることになる。
【０１２９】
実施の形態１３．
図２７はこの発明の実施の形態１３による発振器同定装置を示す構成図であり、図において、図２５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
パルス到来時刻記録部６３は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体や、ＣＰＵを実装している半導体集積回路などから構成されており、高速フーリエ変換部６から出力された複数の周波数スペクトルの統計処理（例えば、平均値、標準偏差、分散などの計算）を実施するとともに、統計処理後の周波数スペクトルの波形から逸脱している周波数スペクトルを検出して、その周波数スペクトルの到来時刻を記録する処理を実施する。なお、パルス到来時刻記録部６３は到来時刻記録手段を構成している。
【０１３０】
特異パルス検出部６４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、パルス到来時刻記録部６３により記録された周波数スペクトルの到来時刻において、特異パルスが発生している旨を示すフラグを記録する処理を実施する。なお、特異パルス検出部６４は特異パルス検出手段を構成している。
【０１３１】
データベース６５は例えばＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体から構成されており、発振器と受信アンテナ１との位置関係の変化に伴って発生する特異パルスのシミュレーション結果を記憶している。
発振器位置特定部６６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、特異パルス検出部６４によりフラグが記録されている到来時刻と、データベース６５に記憶されている特異パルスのシミュレーション結果とを照合して、発振器の概略位置を特定する処理を実施する。なお、発振器位置特定部６６は位置特定手段を構成している。
【０１３２】
次に動作について説明する。
ただし、パルス到来時刻記録部６３、特異パルス検出部６４、データベース６５及び発振器位置特定部６６を実装している点以外は、上記実施の形態１２と同様であるため、パルス到来時刻記録部６３、特異パルス検出部６４、データベース６５及び発振器位置特定部６６の処理内容だけを説明する。
【０１３３】
パルス到来時刻記録部６３は、高速フーリエ変換部６が、初期位相調整部６１により初期位相が調整された複数のパルス信号を周波数領域の信号に変換して、複数の周波数スペクトルを出力すると、複数の周波数スペクトルの統計処理（例えば、平均値、標準偏差、分散などの計算）を実施する。ここでは、高速フーリエ変換部６から出力された周波数スペクトルの統計処理を実施しているが、発振器同定部８により検出された周波数スペクトルの統計処理を実施するようにしてもよい。
また、パルス到来時刻記録部６３は、統計処理後の周波数スペクトルの波形から逸脱している周波数スペクトルを検出して、その周波数スペクトルの到来時刻を記録する。
【０１３４】
ここで、図２８は統計処理後の周波数スペクトルの波形から逸脱している周波数スペクトルに係る特異パルスを示す説明図である。
特異パルスの発生原因は様々考えられるが、例えば、マルチパスや回折などの電波伝搬特性の変化や、発振器と受信アンテナ１の相対的な位置関係の変化などが考えられる。特に、後者は位置によって、その特性が異なるため「位置指紋」と呼ばれる。
【０１３５】
特異パルス検出部６４は、パルス到来時刻記録部６３により記録された周波数スペクトルの到来時刻において、特異パルスが発生している旨を示すフラグを記録する。即ち、発振器と受信アンテナ１の間の電波伝搬経路特性に何らかの変化が生じていることを示すフラグを記録する。
このようにフラグを記録することで、フラグを与えている特異パルスを統計的集団から除外することが可能なる。また、その発生要因の特定によって、特異パルスとなった原因が、そもそも目標の発振器とは異なる個体だったことの把握、もしくは、電波伝搬経路や位置指紋が変化したという状況の把握が可能になる。
【０１３６】
また、この実施の形態１３では、発振器と受信アンテナ１との幾何学的な位置関係によって、特異パルスが発生する状況をシミュレーションによって得ることが可能であるため、発振器と受信アンテナ１との位置関係の変化に伴って発生する特異パルスのシミュレーション結果（例えば、特異パルスが発生する時刻や位置など）をデータベース６５に記憶している。
発振器位置特定部６６は、特異パルス検出部６４によりフラグが記録されている到来時刻と、データベース６５に記憶されている特異パルスのシミュレーション結果（特異パルスが発生する時刻）とを照合し、一致する時刻の発振器の位置を示すシミュレーション結果を発振器の概略位置として特定する。
【０１３７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１  受信アンテナ（信号受信手段）、２  受信機（信号受信手段）、３  Ａ／Ｄ変換部、４  信号処理装置、５  パルス抽出部（パルス信号抽出手段）、６  高速フーリエ変換部（信号変換手段）、７  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、８  発振器同定部（発振器同定手段）、９  比較結果表示部（発振器同定手段）、１１  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、１２  メインローブ形状特徴抽出部（発振器同定手段）、１３  発振器同定部（発振器同定手段）、１４  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、１５  レベル差検出部（発振器同定手段）、１６  発振器同定部（発振器同定手段）、１７  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、１８  周波数差検出部（発振器同定手段）、１９  発振器同定部（発振器同定手段）、２０  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、２１  レベル差検出部（発振器同定手段）、２２  発振器同定部（発振器同定手段）、２３  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、２４  周波数差検出部（発振器同定手段）、２５  発振器同定部（発振器同定手段）、２６  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、２７  ３ｄＢダウン周波数帯域幅検出部（発振器同定手段）、２８  発振器同定部（発振器同定手段）、２９  周波数領域データベース（周波数スペクトル記憶手段）、３０  ６ｄＢダウン周波数帯域幅検出部（発振器同定手段）、３１  発振器同定部（発振器同定手段）、４１  逆高速フーリエ変換部（信号逆変換手段）、４２  時間領域データベース（リファレンス信号記憶手段）、４３  時間領域比較部（リファレンス信号検出手段）、５１  パラメータ記憶部（パラメータ記憶手段）、５２  到来パルス諸元記憶部（識別番号設定手段）、５３  識別番号設定部（識別番号設定手段）、５４  目標検出部（同定通知手段、目標検出手段）、６１  初期位相調整部（初期位相調整手段）、６２  コヒーレント加算部（コヒーレント加算手段）、６３  パルス到来時刻記録部（到来時刻記録手段）、６４  特異パルス検出部（特異パルス検出手段）、６５  データベース、６６  発振器位置特定部（位置特定手段）、１０１  受信アンテナ、１０２  受信機、１０３  Ａ／Ｄ変換部、１０４  パルス抽出部、１０５  時間領域特徴抽出部、１０６  同定結果表示部。
【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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