(57)【要約】【課題】重畳信号を分離すること。【解決手段】周波数スペクトルの時間変化を示す電力分布２１の情報を記憶する記憶部１１と、電力分布２１を分割して所定の帯域幅を有する複数の分割領域を生成し、複数の分割領域のそれぞれについて、電力Ｐの時間変化量を計算し、計算した時間変化量に基づいて電力Ｐの立ち上がりＵ及び立ち下がりＤを検出し、複数の分割領域における立ち上がりＵ及び立ち下がりＤの位置に基づいて、電力分布２１に含まれる個々の信号成分３１、３２、３３、３４を特定する演算部１２とを有する、無線解析装置１０が提供される。【選択図】図１
2018050140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数スペクトルの時間変化を示す電力分布の情報を記憶する記憶部と、
前記電力分布を分割して所定の帯域幅を有する複数の分割領域を生成し、
前記複数の分割領域のそれぞれについて、電力の時間変化量を計算し、計算した前記時間変化量に基づいて前記電力の立ち上がり及び立ち下がりを検出し、
前記複数の分割領域における前記立ち上がり及び前記立ち下がりの位置に基づいて、前記電力分布に含まれる個々の信号成分を特定する演算部と
を有する、無線解析装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記立ち上がりの時刻における前記周波数スペクトルの特徴量と、前記立ち下がりにおける前記周波数スペクトルの特徴量とを比較し、前記周波数スペクトルの特徴量が類似する前記立ち上がりと前記立ち下がりとのペアを検出し、検出した前記ペアの位置に基づいて前記個々の信号成分を特定する
請求項１に記載の無線解析装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記周波数スペクトルの特徴量として、前記周波数スペクトルの幅、中心周波数、総電力、スペクトル形状の少なくとも１つを用いる
請求項２に記載の無線解析装置。
【請求項４】
複数の無線規格に対応する信号成分を前記電力分布から特定する場合、前記演算部は、前記複数の無線規格のうち最も狭い帯域幅を使用する無線規格の前記帯域幅を基準に前記所定の帯域幅を設定する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線解析装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記電力分布の中で前記電力が所定の閾値より大きい領域を特定し、特定した領域のうち同じ領域に含まれる前記立ち上がりと前記立ち下がりとの組み合わせの中から前記ペアを検出する
請求項２に記載の無線解析装置。
【請求項６】
前記演算部は、特定した前記個々の信号成分から信号長、帯域幅の少なくとも１つを特徴要素として検出し、検出した前記特徴要素に基づいて前記個々の信号成分に対応する無線規格を判定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線解析装置。
【請求項７】
コンピュータが、
記憶部から、周波数スペクトルの時間変化を示す電力分布の情報を取得し、
前記電力分布を分割して所定の帯域幅を有する複数の分割領域を生成し、
前記複数の分割領域のそれぞれについて、電力の時間変化量を計算し、計算した前記時間変化量に基づいて前記電力の立ち上がり及び立ち下がりを検出し、
前記複数の分割領域における前記立ち上がり及び前記立ち下がりの位置に基づいて、前記電力分布に含まれる個々の信号成分を特定する
無線解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線解析装置、及び無線解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンライセンスバンドと呼ばれる周波数帯域（２．４ＧＨｚ帯）を利用する通信装置の増加に伴い、通信量の増加と共に電波干渉が深刻化している。電波干渉への対策をとる際、電波環境の混雑度（帯域占有率）が推定される。アンライセンスバンドを使用する無線規格毎に帯域占有率を推定することができると、電波干渉への影響が大きい無線規格を特定することが可能になる。但し、時間・周波数領域において複数の無線規格に対応する信号が重畳している場合、重畳している信号が正しく分離されないと、各無線規格の帯域占有率を誤判定するリスクが生じる。
【０００３】
なお、通信装置による送信の開始や停止のイベントを選択する方法が提案されている。この方法では、各周波数帯における受信パワーの時間変化が受信特徴量として利用される。また、通信装置の送信開始や送信停止のイベントと、イベントに対応する送信信号の時間変化パターンとが送信特徴量として利用される。そして、受信特徴量と送信特徴量との比較から、受信特徴量に一致する送信特徴量に対応するイベントが選択される。
【０００４】
また、無線周波数帯域で生じる活動に関する情報を生成する方法が開示されている。この方法では、複数の信号種別に紐付けられる活動が生じうる該無線周波数帯域のエネルギーを受信し、該無線周波数帯域で受信される無線周波数エネルギーを表すデジタル信号から複数の周波数成分における電力値が生成される。また、電力値の平均及び閾値との比較が行われ、信号が存在する期間の情報が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６７２００号公報
【特許文献２】米国特許公開２００４／００２８１２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
信号電力の時間変化を解析することで信号電力の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを検出することができ、検出したタイミングから送信の開始及び停止の時期が特定されうる。また、信号電力と閾値とを比較することで信号電力が閾値より大きい期間を検出することができ、信号の存在期間が特定されうる。しかし、同じ帯域及び同じ期間で複数の信号が重畳して送信される場合、上記の方法を適用しても、個々の信号が存在する帯域及び期間を分離することは困難である。
【０００７】
１つの側面によれば、本開示の目的は、重畳信号を分離することができる無線解析装置、及び無線解析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様によれば、周波数スペクトルの時間変化を示す電力分布の情報を記憶する記憶部と、電力分布を分割して所定の帯域幅を有する複数の分割領域を生成し、複数の分割領域のそれぞれについて、電力の時間変化量を計算し、計算した時間変化量に基づいて電力の立ち上がり及び立ち下がりを検出し、複数の分割領域における立ち上がり及び立ち下がりの位置に基づいて、電力分布に含まれる個々の信号成分を特定する演算部とを有する情報解析装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
重畳信号を分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る無線解析装置の一例を示した図である。
【図２】第２実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。
【図３】第２実施形態に係る無線解析装置の機能を実現可能なハードウェアの一例を示したブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る無線解析装置が有する機能の一例を示したブロック図である。
【図５】第２実施形態に係る電力分布について説明するための図である。
【図６】第２実施形態に係る規格情報の一例を示した図である。
【図７】第２実施形態に係る電力分布の分割方法について説明するための図である。
【図８】第２実施形態に係るエッジ抽出方法について説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係るマップ作成・特徴抽出方法について説明するための図である。
【図１０】第２実施形態に係るエッジペアの特定方法について説明するための図である。
【図１１】第２実施形態に係るブロック処理の内容について説明するための第１の図である。
【図１２】第２実施形態に係るブロック処理の内容について説明するための第２の図である。
【図１３】第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理の流れを示した第１のフロー図である。
【図１４】第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理の流れを示した第２のフロー図である。
【図１５】第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理の流れを示した第３のフロー図である。
【図１６】第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理のうちエッジ幅の調整に関する処理の流れを示したフロー図である。
【図１７】第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理のうちエッジ長の調整に関する処理の流れを示したフロー図である。
【図１８】第２実施形態に係る無線解析装置が実行するエッジ探索の処理の流れを示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書及び図面において実質的に同一の機能を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
【００１２】
＜１．第１実施形態＞
図１を参照しながら、第１実施形態について説明する。第１実施形態は、周波数、時間、電力を軸とする空間上のグラフ（周波数スペクトルの時間変化）で表現される電力分布を解析し、その電力分布に含まれる信号成分を個々に分離する方法に関する。図１は、第１実施形態に係る無線解析装置の一例を示した図である。なお、図１に示した無線解析装置１０は、第１実施形態に係る無線解析装置の一例である。
【００１３】
図１に示すように、無線解析装置１０は、記憶部１１及び演算部１２を有する。
記憶部１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリなどの記憶装置である。演算部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのプロセッサである。演算部１２は、例えば、記憶部１１又は他のメモリに記憶されたプログラムを実行する。なお、記憶部１１の機能は、複数の記憶装置を用いて実現されてもよい。演算部１２の機能は、複数のプロセッサや、複数のコアを有するプロセッサを用いて実現されてもよい。
【００１４】
記憶部１１は、周波数スペクトルの時間変化を示す電力分布２１の情報を記憶する。例えば、無線解析装置１０は、図１に示すように、受信アンテナを介して空中を飛び交う電波を受信する無線機１３に接続されている。そして、演算部１２は、無線機１３が受信した電波の周波数スペクトルに関する情報を記憶部１１に記憶させる。
【００１５】
図１の例では、無線端末１４、１５から出力される電波を無線機１３が受信している。例えば、無線端末１４は、無線規格Ｒ1（ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）など）の信号を送信する。また、無線端末１５は、無線規格Ｒ2（ＢＴ（Bluetooth：登録商標）やＺＢ（ZigBee：登録商標）など）の信号を送信する。そのため、無線機１３が受信する電波には、無線規格Ｒ1、Ｒ2の信号が混在している。
【００１６】
電力分布２１は、図１に示すように、時間Ｔ、周波数Ｆ、電力Ｐを軸とする空間上のグラフで表現できる。また、図１の例では、電力分布２１の中に、無線規格Ｒ1の信号に因る信号成分３１、３３と、無線規格Ｒ2の信号に因る信号成分３２、３４とが含まれている。信号成分３３、３４は、時間軸上で互いに分離している。そのため、電力Ｐが所定の閾値より大きい領域を検出することで、信号成分３３、３４を分離することができる。
【００１７】
一方、信号成分３１、３２は重畳している。そのため、電力Ｐが所定の閾値より大きい領域を検出しても信号成分３１、３２が個々に分離されない。そこで、演算部１２は、以下で説明する処理を実行して電力分布２１の中から信号成分３１、３２を個々に特定する。なお、以下では、説明の都合上、３次元的に表現した電力分布２１の電力軸方向を濃淡で表現した２次元の電力分布２２を利用して説明を進める。
【００１８】
演算部１２は、電力分布２２（電力分布２１）を分割して所定の帯域幅を有する複数の分割領域を生成する。図１の例では、周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4、ｆ5を境に周波数方向に分割した４つの分割領域が生成されている。なお、所定の帯域幅は、例えば、無線規格Ｒ1、Ｒ2（予め解析対象として設定される無線規格）で規定される帯域幅のうち、最も狭い帯域幅と同じ幅か、その幅より許容可能な誤差の範囲で狭い幅に設定される。
【００１９】
演算部１２は、複数の分割領域のそれぞれについて、電力Ｐの時間遷移から電力Ｐの時間変化量を計算する。図１には、一例として、周波数ｆ4、ｆ5間の分割領域における電力Ｐの時間遷移２３、及び、周波数ｆ3、ｆ4間の分割領域における電力Ｐの時間遷移２４が示されている。電力Ｐの時間変化量は、電力Ｐの時間遷移を時間方向に微分した値（微分値）で与えられる。なお、数値計算上は、時間軸上の所定幅を有する区間を基準に隣接区間における電力Ｐの差分値が電力Ｐの時間変化量として利用されうる。演算部１２は、計算した時間変化量に基づいて電力Ｐの立ち上がりＵ及び立ち下がりＤを検出する。
【００２０】
なお、検出された立ち上がりＵ及び立ち下がりＤを時間・周波数平面上に表示すると、立ち上がりＵ及び立ち下がりＤ（エッジ）の位置を示すエッジマップ２５が得られる。
演算部１２は、複数の分割領域における立ち上がりＵ及び立ち下がりＤの位置に基づいて、電力分布２１に含まれる個々の信号成分３１、３２、３３、３４を特定する。
【００２１】
例えば、演算部１２は、各エッジについて、エッジマップ２５から帯域幅（周波数軸方向の長さ；ｄＦ1、ｄＦ2、ｄＦ3、ｄＦ4）、中心周波数、周波数スペクトルの形状などの特徴を抽出する。また、演算部１２は、抽出した特徴が類似する立ち上がりＵと立ち下がりＤとのペアを選択する。そして、演算部１２は、選択した立ち上がりＵから立ち下がりＤまでの領域を１つの信号成分として特定する。
【００２２】
ペアを選択する際、例えば、演算部１２は、以下の処理を実行する。
演算部１２は、立ち上がりＵを１つ選択する。また、演算部１２は、選択した立ち上がりＵの後（時間軸上の後方）に位置する立ち下がりＤのうち、選択した立ち上がりＵの位置における周波数スペクトルとの相互相関が最大になる立ち下がりＤを検出する。そして、演算部１２は、選択した立ち上がりＵと、検出した立ち下がりＤとをペアにする。同様に、演算部１２は、未選択の立ち上がりＵを順次選択してペアを生成する。
【００２３】
個々の信号成分を分離できると、各信号成分の帯域幅ｄＦ1、ｄＦ2、ｄＦ3、ｄＦ4や信号長Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4が得られる。帯域幅ｄＦ1、ｄＦ2、ｄＦ3、ｄＦ4などの情報が得られると、個々の信号成分に対応する無線規格Ｒ1、Ｒ2を特定することができる。そして、電力分布２１の中に、各無線規格の信号がどの程度含まれるかなどの情報が得られると、混信の抑制などの通信制御を効率的に実施することが可能になる。
【００２４】
以上、第１実施形態について説明した。
＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。周波数スペクトルの時間変化（電力分布）を解析し、その電力分布に含まれる信号成分を個々に分離する方法に関する。
【００２５】
［２−１．システム］
まず、図２を参照しながら、第２実施形態に係る無線通信システムについて説明する。図２は、第２実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。
【００２６】
図２に例示した無線通信システムは、無線解析装置１００、及び無線端末２０１、２０２、２０３を含む。なお、ここでは一例として無線端末の数を３としているが、無線通信システムに含まれる無線端末の数は任意である。
【００２７】
無線解析装置１００は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）やサーバ装置などのコンピュータである。無線解析装置１００には、アンテナを有する受信機１１０が接続されている。なお、無線解析装置１００は、ＰＣやサーバ装置の他、例えば、スマートフォン、タブレット端末であってもよい。また、無線解析装置１００は、無線ＬＡＮのアクセスポイントやＢｌｕｅｔｏｏｔｈのマスタなどの近距離無線通信の基地局であってもよい。また、無線解析装置１００は、無線ゲートウェイや移動体通信の基地局などであってもよい。また、無線解析装置１００は、受信機１１０に内蔵される形態であってもよい。
【００２８】
受信機１１０は、アンテナを介してＲＦ（Radio Frequency）信号を受信し、受信したＲＦ信号の周波数スペクトルを生成する。例えば、受信機１１０は、搬送波を用いてＲＦ信号から同相成分（In-phase）及び直交成分（Quadrature-phase）を抽出する処理や、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）により時間領域の信号を周波数領域の信号へ変換する処理を実行する。これらの処理により得られる周波数スペクトルは、無線解析装置１００に入力される。
【００２９】
無線端末２０１、２０２、２０３は、例えば、ＰＣなどのコンピュータ、携帯電話やスマートフォンなどの移動端末、或いは、基地局や中継局などの無線装置である。無線端末２０１は、ＷＬＡＮの方式で信号を送信する。無線端末２０２は、ＢＴの方式で信号を送信する。無線端末２０３は、ＺＢの方式で信号を送信する。なお、図２の例では、説明の都合上、無線方式としてＷＬＡＮ、ＢＴ、ＺＢを例示しているが、ＷＬＡＮ、ＢＴ、ＺＢ以外の無線方式に対しても同様に第２実施形態の技術を適用しうる。
【００３０】
受信機１１０は、信号送信時に無線端末２０１、２０２、２０３から出力される電波を検出する。無線端末２０１、２０２、２０３の少なくとも２つが同じタイミングで信号を送信する場合、受信機１１０で検出される電波には複数の信号成分が混在する。そのため、受信機１１０から無線解析装置１００に入力される周波数スペクトルには、複数の信号成分が含まれうる。無線解析装置１００は、受信機１１０から入力される周波数スペクトルを解析して個々の信号成分を分離する。
【００３１】
無線通信に利用される帯域、帯域幅、中心周波数などの仕様は、無線規格で規定されている。但し、異なる無線規格でも同じ帯域が利用されうるため、異なる無線方式の信号が同じタイミングで送信されると複数の信号が互いに重畳しうる。この場合、個々の無線規格で規定されている仕様のうち、無線規格毎に異なる特徴量（例えば、帯域幅）を検出できれば、重畳した信号（重畳信号）を個々の信号に分離することができる。
【００３２】
無線解析装置１００は、受信機１１０が生成する周波数スペクトルの時間変化（電力分布）から個々の信号成分を分離し、重畳信号に含まれる各信号の特徴量を抽出する。そして、無線解析装置１００は、抽出した特徴量に基づいて、重畳信号に含まれる個々の信号に対応する無線規格を特定する。以下、無線解析装置１００について、さらに説明する。
【００３３】
［２−２．ハードウェア］
ここでは、図３を参照しながら、無線解析装置１００の機能を実現可能なハードウェアについて説明する。図３は、第２実施形態に係る無線解析装置の機能を実現可能なハードウェアの一例を示したブロック図である。
【００３４】
無線解析装置１００が有する機能は、例えば、図３に示すハードウェア資源を用いて実現することが可能である。つまり、無線解析装置１００が有する機能は、コンピュータプログラムを用いて図３に示すハードウェアを制御することにより実現されうる。
【００３５】
図３に示すように、このハードウェアは、主に、ＣＰＵ９０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０４と、ＲＡＭ９０６と、ホストバス９０８と、ブリッジ９１０とを有する。さらに、このハードウェアは、外部バス９１２と、インターフェース９１４と、入力部９１６と、出力部９１８と、記憶部９２０と、ドライブ９２２と、接続ポート９２４と、通信部９２６とを有する。
【００３６】
ＣＰＵ９０２は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ９０４、ＲＡＭ９０６、記憶部９２０、又はリムーバブル記録媒体９２８に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０４は、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータなどを格納する記憶装置の一例である。ＲＡＭ９０６には、例えば、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に変化する各種パラメータなどが一時的又は永続的に格納される。
【００３７】
これらの要素は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス９０８を介して相互に接続される。一方、ホストバス９０８は、例えば、ブリッジ９１０を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス９１２に接続される。また、入力部９１６としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、タッチパッド、ボタン、スイッチ、及びレバーなどが用いられうる。
【００３８】
出力部９１８としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、又はＥＬＤ（Electro-Luminescence Display）などのディスプレイ装置が用いられうる。また、出力部９１８として、プリンタなども用いられうる。
【００３９】
記憶部９２０は、各種のデータを格納するための装置である。記憶部９２０としては、例えば、ＨＤＤなどの磁気記憶デバイスが用いられる。また、記憶部９２０として、ＳＳＤ（Solid State Drive）やＲＡＭディスクなどの半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイスなどが用いられてもよい。
【００４０】
ドライブ９２２は、着脱可能な記録媒体であるリムーバブル記録媒体９２８に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体９２８に情報を書き込む装置である。リムーバブル記録媒体９２８としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどが用いられる。
【００４１】
接続ポート９２４は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＲＳ−２３２Ｃポート、又は光オーディオ端子など、外部接続機器９３０を接続するためのポートである。外部接続機器９３０としては、例えば、プリンタなどが用いられうる。
【００４２】
通信部９２６は、ネットワーク９３２に接続するための通信デバイスである。通信部９２６としては、例えば、有線又は無線ＬＡＮ用の通信回路、ＷＵＳＢ（Wireless USB）用の通信回路、光通信用の通信回路やルータ、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）用の通信回路やルータ、携帯電話ネットワーク用の通信回路などが用いられうる。
【００４３】
通信部９２６に接続されるネットワーク９３２は、有線又は無線により接続されたネットワークであり、例えば、インターネットやＬＡＮなどを含む。受信機１１０は、例えば、接続ポート９２４又はネットワーク９３２を介して接続されうる。また、受信機１１０の機能が通信部９２６に包含されていてもよい。この場合、無線解析装置１００と受信機１１０とは一体に形成される。
【００４４】
［２−３．機能］
次に、図４を参照しながら、無線解析装置１００の機能について説明する。図４は、第２実施形態に係る無線解析装置が有する機能の一例を示したブロック図である。
【００４５】
図４に示すように、無線解析装置１００は、記憶部１０１、マップ生成部１０２、エッジペア特定部１０３、及び特徴検出部１０４を有する。
なお、記憶部１０１の機能は、上述したＲＡＭ９０６や記憶部９２０などを用いて実現できる。マップ生成部１０２、エッジペア特定部１０３、及び特徴検出部１０４の機能は、上述したＣＰＵ９０２などを用いて実現できる。
【００４６】
（電力分布・規格情報）
記憶部１０１には、電力分布１０１ａ及び規格情報１０１ｂが格納されている。
電力分布１０１ａは、受信機１１０により生成される周波数スペクトルの時間変化を示す情報である。例えば、電力分布１０１ａは、図５に示すように、時間（Ｔ）−周波数（Ｆ）平面（Ｔ−Ｆ平面）上のヒートマップで表現される。但し、図５のヒートマップでは、電力の強弱が濃淡で表現されている。図５は、第２実施形態に係る電力分布について説明するための図である。ある時刻における電力分布１０１ａが、その時刻における周波数スペクトルである。
【００４７】
異なる無線方式の信号が混在している場合、電力分布１０１ａには、複数の信号成分（図５の例では信号成分＃１、…、＃４）が含まれる。図５の例では、説明の都合上、信号成分＃１、…、＃４の位置を矢印で表示しているが、信号成分＃１、…、＃４の位置は、後述するマップ生成部１０２及びエッジペア特定部１０３の機能を用いて特定される。
【００４８】
規格情報１０１ｂは、無線規格と、その無線規格で規定されている帯域幅との対応関係を示す情報である。例えば、規格情報１０１ｂは、図６に示すように、無線規格を識別するための情報（図６の例では無線規格の名称）と帯域幅とを対応付けるテーブルである。図６は、第２実施形態に係る規格情報の一例を示した図である。
【００４９】
以下では、ＷＬＡＮに対応する帯域幅をＷ1、ＢＴに対応する帯域幅をＷ2、ＺＢに対応する帯域幅をＷ3と表記する場合がある。また、説明の都合上、Ｗ1＞Ｗ3＞Ｗ2の関係があると仮定して説明を進める。なお、一例として、無線規格に対応付ける特徴量を帯域幅に設定しているが、帯域幅に代えて無線規格毎に異なる他の特徴量を利用してもよい。この場合、規格情報１０１ｂで個々の無線規格に他の特徴量が対応付けられる。
【００５０】
（エッジマップの作成）
マップ生成部１０２は、電力分布１０１ａを解析し、電力分布１０１ａに含まれる各信号成分の立ち上がり及び立ち下がり（エッジ）を検出する。以下、電力分布１０１ａにおける立ち上がり部分を立ち上がりエッジ、立ち下がり部分を立ち下がりエッジと呼ぶ場合がある。また、マップ生成部１０２は、Ｔ−Ｆ平面上に立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの位置を表現したエッジマップを生成する。
【００５１】
まず、マップ生成部１０２は、図７に示すように、電力分布１０１ａを分割し、所定の帯域幅Ｗを有する複数の分割領域を生成する。図７は、第２実施形態に係る電力分布の分割方法について説明するための図である。所定の帯域幅Ｗは、規格情報１０１ｂに含まれる帯域幅のうち、最小の帯域幅（この例ではＷ3）に設定される。但し、所定の帯域幅Ｗは、許容可能な誤差の範囲で最小の帯域幅より小さい値に設定されてもよい。
【００５２】
マップ生成部１０２は、分割領域を単位としてエッジを検出する。そのため、帯域幅Ｗの設定値が最小の帯域幅より大きいと分解能が低くなり、最小の帯域幅に対応する無線方式の信号成分が検出されなくなるリスクがある。一方、帯域幅Ｗの設定値が極端に小さいと弱い信号成分がノイズ（非図示）に埋もれてしまうリスクがある。これらのリスクを回避するため、ノイズの影響を考慮して許容可能な範囲で、最小の帯域幅以下の値に帯域幅Ｗが設定される。
【００５３】
マップ生成部１０２は、図７に示すように、各分割領域について、電力Ｐの時間変化量（電力変化量ｄＰ）に基づいて立ち上がりエッジ（Ｕ）及び立ち下がりエッジ（Ｄ）を検出する。図７には、４つの分割領域ｆｂ1、ｆｂ2、ｆｂ3、ｆｂ4における立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤの検出例が示されている。
【００５４】
マップ生成部１０２は、ある時間軸上の区間（現区間）における電力Ｐと、その区間の前に位置する区間（前区間）における電力Ｐとを比較し、現区間の電力Ｐが前区間の電力Ｐより大きい場合、現区間と前区間との境目に立ち上がりエッジＵがあると判定する。逆に、マップ生成部１０２は、現区間の電力Ｐが前区間の電力Ｐより小さい場合、現区間と前区間との境目に立ち下がりエッジＤがあると判定する。
【００５５】
上記の判定には、予め設定されている閾値ｔｈが用いられる。例えば、マップ生成部１０２は、図８に示すような方法で、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤを検出する。図８は、第２実施形態に係るエッジ抽出方法について説明するための図である。なお、閾値ｔｈは、シミュレーションや実験などに基づいて、信号が重畳した場合にも個々の信号成分に対応するエッジが許容可能な精度で検出されるように予め設定される。
【００５６】
図８の例は、分割領域ｆｂ1の電力変化量から閾値ｔｈを利用して立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤを検出する方法を示している。この例において、マップ生成部１０２は、分割領域ｆｂ1における電力Ｐの時系列データから電力変化量ｄＰの時系列データを生成する。そして、マップ生成部１０２は、電力変化量ｄＰが閾値＋ｔｈより大きくなる部分に立ち上がりエッジＵがあると判定する。また、マップ生成部１０２は、電力変化量ｄＰが閾値−ｔｈより小さくなる部分に立ち下がりエッジＤがあると判定する。
【００５７】
マップ生成部１０２は、全ての分割領域について立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤを検出し、図９に示すようなエッジマップを生成する。図９は、第２実施形態に係るマップ作成・特徴抽出方法について説明するための図である。図７に例示した電力分布１０１ａを解析すると、図９に示したエッジマップが得られる。エッジマップの中で、複数の太線は、それぞれ立ち上がりエッジＵ1、Ｕ2、Ｕ3、Ｕ4及び立ち下がりエッジＤ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4を表している。
【００５８】
エッジマップが得られると、各エッジに対応する帯域幅や中心周波数などが得られる。また、各エッジに対応する時刻における周波数スペクトルが得られる。以下、立ち上がりエッジＵk（ｋ＝１，…，４）に対応する帯域幅をＷUk、中心周波数をＦUk、周波数スペクトルをＳＰUkと表現する場合がある。また、周波数スペクトルＳＰUkの電力Ｐを周波数Ｆの方向に積分することで総電力ＴＰUkが得られる。立ち下がりエッジＤk（ｋ＝１，…，４）についても同様に、対応する帯域幅ＷDk、中心周波数ＦDk、周波数スペクトルＳＰDk、総電力ＴＰDkが得られる。
【００５９】
図９に示すように、エッジマップには複数の立ち上がりエッジ（Ｕ1，…，Ｕ4）及び複数の立ち下がりエッジ（Ｄ1，…，Ｄ4）が含まれている。エッジマップが生成された段階では、立ち上がりエッジＵと立ち下がりエッジＤとの対応関係が特定されていない。つまり、同じ信号成分に対応する立ち上がりエッジＵと立ち下がりエッジＤとのペア（エッジペア）が特定されていない。そこで、エッジペア特定部１０３は、マップ生成部１０２が得た帯域幅ＷUk、ＷDk、中心周波数ＦUk、ＦDk、周波数スペクトルＳＰUk、ＳＰDk、総電力ＴＰUk、ＴＰDkに基づいてエッジペアを特定する。
【００６０】
（エッジペアの特定）
図１０に示すように、エッジペア特定部１０３は、エッジマップから得られる特徴量（帯域幅、中心周波数、周波数スペクトル、総電力の一部又は全部）を利用してエッジペアを特定する。図１０は、第２実施形態に係るエッジペアの特定方法について説明するための図である。
【００６１】
例えば、エッジペア特定部１０３は、周波数スペクトルに基づいて、立ち上がりエッジＵ2に対応する立ち下がりエッジＤを探索する。まず、エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵ2の周波数スペクトルＳＰU2と、時間軸上で立ち上がりエッジＵ2より後方に位置する立ち下がりエッジＤ2、Ｄ3、Ｄ4の周波数スペクトルＳＰD2、ＳＰD3、ＳＰD4との類似度を計算する。例えば、２つの周波数スペクトルの相互相関関数を計算することでスペクトル波形の類似度が得られる。
【００６２】
エッジペア特定部１０３は、類似度が所定の基準値を超える立ち下がりエッジＤ（図１０の例では立ち下がりエッジＤ4）を抽出し、抽出した立ち下がりエッジＤ4と立ち上がりエッジＵ2とをエッジペアとして特定する。同様の方法で、エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵ3と立ち下がりエッジＤ2とをエッジペアとして特定し、立ち上がりエッジＵ4と立ち下がりエッジＤ3とをエッジペアとして特定する。
【００６３】
なお、上記の方法で立ち上がりエッジＵ1に対応する立ち下がりエッジＤを探索すると、周波数スペクトルの類似度が基準値を超える立ち下がりエッジＤ1、Ｄ4が検出される。同じ無線方式に対応する信号成分が複数ある場合、スペクトル波形が類似する複数の立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤがエッジマップに含まれる。この場合、エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵ1の直近にある立ち下がりエッジＤ1を選択し、立ち上がりエッジＵ1と立ち下がりエッジＤ1とをエッジペアとして特定する。
【００６４】
但し、スペクトル波形が類似するエッジが複数ある場合の見分け方としては、上記の方法以外にも、例えば、信号成分が存在する領域（存在範囲）を特定しておき、立ち上がりエッジＵと同じ存在範囲に含まれる立ち下がりエッジＤを選択する方法に変形できる。また、上記の方法は、スペクトル形状の類似度だけを利用しているが、例えば、帯域幅、中心周波数、総電力の違いを組み合わせる方法にも変形できる。このような変形も第２実施形態の技術的範囲に属する。
【００６５】
エッジペア特定部１０３は、エッジマップから特定したエッジペアの情報を記憶部１０１に格納する。例えば、エッジペア特定部１０３は、エッジペアの識別情報と、立ち上がりエッジＵの識別情報と、立ち下がりエッジＤの識別情報と、エッジペアに対応する信号成分の帯域幅及び信号長とを対応付けて記憶部１０１に記憶させる。なお、エッジペアが特定されると、個々の信号成分について立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とが決まるため、立ち上がり時刻から立ち下がり時刻までの時間間隔が得られる。
【００６６】
以下では、ｋ番目（ｋ＝１，…，４）のエッジペアをペア＃ｋと表記し、ペア＃ｋに対応する帯域幅をＷPk、信号長をＬPkと表記する場合がある。図１０の例では、立ち上がりエッジＵ1と立ち下がりエッジＤ1とのペアがペア＃１であり、立ち上がりエッジＵ2と立ち下がりエッジＤ4とのペアがペア＃２である。また、立ち上がりエッジＵ3と立ち下がりエッジＤ2とのペアがペア＃３であり、立ち上がりエッジＵ4と立ち下がりエッジＤ3とのペアがペア＃４である。
【００６７】
（無線規格の検出）
特徴検出部１０４は、エッジペア特定部１０３が記憶部１０１に格納したエッジペアの情報と、記憶部１０１に格納されている規格情報１０１ｂとに基づいて、電力分布１０１ａに含まれる個々の信号成分に対応する無線規格を検出する。
【００６８】
例えば、特徴検出部１０４は、記憶部１０１からペア＃１の帯域幅ＷP1を取得し、帯域幅Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3の中から最も近い帯域幅（例えば、Ｗ1）を抽出する。そして、特徴検出部１０４は、ペア＃１に対応する無線規格として、抽出した帯域幅Ｗ1に対応する無線規格ＷＬＡＮの情報を出力する。同様に、特徴検出部１０４は、ペア＃２、＃３、＃４に対応する無線規格の情報を出力する。
【００６９】
また、特徴検出部１０４は、電力分布１０１ａに含まれる信号成分の数を無線規格毎にカウントし、無線規格毎のカウント数を出力してもよい。なお、情報の出力先は、例えば、無線解析装置１００の表示画面や、ネットワークなどを介して無線解析装置１００に接続されているユーザ端末（コンピュータ）の表示画面などである。
【００７０】
（応用例：エッジの緩急・周波数スペクトルの裾・探索範囲・エッジの重なり）
これまで、説明の都合上、エッジの立ち上がり及び立ち下がりが鋭い場合を例に説明を進めてきた。しかし、実際に観測される電力分布１０１ａでは、ノイズなどの影響により、エッジ部分における電力の立ち上がり及び立ち下がりが緩やかな場合もある。この場合、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤに時間方向の幅が生じる。また、周波数スペクトルの裾部分が低電力で長く延伸する場合がある。この場合、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤの帯域幅（周波数方向の長さ）が実際より短く検出される。
【００７１】
エッジの緩急や周波数スペクトルの広がりなどを考慮するため、マップ生成部１０２は、図１１に示すように、所定の帯域幅及び所定の時間幅を有するブロックで電力分布１０１ａを区画し、ブロック単位でエッジマップの生成処理を実行する。図１１は、第２実施形態に係るブロック処理の内容について説明するための第１の図である。
【００７２】
また、エッジペア特定部１０３は、図１２に示すように、エッジマップからエッジペアを特定し、特定したエッジペアの立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤを適宜補正する。図１２は、第２実施形態に係るブロック処理の内容について説明するための第２の図である。以下、図１１及び図１２に示した処理の内容について順に説明する。
【００７３】
図１１には、帯域幅が同じ帯域ｆｂ1、ｆｂ2、ｆｂ3、ｆｂ4、ｆｂ5にそれぞれ対応する複数の分割領域を含む電力分布１０１ａが例示されている。また、各分割領域は所定の時間幅で区切られており、所定の帯域幅及び所定の時間幅を有するブロックで区画されている。この場合、マップ生成部１０２は、電力分布１０１ａから、ブロック毎に電力変化量ｄＰを計算する。
【００７４】
また、マップ生成部１０２は、電力変化量ｄＰが閾値＋ｔｈより大きいブロックを立ち上がりエッジＵに対応するブロックと判定する。一方、電力変化量ｄＰが閾値−ｔｈより小さいブロックを立ち下がりエッジＤに対応するブロックと判定する。なお、図１１の例において、エッジマップの中で濃いハッチングが施されたブロックは立ち上がりエッジＵに対応するブロックである。一方、エッジマップの中で薄いハッチングが施されたブロックは立ち下がりエッジＤに対応するブロックである。
【００７５】
マップ生成部１０２は、同じ属性（立ち上がり、立ち下がり）を有する複数のブロックが隣接している部分を探索し、隣接している複数のブロックを結合する（ブロック結合）。このとき、マップ生成部１０２は、上下左右に隣接するブロック同士を結合し、斜め方向に隣接するブロック同士を結合しない。ブロック結合により得られる一連のブロックがエッジとなる。図１１の例では、立ち上がりエッジＵ1、Ｕ2、及び立ち下がりエッジＤ1、Ｄ2、Ｄ3が得られる。
【００７６】
なお、立ち下がりエッジＤ3は、時間方向に２ブロック分の幅を有している。そのため、マップ生成部１０２は、図１２に示すように、立ち下がりエッジＤ3の電力変化量ｄＰを参照し、電力変化量ｄＰがピークとなる時点に対応する一連のブロックを立ち下がりエッジＤ3とする。つまり、マップ生成部１０２は、電力変化量ｄＰに基づいて、時間方向に２ブロック以上の幅を有するエッジを１ブロックの幅を有するエッジに絞り込む。
【００７７】
上記の方法でエッジマップが得られると、エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵ1、Ｕ2に対応する立ち下がりエッジＤを探索してエッジペアを特定する。例えば、エッジペア特定部１０３は、電力分布１０１ａの中で電力Ｐが所定の閾値Ｐthより大きい領域（存在範囲）を特定し、立ち上がりエッジＵと同じ存在範囲に含まれる立ち下がりエッジＤのうち、特徴が類似する立ち下がりエッジＤを検出する。
【００７８】
図１２の例では、立ち上がりエッジＵ1とエッジペアをなす立ち下がりエッジＤとして、同じ存在範囲の中で周波数スペクトルの相関が最大（相関ＭＡＸ）となる立ち下がりエッジＤ1が検出される。また、立ち上がりエッジＵ2とエッジペアをなす立ち下がりエッジＤとして、同じ存在範囲の中で周波数スペクトルの相関が最大（相関ＭＡＸ）となる立ち下がりエッジＤ3が検出される。この場合、立ち上がりエッジＵ1と立ち下がりエッジＤ1とのエッジペア、及び、立ち上がりエッジＵ2と立ち下がりエッジＤ3とのエッジペアが特定される。
【００７９】
エッジペア特定部１０３は、全ての立ち上がりエッジＵについてエッジペアの特定を実施した後、エッジペアを形成していないエッジを探索する。図１２の例では、立ち下がりエッジＤ2がエッジペアを形成していない。この場合、エッジペア特定部１０３は、立ち下がりエッジＤ2より時間的に前に位置し、かつ、立ち下がりエッジＤ2と同じ帯域にある立ち上がりエッジＵのブロックのうち、立ち下がりエッジＤ2と同じ存在範囲にあるブロックを抽出する。
【００８０】
立ち下がりエッジＤ2より時間的に前に位置し、かつ、立ち下がりエッジＤ2と同じ帯域にある立ち上がりエッジＵは、立ち上がりエッジＵ1、Ｕ2である。また、立ち上がりエッジＵ1、Ｕ2のうち、立ち下がりエッジＤ2と同じ存在範囲にある立ち上がりエッジＵは、立ち上がりエッジＵ2である。そのため、立ち下がりエッジＤ2と同じ帯域にある立ち上がりエッジＵ2のブロックが、立ち下がりエッジＤ2とエッジペアを形成する立ち上がりエッジＵ（立ち上がりエッジＵ3）として抽出される。
【００８１】
複数の信号成分が重畳している場合、上記のように、複数のエッジが重なることがある。この場合、帯域幅、中心周波数、スペクトル波形などの特徴を参照してもエッジペアを形成する一方のエッジが見つからないリスクがある。しかし、上記の方法を適用することで、エッジが重なる場合でもエッジペアを検出することができる。
【００８２】
なお、一方のエッジと同じ存在範囲にあるブロックの中で、時間的に末端に位置するブロックのうち、一方のエッジと同じ帯域にある一連のブロックを他方のエッジとする方法（変形例）も適用可能である。例えば、立ち下がりエッジＤ2を上記の一方のエッジとすると、立ち下がりエッジＤ2と同じ存在範囲の時間的に末端（立ち上がりエッジＵを探索しているので時間的に前の末端）に位置する一連のブロックが上記の他方のエッジとなる。この例では、立ち上がりエッジＵ2より時間的に１ブロック前のブロックが他方のエッジとして検出される。
【００８３】
エッジペアが特定されると、特徴検出部１０４は、エッジペアを形成する立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤの帯域幅を補正する。例えば、立ち下がりエッジＤ1は、立ち下がりエッジＤ1とエッジペアを形成する立ち上がりエッジＵ1に比べて帯域幅（周波数方向の長さ）が小さい。これは、図１１の帯域ｆｂ1に対応する電力変化量ｄＰのグラフ中に符号Ａで示した部分で、電力変化量ｄＰが閾値−ｔｈより僅かに大きく、立ち下がりエッジＤの一部と判定されなかったことによる。
【００８４】
ノイズなどの影響があると、上記のように周波数スペクトルの裾にあたる部分（図１１の例では帯域ｆｂ1、ｆｂ4、ｆｂ5）で電力変化量ｄＰの絶対値が僅かに閾値ｔｈより小さくなることがある。エッジの長さが短く評価されると、そのエッジに対応する信号成分の特徴として実際より短い帯域幅が検出され、無線規格を誤推定するリスクが生じうる。そこで、特徴検出部１０４は、閾値ｔｈを緩和（例えば、ｔｈの１／２に設定）し、エッジの時点における電力変化量ｄＰ及び緩和後の閾値ｔｈに基づいてエッジに対応するブロックの判定を実施する。
【００８５】
図１１の例では、緩和後の閾値ｔｈによる判定の結果、電力変化量ｄＰのグラフに表示した符号Ａの部分に対応するブロックが立ち上がりエッジＵのブロックと判定される。そして、図１２に示すように、立ち下がりエッジＤ1が周波数方向に延長される。このような方法で周波数方向にエッジの長さを補正後、特徴検出部１０４は、エッジペアに挟まれるブロックの集合を信号成分とみなし、その信号成分の特徴量を抽出する。
【００８６】
図１２の例では、立ち上がりエッジＵ1と立ち下がりエッジＤ1とに挟まれるブロックの集合が信号成分Ｓｉｇ＃１とみなされ、Ｓｉｇ＃１の特徴として、帯域幅ＷP1、信号長ＬP1が抽出される。また、立ち上がりエッジＵ2と立ち下がりエッジＤ3とに挟まれるブロックの集合が信号成分Ｓｉｇ＃２とみなされ、Ｓｉｇ＃２の特徴として、帯域幅ＷP2、信号長ＬP2が抽出される。
【００８７】
また、立ち上がりエッジＵ3と立ち下がりエッジＤ2とに挟まれるブロックの集合が信号成分Ｓｉｇ＃３とみなされ、Ｓｉｇ＃３の特徴として、帯域幅ＷP3、信号長ＬP3が抽出される。このように、Ｓｉｇ＃３はＳｉｇ＃２に完全に重畳しているが、上記の方法を適用することでＳｉｇ＃２とＳｉｇ＃３とが正しく分離される。
【００８８】
以上、無線解析装置１００の機能について説明した。
［２−４．処理の流れ］
次に、図１３〜図１５を参照しながら、無線解析装置１００が実行する処理の流れについて説明する。
【００８９】
図１３は、第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理の流れを示した第１のフロー図である。図１４は、第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理の流れを示した第２のフロー図である。図１５は、第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理の流れを示した第３のフロー図である。
【００９０】
（Ｓ１０１）マップ生成部１０２は、受信機１１０から出力される電力分布１０１ａの情報を記憶部１０１から取得する。また、マップ生成部１０２は、電力分布１０１ａの分割幅（分割領域の帯域幅）を設定する。なお、分割幅は、規格情報１０１ｂに含まれる無線規格の帯域幅の中で最も狭い帯域幅以下に設定される。マップ生成部１０２は、電力分布１０１ａの各ブロックにおいて時間方向の高周波振動を除去するローパスフィルタリングを実施する。
【００９１】
（Ｓ１０２、Ｓ１１０）マップ生成部１０２は、ｎ番目の帯域（帯域＃ｎ）を表すパラメータｎを１からＮまで変化させながら、Ｓ１０３からＳ１０９までの処理を繰り返し実行する。なお、Ｎは、Ｓ１０１で設定された分割幅で電力分布１０１ａを分割した場合に得られる分割領域の数（分割数）である。パラメータｎがＮで処理がＳ１１０へと進んだ場合、処理はＳ１１１へと進む。
【００９２】
（Ｓ１０３、Ｓ１０９）マップ生成部１０２は、時間軸上のＴ番目の区間（区間＃Ｔ）を表すパラメータＴを１からＭまで変化させながら、Ｓ１０４からＳ１０８までの処理を繰り返し実行する。なお、Ｍは、無線解析装置１００が解析を実施する電力分布１０１ａ上の区間数である。また、各区間の長さは、図１１に示したブロックの時間軸方向の幅に対応する。パラメータＴがＭで処理がＳ１０９へと進んだ場合、処理はＳ１１０へと進む。
【００９３】
（Ｓ１０４）マップ生成部１０２は、区間＃Ｔにおける帯域＃ｎの電力変化量を検出する。つまり、マップ生成部１０２は、帯域＃ｎ及び区間＃Ｔに対応するブロックの電力Ｐ（ｎ，Ｔ）と、そのブロックの直前に位置するブロックの電力Ｐ（ｎ，Ｔ−１）との差である電力変化量ｄＰ（ｎ，Ｔ）を検出する。例えば、ｄＰ（ｎ，Ｔ）は、「ｄＰ（ｎ，Ｔ）＝Ｐ（ｎ，Ｔ）−Ｐ（ｎ，Ｔ−１）」で与えられる。
【００９４】
（Ｓ１０５）マップ生成部１０２は、ｄＰ（ｎ，Ｔ）が閾値＋ｔｈ以上であるか否かを判定する。なお、閾値ｔｈは予め設定される。ｄＰ（ｎ，Ｔ）が閾値＋ｔｈ以上である場合、処理はＳ１０６へと進む。一方、ｄＰ（ｎ，Ｔ）が閾値＋ｔｈ以上でない場合、処理はＳ１０７へと進む。
【００９５】
（Ｓ１０６）マップ生成部１０２は、区間＃Ｔを立ち上がり時点と判定する。つまり、マップ生成部１０２は、帯域＃ｎ及び区間＃Ｔのブロックを立ち上がりエッジＵに対応するブロックであると判定し、そのブロックを立ち上がりエッジＵのブロックとしてエッジマップに記録する。Ｓ１０６の処理が完了すると、処理はＳ１０９へと進む。
【００９６】
（Ｓ１０７）マップ生成部１０２は、ｄＰ（ｎ，Ｔ）が閾値−ｔｈ以下であるか否かを判定する。ｄＰ（ｎ，Ｔ）が閾値−ｔｈ以下である場合、処理はＳ１０８へと進む。一方、ｄＰ（ｎ，Ｔ）が閾値−ｔｈ以下でない場合、処理はＳ１０９へと進む。
【００９７】
（Ｓ１０８）マップ生成部１０２は、区間＃Ｔを立ち下がり時点と判定する。つまり、マップ生成部１０２は、帯域＃ｎ及び区間＃Ｔのブロックを立ち下がりエッジＤに対応するブロックであると判定し、そのブロックを立ち下がりエッジＤのブロックとしてエッジマップに記録する。Ｓ１０８の処理が完了すると、処理はＳ１０９へと進む。
【００９８】
（Ｓ１１１）マップ生成部１０２は、図１１に示した方法で、エッジマップにエッジとして記録されているブロックを結合する。
例えば、マップ生成部１０２は、立ち上がりエッジＵのブロックを１つ選択し、そのブロックを基準に上下左右に隣接する立ち上がりエッジＵのブロックを抽出する。そして、マップ生成部１０２は、選択したブロックと、抽出したブロック（隣接ブロック）とを結合する。同様に、マップ生成部１０２は、立ち上がりエッジＵのブロックを順次選択し、選択したブロックと隣接ブロックとを結合する。
【００９９】
立ち下がりエッジＤのブロックについても同様に、マップ生成部１０２は、立ち下がりエッジＤのブロックを１つずつ順次選択し、そのブロックを基準に上下左右に隣接する立ち下がりエッジＤのブロックを抽出する。そして、マップ生成部１０２は、選択したブロックと、抽出したブロック（隣接ブロック）とを結合する。このように、マップ生成部１０２は、同じ属性（立ち上がり、立ち下がり）の隣接ブロックを結合し、結合して得られる一連のブロックを１つのエッジとして認識する。
【０１００】
（Ｓ１１２）マップ生成部１０２は、結合した一連のブロックで形成される立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤのうち、時間方向の幅（エッジ幅）が２ブロック以上の立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤのエッジ幅を１ブロックに調整する。
【０１０１】
例えば、マップ生成部１０２は、結合した一連のブロックで形成される立ち上がりエッジＵのうち、エッジ幅が２ブロック以上の立ち上がりエッジＵを探索する。エッジ幅が２ブロック以上の立ち上がりエッジＵが検出された場合、マップ生成部１０２は、図１２に示すような方法で、検出された立ち上がりエッジＵのエッジ幅を絞り込む処理を実行する。例えば、マップ生成部１０２は、検出された立ち上がりエッジＵの区間における電力変化量ｄＰのピーク（最大値）を検出し、検出したピークの区間に位置する一連のブロックを立ち上がりエッジＵとする。
【０１０２】
また、マップ生成部１０２は、結合した一連のブロックで形成される立ち下がりエッジＤのうち、エッジ幅が２ブロック以上の立ち下がりエッジＤを探索する。エッジ幅が２ブロック以上の立ち下がりエッジＤが検出された場合、マップ生成部１０２は、図１２に示すような方法で、検出された立ち下がりエッジＤのエッジ幅を絞り込む処理を実行する。例えば、マップ生成部１０２は、検出された立ち下がりエッジＤの区間における電力変化量ｄＰのピーク（最小値）を検出し、検出したピークの区間に位置する一連のブロックを立ち下がりエッジＤとする。
【０１０３】
（Ｓ１１３）エッジペア特定部１０３は、電力分布１０１ａから信号成分が存在する範囲（存在範囲）を検出する。例えば、エッジペア特定部１０３は、図１２に示すように、電力分布１０１ａのうち、電力Ｐが所定の閾値Ｐthより大きいブロックで形成される領域を上記の存在範囲として検出する。
【０１０４】
（Ｓ１１４）エッジペア特定部１０３は、エッジマップの中から未選択の立ち上がりエッジＵを選択する。
（Ｓ１１５）エッジペア特定部１０３は、選択した立ち上がりエッジＵと同じ存在範囲にある立ち下がりエッジＤのうち、選択した立ち上がりエッジＵと特徴が類似する立ち下がりエッジＤを検出する。例えば、エッジペア特定部１０３は、選択した立ち上がりエッジＵの周波数スペクトルとスペクトル形状が類似する立ち下がりエッジＤを検出する。
【０１０５】
なお、立ち下がりエッジＤの検出には、周波数スペクトルの相互相関を用いてスペクトル形状の類似度を判定する方法の他、例えば、帯域幅及び中心周波数が最も近い立ち下がりエッジＤを検出する方法（変形例）が適用可能である。また、帯域幅及び中心周波数の差が所定の基準値より小さい立ち下がりエッジＤを抽出し、抽出した立ち下がりエッジＤの中から、総電力が最も近い立ち下がりエッジＤを抽出する方法（変形例）なども適用可能である。
【０１０６】
（Ｓ１１６）エッジペア特定部１０３は、選択した立ち上がりエッジＵに特徴が類似する立ち下がりエッジＤが検出されたか否かを判定する。類似する立ち下がりエッジＤが検出された場合、処理はＳ１１７へと進む。類似する立ち下がりエッジＤが検出されていない場合、処理はＳ１１８へと進む。
【０１０７】
（Ｓ１１７）エッジペア特定部１０３は、選択した立ち上がりエッジＵと、検出された立ち下がりエッジＤとをエッジペアとして対応付ける。なお、エッジペアの情報は記憶部１０１に格納される。Ｓ１１７の処理が完了すると、処理はＳ１２０へと進む。
【０１０８】
（Ｓ１１８）エッジペア特定部１０３は、選択した立ち上がりエッジＵと同じ存在範囲にある立ち下がりエッジＤのうち、選択した立ち上がりエッジＵに対応する成分（立ち上がりエッジＵと同じ帯域にある一連のブロック）を抽出する。但し、抽出される成分は立ち上がりエッジＵとエッジペアを形成する立ち下がりエッジＤとなるため、立ち上がりエッジＵより時間的に後方にある立ち下がりエッジＤが対象とされる。
【０１０９】
なお、立ち上がりエッジＵと同じ帯域にある一連のブロックを立ち下がりエッジＤから抽出できない場合、エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵと同じ存在範囲の末端に位置する一連のブロックを立ち上がりエッジＵに対応する成分として抽出する。なお、抽出される成分は立ち上がりエッジＵとエッジペアを形成する立ち下がりエッジＤとなるため、立ち上がりエッジＵより時間的に後方にある存在範囲の末端が対象とされる。
【０１１０】
（Ｓ１１９）エッジペア特定部１０３は、選択した立ち上がりエッジＵと、抽出された成分（立ち下がりエッジＤを形成する一連のブロック）とをエッジペアとして対応付ける。なお、エッジペアの情報は記憶部１０１に格納される。Ｓ１１９の処理が完了すると、処理はＳ１２０へと進む。
【０１１１】
（Ｓ１２０）エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵを選択し終えたか否かを判定する。エッジマップに含まれる全ての立ち上がりエッジＵを選択し終えた場合、処理はＳ１２１へと進む。一方、未選択の立ち上がりエッジＵがある場合、処理はＳ１１４へと進む。
【０１１２】
（Ｓ１２１）エッジペア特定部１０３は、エッジペアを形成していない立ち下がりエッジＤ（ペアがない立ち下がりエッジＤ）があるか否かを判定する。ペアがない立ち下がりエッジＤがある場合（図１２に例示した立ち下がりエッジＤ2のような立ち下がりエッジＤがある場合）、処理はＳ１２２へと進む。一方、ペアがない立ち下がりエッジＤがない場合、処理はＳ１２６へと進む。
【０１１３】
（Ｓ１２２）エッジペア特定部１０３は、ペアのない立ち下がりエッジＤを選択する。
（Ｓ１２３）エッジペア特定部１０３は、選択した立ち下がりエッジＤと同じ存在範囲にある立ち上がりエッジＵのうち、立ち下がりエッジＤに対応する成分（立ち下がりエッジＤと同じ帯域にある一連のブロック）を抽出する。但し、抽出される成分は立ち下がりエッジＤとエッジペアを形成する立ち上がりエッジＵとなるため、立ち下がりエッジＤより時間的に前方にある立ち上がりエッジＵが対象とされる。
【０１１４】
（Ｓ１２４）エッジペア特定部１０３は、選択した立ち下がりエッジＤと、抽出された成分（立ち上がりエッジＵを形成する一連のブロック）とをエッジペアとして対応付ける。なお、エッジペアの情報は記憶部１０１に格納される。Ｓ１２４の処理が完了すると、処理はＳ１２５へと進む。
【０１１５】
（Ｓ１２５）エッジペア特定部１０３は、ペアのない立ち下がりエッジＤを選択し終えたか否かを判定する。ペアのない立ち下がりエッジＤを選択し終えた場合、処理はＳ１２６へと進む。一方、ペアのない未選択の立ち下がりエッジＤがある場合、処理はＳ１２２へと進む。
【０１１６】
（Ｓ１２６）特徴検出部１０４は、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤのエッジ長（周波数方向の長さ）を調整する。例えば、特徴検出部１０４は、図１２に示したように、閾値ｔｈの値を緩和（例えば、ｔｈの１／２に設定）する。そして、特徴検出部１０４は、立ち上がりエッジＵの区間について、緩和後の閾値ｔｈを用いて電力変化量ｄＰが閾値＋ｔｈ以上となるブロックを立ち上がりエッジＵとし、電力変化量ｄＰが閾値−ｔｈ以下となるブロックを立ち下がりエッジＤとする。この処理によりエッジ長が調整される。
【０１１７】
（Ｓ１２７）特徴検出部１０４は、各ペアに対応する信号成分の特徴を抽出する。
例えば、特徴検出部１０４は、信号成分（図１２の例ではＳｉｇ＃１、＃２、＃３）の特徴として帯域幅（ＷP1、ＷP2、ＷP3）や信号長（ＬP1、ＬP2、ＬP3）を抽出する。また、特徴検出部１０４は、規格情報１０１ｂに基づいて、抽出した特徴に対応する無線規格を特定する。例えば、特徴検出部１０４は、帯域幅ＷP1に最も近い帯域幅をＷ1、Ｗ2、Ｗ3の中から選択し、選択した帯域幅に対応する無線規格を規格情報１０１ｂから抽出する。
【０１１８】
Ｓ１２７の処理が完了すると、図１３〜図１５に示した一連の処理は終了する。以下、Ｓ１１２及びＳ１２６の処理について、さらに説明する。
（エッジ幅の調整）
ここで、図１６を参照しながら、エッジ幅の調整に関する処理の流れについて説明する。図１６は、第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理のうちエッジ幅の調整に関する処理の流れを示したフロー図である。
【０１１９】
なお、図１６に示した一連の処理は、上記のＳ１１２の処理に対応する。また、図１６に示した一連の処理は、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤの両方について同様に実行される。図１６に関する説明の中では、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤを総称して単に「エッジ」と呼ぶ場合がある。
【０１２０】
（Ｓ１３１）マップ生成部１０２は、エッジマップから未選択のエッジを選択する。
（Ｓ１３２）マップ生成部１０２は、選択したエッジの各帯域におけるエッジ幅を参照し、エッジ幅が２ブロック以上のブロックがあるか否かを判定する。エッジ幅が２ブロック以上のブロックがある場合、処理はＳ１３３へと進む。一方、エッジ幅が２ブロック以上のブロックがない場合、処理はＳ１３４へと進む。
【０１２１】
（Ｓ１３３）マップ生成部１０２は、選択したエッジを時刻（時間軸上の区画）毎に分割し、１ブロックのエッジ幅を有する複数の分割エッジを生成する。また、マップ生成部１０２は、複数の分割エッジのそれぞれについて、分割エッジに含まれる全てのブロックを対象に電力変化量ｄＰの絶対値和を計算する。そして、マップ生成部１０２は、選択したエッジとして、電力変化量ｄＰの絶対値和が最大の分割エッジを残し、残りの分割エッジをエッジマップから削除する。つまり、マップ生成部１０２は、電力変化量ｄＰの大きさが最大となる一連のブロックにエッジを絞り込む。
【０１２２】
（Ｓ１３４）マップ生成部１０２は、エッジマップに含まれるエッジを選択し終えたか否かを判定する。エッジを選択し終えた場合、図１６に示した一連の処理は終了する。一方、未選択のエッジがある場合、処理はＳ１３１へと進む。
【０１２３】
（エッジ長の調整）
ここで、図１７を参照しながら、エッジ長の調整に関する処理の流れについて説明する。図１７は、第２実施形態に係る無線解析装置が実行する処理のうちエッジ長の調整に関する処理の流れを示したフロー図である。
【０１２４】
なお、図１７に示した一連の処理は、上記のＳ１２６の処理に対応する。また、図１７に示した一連の処理は、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤの両方について同様に実行される。図１７に関する説明の中では、立ち上がりエッジＵ及び立ち下がりエッジＤを総称して単に「エッジ」と呼ぶ場合がある。
【０１２５】
（Ｓ１４１）エッジペア特定部１０３は、エッジ延長用の閾値ｔｈＳ（上述した緩和後の閾値ｔｈ）を設定する。例えば、エッジペア特定部１０３は、電力変化量ｄＰに基づいてエッジを検出する際に利用した閾値ｔｈを基準に、閾値ｔｈより小さい値（例えば、閾値ｔｈの１／２）を閾値ｔｈＳに設定する。
【０１２６】
（Ｓ１４２）エッジペア特定部１０３は、エッジマップから未選択のエッジを選択する。
（Ｓ１４３）エッジペア特定部１０３は、選択したエッジを周波数方向に延長した位置にあるブロックを選択する。このとき、エッジペア特定部１０３は、選択したエッジの端部に位置するブロックに隣接するブロックを選択する。
【０１２７】
（Ｓ１４４）エッジペア特定部１０３は、選択したエッジが立ち上がりエッジＵであるか否かを判定する。選択したエッジが立ち上がりエッジＵである場合、処理はＳ１４５へと進む。一方、選択したエッジが立ち上がりエッジＵでない場合、処理はＳ１４７へと進む。
【０１２８】
（Ｓ１４５）エッジペア特定部１０３は、選択したブロックの電力変化量ｄＰを参照し、電力変化量ｄＰが閾値ｔｈＳ以上であるか否かを判定する。電力変化量ｄＰが閾値ｔｈＳ以上である場合、処理はＳ１４６へと進む。一方、電力変化量ｄＰが閾値ｔｈＳ以上でない場合、処理はＳ１４９へと進む。
【０１２９】
（Ｓ１４６）エッジペア特定部１０３は、選択したブロックが立ち上がりエッジＵであると認識し、選択したブロックの分だけ周波数方向にエッジを延長する。Ｓ１４６の処理が完了すると、処理はＳ１４９へと進む。
【０１３０】
（Ｓ１４７）エッジペア特定部１０３は、選択したブロックの電力変化量ｄＰを参照し、電力変化量ｄＰが閾値−ｔｈＳ以下であるか否かを判定する。電力変化量ｄＰが閾値−ｔｈＳ以下である場合、処理はＳ１４８へと進む。一方、電力変化量ｄＰが閾値−ｔｈＳ以下でない場合、処理はＳ１４９へと進む。
【０１３１】
（Ｓ１４８）エッジペア特定部１０３は、選択したブロックが立ち下がりエッジＤであると認識し、選択したブロックの分だけ周波数方向にエッジを延長する。Ｓ１４８の処理が完了すると、処理はＳ１４９へと進む。
【０１３２】
（Ｓ１４９）エッジペア特定部１０３は、延長対象のブロックがあるか否かを判定する。延長対象のブロックがある場合、処理はＳ１４３へと進む。一方、延長対象のブロックがない場合、処理はＳ１５０へと進む。
【０１３３】
（Ｓ１５０）エッジペア特定部１０３は、エッジマップに含まれるエッジを選択し終えたか否かを判定する。エッジマップに含まれるエッジを選択し終えた場合、図１７に示した一連の処理は終了する。一方、エッジマップに含まれる未選択のブロックがある場合、処理はＳ１４２へと進む。
【０１３４】
（エッジ探索）
ここで、図１８を参照しながら、エッジ探索に関する処理の流れについて説明する。図１８は、第２実施形態に係る無線解析装置が実行するエッジ探索の処理の流れを示したフロー図である。なお、図１８に示した処理は、ある立ち上がりエッジＵとエッジペアを形成する立ち下がりエッジＤを探索する方法の一変形例である。
【０１３５】
（Ｓ２０１）エッジペア特定部１０３は、電力分布１０１ａを参照し、立ち上がりエッジＵの周波数スペクトルを取得する。また、エッジペア特定部１０３は、図９に示すように、取得した周波数スペクトルの帯域幅、中心周波数、及び総電力を検出する。
【０１３６】
（Ｓ２０２）エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵと同じ存在範囲内の後方にある立ち下がりエッジＤを選択する。
（Ｓ２０３）エッジペア特定部１０３は、電力分布１０１ａを参照し、選択した立ち下がりエッジＤの周波数スペクトルを取得する。
【０１３７】
（Ｓ２０４）エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵ及び選択した立ち下がりエッジＤ（両エッジ）の周波数スペクトルについて相互相関関数を計算し、両者（両エッジに対応する２つの周波数スペクトル）の類似度を評価する。例えば、エッジペア特定部１０３は、計算した相互相関関数の値を類似度とし、類似度が基準値以上の場合に両エッジに相関があると判定する。
【０１３８】
なお、類似度の判定に用いる基準値は、例えば、規格情報１０１ｂに含まれる複数の無線規格の信号が混在している状況を想定したシミュレーションなどにより特定の帯域にピークを持つ周波数スペクトルが区別できる程度の値に設定される。例えば、図９の例において、ＦU1にピークを持つＳＰU1、ＦU3にピークを持つＳＰU3、ＦU4にピークを持つＳＰU4が区別できるように上記の基準値が設定される。
【０１３９】
（Ｓ２０５）エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵと同じ存在範囲内の後方にある立ち下がりエッジＤを選択し終えたか否かを判定する。立ち下がりエッジＤを選択し終えた場合、処理はＳ２０６へと進む。一方、未選択の立ち下がりエッジＤがある場合、処理はＳ２０２へと進む。
【０１４０】
（Ｓ２０６）エッジペア特定部１０３は、類似度が基準値以上の立ち下がりエッジＤを抽出し、抽出した立ち下がりエッジＤの帯域幅、中心周波数、総電力を取得する。そして、エッジペア特定部１０３は、抽出した立ち下がりエッジＤのうち、帯域幅、中心周波数、総電力の組み合わせが立ち上がりエッジＵに近い立ち下がりエッジＤを特定する。
【０１４１】
例えば、エッジペア特定部１０３は、抽出した立ち下がりエッジＤのそれぞれについて、立ち上がりエッジＵと立ち下がりエッジＤとの間で帯域幅の差分絶対値、中心周波数の差分絶対値、総電力の差分絶対値を計算する。
【０１４２】
また、エッジペア特定部１０３は、中心周波数の差分絶対値が所定の第１閾値より小さい立ち下がりエッジＤを候補として絞り込む。また、エッジペア特定部１０３は、絞り込んだ候補の中から、帯域幅の差分絶対値が所定の第２閾値より小さい立ち下がりエッジＤを候補として絞り込む。なお、第１閾値は、異なる無線規格の中心周波数を区別できる値に設定される。第２閾値は、異なる無線規格の帯域幅を区別できる値に設定される。
【０１４３】
また、エッジペア特定部１０３は、絞り込んだ候補の中から、総電力の差分絶対値が最も小さい立ち下がりエッジＤを特定対象の立ち下がりエッジＤとする。但し、中心周波数の判定で候補が１つに絞り込まれた場合、或いは、帯域幅の判定で候補が１つに絞り込まれた場合、エッジペア特定部１０３は、絞り込みにより残った立ち下がりエッジＤを特定対象の立ち下がりエッジＤとする。
【０１４４】
（Ｓ２０７）エッジペア特定部１０３は、立ち上がりエッジＵと、Ｓ２０６の処理で特定された立ち下がりエッジＤとを対応付けてエッジペアとする。Ｓ２０７の処理が完了すると、図１８に示した一連の処理は終了する。
【０１４５】
以上、無線解析装置１００が実行する処理の流れについて説明した。
上記の無線解析装置１００を用いることで、複数の無線規格に対応する信号が混在している環境で、電力分布１０１ａから各無線規格の信号成分を分離することができる。そのため、各無線規格が占有するリソースの量や混信のタイミングなどを分析することができ、電波干渉の抑制に有効な通信制御を実施することが可能になる。
【０１４６】
以上、第２実施形態について説明した。
【符号の説明】
【０１４７】
１０  無線解析装置
１１  記憶部
１２  演算部
１３  無線機
１４、１５  無線端末
２１、２２  電力分布
２３、２４  時間遷移
２５  エッジマップ
３１、３２、３３、３４  信号成分
Ｕ  立ち上がり
Ｄ  立ち下がり
ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4、ｆ5  周波数
ｄＦ1、ｄＦ2、ｄＦ3、ｄＦ4  帯域幅
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4  信号長
Ｐ  電力
Ｒ1、Ｒ2  無線規格
Ｔ  時間
【図１】
2018050140.tif 000003
【図２】
2018050140.tif 000004
【図３】
2018050140.tif 000005
【図４】
2018050140.tif 000006
【図５】
2018050140.tif 000007
【図６】
2018050140.tif 000008
【図７】
2018050140.tif 000009
【図８】
2018050140.tif 000010
【図９】
2018050140.tif 000011
【図１０】
2018050140.tif 000012
【図１１】
2018050140.tif 000013
【図１２】
2018050140.tif 000014
【図１３】
2018050140.tif 000015
【図１４】
2018050140.tif 000016
【図１５】
2018050140.tif 000017
【図１６】
2018050140.tif 000018
【図１７】
2018050140.tif 000019
【図１８】
2018050140.tif 000020