(57)【要約】  自己相関処理部４により算出されたＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを用いて、相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定処理部５を設け、測位処理部６が、相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部５により直接波に起因する到来時刻差であると判定されたＴＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位するように構成する。
2015162669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの受信信号間の相互相関から、前記複数の受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第１の到来時刻差算出手段と、
前記アンテナ毎に、当該アンテナの受信信号の自己相関から、前記受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第２の到来時刻差算出手段と、
前記第２の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差を用いて、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定手段と、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差のうち、前記判定手段により直接波に起因する到来時刻差であると判定された到来時刻差を用いて、前記電波源を測位する測位手段と
を備えた測位装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差と、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差との差分を減算した時間だけ、前記第１のアンテナの受信信号の時間を進める時間シフト部と、
前記時間シフト部により時間が進められた第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差を減算した時間だけ、前記第１のアンテナの受信信号の時間を進めるとともに、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差だけ、前記第２のアンテナの受信信号の時間を遅らせる時間シフト部と、
前記時間シフト部により時間が進められた第１のアンテナの受信信号と前記時間シフト部により時間が遅らせられた第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差と、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差との差分を減算した時間を算出する時間算出部と、
前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記時間算出部により算出された時間の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差を減算した時間を算出する時間算出部と、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差だけ時間が進められた前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記時間算出部により算出された時間の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項６】
電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの受信信号間の相互相関から、前記複数の受信信号に含まれている信号波間の到来周波数差を算出する第１の到来周波数差算出手段と、
前記アンテナ毎に、当該アンテナの受信信号の自己相関から、前記受信信号に含まれている信号波間の到来周波数差を算出する第２の到来周波数差算出手段と、
前記第２の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差を用いて、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かを判定する判定手段と、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差のうち、前記判定手段により直接波に起因する到来周波数差であると判定された到来周波数差を用いて、前記電波源を測位する測位手段と
を備えた測位装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差と、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差との差分を減算した周波数だけ、前記第１のアンテナの受信信号の周波数を上げる周波数シフト部と、
前記周波数シフト部により周波数が上げられた第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差を減算した周波数だけ、前記第１のアンテナの受信信号の周波数を上げるとともに、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差だけ、前記第２のアンテナの受信信号の周波数を下げる周波数シフト部と、
前記周波数シフト部により周波数が上げられた第１のアンテナの受信信号と前記周波数シフト部により周波数が下げられた第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差と、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差との差分を減算した周波数を算出する周波数算出部と、
前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記周波数算出部により算出された周波数の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差を減算した周波数を算出する周波数算出部と、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差だけ上げられた前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記周波数算出部により算出された周波数の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、未知の電波源を測位する測位装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
未知の電波源から放射される電波を受信する受信センサを複数の場所に配置し、複数の受信センサにより受信された電波の到来時間差を計測することで、未知の電波源を測位する方式が知られている。
この測位方式は、ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ  Ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ：到来時間差）測位と呼ばれ、電波だけでなく、音波、光などにも適用可能である。
また、適用分野としては、野外（例えば、都市部、市街地、山地、谷、海など）での測位だけでなく、屋内（例えば、家屋、工場、ショッピングセンター、地下街、病院など）における測位など、様々な用途に適用することができる。また、宇宙分野における宇宙機等の測位や、宇宙機等を受信センサとして用いる電波源測位にも適用可能である。【０００３】
従来のＴＤＯＡ測位について説明を行う。
図２０は以下の非特許文献１に開示されているＴＤＯＡ測位の概要を示す説明図である。
図２０の例では、３つの受信センサＲｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３が未知の電波源から放射された電波を受信しているが、未知の電波源から３つの受信センサＲｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３までの距離が異なるため、未知の電波源から放射された電波は、３つの受信センサＲｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３までの距離に応じた時間を経て受信センサＲｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３に到達している。
このため、例えば、受信センサＲｘ１の受信信号ｘ１（ｔ）と受信センサＲｘ２の受信信号ｘ２（ｔ）との相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出すれば、その相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））から、受信センサＲｘ１と受信センサＲｘ２間の到来時間差であるＴＤＯＡ１２を得ることができる。
ここで、ｔはＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）サンプルされた離散時間を表している。したがって、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）はＡＤサンプルされた離散時間信号である。【０００４】
同様に、受信センサＲｘ３の受信信号ｘ３（ｔ）と受信センサＲｘ１の受信信号ｘ１（ｔ）との相互相関ＣＣＦ（ｘ３（ｔ），ｘ１（ｔ））を算出すれば、受信センサＲｘ３と受信センサＲｘ１間の到来時間差であるＴＤＯＡ３１が得られる。
上記のようにして、受信センサＲｘ１と受信センサＲｘ２間の到来時間差であるＴＤＯＡ１２と、受信センサＲｘ３と受信センサＲｘ１間の到来時間差であるＴＤＯＡ３１が得られれば、図２０に示すように、２つのＴＤＯＡ１２，ＴＤＯＡ３１を用いる公知の測位演算処理を実施することで、未知の電波源を測位することができる。【０００５】
図２０の例では、未知の電波源から放射された電波が直接波として、３つの受信センサＲｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３に受信されているが、未知の電波源から放射された電波がビルなどに反射されてから受信センサに到達することがある。このような電波は、マルチパス波と呼ばれる。
以下の非特許文献１に開示されているＴＤＯＡ測位では、マルチパス波が３つの受信センサＲｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３で受信されることを想定していないので、マルチパス波が受信される環境下では、電波源の測位精度が劣化する。【０００６】
以下の非特許文献２には、マルチパス波が受信される環境下でも、高精度に電波源を測位する測位装置が開示されている。
この測位装置では、直接波に起因するＴＤＯＡの他に、マルチパス波に起因するＴＤＯＡが得られている場合、受信信号の電力（ＲＳＳ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）計測値を用いて、マルチパス波に起因する不要なＴＤＯＡを排除し、残っている直接波に起因するＴＤＯＡから未知の電波源を測位するようにしている。
ただし、以下の非特許文献２に開示されている測位装置は、未知の電波源が１台であって、直接波である到来波の数が１波であることを前提としている。このため、未知の電波源が複数台存在する環境下では、原理的に、マルチパス波に起因する不要なＴＤＯＡを排除することができない。【０００７】
図２１は２つの電波源（１）（２）から放射された直接波とマルチパス波が混信している環境の例を示す説明図である。
図２２は図２１の各受信センサの受信信号間の相互相関演算で得られるＴＤＯＡの数を示す説明図である。
図２３は受信センサＲｘ１の受信信号ｘ１（ｔ）と受信センサＲｘ２の受信信号ｘ２（ｔ）との相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の例を示す説明図である。【０００８】
図２１の例では、受信センサＲｘ２において、電波源（１）から放射された直接波とマルチパス波が混信している受信信号ｘ２（ｔ）を受信している。また、受信センサＲｘ３において、電波源（２）から放射された直接波とマルチパス波が混信している受信信号ｘ３（ｔ）を受信している。
この結果、受信センサＲｘ１の受信信号ｘ１（ｔ）と受信センサＲｘ２の受信信号ｘ２（ｔ）との相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出すると、図２３に示すように、３本の相関ピーク（３個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，２，３））が得られる。このＴＤＯＡにおけるサブスクリプトの“１２”は、受信センサＲｘ１と受信センサＲｘ２に係ることを意味しており、“ｋ”は得られた複数のＴＤＯＡに対して順番に付けられる番号である。【０００９】
同様に、受信センサＲｘ２の受信信号ｘ２（ｔ）と受信センサＲｘ３の受信信号ｘ３（ｔ）との相互相関ＣＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出すると、４本の相関ピーク（４個のＴＤＯＡ２３，ｋ（ｋ＝１，２，３，４））が得られ、受信センサＲｘ３の受信信号ｘ３（ｔ）と受信センサＲｘ１の受信信号ｘ１（ｔ）との相互相関ＣＣＦ（ｘ３（ｔ），ｘ１（ｔ））を算出すると、３本の相関ピーク（３個のＴＤＯＡ３１，ｋ（ｋ＝１，２，３））が得られる。
図２１の例では、電波源（１）（２）の数が２台であるのにもかかわらず、電波源の台数以上のＴＤＯＡが得られる。
即ち、直接波に起因するＴＤＯＡの他に、マルチパス波に起因するＴＤＯＡが得られてしまうので、電波源の台数以上のＴＤＯＡが得られる。
誤ってマルチパス波に起因する不要なＴＤＯＡを用いて、電波源（１）（２）の測位演算を実施すると、正しく測位することができないので、マルチパス波に起因する不要なＴＤＯＡを排除する必要があるが、上述したように、非特許文献２に開示されている測位装置では、未知の電波源が複数台存在する環境下では、原理的に、マルチパス波に起因する不要なＴＤＯＡを排除することができない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Delosme，J.，Morf，M.，and Friedlander，B.“Source location from time differences of arrival:Identifiability and estimation”Acoustics，Speech，and Signal Processing，IEEE International Conference on ICASSP，Volume: 5，Page(s): 818 - 824，1980.
【非特許文献２】Julian Lategahn，Marcel M¨uller，Christof R¨ohrig，“TDoA and RSS based Extended Kalman Filter for Indoor Person Localization，”2013 IEEE 78th Vehicular Technology Conference，p1-p5，2013.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の測位装置は以上のように構成されているので、未知の電波源が１台であって、直接波である到来波の数が１波であれば、マルチパス波に起因する不要なＴＤＯＡを排除することができる。しかし、未知の電波源が複数台存在する環境下では、マルチパス波に起因する不要なＴＤＯＡを排除することができず、正確に電波源の測位を行うことができないことがある課題があった。【００１２】
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、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因するＴＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる測位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】
【００１３】
この発明に係る測位装置は、電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号を受信する複数のアンテナと、複数のアンテナの受信信号間の相互相関から、複数の受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第１の到来時刻差算出手段と、アンテナ毎に、当該アンテナの受信信号同士の自己相関から、その受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第２の到来時刻差算出手段と、第２の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差を用いて、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定手段とを設け、測位手段が、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差のうち、判定手段により直接波に起因する到来時刻差であると判定された到来時刻差を用いて、電波源を測位するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、第２の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差を用いて、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定手段を設け、測位手段が、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差のうち、判定手段により直接波に起因する到来時刻差であると判定された到来時刻差を用いて、電波源を測位するように構成したので、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因する到来時刻差を用いて、高精度に電波源を測位することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１による測位装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図３】反射波であるマルチパス波が１波である場合の自己相関の一例を示す説明図である。
【図４】反射波であるマルチパス波が２波である場合の自己相関の一例を示す説明図である。
【図５】電波源から放射された直接波とマルチパス波の到来時間の一例を示す説明図である。
【図６】計算機シミュレーションを実施する際の電波源とアンテナの配置を示す説明図である。
【図７】直接波に起因するＴＤＯＡの値を示す説明図である。
【図８】相互相関演算で得られたＴＤＯＡと本発明で選択された直接波に起因するＴＤＯＡを示す説明図である。
【図９】相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を示す説明図である。
【図１０】相互相関ＣＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ３（ｔ））を示す説明図である。
【図１１】相互相関ＣＣＦ（ｘ３（ｔ），ｘ１（ｔ））を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態３による測位装置を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１４】相互相関処理部３により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の一例を示す説明図である。
【図１５】比較処理部２２により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ），ｘ２（ｔ））の一例を示す説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態５による測位装置を示す構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態５による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態７による測位装置を示す構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態７による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図２０】非特許文献１に開示されているＴＤＯＡ測位の概要を示す説明図である。
【図２１】２つの電波源（１）（２）から放射された直接波とマルチパス波が混信している環境の例を示す説明図である。
【図２２】図２１の各受信センサの受信信号間の相互相関演算で得られるＴＤＯＡの数を示す説明図である。
【図２３】受信センサＲｘ１の受信信号ｘ１（ｔ）と受信センサＲｘ２の受信信号ｘ２（ｔ）との相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による測位装置を示す構成図である。
図１において、第１のアンテナであるアンテナ１は未知の電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号（例えば、電波、音波、光など）を受信し、その受信信号ｘ１（ｔ）を出力する。
第２のアンテナであるアンテナ２は未知の電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号（例えば、電波、音波、光など）を受信し、その受信信号ｘ２（ｔ）を出力する。
ここで、ｔはＡＤサンプルされた離散時間を表している。したがって、受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）はＡＤサンプルされた離散時間信号である。
【００１７】
相互相関処理部３はアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との間の相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出し、その相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））から、その受信信号ｘ１（ｔ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）と受信信号ｘ２（ｔ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差であるＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）を算出する処理を実施する。なお、相互相関処理部３は第１の到来時刻差算出手段を構成している。
【００１８】
自己相関処理部４はアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））を算出し、その自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））から、その受信信号ｘ１（ｔ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差であるＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）を算出する処理を実施する。
また、自己相関処理部４はアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出し、その自己相関ＡＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ２（ｔ））から、その受信信号ｘ２（ｔ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差であるＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を算出する処理を実施する。なお、自己相関処理部４は第２の到来時刻差算出手段を構成している。
【００１９】
判定処理部５は自己相関処理部４により算出されたＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを用いて、相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する処理を実施する。なお、判定処理部５は判定手段を構成している。
測位処理部６は相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部５により直接波に起因する到来時刻差であると判定されたＴＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位する処理を実施する。なお、測位処理部６は測位手段を構成している。
【００２０】
ＴＤＯＡ選択部１１は相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していない任意のＴＤＯＡ１２，ｋを選択する処理を実施する。
ＴＤＯＡ選択部１２は自己相関処理部４により算出されたＩ個のＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）の中から、未だ選択していない任意のＴＤＯＡ１１，ｉを選択するとともに、自己相関処理部４により算出されたＪ個のＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の中から、未だ選択していない任意のＴＤＯＡ２２，ｊを選択する処理を実施する。
【００２１】
時間シフト処理部１３はＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋから、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉとＴＤＯＡ２２，ｊの差分（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ）を減算した時間だけ、アンテナ１の受信信号の時間を進める時間シフト処理を実施し、時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））及びアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）を内積算出部１４に出力する処理を実施する。
なお、ＴＤＯＡ選択部１１，１２及び時間シフト処理部１３から時間シフト部が構成されている。
内積算出部１４は時間シフト処理部１３から出力された時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する処理を実施する。
【００２２】
比較処理部１５は内積算出部１４により算出された内積Ｃｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｃｔｈを比較する処理を実施する。
直接波判定部１６はＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉとＴＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部１５の比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する。
なお、比較処理部１５及び直接波判定部１６から判定部が構成されている。
【００２３】
図１の例では、測位装置の構成要素であるアンテナ１，２、相互相関処理部３、自己相関処理部４、判定処理部５及び測位処理部６のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、アンテナ１，２以外の構成要素は、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）で構成されているものを想定しているが、アンテナ１，２以外の構成要素がコンピュータで構成されていてもよい。
アンテナ１，２以外の構成要素をコンピュータで構成する場合、相互相関処理部３、自己相関処理部４、判定処理部５及び測位処理部６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による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００２４】
次に動作について説明する。
受信センサであるアンテナ１は、未知の電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号（例えば、電波、音波、光など）を受信し、その受信信号ｘ１（ｔ）を相互相関処理部３及び自己相関処理部４に出力する。
また、受信センサであるアンテナ２は、未知の電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号（例えば、電波、音波、光など）を受信し、その受信信号ｘ２（ｔ）を相互相関処理部３及び自己相関処理部４に出力する。
【００２５】
相互相関処理部３は、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）を受けると、その受信信号ｘ１（ｔ）と受信信号ｘ２（ｔ）間の相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出する。相互相関の算出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。
相互相関処理部３は、相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出すると、その相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する時間を受信信号ｘ１（ｔ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）と受信信号ｘ２（ｔ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差（ＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ））として判定処理部５に出力する（ステップＳＴ１）。
【００２６】
自己相関処理部４は、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）を受けると、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））を算出するとともに、アンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出する。自己相関の算出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。
自己相関処理部４は、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））を算出すると、その自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する時間を受信信号ｘ１（ｔ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差（ＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ））として判定処理部５に出力する（ステップＳＴ２）。
また、アンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ２（ｔ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する時間を受信信号ｘ２（ｔ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差（ＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ））として判定処理部５に出力する（ステップＳＴ２）。
【００２７】
ここで、図３は反射波であるマルチパス波が１波である場合の自己相関の一例を示す説明図である。
また、図４は反射波であるマルチパス波が２波である場合の自己相関の一例を示す説明図である。
ただし、図３及び図４では、自己相関ＡＣＦは左右対称であるため、０以上のＴＤＯＡだけを表記している。
図５は電波源から放射された直接波とマルチパス波の到来時間の一例を示す説明図である。
ここでは、説明の簡単化のために、電波源が１台である例を示しているが、電波源が複数台であっても同様に適用することができる。
【００２８】
自己相関ＡＣＦから得られるＴＤＯＡのうち、直接波に起因するＴＤＯＡは、図３及び図４に示すように、０ｓｅｃの時間に大きなピークを有する。
また、マルチパス波に起因するＴＤＯＡは、０ｓｅｃ以外の時間に大きなピークを有する。
この実施の形態１では、マルチパス波が存在している環境を想定している。そのため、ｉ又はｊのうち、少なくとも一方は２以上であり、自己相関処理部４によりＴＤＯＡ１１，１，ＴＤＯＡ２２，１の他に、マルチパス波の到来時間遅れの値（直接波が到来してから、マルチパス波が到来するまでの時間）を有するＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝２，・・・，Ｉ），ＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝２，・・・，Ｊ）が得られるものとする。
【００２９】
自己相関と相互相関の関係は以下の通りである。
（１）直接波に起因するＴＤＯＡ      ：ＴＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴ
（２）マルチパス波に起因するＴＤＯＡ：ＴＤＯＡ１２，ＭＵＬＴＩ
（３）アンテナ１への信号の到来時間  ：ＴＯＡ１，ａ（ａ＝１，・・・，Ａ）
ただし、直接波に起因する到来時間はＴＯＡ１，１
（４）アンテナ２への信号の到来時間  ：ＴＯＡ２，ｂ（ｂ＝１，・・・，Ｂ）
ただし、直接波に起因する到来時間はＴＯＡ２，１
【００３０】
このとき、マルチパス波に起因するＴＤＯＡ１２，ＭＵＬＴＩに対し、下記の式を満足するＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊが存在する（ただし、ｉ又はｊのうち、少なくとも一方は２以上である）。
2015162669.tif 000003
2015162669.tif 000004
2015162669.tif 000005
2015162669.tif 000006
式（１）〜（４）より、下記の式（５）が成立する。
2015162669.tif 000007
【００３１】
判定処理部５の直接波判定部１６は、相互相関処理部３がＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）を算出し、自己相関処理部４がＩ個のＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を算出すると、変数ｋ，ｉ，ｊを１に初期化する（ステップＳＴ３）。
ＴＤＯＡ選択部１１は、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋを選択する（ステップＳＴ４）。この段階では、ｋ＝１であるため、ＴＤＯＡ１２，１を選択する。
【００３２】
ＴＤＯＡ選択部１２は、自己相関処理部４により算出されたＩ個のＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）の中から、未だ選択していないｉ番目のＴＤＯＡ１１，ｉを選択する（ステップＳＴ５）。この段階では、ｉ＝１であるため、ＴＤＯＡ１１，１を選択する。
また、ＴＤＯＡ選択部１２は、自己相関処理部４により算出されたＪ個のＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の中から、未だ選択していないｊ番目のＴＤＯＡ２２，ｊを選択する（ステップＳＴ５）。この段階では、ｊ＝１であるため、ＴＤＯＡ２２，１を選択する。
【００３３】
ここで、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を下記の式（６）に示すようにシフトする場合を考えると、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋがマルチパス波に起因し、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊが直接波の到来時刻からの時間遅れ分に相当していると仮定すれば、上記の式（５）より、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）のシフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））は、下記の式（７）に示すように、アンテナ１，２に対する直接波に起因するＴＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴに一致する。
2015162669.tif 000008
2015162669.tif 000009
したがって、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を式（６）のようにシフトすることは、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）を直接波に起因するＴＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴだけシフトすることと等価である。
【００３４】
時間シフト処理部１３は、ＴＤＯＡ選択部１１がＴＤＯＡ１２，ｋを選択し、ＴＤＯＡ選択部１２がＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを選択すると、そのＴＤＯＡ１２，ｋとＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを用いて、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）のシフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））を算出する。
時間シフト処理部１３は、シフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））を算出すると、そのシフト時間だけ、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を進める時間シフト処理を実施し、時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））及びアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）を内積算出部１４に出力する（ステップＳＴ６）。
【００３５】
内積算出部１４は、時間シフト処理部１３から出力された時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）を受けると、下記の式（８）に示すように、時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する（ステップＳＴ７）。
2015162669.tif 000010
式（８）において、ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））は、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋがマルチパス波に起因している場合、上記の式（７）に示すように、ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴ）に相当し、ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴ）は、受信信号ｘ１（ｔ）を直接波に起因するＴＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴだけシフトしている信号であるため、受信信号ｘ２（ｔ）との内積は大きな値を有する。
一方、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが直接波に起因している場合、受信信号ｘ２（ｔ）との内積は小さな値を有する。
【００３６】
比較処理部１５は、内積算出部１４が内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出すると、その内積Ｃｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｃｔｈを比較し、その比較結果を直接波判定部１６に出力する（ステップＳＴ８）。
直接波判定部１６は、比較処理部１５から出力された比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより大きい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋは、マルチパス波に起因する到来時刻差であると判定する。
直接波判定部１６は、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、マルチパス波に起因する到来時刻差であると判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ１０）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＴＤＯＡ選択部１１に出力して、ｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＴＤＯＡ選択部１１が、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ４〜ＳＴ８の処理が繰り返される。
【００３７】
直接波判定部１６は、比較処理部１５から出力された比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋは、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差である可能性があるので、未だ変数ｊの値がＪに到達していなければ、変数ｊを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＴＤＯＡ選択部１２に出力して、ｉ番目のＴＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＴＤＯＡ２２，ｊの再選択を指示する。
一方、変数ｊの値が既にＪに到達していれば、変数ｊを１に初期化するとともに、変数ｉを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＴＤＯＡ選択部１２に出力して、ｉ番目のＴＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＴＤＯＡ２２，ｊの選択を指示する。
即ち、直接波判定部１６は、自己相関処理部４により算出されたＩ個のＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の全ての組み合わせが選択されて、比較処理部１５の比較結果が得られるまで、ステップＳＴ５〜ＳＴ８の処理を繰り返し実施させる（ステップＳＴ９）。
【００３８】
直接波判定部１６は、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉとＴＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部１５の比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する。
直接波判定部１６は、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ１０）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＴＤＯＡ選択部１１に出力して、ｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＴＤＯＡ選択部１１が、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ４〜ＳＴ８の処理が繰り返される。
【００３９】
以上により、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）が、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かが判定される。
測位処理部６は、相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部５により直接波に起因する到来時刻差であると判定されたＴＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位する。電波源の測位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。
【００４０】
図３、図４及び図５では、説明の簡単化のために、電波源の数を１にしているが、電波源数が複数になった場合、相互相関のピーク数や自己相関のピーク数が増えて、相互相関処理部３により算出されるＴＤＯＡ１２，ｋの数や、自己相関処理部４により算出されるＴＤＯＡ１１，ｉやＴＤＯＡ２２，ｊの数が増えるだけである。
したがって、電波源の数が１である場合と同様に、自己相関処理部４により算出されたＴＤＯＡ１１，ｉとＴＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせについて検定を行うことにより、相互相関処理部３により算出された各ＴＤＯＡ１２，ｋが直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定することができる。
【００４１】
以下、この実施の形態１による測位装置の効果を明確にするため、計算機シミュレーションを例示する。
図６は計算機シミュレーションを実施する際の電波源とアンテナの配置を示す説明図であり、図６において、Ｔｘ１，Ｔｘ２が電波源、Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３がアンテナである。
図７は直接波に起因するＴＤＯＡの値を示す説明図である。
ここでは、シミュレーションの条件として、電波源の台数が２台、アンテナの台数が３台であり、電波源Ｔｘ１から放射された直接波がアンテナＲｘ２に到達し、電波源Ｔｘ２から放射された直接波がアンテナＲｘ３に到達するほかに、電波源Ｔｘ１から放射された電波のマルチパス波（１波）もアンテナＲｘ２に到達し、また、電波源Ｔｘ２から放射された電波のマルチパス波（１波）もアンテナＲｘ３に到達しているものとしている。
【００４２】
このとき、相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））では３本のピーク値が得られ、相互相関ＣＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ３（ｔ））では４本のピーク値が得られ、相互相関ＣＣＦ（ｘ３（ｔ），ｘ１（ｔ））では３本のピーク値が得られる。
この実施の形態１による測位装置では、これらのピーク値に対応するＴＤＯＡの中から、直接波に起因するＴＤＯＡを２個ずつ選択する処理を実施する。
【００４３】
図８は相互相関演算で得られたＴＤＯＡと本発明で選択された直接波に起因するＴＤＯＡを示す説明図である。
図９は相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を示す説明図であり、図１０は相互相関ＣＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ３（ｔ））を示す説明図である。また、図１１は相互相関ＣＣＦ（ｘ３（ｔ），ｘ１（ｔ））を示す説明図である。
図７と図８を比較すると、本発明によって正解のＴＤＯＡのみが選択されていることを確認できる。このように、本発明によって、直接波に起因するＴＤＯＡのみを選択することができる。
【００４４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、自己相関処理部４により算出されたＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを用いて、相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定処理部５を設け、測位処理部６が、相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部５により直接波に起因する到来時刻差であると判定されたＴＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位するように構成したので、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因するＴＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。
【００４５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、時間シフト処理部１３が、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋと、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊとを用いて、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）のシフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））を算出し、そのシフト時間だけアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を進める時間シフト処理を実施するものを示したが、時間シフト処理部１３が、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋと、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊとを用いて、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）のシフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）と、アンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）のシフト時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ）とを算出して、シフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）だけアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を進めて、シフト時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ）だけアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の時間を遅らせるようにしてもよい。
【００４６】
具体的には、以下の通りである。
時間シフト処理部１３は、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋと、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉを用いて、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）のシフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）を算出し、下記の式（９）に示すように、そのシフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）だけアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を進める時間シフト処理を実施する。
2015162669.tif 000011
また、時間シフト処理部１３は、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ２２，ｊをアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）のシフト時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ）に設定し、下記の式（１０）に示すように、そのシフト時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ）だけアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の時間を遅らせる時間シフト処理を実施する。
2015162669.tif 000012
【００４７】
内積算出部１４は、時間シフト処理部１３から時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）と、時間シフト処理後の受信信号ｘ２（ｔ−ＴＤＯＡ２２，ｊ）とを受けると、下記の式（１１）に示すように、時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）と、時間シフト処理後の受信信号ｘ２（ｔ−ＴＤＯＡ２２，ｊ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する。
2015162669.tif 000013
【００４８】
上記実施の形態１では、時間シフト処理部１３が、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間だけをずらしているのに対して、この実施の形態２では、時間シフト処理部１３が、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間だけではなく、アンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の時間もずらしている点で相違しているが、２つ受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）に対するずらし時間の合計は、どちらも、（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））である。
したがって、時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）と、時間シフト処理後の受信信号ｘ２（ｔ−ＴＤＯＡ２２，ｊ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊは、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋがマルチパス波に起因している場合、上記実施の形態１で算出される内積ＣＤｋ，ｉ，ｊと同様に大きな値を有する。
一方、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが直接波に起因している場合、時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）と、時間シフト処理後の受信信号ｘ２（ｔ−ＴＤＯＡ２２，ｊ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊは、上記実施の形態１で算出される内積ＣＤｋ，ｉ，ｊと同様に小さな値を有する。
【００４９】
比較処理部１５及び直接波判定部１６の処理内容は、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
以上より、時間シフト処理部１３が、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）のずらし時間の合計が、直接波に起因するＴＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴと一致するように、２つ受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）の時間をずらすようにしても、上記実施の形態１と同様に、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因するＴＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。
【００５０】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、シフト時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））だけ、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を進める時間シフト処理部１３と、時間シフト処理後の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する内積算出部１４とを設け、内積算出部１４により算出された内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さければ、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来時刻差であると判定するものを示したが、相互相関処理部３により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の中で、（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の時間の位置にピークが存在しなければ、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来時刻差であると判定するようにしてもよい。
【００５１】
図１２はこの発明の実施の形態３による測位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。
時間算出部２１はＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋと、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊとを用いて、（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の時間を算出する処理を実施する。
【００５２】
比較処理部２２は相互相関処理部３により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の中から、時間算出部２１により算出された時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の位置の相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊを取得し、その相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｐｔｈを比較する処理を実施する。
直接波判定部２３はＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉとＴＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部２２の比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより小さい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する。
なお、比較処理部２２及び直接波判定部２３から判定部が構成されている。
図１３はこの発明の実施の形態３による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００５３】
次に動作について説明する。
相互相関処理部３は、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）を受けると、上記実施の形態１と同様に、その受信信号ｘ１（ｔ）と受信信号ｘ２（ｔ）間の相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出する。
相互相関処理部３は、相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出すると、その相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する時間を受信信号ｘ１（ｔ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）と受信信号ｘ２（ｔ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）との間の到来時刻差（ＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ））として判定処理部５に出力する（ステップＳＴ２１）。
ここで、図１４は相互相関処理部３により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の一例を示す説明図である。
【００５４】
自己相関処理部４は、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）を受けると、上記実施の形態１と同様に、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））を算出するとともに、アンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ２（ｔ））を算出する。
自己相関処理部４は、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））を算出すると、その自己相関ＡＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ１（ｔ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する時間を受信信号ｘ１（ｔ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差（ＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ））として判定処理部５に出力する（ステップＳＴ２２）。
また、アンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の自己相関ＡＣＦ（ｘ２（ｔ），ｘ２（ｔ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する時間を受信信号ｘ２（ｔ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来時刻差（ＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ））として判定処理部５に出力する（ステップＳＴ２２）。
【００５５】
判定処理部５の直接波判定部２３は、相互相関処理部３がＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）を算出し、自己相関処理部４がＩ個のＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を算出すると、変数ｋ，ｉ，ｊを１に初期化する（ステップＳＴ２３）。
ＴＤＯＡ選択部１１は、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋを選択する（ステップＳＴ２４）。この段階では、ｋ＝１であるため、ＴＤＯＡ１２，１を選択する。
【００５６】
ＴＤＯＡ選択部１２は、自己相関処理部４により算出されたＩ個のＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）の中から、未だ選択していないｉ番目のＴＤＯＡ１１，ｉを選択する（ステップＳＴ２５）。この段階では、ｉ＝１であるため、ＴＤＯＡ１１，１を選択する。
また、ＴＤＯＡ選択部１２は、自己相関処理部４により算出されたＪ個のＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の中から、未だ選択していないｊ番目のＴＤＯＡ２２，ｊを選択する（ステップＳＴ２５）。この段階では、ｊ＝１であるため、ＴＤＯＡ２２，１を選択する。
【００５７】
時間算出部２１は、ＴＤＯＡ選択部１１がＴＤＯＡ１２，ｋを選択し、ＴＤＯＡ選択部１２がＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを選択すると、そのＴＤＯＡ１２，ｋとＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊとを用いて、（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の時間を算出する（ステップＳＴ２６）。
比較処理部２２は、時間算出部２１が時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））を算出すると、相互相関処理部３により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の中から、その時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の位置の相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊを取得して、その相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｐｔｈを比較し、その比較結果を直接波判定部２３に出力する（ステップＳＴ２７）。
ここでは、比較処理部２２が相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較しているが、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊは、上記実施の形態１の内積算出部１４により算出される式（８）の内積Ｃｋ，ｉ，ｊと同じ値になるため、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較することは、その内積Ｃｋ，ｉ，ｊと閾値Ｃｔｈを比較することと等価である。
【００５８】
直接波判定部２３は、比較処理部２２から出力された比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより大きい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋは、マルチパス波に起因する到来時刻差であると判定する。
直接波判定部２３は、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、マルチパス波に起因する到来時刻差であると判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ２９）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＴＤＯＡ選択部１１に出力して、ｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＴＤＯＡ選択部１１が、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ２４〜ＳＴ２７の処理が繰り返される。
【００５９】
直接波判定部２３は、比較処理部２２から出力された比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより小さい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋは、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差である可能性があるので、未だ変数ｊの値がＪに到達していなければ、変数ｊを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＴＤＯＡ選択部１２に出力して、ｉ番目のＴＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＴＤＯＡ２２，ｊの再選択を指示する。
一方、変数ｊの値が既にＪに到達していれば、変数ｊを１に初期化するとともに、変数ｉを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＴＤＯＡ選択部１２に出力して、ｉ番目のＴＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＴＤＯＡ２２，ｊの選択を指示する。
即ち、直接波判定部２３は、自己相関処理部４により算出されたＩ個のＴＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＴＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の全ての組み合わせが選択されて、比較処理部２２の比較結果が得られるまで、ステップＳＴ２５〜ＳＴ２７の処理を繰り返し実施させる（ステップＳＴ２８）。
【００６０】
直接波判定部２３は、ＴＤＯＡ選択部１２により選択されたＴＤＯＡ１１，ｉとＴＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部２２の比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより小さい旨を示していれば、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する。
直接波判定部２３は、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ２９）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＴＤＯＡ選択部１１に出力して、ｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＴＤＯＡ選択部１１が、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＴＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ２４〜ＳＴ２７の処理が繰り返される。
【００６１】
以上により、相互相関処理部３により算出されたＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）が、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かが判定される。
測位処理部６は、相互相関処理部３により算出されたＴＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部５により直接波に起因する到来時刻差であると判定されたＴＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位する。
【００６２】
以上で明らかなように、相互相関処理部３により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の中で、（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の時間の位置にピークが存在しなければ、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来時刻差であると判定するように構成しても、上記実施の形態１と同様に、未知の電波源が複数台存在する環境下で、直接波に起因するＴＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。また、上記実施の形態１より計算負荷を軽減することができる効果を奏する。
【００６３】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、時間算出部２１が（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の時間を算出し、相互相関処理部３により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））の中で、時間算出部２１により算出された時間（ＴＤＯＡ１２，ｋ−（ＴＤＯＡ１１，ｉ−ＴＤＯＡ２２，ｊ））の位置にピークが存在しなければ、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来時刻差であると判定するものを示したが、時間算出部２１が（ＴＤＯＡ２２，ｊ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）の時間を算出し、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋだけ時間が進められたアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との間の相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ），ｘ２（ｔ））の中で、時間算出部２１により算出された時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）の位置にピークが存在しなければ、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来時刻差であると判定するようにしてもよい。
【００６４】
具体的には以下の通りである。
時間算出部２１は、ＴＤＯＡ選択部１２がＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを選択すると、そのＴＤＯＡ１１，ｉ及びＴＤＯＡ２２，ｊを用いて、（ＴＤＯＡ２２，ｊ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）の時間を算出する。
比較処理部２２は、時間算出部２１が時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）を算出すると、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋだけ、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の時間を進める時間シフト処理を実施し、時間シフト処理後のアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との間の相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ），ｘ２（ｔ））を算出する。
図１５は比較処理部２２により算出された相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ），ｘ２（ｔ））の一例を示す説明図である。
【００６５】
比較処理部２２は、相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ），ｘ２（ｔ））を算出すると、その相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ），ｘ２（ｔ））の中から、時間算出部２１により算出された時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）の位置の相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊを取得して、その相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｐｔｈを比較し、その比較結果を直接波判定部２３に出力する。
ここでは、比較処理部２２が相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較しているが、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊは、上記実施の形態２の内積算出部１４により算出される式（１１）の内積Ｃｋ，ｉ，ｊと同じ値になるため、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較することは、その内積Ｃｋ，ｉ，ｊと閾値Ｃｔｈを比較することと等価である。
【００６６】
直接波判定部２３の処理内容は、上記実施の形態３と同様であるため詳細な説明を省略する。
以上より、ＴＤＯＡ１２，ｋだけ時間が進められたアンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との間の相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ＋ＴＤＯＡ１２，ｋ），ｘ２（ｔ））の中で、時間算出部２１により算出された時間（ＴＤＯＡ２２，ｊ−ＴＤＯＡ１１，ｉ）の位置にピークが存在しなければ、ＴＤＯＡ選択部１１により選択されたＴＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来時刻差であると判定するようにしても、上記実施の形態３と同様に、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因するＴＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。
【００６７】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）との間の相互相関ＣＣＦ（ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ））から得られるＫ個のＴＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から直接波に起因するＴＤＯＡを選択し、直接波に起因するＴＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位するものを示したが、アンテナ１の受信信号ｘ１（ｔ）の周波数領域の信号とアンテナ２の受信信号ｘ２（ｔ）の周波数領域の信号との間の相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））から得られるＫ個の到来周波数差であるＦＤＯＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から直接波に起因するＦＤＯＡを選択し、直接波に起因するＦＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位するようにしてもよい。
【００６８】
図１６はこの発明の実施の形態５による測位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。
ＤＦＴ処理部３０はアンテナ１，２の受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）に対する離散フーリエ変換処理（ＤＦＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実施することで、その受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）を周波数領域の受信信号Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ）に変換する。なお、周波数領域の受信信号Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ）は離散周波数の信号である。
【００６９】
相互相関処理部３１はＤＦＴ処理部３０により周波数領域に変換されたアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）との間の相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出し、その相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））から、その受信信号Ｘ１（ｆ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）と受信信号Ｘ２（ｆ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）との間の到来周波数差であるＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）を算出する処理を実施する。なお、相互相関処理部３１は第１の到来周波数差算出手段を構成している。
【００７０】
自己相関処理部３２はＤＦＴ処理部３０により周波数領域に変換されたアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））を算出し、その自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））から、その受信信号Ｘ１（ｆ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来周波数差であるＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）を算出する処理を実施する。
また、自己相関処理部４はＤＦＴ処理部３０により周波数領域に変換されたアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ２（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出し、その自己相関ＡＣＦ（Ｘ２（ｆ），Ｘ２（ｆ））から、その受信信号Ｘ２（ｆ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来周波数差であるＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を算出する処理を実施する。なお、自己相関処理部４は第２の到来周波数差算出手段を構成している。
【００７１】
判定処理部３３は自己相関処理部３２により算出されたＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊを用いて、相互相関処理部３１により算出されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かを判定する処理を実施する。なお、判定処理部３３は判定手段を構成している。
測位処理部３４は相互相関処理部３１により算出されたＦＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部３３により直接波に起因する到来周波数差であると判定されたＦＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位する処理を実施する。なお、測位処理部３４は測位手段を構成している。
【００７２】
ＦＤＯＡ選択部５１は相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していない任意のＦＤＯＡ１２，ｋを選択する処理を実施する。
ＦＤＯＡ選択部５２は自己相関処理部３２により算出されたＩ個のＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）の中から、未だ選択していない任意のＦＤＯＡ１１，ｉを選択するとともに、自己相関処理部３２より算出されたＪ個のＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の中から、未だ選択していない任意のＦＤＯＡ２２，ｊを選択する処理を実施する。
【００７３】
周波数シフト処理部５３はＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋから、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉとＦＤＯＡ２２，ｊの差分（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ）を減算した周波数だけ、ＤＦＴ処理部３０により周波数領域に変換されたアンテナ１の受信信号の周波数を上げる周波数シフト処理を実施し、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））及びＤＦＴ処理部３０により周波数領域に変換されたアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）を内積算出部５４に出力する処理を実施する。
なお、ＦＤＯＡ選択部５１，５２及び周波数シフト処理部５３から周波数シフト部が構成されている。
内積算出部５４は周波数シフト処理部５３から出力された周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））とＤＦＴ処理部３０により周波数領域に変換されたアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する処理を実施する。
【００７４】
比較処理部５５は内積算出部５４により算出された内積Ｃｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｃｔｈを比較する処理を実施する。
直接波判定部５６はＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉとＦＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部５５の比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する。
なお、比較処理部５５及び直接波判定部５６から判定部が構成されている。
【００７５】
図１６の例では、測位装置の構成要素であるアンテナ１，２、ＤＦＴ処理部３０、相互相関処理部３１、自己相関処理部３２、判定処理部３３及び測位処理部３４のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、アンテナ１，２以外の構成要素は、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）で構成されているものを想定しているが、アンテナ１，２以外の構成要素がコンピュータで構成されていてもよい。
アンテナ１，２以外の構成要素をコンピュータで構成する場合、ＤＦＴ処理部３０、相互相関処理部３１、自己相関処理部３２、判定処理部３３及び測位処理部３４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１７はこの発明の実施の形態５による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００７６】
次に動作について説明する。
受信センサであるアンテナ１は、未知の電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号（例えば、電波、音波、光など）を受信し、その受信信号ｘ１（ｔ）をＤＦＴ処理部３０に出力する。
また、受信センサであるアンテナ２は、未知の電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号（例えば、電波、音波、光など）を受信し、その受信信号ｘ２（ｔ）をＤＦＴ処理部３０に出力する。
ＤＦＴ処理部３０は、アンテナ１，２の受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）に対する離散フーリエ変換処理を実施することで、その受信信号ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ）を周波数領域の受信信号Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ）に変換し、その受信信号Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ）を相互相関処理部３１及び自己相関処理部３２に出力する。
【００７７】
相互相関処理部３１は、ＤＦＴ処理部３０から周波数領域変換後のアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）を受けると、その受信信号Ｘ１（ｆ）と受信信号Ｘ２（ｆ）間の相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出する。
相互相関処理部３１は、相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出すると、その相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する周波数を受信信号Ｘ１（ｆ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）と受信信号Ｘ２（ｆ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）との間の到来周波数差（ｆＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ））として判定処理部３３に出力する（ステップＳＴ５１）。
【００７８】
自己相関処理部３２は、ＤＦＴ処理部３０から周波数領域変換後のアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）を受けると、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））を算出するとともに、アンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ２（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出する。
自己相関処理部３２は、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））を算出すると、その自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する周波数を受信信号Ｘ１（ｆ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来周波数差（ＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ））として判定処理部３３に出力する（ステップＳＴ５２）。
また、アンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ２（ｆ），Ｘ２（ｆ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する周波数を受信信号Ｘ２（ｆ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の周波数差（ＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ））として判定処理部３３に出力する（ステップＳＴ５２）。
【００７９】
この実施の形態５では、マルチパス波が存在している環境を想定している。そのため、ｉ又はｊのうち、少なくとも一方は２以上であり、自己相関処理部３２によりＦＤＯＡ１１，１，ＦＤＯＡ２２，１の他に、マルチパス波の到来周波数の値を含むＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝２，・・・，Ｉ），ＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝２，・・・，Ｊ）が得られるものとする。
【００８０】
自己相関と相互相関の関係は以下の通りである。
（１）直接波に起因するＦＤＯＡ      ：ＦＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴ
（２）マルチパス波に起因するＦＤＯＡ：ＦＤＯＡ１２，ＭＵＬＴＩ
（３）アンテナ１への信号の到来周波数：ＦＯＡ１，ａ（ａ＝１，・・・，Ａ）
ただし、直接波に起因する到来周波数はＦＯＡ１，１
（４）アンテナ２への信号の到来周波数：ＦＯＡ２，ｂ（ｂ＝１，・・・，Ｂ）
ただし、直接波に起因する到来周波数はＦＯＡ２，１
【００８１】
このとき、マルチパス波に起因するＦＤＯＡ１２，ＭＵＬＴＩに対し、下記の式を満足するＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊが存在する（ただし、ｉ又はｊのうち、少なくとも一方は２以上である）。
2015162669.tif 000014
2015162669.tif 000015
2015162669.tif 000016
2015162669.tif 000017
式（１２）及び式（１３）から下記の式（１６）が導かれ、式（１４）及び式（１５）から下記の式（１７）が導かれるので、下記の式（１８）が成立する。
2015162669.tif 000018
2015162669.tif 000019
2015162669.tif 000020
【００８２】
判定処理部３３の直接波判定部５６は、相互相関処理部３１がＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）を算出し、自己相関処理部３２がＩ個のＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を算出すると、変数ｋ，ｉ，ｊを１に初期化する（ステップＳＴ５３）。
ＦＤＯＡ選択部５１は、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋを選択する（ステップＳＴ５４）。この段階では、ｋ＝１であるため、ＦＤＯＡ１２，１を選択する。
【００８３】
ＦＤＯＡ選択部５２は、自己相関処理部３２により算出されたＩ個のＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）の中から、未だ選択していないｉ番目のＦＤＯＡ１１，ｉを選択する（ステップＳＴ５５）。この段階では、ｉ＝１であるため、ＦＤＯＡ１１，１を選択する。
また、ＦＤＯＡ選択部５２は、自己相関処理部３２により算出されたＪ個のＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の中から、未だ選択していないｊ番目のＦＤＯＡ２２，ｊを選択する（ステップＳＴ５５）。この段階では、ｊ＝１であるため、ＦＤＯＡ２２，１を選択する。
【００８４】
ここで、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を下記の式（１９）に示すようにシフトする場合を考えると、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋがマルチパス波に起因し、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊが直接波の到来周波数からの周波数偏差分に相当していると仮定すれば、上記の式（１８）より、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）のシフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））は、下記の式（２０）に示すように、アンテナ１，２に対する直接波に起因するＦＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴに一致する。
2015162669.tif 000021
2015162669.tif 000022
したがって、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を式（１９）に示すようにシフトすることは、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）を直接波に起因するＦＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴだけシフトすることと等価である。
【００８５】
周波数シフト処理部５３は、ＦＤＯＡ選択部５１がＦＤＯＡ１２，ｋを選択し、ＦＤＯＡ選択部５２がＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊを選択すると、そのＦＤＯＡ１２，ｋとＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊを用いて、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）のシフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））を算出する。
周波数シフト処理部５３は、シフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））を算出すると、そのシフト周波数だけ、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を上げる周波数シフト処理を実施し、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））及びアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）を内積算出部５４に出力する（ステップＳＴ５６）。
【００８６】
内積算出部５４は、周波数シフト処理部５３から出力された周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）を受けると、下記の式（２１）に示すように、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する（ステップＳＴ５７）。
2015162669.tif 000023
式（２１）において、Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））は、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋがマルチパス波に起因している場合、上記の式（２０）に示すように、Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴ）に相当し、Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴ）は、受信信号Ｘ１（ｆ）を直接波に起因するＦＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴだけシフトしている信号であるため、受信信号Ｘ２（ｆ）との内積は大きな値を有する。
一方、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが直接波に起因している場合、受信信号Ｘ２（ｆ）との内積は小さな値を有する。
【００８７】
比較処理部５５は、内積算出部５４が内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出すると、その内積Ｃｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｃｔｈを比較し、その比較結果を直接波判定部５６に出力する（ステップＳＴ５８）。
直接波判定部５６は、比較処理部５５から出力された比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより大きい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋは、マルチパス波に起因する到来周波数差であると判定する。
直接波判定部５６は、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、マルチパス波に起因する到来周波数差であると判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ６０）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＦＤＯＡ選択部５１に出力して、ｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＦＤＯＡ選択部５１が、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ５４〜ＳＴ５８の処理が繰り返される。
【００８８】
直接波判定部５６は、比較処理部５５から出力された比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋは、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差である可能性があるので、未だ変数ｊの値がＪに到達していなければ、変数ｊを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＦＤＯＡ選択部５２に出力して、ｉ番目のＦＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＦＤＯＡ２２，ｊの再選択を指示する。
一方、変数ｊの値が既にＪに到達していれば、変数ｊを１に初期化するとともに、変数ｉを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＦＤＯＡ選択部５２に出力して、ｉ番目のＦＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＦＤＯＡ２２，ｊの選択を指示する。
即ち、直接波判定部５６は、自己相関処理部３２により算出されたＩ個のＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の全ての組み合わせが選択されて、比較処理部５５の比較結果が得られるまで、ステップＳＴ５５〜ＳＴ５８の処理を繰り返し実施させる（ステップＳＴ５９）。
【００８９】
直接波判定部５６は、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉとＦＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部５５の比較結果が、内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する。
直接波判定部５６は、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かを判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ６０）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＦＤＯＡ選択部５１に出力して、ｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＦＤＯＡ選択部５１が、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ５４〜ＳＴ５８の処理が繰り返される。
【００９０】
以上により、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）が、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かが判定される。
測位処理部３４は、相互相関処理部３１により算出されたＦＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部３３により直接波に起因する到来周波数差であると判定されたＦＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位する。電波源の測位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。
【００９１】
ここでは、説明の簡単化のために、電波源の数を１にしているが、電波源数が複数になった場合、相互相関のピーク数や自己相関のピーク数が増えて、相互相関処理部３１により算出されるＦＤＯＡ１２，ｋの数や、自己相関処理部３２により算出されるＦＤＯＡ１１，ｉやＦＤＯＡ２２，ｊの数が増えるだけである。
したがって、電波源の数が１である場合と同様に、自己相関処理部３２により算出されたＦＤＯＡ１１，ｉとＦＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせについて検定を行うことにより、相互相関処理部３１により算出された各ＦＤＯＡ１２，ｋが直接波に起因する到来周波数差であるか否かを判定することができる。
【００９２】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、自己相関処理部３２により算出されたＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊを用いて、相互相関処理部３１により算出されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かを判定する判定処理部３３を設け、測位処理部３４が、相互相関処理部３１により算出されたＦＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部３３により直接波に起因する到来周波数差であると判定されたＦＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位するように構成したので、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因するＦＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。
【００９３】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、周波数シフト処理部５３が、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋと、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊとを用いて、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）のシフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））を算出し、そのシフト周波数だけアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を上げる周波数シフト処理を実施するものを示したが、周波数シフト処理部５３が、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋと、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉとを用いて、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）のシフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）を算出して、そのシフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）だけアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を上げるとともに、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ２２，ｊだけアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の周波数を下げるようにしてもよい。
【００９４】
具体的には、以下の通りである。
周波数シフト処理部５３は、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋと、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉを用いて、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）のシフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）を算出し、下記の式（２２）に示すように、そのシフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）だけアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を上げる周波数シフト処理を実施する。
2015162669.tif 000024
また、周波数シフト処理部５３は、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ２２，ｊをアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）のシフト周波数（ＦＤＯＡ２２，ｊ）に設定し、下記の式（２３）に示すように、そのシフト周波数（ＦＤＯＡ２２，ｊ）だけアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の周波数を下げる周波数シフト処理を実施する。
2015162669.tif 000025
【００９５】
内積算出部５４は、周波数シフト処理部５３から周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）と、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ２（ｔ−ＦＤＯＡ２２，ｊ）とを受けると、下記の式（２４）に示すように、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）と、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ２（ｆ−ＦＤＯＡ２２，ｊ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する。
2015162669.tif 000026
【００９６】
上記実施の形態５では、周波数シフト処理部５３が、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数だけをシフトしているのに対して、この実施の形態６では、周波数シフト処理部５３が、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数だけではなく、アンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の周波数もシフトしている点で相違しているが、２つ受信信号Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ）に対するシフト周波数の合計は、どちらも、（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））である。
したがって、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）と、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ２（ｆ−ＦＤＯＡ２２，ｊ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊは、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋがマルチパス波に起因している場合、上記実施の形態５で算出される内積ＣＤｋ，ｉ，ｊと同様に大きな値を有する。
一方、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが直接波に起因している場合、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）と、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ２（ｆ−ＦＤＯＡ２２，ｊ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊは、上記実施の形態５で算出される内積ＣＤｋ，ｉ，ｊと同様に小さな値を有する。
【００９７】
比較処理部５５及び直接波判定部５６の処理内容は、上記実施の形態５と同様であるため説明を省略する。
以上より、周波数シフト処理部５３が、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）のシフト周波数の合計が、直接波に起因するＦＤＯＡ１２，ＤＩＲＥＣＴと一致するように、２つ受信信号Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ）の周波数をシフトするようにしても、上記実施の形態５と同様に、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因するＦＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。
【００９８】
実施の形態７．
上記実施の形態５では、シフト周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））だけ、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を上げる周波数シフト処理部５３と、周波数シフト処理後の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）との内積Ｃｋ，ｉ，ｊを算出する内積算出部５４とを設け、内積算出部５４により算出された内積Ｃｋ，ｉ，ｊが閾値Ｃｔｈより小さければ、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来周波数差であると判定するものを示したが、相互相関処理部３１により算出された相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））の中で、（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の周波数の位置にピークが存在しなければ、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来周波数差であると判定するようにしてもよい。
【００９９】
図１８はこの発明の実施の形態７による測位装置を示す構成図であり、図において、図１６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。
周波数算出部６１はＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋと、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊとを用いて、（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の周波数を算出する処理を実施する。
【０１００】
比較処理部６２は相互相関処理部３１により算出された相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））の中から、周波数算出部６１により算出された周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の位置の相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊを取得し、その相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｐｔｈを比較する処理を実施する。
直接波判定部６３はＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉとＦＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部６２の比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより小さい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する。
なお、比較処理部６２及び直接波判定部６３から判定部が構成されている。
図１９はこの発明の実施の形態７による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【０１０１】
次に動作について説明する。
相互相関処理部３１は、ＤＦＴ処理部３０から周波数領域変換後のアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）を受けると、上記実施の形態５と同様に、その受信信号Ｘ１（ｆ）と受信信号Ｘ２（ｆ）間の相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出する。
相互相関処理部３１は、相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出すると、その相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する周波数を受信信号Ｘ１（ｆ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）と受信信号Ｘ２（ｆ）に含まれている信号波（直接波、マルチパス波）と間の到来周波数差（ＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ））として判定処理部３３に出力する（ステップＳＴ７１）。
【０１０２】
自己相関処理部３２は、ＤＦＴ処理部３０から周波数領域変換後のアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）を受けると、上記実施の形態５と同様に、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））を算出するとともに、アンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ２（ｆ），Ｘ２（ｆ））を算出する。
自己相関処理部３２は、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））を算出すると、その自己相関ＡＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ１（ｆ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する周波数を受信信号Ｘ１（ｆ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来周波数差（ＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ））として判定処理部３３に出力する（ステップＳＴ７２）。
また、アンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）の自己相関ＡＣＦ（Ｘ２（ｆ），Ｘ２（ｆ））のピーク値を探索し、そのピーク値に対応する周波数を受信信号Ｘ２（ｆ）に含まれている複数の信号波（直接波、マルチパス波）間の到来周波数差（ＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ））として判定処理部３３に出力する（ステップＳＴ７２）。
【０１０３】
判定処理部３３の直接波判定部６３は、相互相関処理部３１がＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）を算出し、自己相関処理部３２がＩ個のＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）を算出すると、変数ｋ，ｉ，ｊを１に初期化する（ステップＳＴ７３）。
ＦＤＯＡ選択部５１は、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋを選択する（ステップＳＴ７４）。この段階では、ｋ＝１であるため、ＦＤＯＡ１２，１を選択する。
【０１０４】
ＦＤＯＡ選択部５２は、自己相関処理部３２により算出されたＩ個のＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）の中から、未だ選択していないｉ番目のＦＤＯＡ１１，ｉを選択する（ステップＳＴ７５）。この段階では、ｉ＝１であるため、ＦＤＯＡ１１，１を選択する。
また、ＦＤＯＡ選択部５２は、自己相関処理部３２により算出されたＪ個のＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の中から、未だ選択していないｊ番目のＦＤＯＡ２２，ｊを選択する（ステップＳＴ７５）。この段階では、ｊ＝１であるため、ＦＤＯＡ２２，１を選択する。
【０１０５】
周波数算出部６１は、ＦＤＯＡ選択部５１がＦＤＯＡ１２，ｋを選択し、ＦＤＯＡ選択部５２がＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊを選択すると、そのＦＤＯＡ１２，ｋとＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊとを用いて、（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の周波数を算出する（ステップＳＴ７６）。
比較処理部６２は、周波数算出部６１が周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））を算出すると、相互相関処理部３１により算出された相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））の中から、その周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の位置の相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊを取得して、その相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｐｔｈを比較し、その比較結果を直接波判定部６３に出力する（ステップＳＴ７７）。
ここでは、比較処理部６２が相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較しているが、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊは、上記実施の形態５の内積算出部５４により算出される式（２１）の内積Ｃｋ，ｉ，ｊと同じ値になるため、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較することは、その内積Ｃｋ，ｉ，ｊと閾値Ｃｔｈを比較することと等価である。
【０１０６】
直接波判定部６３は、比較処理部６２から出力された比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより大きい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋは、マルチパス波に起因する到来周波数差であると判定する。
直接波判定部６３は、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、マルチパス波に起因する到来周波数差であると判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ７９）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＦＤＯＡ選択部５１に出力して、ｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＦＤＯＡ選択部５１が、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ７４〜ＳＴ７７の処理が繰り返される。
【０１０７】
直接波判定部６３は、比較処理部６２から出力された比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより小さい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋは、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差である可能性があるので、未だ変数ｊの値がＪに到達していなければ、変数ｊを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＦＤＯＡ選択部５２に出力して、ｉ番目のＦＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＦＤＯＡ２２，ｊの再選択を指示する。
一方、変数ｊの値が既にＪに到達していれば、変数ｊを１に初期化するとともに、変数ｉを１だけインクリメントしてから、変数ｉと変数ｊをＦＤＯＡ選択部５２に出力して、ｉ番目のＦＤＯＡ１１，ｉとｊ番目のＦＤＯＡ２２，ｊの選択を指示する。
即ち、直接波判定部６３は、自己相関処理部３２により算出されたＩ個のＦＤＯＡ１１，ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）とＪ個のＦＤＯＡ２２，ｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の全ての組み合わせが選択されて、比較処理部６２の比較結果が得られるまで、ステップＳＴ７５〜ＳＴ７７の処理を繰り返し実施させる（ステップＳＴ７８）。
【０１０８】
直接波判定部６３は、ＦＤＯＡ選択部５２により選択されたＦＤＯＡ１１，ｉとＦＤＯＡ２２，ｊの全ての組み合わせにおいて、比較処理部６２の比較結果が、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊが閾値Ｐｔｈより小さい旨を示していれば、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する。
直接波判定部６３は、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かを判定すると、未だ変数ｋの値がＫに到達していなければ（ステップＳＴ７９）、変数ｋを１だけインクリメントしてから、変数ｋをＦＤＯＡ選択部５１に出力して、ｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋの再選択を指示する。
これにより、ＦＤＯＡ選択部５１が、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の中から、未だ選択していないｋ番目のＦＤＯＡ１２，ｋを選択することで、ステップＳＴ７４〜ＳＴ７７の処理が繰り返される。
【０１０９】
以上により、相互相関処理部３１により算出されたＫ個のＦＤＯＡ１２，ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）が、電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かが判定される。
測位処理部３４は、相互相関処理部３１により算出されたＦＤＯＡ１２，ｋのうち、判定処理部３３により直接波に起因する到来周波数差であると判定されたＦＤＯＡ１２，ｋを用いて、電波源を測位する。
【０１１０】
以上で明らかなように、相互相関処理部３１により算出された相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））の中で、（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の周波数の位置にピークが存在しなければ、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来周波数差であると判定するように構成しても、上記実施の形態５と同様に、未知の電波源が複数台存在する環境下で、直接波に起因するＦＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。また、上記実施の形態５より計算負荷を軽減することができる効果を奏する。
【０１１１】
実施の形態８．
上記実施の形態７では、周波数算出部６１が（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の周波数を算出し、相互相関処理部３１により算出された相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ），Ｘ２（ｆ））の中で、周波数算出部６１により算出された周波数（ＦＤＯＡ１２，ｋ−（ＦＤＯＡ１１，ｉ−ＦＤＯＡ２２，ｊ））の位置にピークが存在しなければ、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来周波数差であると判定するものを示したが、周波数算出部６１が（ＦＤＯＡ２２，ｊ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）の周波数を算出し、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋだけ周波数が上げられたアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）との間の相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ），Ｘ２（ｆ））の中で、周波数算出部６１により算出された周波数（ＦＤＯＡ２２，ｊ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）の位置にピークが存在しなければ、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来周波数差であると判定するようにしてもよい。
【０１１２】
具体的には以下の通りである。
周波数算出部６１は、ＦＤＯＡ選択部５２がＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊを選択すると、そのＦＤＯＡ１１，ｉ及びＦＤＯＡ２２，ｊを用いて、（ＦＤＯＡ２２，ｊ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）の周波数を算出する。
比較処理部６２は、周波数算出部６１が周波数（ＦＤＯＡ２２，ｊ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）を算出すると、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋだけ、アンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ）の周波数を上げる周波数シフト処理を実施し、周波数シフト処理後のアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）との間の相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ），Ｘ２（ｆ））を算出する。
【０１１３】
比較処理部６２は、相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ），Ｘ２（ｆ））を算出すると、その相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ），Ｘ２（ｆ））の中から、周波数算出部６１により算出された周波数（ＦＤＯＡ２２，ｊ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）の位置の相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊを取得して、その相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと予め設定された閾値Ｐｔｈを比較し、その比較結果を直接波判定部６３に出力する。
ここでは、比較処理部６２が相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較しているが、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊは、上記実施の形態６の内積算出部５４により算出される式（２４）の内積Ｃｋ，ｉ，ｊと同じ値になるため、相互相関値Ｐｋ，ｉ，ｊと閾値Ｐｔｈを比較することは、その内積Ｃｋ，ｉ，ｊと閾値Ｃｔｈを比較することと等価である。
【０１１４】
直接波判定部６３の処理内容は、上記実施の形態７と同様であるため詳細な説明を省略する。
以上より、ＦＤＯＡ１２，ｋだけ周波数が上げられたアンテナ１の受信信号Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ）とアンテナ２の受信信号Ｘ２（ｆ）との間の相互相関ＣＣＦ（Ｘ１（ｆ＋ＦＤＯＡ１２，ｋ），Ｘ２（ｆ））の中で、周波数算出部６１により算出された周波数（ＦＤＯＡ２２，ｊ−ＦＤＯＡ１１，ｉ）の位置にピークが存在しなければ、ＦＤＯＡ選択部５１により選択されたＦＤＯＡ１２，ｋが、直接波に起因する到来周波数差であると判定するようにしても、上記実施の形態７と同様に、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因するＦＤＯＡを用いて、高精度に電波源を測位することができる効果を奏する。
【０１１５】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
この発明に係る測位装置は、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、高精度に電波源を測位する必要があるものに適している。
【符号の説明】
【０１１７】
１  アンテナ（第１のアンテナ）、２  アンテナ（第２のアンテナ）、３  相互相関処理部（第１の到来時刻差算出手段）、４  自己相関処理部（第２の到来時刻差算出手段）、５  判定処理部（判定手段）、６  測位処理部（測位手段）、１１，１２  ＴＤＯＡ選択部（時間シフト部）、１３  時間シフト処理部（時間シフト部）、１４  内積算出部、１５  比較処理部（判定部）、１６  直接波判定部（判定部）、２１  時間算出部、２２  比較処理部（判定部）、２３  直接波判定部（判定部）、３０  ＤＦＴ処理部、３１  相互相関処理部（第１の到来周波数差算出手段）、３２  自己相関処理部（第２の到来周波数差算出手段）、３３  判定処理部（判定手段）、３４  測位処理部（測位手段）、５１，５２  ＦＤＯＡ選択部（周波数シフト部）、５３  周波数シフト処理部（周波数シフト部）、５４  内積算出部、５５  比較処理部（判定部）、５６  直接波判定部（判定部）、６１  周波数算出部、６２  比較処理部（判定部）、６３  直接波判定部（判定部）。
【図１】
2015162669.tif 000027
【図２】
2015162669.tif 000028
【図３】
2015162669.tif 000029
【図４】
2015162669.tif 000030
【図５】
2015162669.tif 000031
【図６】
2015162669.tif 000032
【図７】
2015162669.tif 000033
【図８】
2015162669.tif 000034
【図９】
2015162669.tif 000035
【図１０】
2015162669.tif 000036
【図１１】
2015162669.tif 000037
【図１２】
2015162669.tif 000038
【図１３】
2015162669.tif 000039
【図１４】
2015162669.tif 000040
【図１５】
2015162669.tif 000041
【図１６】
2015162669.tif 000042
【図１７】
2015162669.tif 000043
【図１８】
2015162669.tif 000044
【図１９】
2015162669.tif 000045
【図２０】
2015162669.tif 000046
【図２１】
2015162669.tif 000047
【図２２】
2015162669.tif 000048
【図２３】
2015162669.tif 000049
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月23日(2016.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明に係る測位装置は、電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号を受信する複数のアンテナと、複数のアンテナの受信信号間の相互相関から、複数の受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第１の到来時刻差算出手段と、アンテナ毎に、当該アンテナの受信信号同士の自己相関から、その受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第２の到来時刻差算出手段と、第２の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差の差を用いて、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定手段とを設け、測位手段が、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差のうち、判定手段により直接波に起因する到来時刻差であると判定された到来時刻差を用いて、電波源を測位するようにしたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この発明によれば、第２の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差の差を用いて、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定手段を設け、測位手段が、第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差のうち、判定手段により直接波に起因する到来時刻差であると判定された到来時刻差を用いて、電波源を測位するように構成したので、未知の電波源が複数台存在する環境下でも、直接波に起因する到来時刻差を用いて、高精度に電波源を測位することができる効果がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの受信信号間の相互相関から、前記複数の受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第１の到来時刻差算出手段と、
前記アンテナ毎に、当該アンテナの受信信号の自己相関から、前記受信信号に含まれている信号波間の到来時刻差を算出する第２の到来時刻差算出手段と、
前記第２の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差の差を用いて、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であるか否かを判定する判定手段と、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差のうち、前記判定手段により直接波に起因する到来時刻差であると判定された到来時刻差を用いて、前記電波源を測位する測位手段と
を備えた測位装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差と、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差との差分を減算した時間だけ、前記第１のアンテナの受信信号の時間を進める時間シフト部と、
前記時間シフト部により時間が進められた第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差を減算した時間だけ、前記第１のアンテナの受信信号の時間を進めるとともに、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差だけ、前記第２のアンテナの受信信号の時間を遅らせる時間シフト部と、
前記時間シフト部により時間が進められた第１のアンテナの受信信号と前記時間シフト部により時間が遅らせられた第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差と、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差との差分を減算した時間を算出する時間算出部と、
前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記時間算出部により算出された時間の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第２の到来時刻差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差から、前記第２の到来時刻差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来時刻差を減算した時間を算出する時間算出部と、
前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差だけ時間が進められた前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記時間算出部により算出された時間の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来時刻差算出手段により算出された到来時刻差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来時刻差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項６】
電波源から放射された直接波とマルチパス波が混信している信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの受信信号間の相互相関から、前記複数の受信信号に含まれている信号波間の到来周波数差を算出する第１の到来周波数差算出手段と、
前記アンテナ毎に、当該アンテナの受信信号の自己相関から、前記受信信号に含まれている信号波間の到来周波数差を算出する第２の到来周波数差算出手段と、
前記第２の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差の差を用いて、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であるか否かを判定する判定手段と、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差のうち、前記判定手段により直接波に起因する到来周波数差であると判定された到来周波数差を用いて、前記電波源を測位する測位手段と
を備えた測位装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差と、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差との差分を減算した周波数だけ、前記第１のアンテナの受信信号の周波数を上げる周波数シフト部と、
前記周波数シフト部により周波数が上げられた第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差を減算した周波数だけ、前記第１のアンテナの受信信号の周波数を上げるとともに、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差だけ、前記第２のアンテナの受信信号の周波数を下げる周波数シフト部と、
前記周波数シフト部により周波数が上げられた第１のアンテナの受信信号と前記周波数シフト部により周波数が下げられた第２のアンテナの受信信号との内積を算出する内積算出部と、
前記内積算出部により算出された内積が予め設定された閾値より小さければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差と、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差との差分を減算した周波数を算出する周波数算出部と、
前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記周波数算出部により算出された周波数の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記複数のアンテナが第１のアンテナと第２のアンテナから構成されている場合、
前記第２の到来周波数差算出手段により前記第２のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差から、前記第２の到来周波数差算出手段により前記第１のアンテナの受信信号の自己相関から算出された到来周波数差を減算した周波数を算出する周波数算出部と、
前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差だけ上げられた前記第１のアンテナの受信信号と前記第２のアンテナの受信信号間の相互相関の中で、前記周波数算出部により算出された周波数の位置にピークが存在しなければ、前記第１の到来周波数差算出手段により算出された到来周波数差が、前記電波源から放射された直接波に起因する到来周波数差であると判定する判定部とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【国際調査報告】
2015162669.tif 000050
2015162669.tif 000051
2015162669.tif 000052
2015162669.tif 000053