(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波信号に基づき、その瞬時周波数の波形である無線周波信号特徴パターンを抽出する無線周波信号特徴抽出手段と、照合信号特徴パターンを記録する記録保存手段と、前記無線周波信号特徴抽出手段で抽出された無線周波信号特徴パターンと前記記録保存手段で記録されている照合信号特徴パターンとを照合し、前記無線周波信号を同定する照合手段とを備えた無線周波信号の同定装置において、
前記無線周波信号特徴パターンからよりデータ量の少ない概略特徴を求める照合制御手段と、
前記概略特徴を保存する制御情報記録保存手段とを備え、
前記無線周波信号特徴抽出手段で新たな無線周波信号特徴パターンが抽出された場合、前記照合制御手段は、前記抽出された無線周波信号特徴パターンの概略特徴を求めると共に、前記制御情報記録保存手段の概略特徴に基づいて、当該概略特徴と一致した照合信号特徴パターンを判定し、前記照合手段は、前記新たな無線周波信号特徴パターンと前記概略特徴が一致した照合信号特徴パターンのみを照合することを特徴とする無線周波信号の同定装置。
【請求項２】
無線周波信号は、無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、予め定めた複数の時間領域における、前記信号の中心周波数に対する複数の相対周波数標本を平均し、それぞれの領域における平均の符号からなる列を概略特徴として用いることを特徴とする請求項１記載の無線周波信号の同定装置。
【請求項３】
無線周波信号は、無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、変調に基づいて、その振幅がほぼ零からピーク値まで上昇する立上がり部分と、その振幅が前記ピーク値からほぼ零まで減少する立下がり部分を含み、前記信号の立上がりから立下がりまでの信号継続時間を概略特徴として用いることを特徴とする請求項１記載の無線周波信号の同定装置。
【請求項４】
無線周波信号は、無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、前記信号の瞬時周波数の分布を概略特徴として用いることを特徴とする請求項１記載の無線周波信号の同定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線周波信号を同定する無線周波信号の同定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線周波信号の同定装置では、未知の無線周波信号特徴パターンが入力されたときに、記録された既知の多数の照合信号特徴パターンを照合手段に順次入力し、順次それらが一致するかどうかを確認していた（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４６７５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような無線周波信号の同定装置にあっては、照合信号特徴パターン数が多くなるにつれ、未知の信号の照合により多くの演算を必要とすることになり、演算量の削減や処理時間の短縮化といった観点からなお解決すべき課題が残されていた。
【０００５】
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あり、照合の為の演算量の削減や、照合に要する時間を短縮することのできる無線周波信号の同定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】
この発明に係る無線周波信号の同定装置は、無線周波信号に基づき、その瞬時周波数の波形である無線周波信号特徴パターンを抽出する無線周波信号特徴抽出手段と、照合信号特徴パターンを記録する記録保存手段と、無線周波信号特徴抽出手段で抽出された無線周波信号特徴パターンと記録保存手段で記録されている照合信号特徴パターンとを照合し、無線周波信号を同定する照合手段とを備えた無線周波信号の同定装置において、無線周波信号特徴パターンからよりデータ量の少ない概略特徴を求める照合制御手段と、概略特徴を保存する制御情報記録保存手段とを備え、無線周波信号特徴抽出手段で新たな無線周波信号特徴パターンが抽出された場合、照合制御手段は、抽出された無線周波信号特徴パターンの概略特徴を求めると共に、制御情報記録保存手段の概略特徴に基づいて、概略特徴と一致した照合信号特徴パターンを判定し、照合手段は、新たな無線周波信号特徴パターンと概略特徴が一致した照合信号特徴パターンのみを照合するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の無線周波信号の同定装置は、新たな無線周波信号特徴パターンが抽出された場合、その無線周波信号特徴パターンの概略特徴と一致した照合信号特徴パターンのみと照合するようにしたので、照合の為の演算量の削減や、照合に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による無線周波信号の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による無線周波信号の同定装置の概略特徴の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による無線周波信号の同定装置を示す構成図である。
図示の無線周波信号の同定装置は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１、無線周波信号特徴抽出手段２、照合制御手段３、制御情報記録保存手段４、照合手段５、記録保存手段６を備えている。
【００１０】
Ａ／Ｄ変換器１は、受信した無線周波信号ＳＲを入力し、ディジタル信号に変換する。無線周波信号特徴抽出手段２は、ディジタル化された無線周波信号ＳＲを受けて、その振幅変化部分ＡＣを含んだ信号部分ＳＲＰの無線周波信号特徴パターンＣＰを出力する手段であり、信号抜出手段２１と瞬時周波数抽出手段２２と信号特徴パターン出力手段２３とを備えている。
【００１１】
信号抜出手段２１は、ディジタル化した未知の無線周波信号ＳＲを受けて、その信号抜出期間の信号部分ＳＲＰを抜き出す手段である。瞬時周波数抽出手段２２は、位相変化抽出手段２２１と、近似線分あてはめ手段２２２と、近似線分の勾配抽出手段２２３とを有する。位相変化抽出手段２２１は、信号抜出手段２１で抜き出された信号部分ＳＲＰを受け、その信号抜出期間における時間ｔに対する位相変化Ｐθを抽出する。この位相変化抽出手段２２１は、例えば高速フーリエ変換を用いて、信号部分ＳＲＰのすべてのサイクルの位相θを求め、時間ｔに対する位相変化Ｐθを抽出する。
【００１２】
近似線分あてはめ手段２２２は、位相変化Ｐθを受け、この位相変化Ｐθについて、その近似線分のあてはめを行う。近似線分あてはめ手段２２２は、移動窓を用いて近似線分のあてはめを行う。近似線分あてはめ手段２２２は、この移動窓を時間軸方向に順次移動させながら、移動窓に含まれる位相変化Ｐθの各部分について、その位相変化に近似する近似線分をあてはめる。
【００１３】
近似線分の勾配抽出手段２２３は、近似線分あてはめ手段２２２により、あてはめられた近似線分のそれぞれについて勾配を抽出する。この近似線分の勾配は、信号部分ＳＲＰの瞬時周波数ｆを示す。
【００１４】
信号特徴パターン出力手段２３は、瞬時周波数特性抽出手段２３１を有し、この瞬時周波数特性抽出手段２３１は、信号部分ＳＲＰにおける瞬時周波数特性Ｐｆを抽出する。この瞬時周波数特性Ｐｆは、信号抜出期間に対する瞬時周波数ｆの変化を示す。そして、信号特徴パターン出力手段２３は、瞬時周波数特性Ｐｆを無線周波信号特徴パターンＣＰとして出力する。
【００１５】
照合制御手段３は、無線周波信号特徴抽出手段２が出力する無線周波信号特徴パターンＣＰを入力し、その概略特徴を求めると共に、求めた概略特徴を制御情報として制御情報記録保存手段４に、その無線機器名、またはその識別番号と共に保存する。新たな無線周波信号ＳＲから無線周波信号特徴抽出手段２が無線周波信号特徴パターンＣＰを出力したとき、照合制御手段３は、その概略情報を演算し、一致する概略情報を持つ照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆを、順次、記録保存手段６から照合手段５に入力する。
【００１６】
照合手段５は、Ｌ２ノルム計算手段５１と同一性判定手段５２とを有し、Ｌ２ノルム計算手段５１は、無線周波信号特徴パターンＣＰと、照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆとの差であるパターン差Ｌ２ノルムＰＤＬを計算する。同一性判定手段５２は、Ｌ２ノルム計算手段５１で計算したパターン差Ｌ２ノルムＰＤＬの大小から未知の無線周波信号特徴パターンＣＰと、既知の照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆとの同一性を判定する。なお、記録保存手段６と制御情報記録保存手段４とは、物理的に同一の装置を用いて実現してもよい。
【００１７】
なお、Ａ／Ｄ変換器１、無線周波信号特徴抽出手段２、照合手段５および記録保存手段６は、特許文献１に記載されている公知の構成を用いているが、これら手段は同等の機能を有する他の手段を用いてもよい。
【００１８】
照合制御手段３の一例は、ある時間領域における中心周波数に対する複数の相対周波数標本を平均し、それぞれの領域における平均の符号からなる列を概略特徴として求め、制御情報として、制御情報記録保存手段４に、その無線機器名、またはその識別番号と共に保存するものである。即ち、無線周波信号ＳＲは、例えば特許文献１に示されているような無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、概略特徴は、予め定めた複数の時間領域における、信号の中心周波数に対する複数の相対周波数標本を平均し、それぞれの領域における平均の符号からなる列を用いるものである。
【００１９】
図２は、同一種類の送信機４個体が送信した実信号をそれぞれ受信して得た瞬時周波数特性パターンの一部であり、中心周波数に対する相対周波数の標本を標本の相対番号に対してプロットしている。これらの信号は全て同一の情報ビット列に復号され、相対番号はその同一の時間領域に対応している。網掛けで示した部分領域は、それぞれ８個の相対周波数を含む時間領域を示している。それぞれの時間領域において相対周波数を平均すると、個体１と個体２に対しては、符号列＋−＋−＋＋−が得られる。同じ処理により個体３と個体４に対しては、符号列＋＋＋＋−−＋が得られる。これらの符号列を概略特徴として、その無線機器名、またはその識別番号とともに制御情報記録保存手段４に保存しておく。
【００２０】
新たな無線周波信号ＳＲから無線周波信号特徴抽出手段２が無線周波信号特徴パターンＣＰを出力したとき、照合制御手段３は、その無線周波信号特徴パターンＣＰの概略特徴として、平均周波数の符号列を求める。次に、求めた符号列に一致する制御情報を制御情報記録保存手段４から求め、その制御情報に一致する無線機器や識別番号の照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆを記録保存手段６から取り出して照合手段５に出力する。
これにより、照合手段５では、Ｌ２ノルム計算手段５１が、概略特徴が一致する照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆのみとのパターン差Ｌ２ノルムＰＤＬの計算を行い、同一性判定手段５２は、パターン差Ｌ２ノルムＰＤＬに基づいて同一性の判定を行う。
【００２１】
例えば、概略特徴が、符号列＋−＋−＋＋−の場合、個体１と個体２に対応した照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆが照合手段５に出力されるため、照合手段５では、無線周波信号特徴パターンＣＰと、個体１、２の照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆのみと照合を行う。また、概略特徴が符号列＋＋＋＋−−＋であった場合は、個体３と個体４に対応した照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆが照合手段５に出力され、照合手段５は、この個体３、４の照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆのみと照合を行う。
【００２２】
この構成により、新たな無線周波信号ＳＲの無線周波信号特徴パターンＣＰと概略特徴である符号列が一致しない、即ち、パターン差Ｌ２ノルムＰＤＬの大きな照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆとの同一性判定を実施することが回避されるので、照合の為の演算量を削減し、または照合の為の時間を短縮するといった従来にない顕著な効果を奏するものである。
【００２３】
照合制御手段３における概略特徴の別の例は、信号抜出手段２１が抜き出す信号の立上がり部分から立下がり部分までの継続時間を、その無線機器名、またはその識別番号と共に制御情報として制御情報記録保存手段４に保存する。即ち、無線周波信号は、無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、変調に基づいて、その振幅がほぼ零からピーク値まで上昇する立上がり部分と、その振幅がピーク値からほぼ零まで減少する立下がり部分を含むもので、信号の立上がりから立下がりまでの信号継続時間を概略特徴として用いるようにしたものである。
【００２４】
無線周波信号特徴抽出手段２が新たな無線周波信号ＳＲから無線周波信号特徴パターンＣＰを出力したとき、照合制御手段３は、前記の処理により継続時間を求め、記録保存手段６に記録された既知の照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆのうち、継続時間が一致する照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆを順次照合手段５に入力する。この構成により、新たな無線周波信号ＳＲの無線周波信号特徴パターンＣＰと概略特徴であるパルス継続時間が一致しない、即ち、パターン差Ｌ２ノルムＰＤＬの大きな、照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆとの同一性判定を実施することが回避されるので、照合の為の演算量を削減し、または照合の為の時間を短縮するといった従来にない顕著な効果を奏するものである。
【００２５】
さらに、照合制御手段３の別の例は、瞬時周波数特性抽出手段２３１が抽出する瞬時周波数特性の分布を、その無線機器名、またはその識別番号と共に制御情報記録保存手段４に保存するものである。無線周波信号特徴抽出手段２が新たな無線周波信号ＳＲから無線周波信号特徴パターンＣＰを出力したとき、照合制御手段３は、前記の処理により瞬時周波数特性の分布を求め、制御情報記録保存手段４に記録された制御情報に基づいて、既知の照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆのうち、瞬時周波数特性の分布が一致する照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆを順次照合手段５に入力する。この構成により、新たな無線周波信号特徴パターンＣＰと概略特徴である瞬時周波数特性の分布が一致しない、即ちパターン差Ｌ２ノルムＰＤＬの大きな、照合信号特徴パターンＣＰｒｅｆとの同一性判定を実施することが回避されるので、照合の為の演算量を削減し、または照合の為の時間を短縮するといった従来にない顕著な効果を奏するものである。
【００２６】
以上のように、実施の形態１の無線周波信号の同定装置によれば、無線周波信号に基づき、その瞬時周波数の波形である無線周波信号特徴パターンを抽出する無線周波信号特徴抽出手段と、照合信号特徴パターンを記録する記録保存手段と、無線周波信号特徴抽出手段で抽出された無線周波信号特徴パターンと記録保存手段で記録されている照合信号特徴パターンとを照合し、無線周波信号を同定する照合手段とを備えた無線周波信号の同定装置において、無線周波信号特徴パターンからよりデータ量の少ない概略特徴を求める照合制御手段と、概略特徴を保存する制御情報記録保存手段とを備え、無線周波信号特徴抽出手段で新たな無線周波信号特徴パターンが抽出された場合、照合制御手段は、抽出された無線周波信号特徴パターンの概略特徴を求めると共に、制御情報記録保存手段の概略特徴に基づいて、概略特徴と一致した照合信号特徴パターンを判定し、照合手段は、新たな無線周波信号特徴パターンと概略特徴が一致した照合信号特徴パターンのみを照合するようにしたので、照合の為の演算量を削減することができ、照合に要する時間を短縮することができる。
【００２７】
また、実施の形態１の無線周波信号の同定装置によれば、無線周波信号は、無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、予め定めた複数の時間領域における、信号の中心周波数に対する複数の相対周波数標本を平均し、それぞれの領域における平均の符号からなる列を概略特徴として用いるようにしたので、装置としての構成の複雑化を回避しつつ演算量の削減や照合時間の短縮化を図ることができる。
【００２８】
また、実施の形態１の無線周波信号の同定装置によれば、無線周波信号は、無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、変調に基づいて、その振幅がほぼ零からピーク値まで上昇する立上がり部分と、その振幅がピーク値からほぼ零まで減少する立下がり部分を含み、信号の立上がりから立下がりまでの信号継続時間を概略特徴として用いるようにしたので、装置としての構成の複雑化を回避しつつ演算量の削減や照合時間の短縮化を図ることができる。
【００２９】
また、実施の形態１の無線周波信号の同定装置によれば、無線周波信号は、無線周波搬送波を変調信号に基づいて変調した信号であり、信号の瞬時周波数の分布を概略特徴として用いるようにしたので、装置としての構成の複雑化を回避しつつ演算量の削減や照合時間の短縮化を図ることができる。
【００３０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  Ａ／Ｄ変換器、２  無線周波信号特徴抽出手段、３  照合制御手段、４  制御情報記録保存手段、５  照合手段、６  記録保存手段。
【図１】
0005674607.tif 000002
【図２】
0005674607.tif 000003