(57)【要約】【課題】  電波源の立ち上がりまたは立ち下がりを検出できない場合にも電波源の機種を識別する。【解決手段】  アンテナ１が受信した電波から生成した離散化された受信信号から検出された被検査信号の複数の特徴量を少なくとも一つの通信中の特徴量を含んで抽出する特徴量抽出部７〜１２と、ある機種の電波源が送信する電波が受信されて得られる受信信号の複数の特徴量のそれぞれが取りうる範囲である機種別特徴量範囲を電波源の機種ごとに保存する機種別特徴量保存部１３と、被検査信号から抽出した特徴量である被検査特徴量と機種別特徴量保存部１３に保存された機種別特徴量範囲とを比較して、複数の被検査特徴量のそれぞれが機種別特徴量範囲に入る機種を、被検査信号を送信した電波源の機種として識別する機種識別部１５とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナが受信した電波から生成した離散化された受信信号から検出された被検査信号の複数の特徴量を少なくとも一つの通信中の特徴量を含んで抽出する特徴量抽出部と、
ある機種の電波源が送信する電波が受信されて得られる前記受信信号の複数の前記特徴量のそれぞれが取りうる範囲である機種別特徴量範囲を前記電波源の前記機種ごとに保存する機種別特徴量保存部と、
前記被検査信号から抽出した前記特徴量である被検査特徴量と前記機種別特徴量保存部に保存された前記機種別特徴量範囲とを比較して、複数の前記被検査特徴量のそれぞれが前記機種別特徴量範囲に入る前記機種を、前記被検査信号を送信した前記電波源の前記機種として識別する機種識別部とを備えた電波源の識別装置。
【請求項２】
前記特徴量として、前記被検査信号と遅延時間だけ遅延させた前記被検査信号との相関値が極大値をとる前記遅延時間を使用する、請求項１に記載の電波源の識別装置。
【請求項３】
前記特徴量として、前記被検査信号の帯域幅を使用する、請求項１または請求項２に記載の電波源の識別装置。
【請求項４】
それぞれの前記機種に属する前記電波源であるそれぞれの個体が取りうる範囲である個体別特徴量範囲を前記個体ごとに保存する個体別特徴量保存部と、
前記被検査特徴量と前記個体別特徴量保存部に保存された前記個体別特徴量範囲とを比較して、複数の前記被検査特徴量のそれぞれが前記個体別特徴量範囲に入る前記個体を、前記被検査信号を送信した前記電波源であるとして識別する個体識別部とを備えた、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項５】
前記個体別特徴量保存部が、前記個体の前記特徴量である個体特徴量を前記個体ごとに保存し、
前記個体識別部が、前記機種識別部が識別した前記機種に属する前記個体の中で前記個体特徴量と前記被検査特徴量との距離が最も小さい前記個体を、前記被検査信号を送信した前記電波源であるとして識別する、請求項４に記載の電波源の識別装置。
【請求項６】
それぞれの前記機種に属する前記電波源であるそれぞれの個体の前記特徴量である個体特徴量を前記個体ごとに保存する個体別特徴量保存部と、
前記機種識別部が識別した前記機種に属する前記個体の前記個体特徴量の中で前記被検査特徴量との距離が決められた上限以下で最も小さい前記個体を、前記被検査信号を送信した前記電波源であるとして識別する個体識別部とを備えた、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項７】
前記個体別特徴量保存部が前記個体の位置および位置が固定か否かを保存し
前記機種識別部が、前記位置が固定であって前記被検査信号が到来する方位である到来方位と整合する前記個体または前記位置が固定でない前記個体である方位整合個体が属する前記機種を対象にして処理し、
前記個体識別部は、前記機種識別部が識別した前記機種に属する前記方位整合個体を対象にして処理する、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項８】
前記特徴量として、送信開始時の決められた期間の前記被検査信号の振幅、位相、周波数のいずれか少なくとも１つについて標準偏差、歪度および尖度の少なくとも１つを使用する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項９】
前記特徴量として、送信終了時の決められた期間の前記被検査信号の振幅、位相、周波数のいずれか少なくとも１つについて標準偏差、歪度および尖度の少なくとも１つを使用する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項１０】
前記被検査信号は直交検波され、
前記特徴量として、送信開始時の決められた期間の前記被検査信号の複素平面での軌跡である被検査軌跡と、前記機種別特徴量保存部に保存された前記機種ごとの複素平面での軌跡である機種別軌跡との類似度を使用する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項１１】
前記被検査信号は直交検波され、
前記特徴量として、送信開始時の決められた期間の前記被検査信号の複素平面での軌跡である被検査軌跡と、前記個体別特徴量保存部に保存された前記個体ごとの複素平面での軌跡である個体別軌跡との類似度を使用する、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項１２】
前記被検査信号の変調方式を判定する変調方式判定部をさらに備え、
前記変調方式判定部が判定した変調方式に応じて、前記機種識別部および前記個体識別部のいずれか少なくとも１つが使用する前記特徴量を決める、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項１３】
前記受信信号から前記被検査信号を検出する被検査信号検出部をさらに備えた請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の電波源の識別装置。
【請求項１４】
電波を受信するアンテナと、
前記アンテナが前記電波を受信して生成する信号を離散化した前記受信信号を生成し、前記受信信号から前記被検査信号を検出する被検査信号検出部と、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の電波源の識別装置とを備えた電波源の識別システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波源が発する電波を受信して生成した受信信号の特徴量から電波源の機種、可能な場合には個体を識別する装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＲＦ信号を発する電波源からの電波をアンテナで受信して生成した受信信号には、無線機などで設定する周波数や帯域幅などの電波諸元の違いの他に、機種ごとまたは個体ごとに、意図しないで伴う特徴が発生することが知られている。個体とは、電波源となるそれぞれの通信装置やレーダ装置などである。この意図しない特徴を解析し無線機の個体を識別するシステムとして、電波源が発する電波を受信して生成した受信信号を収集し、受信信号の信号立ち上がりにおける特徴ベクトル波形を用いて識別する手法が提案されている。この手法では、周波数ごとに予め保存したデータベースにおける既知特徴ベクトル波形との照合により電波源の個体識別を行う（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７６０９６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、受信信号の立ち上がりを用いて個体識別を行うため、収集対象の電波を通信開始時点から補足している必要があるという課題がある。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、通信開始時点から電波が収集できていない場合でも電波源の機種を識別できる電波源の識別装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電波源の識別装置は、アンテナが受信した電波から生成した離散化された受信信号から検出された被検査信号の複数の特徴量を少なくとも一つの通信中の特徴量を含んで抽出する特徴量抽出部と、ある機種の電波源が送信する電波が受信されて得られる受信信号の複数の特徴量のそれぞれが取りうる範囲である機種別特徴量範囲を電波源の機種ごとに保存する機種別特徴量保存部とを備える。さらに、被検査信号から抽出した特徴量である被検査特徴量と機種別特徴量保存部に保存された機種別特徴量範囲とを比較して、複数の被検査特徴量のそれぞれが機種別特徴量範囲に入る機種を、被検査信号を送信した電波源の機種として識別する機種識別部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る電波源の識別装置によれば、通信開始時点から電波が収集できていない場合でも電波源の機種を識別できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電波源の識別システムの構成図である。
【図２】実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種別特徴量範囲の例を説明する図である。
【図３】実施の形態１に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。
【図４】実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。
【図５】実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理で通信中での特徴量ごとに候補機種を絞る処理を説明するフロー図である。
【図６】実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理で被検査信号の立ち上がりまたは立ち下がりでの特徴量ごとに候補機種を絞る処理を説明するフロー図である。
【図７】実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理でＩＱ軌跡を用いて候補機種を絞る処理を説明するフロー図である。
【図８】実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理で機種を識別する例を説明する図である。
【図９】実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。
【図１０】実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理で通信中での特徴量ごとに候補個体を絞る処理を説明するフロー図である。
【図１１】実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理で被検査信号の立ち上がりまたは立ち下がりでの特徴量ごとに候補個体を絞る処理を説明するフロー図である。
【図１２】実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理でＩＱ軌跡を用いて候補個体を絞る処理を説明するフロー図である。
【図１３】この発明の実施の形態２に係る電波源の識別システムの構成図である。
【図１４】実施の形態２に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。
【図１５】実施の形態２に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。
【図１６】実施の形態２に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。
【図１７】この発明の実施の形態３に係る電波源の識別システムの構成図である。
【図１８】実施の形態３に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。
【図１９】実施の形態３に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。
【図２０】実施の形態３に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。
【図２１】この発明の実施の形態４に係る電波源の識別システムの構成図である。
【図２２】実施の形態４に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。
【図２３】実施の形態４に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。
【図２４】実施の形態４に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る電波源の識別装置について、図１から図１２までを参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る電波源の識別システムの構成図である。
【００１０】
図１において、電波源の識別システム５０は、電波源からの電波を受信するアンテナ１、アンテナ１が受信した電波から生成したアナログの受信信号が入力されてデジタル化した被検査信号を出力する受信装置２、被検査信号が入力されて被検査信号の電波源を識別する電波源の識別装置３で構成される。披検査信号が電波源を識別する対象の信号である。
【００１１】
受信装置２は、アンテナ１で収集したＲＦ信号である受信信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換器４、ＩＦ信号を決められたサンプリングレートで決められたビット数のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５、Ａ／Ｄ変換器５が出力する受信信号の中からノイズレベルを超えた信号を直交検波してＩＱ信号を出力する検波器６を有する。検波器６が出力するＩＱ信号が、アンテナ１が受信した電波から生成した離散化された受信信号から検出された被検査信号である。
【００１２】
電波源の識別装置３は、被検査信号から特徴量を抽出する特徴量抽出部としての周期性検出部７、振幅特性検出部８、位相特性検出部９、周波数特性検出部１０、ＩＱ軌跡特性検出部１１および帯域幅特性検出部１２を有する。さらに、機種ごとに特徴量に関する情報を保存する機種別特徴量保存部１３、個体ごとに特徴量に関する情報を保存する個体別特徴量保存部１４、被検査信号の電波源の機種を識別する機種識別部１５および個体を識別する個体識別部１６を有する。
【００１３】
周期性検出部７は、被検査信号と被検査信号を遅延させた信号との積の決められた時間での時間積分である自己相関値を、遅延時間を変えて計算する。自己相関値が極大値をとる遅延時間を特徴量として検出する。特に振幅変調系の変調方式では、通信の情報を載せる際のビットの入れ替わり時に機種または個体ごとの特徴が現れると考えられる。機種または個体ごとの特徴により、被検査信号に周期性が表れる場合がある。その周期性を検出するのが周期性検出部７である。周期性は、通信中の特性を評価する特徴量である。被検査被検査信号の立ち上がりまたは立ち下がりを収集できない場合でも、通信中の被検査信号を収集できれば電波源を識別できる利点がある。
【００１４】
振幅特性検出部８、位相特性検出部９、周波数特性検出部１０およびＩＱ軌跡特性検出部１１は、検出した立ち上がりまたは立ち下がりの被検査信号のそれぞれに対して処理する。ここで、信号の立ち上がりとは、電波源が電波の送信を開始してからの決められた期間である。被検査信号の中である時刻よりも前には検出されていない被検査信号に関して、検出し始める時刻から決められた期間すなわち送信開始時の決められた期間の被検査信号が、立ち上がりの被検査信号である。被検査信号の立ち下がりとは、電波源が電波の送信を終了する前の決められた期間である。被検査信号の中で検出している被検査信号がある時刻よりも後には検出できなくなる場合に、検出できなくなる時刻よりも前の決められた期間すなわち送信終了時の決められた期間の被検査信号が、立ち下がりの被検査信号である。
【００１５】
各機種または個体で用いるＲＦ部品の性能のバラつきなどから、立ち上がりおよび立ち下がりの信号には、その振幅、位相、周波数それぞれの標準偏差、歪度、尖度の統計量に、機種または個体差が現れると考えられる。
【００１６】
振幅特性検出部８は、立ち上がりの被検査信号が得られている場合には、立ち上がりの被検査信号の振幅の値ｘiの集合に対して平均μ、標準偏差σ、歪度γ１、尖度γ２を以下のように計算する。振幅の値ｘiの個数をＮとする。ΣはＮ個の要素の和をとることを意味する。
μ＝(Σｘi)/Ｎ                                (１)
μ２＝(Σ(ｘi−μ)２)/Ｎ                        (２)
σ＝√(μ２)                                   (３)
μ３＝(Σ(ｘi−μ)３)/Ｎ                        (４)
γ１＝μ３/(σ３)                                (５)
μ４＝(Σ(ｘi−μ)４)/Ｎ                        (６)
γ２＝μ４/(σ４)−３                            (７)
立ち下がりの被検査信号が得られている場合には、立ち下がりの被検査信号の振幅の値ｘiの集合に対して、同様に平均μ、標準偏差σ、歪度γ１、尖度γ２を計算する。
【００１７】
位相特性検出部９は、立ち上がりの被検査信号または立ち下がりの被検査信号のそれぞれ得られている位相の値δiの集合に対して、平均μ、標準偏差σ、歪度γ１、尖度γ２を計算する。
【００１８】
周波数特性検出部１０は、立ち上がりの被検査信号または立ち下がりの被検査信号のそれぞれ得られている周波数の値ｆiの集合に対して、平均μ、標準偏差σ、歪度γ１、尖度γ２を計算する。
【００１９】
被検査信号のＩＱ軌跡は、決められた期間の被検査信号（Ｉ信号およびＱ信号）を複素平面で表した軌跡である。ＩＱ軌跡特性検出部１１は、立ち上がりの被検査信号または立ち下がりの被検査信号のそれぞれ得られているものについて、ＩＱ軌跡を生成する。被検査信号から生成したＩＱ軌跡を被検査軌跡と呼ぶ。ＩＱ軌跡は、信号の振幅および位相の時間変化から得られる情報である。振幅特性または位相特性だけで機種または個体を判定できない場合にも、ＩＱ軌跡により振幅特性および位相特性を同時考慮することで機種または個体により表れる機種または個体による特徴が検出できる場合がある。
【００２０】
帯域幅特性検出部１２は、被検査信号の帯域幅を算出する。帯域幅は、通信中の信号から得られる特徴量である。無線機によっては帯域幅の設定を変更可能なものもあるが、帯域幅の変更を行えない機種も存在する。他の特徴量で機種を１個に絞れない場合に、帯域幅の違いで機種を識別できる場合も考えられるので、帯域幅も特徴量とする。なお、帯域幅の設定を変更可能な機種では、取りうる可能性があるすべての帯域幅を、その機種の帯域幅とする。
【００２１】
帯域幅は、例えば以下のようにして求める。検波器６が検波に使用する周波数は、被検査信号の中で電力レベルがピークとなる周波数である。ピークの電力レベルを基準とした雑音レベルと比較し、雑音レベル以上と判断できる周波数の幅を帯域幅とする。
【００２２】
機種別特徴量保存部１３は、機種ごとに、周期性、振幅特性、位相特性、周波数特性および帯域幅特性である複数の特徴量のそれぞれについて、その機種での特徴量の取りうる範囲である機種別特徴量範囲を保存する。機種別特徴量保存部１３には、機種ごとの標準的なＩＱ軌跡である機種別軌跡も保存される。機種別特徴量範囲は、その機種に属する個体で得られる特徴量の最大値、最小値、平均および標準偏差などから決める。機種別特徴量範囲に特徴量が入らない場合に、決められた確率以上でその機種では無いと判断できるように、機種別特徴量範囲を決める。機種別特徴量範囲に特徴量が入る場合に、決められた確率以上でその機種であると判断できるような、第２の機種別特徴量範囲を決めてもよい。
【００２３】
機種別特徴量範囲の例を図２に示す。図２は、振幅特性に関して、機種Ｃの機種別特徴量範囲Ｘ１、機種Ｄの機種別特徴量範囲Ｘ２、機種Ｅの機種別特徴量範囲Ｘ３を示す。図２では、標準偏差σ、歪度γ１、尖度γ２の３次元空間で、機種別特徴量範囲Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３をそれぞれ分離した楕円球として表現している。図２に示すような場合であれば、被検査信号の振幅特性の被検査特徴量（標準偏差σ、歪度γ１、尖度γ２）と機種別特徴量範囲Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を比較することで、機種Ｃ、機種Ｄ、機種Ｅどれか、または他の機種かを識別できる。複数の機種の機種別特徴量範囲が重なる部分を持つ場合もある。
【００２４】
個体別特徴量保存部１４は、機種に属する個体ごとに、周期性、振幅特性、位相特性、周波数特性および帯域幅特性である複数の特徴量のそれぞれについて、その特徴量の取りうる範囲である個体別特徴量範囲を保存する。個体別特徴量保存部１４には、個体ごとのＩＱ軌跡である個体軌跡も保存される。ここでは、特徴量ごとに検出誤差を決めておき、各個体で検出された特徴量である個体特徴量に検出誤差を加算および減算して個体別特徴量範囲を決めている。個体別特徴量保存部１４は個体特徴量も保存している。なお、特徴量を複数回、検出した場合は、それらの平均値を個体特徴量とする。検出された特徴量の範囲から個体特徴範囲を決めてもよい。個体別特徴量保存部１４は、個体特徴量を保存しなくてもよい。
【００２５】
振幅特性、位相特性および周波数特性のそれぞれは、標準偏差、歪度、尖度のすべてについて機種別特徴量範囲を決めなくてもよく、少なくとも１つについて決めればよい。個体別特徴量範囲についても同様である。
【００２６】
機種識別部１５は、周期性検出部７などの特徴量検出部により被検査信号から抽出される特徴量である被検査特徴量と、機種別特徴量保存部１３を参照して得られる機種別特徴量範囲とを比較して機種を識別する。特徴量は１個ずつ順番に処理する。最初はすべての機種の可能性がある。ある特徴量に関して、被検査特徴量がその特徴量の機種別特徴量範囲に入らない機種を除いていく。被検査特徴量がその特徴量の機種別特徴量範囲に入る機種が１個だけになれば、その機種を被検査信号の機種と識別する。
【００２７】
個体識別部１６は、被検査特徴量と、個体別特徴量保存部１４を参照して得られる、機種識別部が識別した機種に属する個体の個体別特徴量範囲を比較して個体を識別する。特徴量は１個ずつ順番に処理する。最初は、その機種に属するすべての個体に可能性がある。ある特徴量に関して、被検査特徴量がその特徴量の個体別特徴量範囲に入らない個体を除いていく。被検査特徴量が個体別特徴量範囲に入る個体が１個だけになれば、その個体を被検査信号の個体とする。すべての特徴量で検査しても個体が決められない場合は、被検査特徴量を持つ新たな個体として個体別特徴量保存部１４に登録する。
【００２８】
動作を説明する。図３は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。まず、ステップＳ０１で、受信信号から被検査信号を抽出する。ステップＳ０２で、機種判定処理を実施する。ステップＳ０３で、個体判定処理を実施する。なお、ステップＳ０２以降は、検出した被検査信号ごとに処理する。
【００２９】
Ｓ０１では、受信装置２が以下のようにして被検査信号を検出する。周波数変換器４で、アンテナ１から入力されるＲＦ信号である受信信号をＩＦ信号に周波数変換する。次に、Ａ／Ｄ変換器５で、ＩＦ信号を決められたサンプリングレートで決められたビット数のデジタル信号の受信信号に変換する。デジタル化した受信信号は記憶装置に保存する。検波器６は、デジタル化した受信信号を直交検波してＩＱ信号を被検査信号として出力する。被検査信号は記憶装置に保存する。検波器６は、デジタル化した受信信号を異なる周波数で検波するごとに１個の被検査信号を出力する。
【００３０】
検出した被検査信号ごとに、Ｓ０２で、電波源の識別装置３が機種を識別する。図４は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。図４に示す処理フローでは、周期性、振幅特性、位相特性、周波数特性、ＩＱ特性および帯域幅特性を、この順番に考慮する。ステップＳ１１で、すべての機種を被検査信号の機種である可能性がある機種（候補機種と呼ぶ）とする。ステップＳ１２で、周期性についての特徴量を使用して機種を識別する。その後、ステップＳ１３で候補機種が２個以上かどうかチェックする。候補機種が２個以上である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）は、ステップＳ１４で、振幅特性についての特徴量を使用して機種を識別する。その後、ステップＳ１５で候補機種が２個以上かどうかチェックする。以降、同様にして、ステップＳ１６、Ｓ１８、Ｓ２０およびＳ２２で、それぞれ振幅特性、位相特性、周波数特性、ＩＱ特性および帯域幅特性に関して機種識別を実施する。ステップＳＳ１７、Ｓ１９、Ｓ２１およびＳ２３で、候補機種が２個以上かどうかチェックする。
【００３１】
すべての特徴量を考慮しても候補機種が２個以上である場合（Ｓ２３がＹＥＳ）は、Ｓ２４で、機種識別不能とする。すべての特徴量を考慮した後の候補機種が２個以上でも、被検査信号の機種として識別し、候補機種のどれかに属する個体を個体識別の対象とするようにしてもよい。
【００３２】
Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９、Ｓ２１およびＳ２３のいずれかで、候補機種が２個未満である場合は、ステップＳ２５で候補機種が１個かチェックする。候補機種が１個の場合（Ｓ２５でＹＥＳ）は、Ｓ２６で、その１個の機種を、被検査信号を送信した電波源の機種として識別する。候補機種が０個の場合（Ｓ２５でＮＯ）は、ステップＳ２７で機種識別不能とする。
【００３３】
各特徴量（ＩＱ軌跡は除く）では、機種別特徴量範囲と被検査特徴量とを比較して、候補機種を絞っていく。図５は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理で通信中での特徴量ごとに候補機種を絞る処理を説明するフロー図である。まず、ステップＳ４１で、周期性または帯域幅特性である被検査特徴量を取得する。ステップＳ４２で、候補機種から１個の機種（処理中機種と呼ぶ）を取り出す。ステップＳ４３で、処理中機種の機種別特徴量範囲を機種別特徴量保存部１３から取得する。ステップＳ４４で、被検査特徴量が処理中機種の機種別特徴量範囲に含まれるか否かチェックする。含まれない場合（Ｓ４４でＮＯ）は、ステップＳ４５で、処理中機種を候補機種から除く。ステップＳ４６で、未処理の候補機種があるかチェックする。未処理の候補機種がある場合（Ｓ４６でＹＥＳ）は、Ｓ４２に戻る。未処理の候補機種が無い場合（Ｓ４６でＮＯ）は、終了する。
【００３４】
図６は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理で被検査信号の立ち上がりまたは立ち下がりでの特徴量ごとに候補機種を絞る処理を説明するフロー図である。ステップＳ５１で、被検査信号の立ち上がりが得られているかチェックする。被検査信号の立ち上がりが得られている場合（Ｓ５１でＹＥＳ）は、ステップＳ５２で立ち上がり時の振幅特性、位相特性、周波数特性のいずれかである被検査特徴量を取得する。ステップＳ５３で、候補機種から１個の機種を取り出す。ステップＳ５４で、処理中機種の機種別特徴量範囲を機種別特徴量保存部１３から取得する。ステップＳ５５で、被検査特徴量が処理中機種の機種別特徴量範囲に含まれるか否かチェックする。含まれない場合（Ｓ５５でＮＯ）は、ステップＳ５６で、処理中機種を候補機種から除く。ステップＳ５７で、未処理の候補機種があるかチェックする。未処理の候補機種がある場合（Ｓ５７でＹＥＳ）は、Ｓ５３に戻る。
【００３５】
未処理の候補機種が無い場合（Ｓ５７でＮＯ）または被検査信号の立ち上がりが得られていない場合（Ｓ５１でＮＯ）は、ステップＳ５８で、被検査信号の立ち下がりが得られているかチェックする。被検査信号の立ち下がりが得られている場合（Ｓ５８でＹＥＳ）は、ステップＳ５９で立ち下がり時の振幅特性、位相特性、周波数特性のいずれかである被検査特徴量を取得する。ステップＳ６０で、候補機種から１個の機種を取り出す。ステップＳ６１で、処理中機種の機種別特徴量範囲を機種別特徴量保存部１３から取得する。ステップＳ６２で、被検査特徴量が処理中機種の機種別特徴量範囲に含まれるか否かチェックする。含まれない場合（Ｓ６２でＮＯ）は、ステップＳ６３で、処理中機種を候補機種から除く。ステップＳ６４で、未処理の候補機種があるかチェックする。未処理の候補機種がある場合（Ｓ６４でＹＥＳ）は、Ｓ５９に戻る。未処理の候補機種が無い場合（Ｓ６４でＮＯ）は、終了する。
【００３６】
ＩＱ軌跡を用いて候補種別を絞る処理について説明する。図７は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの機種識別処理でＩＱ軌跡を用いて候補機種を絞る処理を説明するフロー図である。ステップＳ７１で、被検査信号の立ち上がりが得られているかチェックする。被検査信号の立ち上がりが得られている場合（Ｓ７１でＹＥＳ）は、ステップＳ７２で、ＩＱ軌跡特性検出部１１により立ち上がりの被検査信号からＩＱ軌跡を取得する。被検査信号から取得したＩＱ軌跡を被検査軌跡と呼ぶ。ステップＳ７３で、候補機種から１個の機種を取り出す。ステップＳ７４で、処理中機種のＩＱ軌跡を機種別特徴量保存部１３から取得する。処理中機種のＩＱ軌跡を機種別軌跡と呼ぶ。ステップＳ７５で、被検査軌跡と機種別軌跡の相関値を求める。ここで、相関が最大になるように被検査軌跡を拡大または縮小と回転させた時の相関値を、被検査軌跡と機種別軌跡の相関値とする。ステップＳ７６で、相関値が閾値以上か否かをチェックする。相関値が閾値未満の場合（Ｓ７６でＮＯ）は、ステップＳ７７で、処理中機種を候補機種から除く。ステップＳ７８で、未処理の候補機種があるかチェックする。未処理の候補機種がある場合（Ｓ７８でＹＥＳ）は、Ｓ７３に戻る。
【００３７】
未処理の候補機種が無い場合（Ｓ７８でＮＯ）または被検査信号の立ち上がりが得られていない場合（Ｓ７１でＮＯ）は、Ｓ７９で、被検査信号の立ち下がりが得られているかチェックする。被検査信号の立ち下がりが得られている場合（Ｓ７９でＹＥＳ）は、ステップＳ８０で、ＩＱ軌跡特性検出部１１により立ち下がりの被検査信号からＩＱ軌跡を取得する。ステップＳ８１で、候補機種から１個の機種を取り出す。ステップＳ８２で、処理中機種のＩＱ軌跡を機種別特徴量保存部１３から取得する。処理中機種のＩＱ軌跡を機種別軌跡と呼ぶ。ステップＳ８３で、被検査軌跡と機種別軌跡の相関値を求める。ここで、相関が最大になるように被検査軌跡を拡大または縮小と回転させた時の相関値を、被検査軌跡と機種別軌跡の相関値とする。ステップＳ８４で、相関値が閾値以上か否かをチェックする。相関値が閾値未満の場合（Ｓ８４でＮＯ）は、ステップＳ８５で、処理中機種を候補機種から除く。ステップＳ８６で、未処理の候補機種があるかチェックする。未処理の候補機種がある場合（Ｓ８６でＹＥＳ）は、Ｓ８１に戻る。未処理の候補機種が無い場合（Ｓ８６でＮＯ）は、終了する。
【００３８】
図８を使用して、機種識別処理で機種を識別する例を説明する。機種としてＡからＨが存在する場合で説明する。周期性特性判定では機種Ａ、機種Ｂおよび他の機種とでその機種別特徴量範囲が分離している。そのため、被検査信号の周期性の特徴量により、周期性特性判定で被検査信号が機種Ａまたは機種Ｂと識別できる場合がある。振幅特性判定では、機種Ｃと他の機種とで機種別特徴量範囲が分離している。そのため、被検査信号の振幅特性の特徴量が機種Ｃの機種別特徴量範囲に入る場合は、機種Ｃと識別できる。
【００３９】
位相特性判定では、機種Ｅと機種Ｆの機種別特徴量範囲が、それぞれだけの部分と重複する部分を有して、他の機種の機種別特徴量範囲と分離している。そのため、機種Ｅ、機種Ｆと識別できる場合、機種Ｅまたは機種Ｆと識別できる場合、機種Ｄ、機種Ｇおよび機種Ｈのどれかと識別できる場合がある。周波数特性判定により、位相特性判定では、機種Ｅまたは機種Ｆだったものが、機種Ｅまたは機種Ｆのどちらであるかが分る。ＩＱ軌跡特性判定では、機種Ｇが識別できる場合がある。帯域幅特性判定により、機種Ｄと機種Ｈとを区別（識別）できる。
【００４０】
被検査信号を送信した電波源の機種が識別できると、識別した機種に属する個体を識別する。個体識別は機種識別と同様に実施する。図９は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。機種を識別する場合の図４と同様な処理である。異なる点を説明する。すべての特徴量を考慮しても候補個体が１個以下にならない場合（Ｓ１０９でＮＯ）は、ステップＳ１０４で、候補個体に残っている各個体の個体特徴量と被検査信号の特徴量との距離を求める。距離は、例えば、各特徴量の差の重み付け二乗和とする。各特徴量の差は、個体別特徴量範囲の幅で割ったものでもよい。ステップＳ１０５で、距離が最小である個体として識別する。すべての特徴量を考慮しても候補個体に残る個体は、各特徴量が個体別特徴範囲に入るので、距離が決められた上限以下であるといえる。
【００４１】
以下のように、被検査信号の特徴量との距離を求めることで、個体を識別してもよい。すべての個体との間でその個体の個体特徴量と被検査信号の特徴量との距離を求める。最小の距離を有する個体を最小距離個体と呼ぶ。求められた最小の距離が決められた上限以下である場合に、最小距離個体を被検査信号の個体と識別する。最小の距離が上限以下かどうかチェックする替わりに、各特徴量で最小距離個体の個体別特徴量範囲に被検査特徴量が入るかチェックしてもよい。
【００４２】
なお、すべての特徴量を考慮しても候補個体が１個以下にならない場合は、個体識別不能としてもよい。候補個体が０個の場合（Ｓ１０６でＮＯ）は、ステップＳ１０８で、被検査信号を新たな個体として個体別特徴量保存部１４に保存する。候補個体が０個の場合（Ｓ１０６でＮＯ）に、個体を識別できないとしてもよい。
【００４３】
図１０は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理で通信中での特徴量ごとに候補個体を絞る処理を説明するフロー図である。図１１は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理で被検査信号の立ち上がりまたは立ち下がりでの特徴量ごとに候補個体を絞る処理を説明するフロー図である。図１２は、実施の形態１に係る電波源の識別システムの個体識別処理でＩＱ軌跡を用いて候補個体を絞る処理を説明するフロー図である。機種を識別する場合の図５から図７と同様な処理である。
【００４４】
周期性および帯域幅特性という通信中に得られる特徴量で機種および個体を識別するので、被検査信号の立ち上がりまたは立ち下がりが取得できない場合でも、被検査信号の機種および個体を識別できる。また、複数の特徴量を考慮して、機種および個体を精度よく識別できる。機種を先に識別するので、個体の識別まではできない場合も、機種を識別できる。機種を先に識別しているので、識別された機種に属する個体だけを識別対象にするので、効率的に個体を識別できる。
以上のことは、他の実施の形態にもあてはまる。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態２は、被検査信号の到来方位および変調方式を検査して、到来方位が合致する機種および個体を対象として、変調方式を考慮して選択した特徴量を使用して機種識別および個体識別を実施する場合である。
【００４６】
図１３は、この発明の実施の形態２に係る電波源の識別システムの構成図である。実施の形態１の場合の図１と異なる点を説明する。アンテナ１Ａは、鉛直な方位軸の周りに回転可能なアンテナである。受信装置２Ａは、被検査信号の到来方位を決める方位測定部１７を有する。方位測定部１７は、アンテナ１Ａが回転するように制御する。また、アンテナ１Ａが指向する方向において検波器６が検波する被検査信号の信号強度を調べ、信号強度が最大になる方位を被検査信号の到来方位として決める。到来方位は、幅を持つ方位の範囲として決められる。アンテナがアレイアンテナであり、電子的に指向する方位角を変化させて到来方位を決めてもよい。
【００４７】
電波源の識別装置３Ａは、変調方式判定部１８と方位限定検索部１９も有する。変調方式判定部１８は、被検査信号の変調方式を判定する。方位限定検索部１９は、到来方位を考慮して機種を機種別特徴量保存部１３Ａから検索し、到来方位を考慮して個体を個体別特徴量保存部１４Ａから検索する。
【００４８】
変調方式判定部１８は、被検査信号に対して時間波形分析、周波数スペクトラム分析およびコンスタレーション分析などを実施して、変調方式を判定する。例えば、時間波形分析を適用する場合には、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)系のデジタル変調では位相変化時に振幅がゼロとなる点（ゼロクロス）が存在し、時間波形ではゼロクロス通過により振幅の落ち込み（ヌル）が発生する特徴が現れる。時間波形にヌルが存在する場合に、ＰＳＫ変調と判断する。また、例えば、周波数スペクトラム分析を適用する場合には、周波数スペクトラムでのピークの数によりＦＳＫ(Frequency Shift Keying)系のデジタル変調方式で何値のＦＳＫ化を判断する。これは、ＦＳＫ系のデジタル変調は伝送するビットに合わせて搬送波の周波数を変化させるため、周波数スペクトラム上で複数のピークが生じることに基づく。コンスタレーション分析を適用する場合には、ＩＱ平面におけるシンボル点の集まり具合で、変調方式を判断する。例えば、ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)系の変調方式では、コンスタレーション分析によりシンボル点の数の推定が行える。
【００４９】
変調方式判定部１８は、振幅変調、位相変調、周波数変調、不明のどれかを出力する。振幅変調、位相変調、周波数変調のそれぞれについて、その変調方式である可能性があるか否かを出力するようにしてもよい。
【００５０】
個体別特徴量保存部１４Ａには、各個体の位置が固定かどうかと、固定である場合の位置も保存される。機種別特徴量保存部１３Ａには、位置が固定である個体の有無と、位置が固定な個体が属する機種である場合には、それらの個体の位置を参照できるデータが保存される。
【００５１】
機種識別部１５Ａは、被検査信号の到来方位および変調方式を考慮して、被検査信号の機種を識別する。個体識別部１６Ａは、被検査信号の到来方位および変調方式を考慮して、被検査信号の機種を識別する。
【００５２】
動作を説明する。図１４は、実施の形態２に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。実施の形態１の場合の図３と異なる点を説明する。Ｓ０１で抽出された被検査信号に対して、ステップＳ０４で、方位測定部１７により被検査信号の到来方位を検出する。ステップＳ０５で、変調方式判定部１８により被検査信号の変調方式を検出する。
【００５３】
ステップＳ０２Ａで、被検査信号の到来方位および変調方式を考慮して、機種識別部１５Ａが被検査信号の機種を識別する。図１５は、実施の形態２に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。実施の形態１の場合の図４と異なる点を説明する。
【００５４】
ステップＳ１１Ａで、被検査信号の到来方位を考慮して被検査信号の候補機種を決める。具体的には、個体の位置が固定であってアンテナ１Ａから見て到来方位の範囲内に存在する個体、または位置が固定でない個体が属する機種が候補機種である。アンテナ１Ａから見て到来方位にある位置を到来方位と整合する位置と呼ぶ。到来方位と整合する位置に存在する個体を方位整合個体と呼ぶ。方位限定検索部１９が、到来方位に整合する機種を検索する。到来方位に整合する機種は、方位整合個体を有する機種である。
【００５５】
Ｓ１３でＮＯの場合に、ステップＳ２８で、変調方式が振幅変調または不明かチェックする。変調方式が振幅変調または不明である場合（Ｓ２８でＹＥＳ）は、Ｓ１４で振幅特性についての特徴量を使用して機種を識別する。Ｓ２８で、変調方式が振幅変調である可能性があるか否かをチェックしてもよい。
【００５６】
Ｓ２８またはＳ１５でＮＯの場合に、ステップＳ２９で、変調方式が位相変調または不明かチェックする。変調方式が位相変調または不明である場合（Ｓ２９でＹＥＳ）は、Ｓ１６で位相特性についての特徴量を使用して機種を識別する。Ｓ２９で、変調方式が位相変調である可能性があるか否かをチェックしてもよい。
【００５７】
Ｓ２９またはＳ１７でＮＯの場合に、ステップＳ３０で、変調方式が周波数変調または不明かチェックする。変調方式が周波数変調または不明である場合（Ｓ３０でＹＥＳ）は、Ｓ１８で周波数特性についての特徴量を使用して機種を識別する。Ｓ３０で、変調方式が周波数変調である可能性があるか否かをチェックしてもよい。
【００５８】
ここでは、変調方式により振幅変調、位相変調、周波数変調のどれかであることが明確な場合は、それぞれ振幅特性、位相特性、周波数特性だけを使用して機種を識別した。検出した変調方式によらず振幅特性、位相特性、周波数特性で機種を識別するようにし、変調方式により振幅特性、位相特性、周波数特性という３個の特徴量を処理する順番を変更するようにしてもよい。
【００５９】
ステップＳ０３Ａで、被検査信号の到来方位および変調方式を考慮して、個体識別部１６Ａが被検査信号の個体を識別する。図１６は、実施の形態２に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。実施の形態１の場合の図９と異なる点を説明する。
【００６０】
ステップＳ９１Ａで、被検査信号の到来方位を考慮して被検査信号の候補個体を決める。具体的には、個体の位置が固定であってアンテナ１Ａから見て到来方位の範囲内に存在する個体、または位置が固定でない個体である。方位限定検索部１９が、到来方位に整合する個体を検索する。
【００６１】
Ｓ９３でＹＥＳの場合に、ステップＳ１０９で、変調方式が振幅変調または不明かチェックする。変調方式が振幅変調または不明である場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）は、Ｓ９４で振幅特性についての特徴量を使用して個体を識別する。
【００６２】
Ｓ１０９でＮＯまたはＳ９５でＹＥＳの場合に、ステップＳ１１０で、変調方式が位相変調または不明かチェックする。変調方式が位相変調または不明である場合（Ｓ１１０でＹＥＳ）は、Ｓ９６で位相特性についての特徴量を使用して個体を識別する。
【００６３】
Ｓ１１０でＮＯまたはＳ９７でＹＥＳの場合に、ステップＳ１１１で、変調方式が周波数変調または不明かチェックする。変調方式が周波数変調または不明である場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）は、Ｓ９８で周波数特性についての特徴量を使用して個体を識別する。
【００６４】
この実施の形態では、電波源の到来方位を考慮して、到来方位が整合する位置を有する機種および個体だけを対象とするので、処理を高速にかつより高精度に識別できる。変調方式を考慮して被検査信号の変調方式に応じて検査する特徴量や検査する順番を変更できるので、処理を高速にまたはより高精度に識別できる。
【００６５】
実施の形態３．
実施の形態３は、被検査信号の到来方位を検査して、到来方位が合致する機種および個体を対象として機種識別および個体識別を実施する場合である。
【００６６】
図１７は、この発明の実施の形態３に係る電波源の識別システムの構成図である。実施の形態２の場合と同様な、アンテナ１Ａ、方位測定部１７、個体別特徴量保存部１４Ａおよび機種別特徴量保存部１３Ａを有する。機種識別部１５Ｂは、被検査信号の到来方位を考慮して、被検査信号の機種を識別する。個体識別部１５Ｂは、被検査信号の到来方位を考慮して、被検査信号の機種を識別する。
【００６７】
動作を説明する。図１８は、実施の形態３に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。実施の形態２の場合の図１４と同様に、ステップＳ０４で、方位測定部１７により被検査信号の到来方位を判定する。
【００６８】
ステップＳ０２Ｂで、被検査信号の到来方位を考慮して、機種識別部１５Ｂが被検査信号の機種を識別する。図１９は、実施の形態３に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。実施の形態２の場合と同様に、ステップＳ１１Ａで、被検査信号の到来方位を考慮して被検査信号の候補機種を決める。他は実施の形態１の場合の図４と同様である。
【００６９】
ステップＳ０３Ｂで、被検査信号の到来方位を考慮して、個体識別部１６Ｂが被検査信号の個体を識別する。図２０は、実施の形態２に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。ステップＳ９１Ａで、被検査信号の到来方位を考慮して被検査信号の候補個体を決める。他は実施の形態１の場合の図９と同様である。
【００７０】
電波源の到来方位を考慮して、到来方位が整合する位置を有する機種および個体だけを対象とするので、処理を高速にかつより高精度に識別できる。
【００７１】
実施の形態４．
実施の形態４は、被検査信号の変調方式を検査して、変調方式を考慮して選択した特徴量を使用して機種識別および個体識別を実施する場合である。
【００７２】
図２１は、この発明の実施の形態４に係る電波源の識別システムの構成図である。実施の形態１の場合の図１と異なる点を説明する。実施の形態２と同様な変調方式判定部１８を有する。機種識別部１５Ｃは、被検査信号の変調方式を考慮して被検査信号の機種を識別する。個体識別部１６Ｃは、被検査信号の変調方式を考慮して被検査信号の機種を識別する。
【００７３】
動作を説明する。図２２は、実施の形態４に係る電波源の識別システムの概略処理を説明するフロー図である。実施の形態２の場合と同様に、ステップＳ０５で、変調方式判定部１８により被検査信号の変調方式を判定する。
【００７４】
ステップＳ０２Ｃで、被検査信号の変調方式を考慮して、機種識別部１５Ｃが被検査信号の機種を識別する。図２３は、実施の形態４に係る電波源の識別システムの機種識別処理を説明するフロー図である。実施の形態２の場合の図１５と異なる点を説明する。被検査信号の到来方位を求めないので、ステップＳ１１で、すべての機種を候補機種とする。
【００７５】
ステップＳ０３Ｃで、被検査信号の変調方式を考慮して、個体識別部１６Ｃが被検査信号の個体を識別する。図２４は、実施の形態４に係る電波源の識別システムの個体識別処理を説明するフロー図である。実施の形態２の場合の図１６と異なる点を説明する。被検査信号の到来方位を求めないので、ステップＳ９１で、すべての個体を候補個体とする。
【００７６】
変調方式を考慮して被検査信号の変調方式に応じて検査する特徴量や検査する順番を変更できるので、処理をより高速またはより高精度に識別できる。
【００７７】
本発明はその発明の精神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変形や省略が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ  電波源の識別システム
１、１Ａ  アンテナ
２、２Ａ  受信装置
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  電波源の識別装置
４  周波数変換器
５  Ａ／Ｄ変換器
６  検波器
７  周期性検出部
８  振幅特性検出部
９  位相特性検出部
１０  周波数特性検出部
１１  ＩＱ軌跡特性検出部
１２  帯域幅特性検出部
１３、１３Ａ  機種別特徴量保存部
１４、１４Ａ  個体別特徴量保存部
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ  機種識別部
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ  個体識別部
１７  方位測定部
１８  変調方式判定部
１９  方位限定検索部
【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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