(57)【要約】【課題】無線周波信号源の位置標定性能を向上することのできる改良された無線周波信号源の位置標定装置を提案するものである。【解決手段】無線周波信号源で発生された無線周波信号を位置が既知の少なくとも２つの受信局で受信した第１、第２の無線周波受信信号について、それらの到来時間差を測定する到来時間差測定手段、および到来時間差と受信局の位置とに基づいて、無線周波信号を発生した無線周波信号源の位置を決定する位置決定手段を備えた無線周波信号源の位置標定装置であって、前記到来時間差測定手段は、第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれからその振幅変化部分を含んだ過渡応答部分を抜出す信号抜出手段と、第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれから抜き出した前記各過渡応答部分の全体比較に基づき、到来時間差を算出する過渡応答部分到来時間差算出手段とを有する。【選択図】図１
2008008748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波信号源で発生された無線周波信号を位置が既知の少なくとも２つの受信局で受信した第１、第２の無線周波受信信号について、それらの到来時間差を測定する到来時間差測定手段、および前記到来時間差と前記受信局の位置とに基づいて、前記無線周波信号を発生した無線周波信号源の位置を決定する位置決定手段を備えた無線周波信号源の位置標定装置であって、
前記到来時間差測定手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれからその振幅変化部分を含んだ過渡応答部分を抜出す信号抜出手段と、
前記第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれから抜き出した前記各過渡応答部分の全体比較に基づき、前記到来時間差を算出する過渡応答部分到来時間差算出手段とを有することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線周波信号源の位置標定装置であって、
前記過渡応答部分到来時間差算出手段は、前記第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれから抜出した前記各過渡応答部分の全体の相互相関に基づいて、前記到来時間差を算出することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線周波信号源の位置標定装置であって、
前記過渡応答部分到来時間差算出手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号から抜き出した前記各過渡応答部分における振幅変化を抽出する振幅抽出手段と、
前記各過渡応答部分における位相変化を抽出する位相抽出手段と、
前記振幅抽出手段で抽出された前記振幅変化と、前記位相抽出手段で抽出された前記位相変化に基づき、前記第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれの前記振幅変化に対する前記位相変化を表わす振幅対位相特性を、前記第１、第２の無線周波受信信号の特徴パターンとして出力する信号特徴パターン出力手段と、
前記第１、第２の無線周波受信信号の信号特徴パターンを相互に照合して、前記第１、第２の無線周波受信信号の過渡応答部分が同一の無線周波信号源に対応することを確認する同定手段とを有することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線周波信号源の標定装置であって、
前記過渡応答部分到来時間差算出手段は、前記同定手段の出力に基づき、前記第１、第２の無線周波受信信号の各過渡応答部分について、それぞれ前記到来時間差を算出することを特徴とする無線周波信号減の位置標定装置。
【請求項５】
請求項１記載の無線周波信号源の位置標定装置であって、前記第１、第２の無線周波受信信号が間欠的に繰返して受信され、それぞれ第１、第２の無線周波受信信号列を構成する場合において、
前記過渡応答部分到来時間差算出手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号列における前記第１、第２の各無線周波受信信号から抜出した前記各過渡応答部分に基づき、それぞれ前記到来時間差を算出し、これらの到来時間差を含む到来時間差群を出力する到来時間差群算出手段を有し、
また、前記位置決定手段は、
前記到来時間差群の中の前記各到来時間差を、前記各受信局間の距離を電波が伝搬する電波伝搬時間と比較し、前記到来時間差群の中で、前記電波伝搬時間より大きい到来時間差を削除して、残りの各到来時間差を出力する同一時刻性判定手段を有し、
前記同一時刻性判定手段の出力に基づき、前記無線周波信号源の位置を決定することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【請求項６】
請求項１記載の無線周波信号源の位置標定装置であって、前記第１、第２の無線周波受信信号が間欠的に繰返して受信され、それぞれ第１、第２の無線周波受信信号列を構成し、これらの第１、第２の無線周波受信信号列における前記第１、第２の無線周波受信信号の繰返しパターンが擬似ランダムパターンを含む場合において、
前記過渡応答部分到来時間差算出手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号列に含まれる前記第１、第２の各無線周波受信信号から抜出した前記各過渡応答部分の到来時刻間隔に基づき、前記擬似ランダムパターンを判定する擬似ランダムパターン判定手段と、
前記第１、第２の無線周波受信信号列のそれぞれから擬似ランダムパターンを抜出す擬似ランダムパターン抜出手段と、
前記第１、第２の無線周波受信信号列のそれぞれから抜出した２つの前記擬似ランダムパターンについて、それぞれに含まれる前記第１、第２の各無線周波受信信号の各過渡応答部分に基づき、それぞれ前記到来時間差を算出し、これらの到来時間差を含む到来時間差群を出力する到来時間差群算出手段を有し、
前記位置決定手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号列のそれぞれから抜出した前記２つの擬似ランダムパターンに含まれる前記第１、第２の各無線周波受信信号の各過渡応答部分の到来時刻間隔を比較し、前記到来時間差群の中で、同一でない前記到来時刻間隔に対応する前記過渡応答部分から算出された前記到来時間差を除去して、残りの前記到来時間差を出力する同一時刻性判定手段を有し、
前記同一時刻性判定手段の出力に基づき、前記無線周波信号源の位置を標定することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【請求項７】
請求項１記載の無線周波信号源の位置標定装置であって、前記第１、第２の無線周波受信信号が無線周波搬送波をパルス信号で振幅変調した信号である場合において、
前記信号抜出し手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号の立上り部分と立下り部分の両方から、それらの振幅変化部分を含む過渡応答部分をそれぞれ抜出す過渡応答選択手段を有することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【請求項８】
請求項１記載の無線周波信号源の位置標定装置であって、前記第１、第２の無線周波受信信号が、無線周波搬送波をパルス信号で振幅変調した信号であって、それぞれ間欠的に繰返して受信されて第１、第２の無線周波受信信号列を構成し、これらの第１、第２の無線周波受信信号列における前記第１、第２の各無線周波受信信号の繰返しパターンがパルス繰返しパターンを含み、このパルス繰返しパターンが、ＰＲＩジッタ―、ＰＲＩスタガ、および擬似ランダムパターンを含む場合において、
前記過渡応答部分到来時間差算出手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号列のそれぞれに含まれる前記第１、第２の各無線周波受信信号の到来時刻間隔を用いて、前記パルス繰返しパターンが、ＰＲＩジッター、ＰＲＩスタガ、および擬似ランダムパターンであることを判定するパルス繰返しパターン判定手段と、
前記第１、第２の無線周波受信信号列のそれぞれから前記パルス繰返しパターンを抜出すパルス繰返しパターン抜出し手段と、
前記第１、第２の無線周波受信信号列のそれぞれから抜出した２つの前記パルス繰返しパターンに含まれる前記第１、第２の各無線周波受信信号の各過渡応答部分に基づき、それぞれ前記到来時間差を算出し、これらの到来時間差を含む到来時間差群を出力する到来時間差群算出手段を有し、
前記位置決定手段は、
前記第１、第２の無線周波受信信号列のそれぞれから抜出した前記２つのパルス繰返しパターンに含まれる前記第１、第２の各無線周波受信信号の各過渡応答部分の到来時刻間隔を比較し、前記到来時間差群の中で、同一でない前記到来時刻間隔に対応する前記過渡応答部分から算出された前記到来時間差を除去し、残りの前記到来時間差を出力する同一時刻性判定手段を有し、
前記同一時刻性判定手段の出力に基づき、前記無線周波信号源の位置を標定することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【請求項９】
請求項１記載の無線周波信号源の位置標定装置であって、
前記位置決定手段は、
各受信局から前記無線周波信号源までの距離を示す距離信号と、各受信局における電波の見通し距離とを比較し、前記電波の見通し距離よりも大きな距離を示す前記距離信号を除去する距離判定手段を有することを特徴とする無線周波信号源の位置標定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線周波信号源の位置を標定する無線周波信号源の位置標定装置に関するものである。この発明による無線周波信号源の位置標定装置は、例えば多数の無線機器が無線周波信号を放射する環境に設置され、多数の無線周波信号が存在する中で、位置が既知の少なくとも２つの受信局において受信した無線周波受信信号からその無線周波信号を放射した無線周波信号源の位置を標定するのに使用される。
【背景技術】
【０００２】
無線標定を行なうレーダ装置等の無線機器が放射する無線周波信号は、無線機器の運用目的に応じて、無線周波搬送波を変調したものである。これらの無線周波信号は、無線周波搬送波とその変調に応じた各種の特徴データを含んでいるが、特徴は付与された変調により意図的に生成されたもので、特徴データとして、変調される無線周波搬送波の周波数、およびこの無線周波搬送波に付与される変調の変調方式と変調諸元がある。
【０００３】
例えば、特開２０００−３０４８４９号公報（特許文献１）には、パルスレーダ信号識別装置が開示されている。このパルスレーダ信号識別装置では、受信したパルスレーダ信号について、付与された変調により直接的に生成される特徴データ、例えば変調される無線周波搬送波の周波数、この無線周波搬送波に付与される変調信号のパルス幅、パルス振幅、パルス繰返し周波数、および無線周波搬送波成分に付与されるパルス内角度変調方式とそのパルス内変調諸元が抽出される。パルス内角度変調方式の一例はチャープ変調であり、そのパルス内角度変調諸元の一例は、周波数変化幅、周波数変化率である。
【０００４】
従来の無線周波信号源の位置標定装置は、多数の無線機器が放射する無線周波信号が存在する中で、付与された変調により直接的に生成される信号の特徴により特定の無線周波信号を見分けて、少なくとも２つの受信局が、同一の無線周波信号について位置標定処理をするように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の無線周波信号源の位置標定装置では、同一の電波形式で運用される多数の無線機器が放射する無線周波信号が存在する中では、付与された変調により直接的に生成される信号の特徴が、一般に極めて類似したものとなるため、特定の無線周波信号を見分けて、少なくとも２つの受信局が受信した無線周波受信信号に基づき、位置標定処理をするのが困難であるという問題がある。
また、パルスレーダ信号のように特徴が繰り返し送信されている場合には、各受信局で受信した無線周波受信信号が、同一の無線周波信号源から同時刻に放射されたものであることを保証するのが困難なため、その後の適正な位置標定処理も困難となる問題がある。
さらに、パルスレーダ信号は、パルスの立上りが急峻ではないため、パルスの振幅が閾値を越えた時点をパルスの到来時刻とする方式では、到来時刻の測定精度がパルス幅程度に制限され、高精度の到来時間差測定結果に基いた正確な位置が標定できないと言う問題があった。
【０００７】
この発明は、このような問題に着目し、無線周波信号源の位置標定性能を向上することのできる改良された無線周波信号源の位置標定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による無線周波信号源の位置標定装置は、無線周波信号源が発生した無線周波信号を位置が既知の少なくとも２つの受信局で受信した第１、第２の無線周波受信信号について、それらの到来時間差を測定する到来時間差測定手段、および前記到来時間差と前記受信局の位置とに基づいて、前記無線周波信号を発生した無線周波信号源の位置を決定する位置決定手段を備えた無線周波信号源の位置標定装置であって、前記到来時間差測定手段は、前記第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれからその振幅変化部分を含んだ過渡応答部分を抜出す信号抜出手段と、前記第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれから抜出した前記各過渡応答部分の全体比較に基づき、前記到来時間差を算出する過渡応答部分到来時間差算出手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明による無線周波信号源の位置標定装置では、到来時間差測定手段が、第１、第２の無線周波受信信号のそれぞれからその振幅変化部分を含んだ過渡応答部分を抜出す信号抜出手段と、前記第１、第２の無線周波受信信号から抜出した前記各過渡応答部分の全体比較に基づき、到来時間差を算出する過渡応答部分到来時間差算出手段とを有し、前記過渡応答部分到来時間差算出手段が、前記第１、第２の無線周波受信信号から抜出した前記各過渡応答部分の全体比較に基づき、到来時間差を算出するので、各過渡応答部分の全体比較により、それらが同一の無線周波信号源から放射されたものであることを判定しながら、しかも、各無線周波受信信号の包絡線の立上りからの閾値判定により到来時刻を求め、各到来時刻から到来時間差を算出する従来技術に比べて、到来時間差をより精密に算出することができ、無線周波信号源の位置標定をより正確に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明による無線周波信号源の位置標定装置の全体構成図である。この発明による位置標定装置１００は、図１に示すように、例えば３つの受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃに接続される。これらの受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、空間２を取り囲むようにして、地上に設置される。空間２は、位置を標定しようとする無線周波信号源３が存在すると想定される空間であり、位置標定装置１００は、受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃと協働して、無線周波信号源３の位置を標定する。空間２には、多数の無線周波信号源が存在すると想定される。これらの各無線周波信号源は、それぞれ固有の特徴を持った無線周波信号信号を空間２に放射する。位置標定装置１００は、多数の無線周波信号源の中で、ある固有の特徴を含んだ無線周波信号を放射する無線周波信号源３を探知し、その無線周波信号源３を含む標定区域５を標定する。図１では、位置標定装置１００は、受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃのそれぞれから離れた位置に設置されるが、何れかの受信局内に設置することもできる。
【００１２】
無線周波信号源３は、無線周波信号ＳＲを空間２に放射する。受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、無線周波信号ＳＲを受信し、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃを発生する。無線周波信号源３が、無線周波信号ＳＲを間欠的に繰返し発信する場合には、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃも繰返して受信され、それぞれ無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣを構成する。位置標定装置１００は、受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃから、それぞれ無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃを受ける。この位置標定装置１００は、例えば、受信局１Ａ、１Ｂからの無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂにより、双曲線の性質に基づいて、無線周波信号源３の存在する帯状の距離範囲ＤＲａを探知し、また、例えば受信局１Ｂ、１Ｃからの無線周波受信信号ＳＲｂ、ＳＲｃにより、無線周波信号源３の存在する帯状の距離範囲ＤＲｃを探知する。無線周波信号源３は、これらの距離範囲ＤＲａ、ＤＲｃの交差する標定区域５に存在するものと特定される。
【００１３】
なお、位置標定装置１００と協働する受信局は、図１では、３つの受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃとしているが、３つ以上の受信局とすることもでき、また、２つの受信局、例えば１Ａ、１Ｂとすることもできる。この２つの受信局１Ａ、１Ｂを用いる場合には、受信局１Ａ、１Ｂからの無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂにより、距離範囲ＤＲａが特定され、これに他の方位探査機からの方位探査信号が組み合わされ、探査範囲ＤＲａと他の方位探査信号との交差ライン上に無線周波信号源３が存在すると特定される。
【００１４】
図２は、この発明による無線周波信号の位置標定装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。この図２に示す無線周波信号の位置標定装置１００Ａは、３つのＡ／Ｄ変換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、到来時間差測定手段３０Ａと、位置標定手段７０Ａを備えている。到来時間差測定手段３０Ａは、信号抜出手段４０と、過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａを含む。この過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａは、時間差算出手段５１を有する。また、位置標定手段７０Ａは、位置決定手段７１を含む。この無線周波信号源の位置標定装置１００Ａにおける到来時間差測定手段３０Ａと、位置標定手段７０Ａは、例えばコンピュータによって構成される。到来時間差測定手段３０Ａと、位置標定手段７０Ａは、ＣＰＵによって実行される機能ブロックである。情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、例えばＧＰＳ受信装置などによって構成される。
【００１５】
この図１の位置標定装置１００Ａには、３つの受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃから、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃが供給される。これらの無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃは、それぞれＡ／Ｄ変換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃによりデジタル化され、また、情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの到来時刻情報および受信位置情報が付与される。情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、Ａ／Ｄ変換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃからデジタル化された無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃを受け取り、各々が備えるＧＰＳ受信機を用いて、各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃにそれぞれの到来時刻情報および受信位置情報を付与する。この受信位置情報は、受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃの位置情報である。ここで、各情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃにＧＰＳ受信機を用いることにより、各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃにおける設定時刻は同期が取れたものとなる。また、受信位置情報についてもＧＰＳ受信機を利用する。
【００１６】
到来時間差測定手段３０Ａの信号抜出手段４０は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃでデジタル化され、情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃで時刻情報を与えた無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃを受けて、その各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰを抜出す。過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａの時間差算出手段５１は、各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの各過渡信号部分ＳＲＰに基づき、過渡応答部分到来時間差ＤＴを算出する。位置標定手段７０Ａの位置決定手段７１は、３つの過渡応答部分到来時間差ＤＴに基づき、無線周波信号源３の存在する標定区域５を決定する。
【００１７】
実施の形態１における無線周波信号ＳＲと、それを受信した無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃは、その過渡応答波形ＳＲＰが、瞬時周波数ｆの変動を含む。無線周波信号源３が発生する無線周波信号ＳＲ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る。この無線周波信号ＳＲは、例えばパルスレーダ信号ＳＲ１または無線通信信号ＳＲ２である。まず、パルスレーダ信号ＳＲ１は、空間における目的物体の標定を行うために、パルスレーダ機器から放射される無線周波信号である。このパルスレーダ信号ＳＲ１の一例が、図３(a)に示される。無線周波信号ＳＲがこのパルスレーダ信号ＳＲ１である場合、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃも、図３（ａ）に示す波形となる。図３(a)において、縦軸はパルスレーダ信号ＳＲ１の振幅Ａであり、横軸は時間ｔである。
【００１８】
図３(a)に示すパルスレーダ信号ＳＲ１は、１つのパルス波形１１を含み、このパルス波形１１は、立上り部分１１ａと立下り部分１１ｂを含む。立上り部分１１ａでは、パルスレーダ信号ＳＲ１の振幅が０からピーク値ＰＰまで過渡的に上昇している。立下り部分１１ｂでは、パルスレーダ信号ＳＲ１の振幅がピーク値ＰＰから０まで過渡的に減少している。パルスレーダ信号ＳＲ１は、無線周波数帯の無線周波搬送波をパルス変調した信号である。
【００１９】
パルスレーダ信号ＳＲ１は、立上り部分１１ａおよび立下り部分１１ｂに、それぞれ振幅変化部分ＡＣを含んでいる。この各振幅変化部分ＡＣは、閾値ＴＨとピーク値ＰＰとの間の振幅変化部分であり、立上り部分１１ａにおける振幅変化部分ＡＣは、無線周波信号ＳＲの振幅が上昇する部分であり、立下り部分１１ｂにおける振幅変化部分ＡＣは、無線周波信号ＳＲの振幅が減少する部分である。図３（ａ）には、２つの過渡応答部分ＳＲＰが例示される。この各過渡応答部分ＳＲＰは、それぞれ振幅変化部分ＡＣとそれに連続した振幅飽和部分ＡＰとを含んでいる。図３（ａ）には、各過渡応答部分ＳＲＰに対する信号抜出期間ＴＰが過渡応答部分ＳＲＰに対応して図示されている。到来時間差算出手段３０Ａの信号抜出手段４０は、信号抜出期間ＴＰで過渡応答部分ＳＲＰを抜き出す。各過渡応答部分ＳＲＰでは、パルスレーダ信号ＳＲ１の振幅が閾値ＴＨとピーク値ＰＰとの間で変化している。
【００２０】
図３(ｂ)は、無線通信信号ＳＲ２の一例として、ＰＳＫ信号を示す。無線周波信号ＳＲがこの無線通信信号ＳＲ２である場合、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃも、図３（ｂ）に示す波形となる。この図３(ｂ)において、縦軸は無線通信信号ＳＲ２の振幅Ａであり、横軸は時間ｔである。
【００２１】
図３(ｂ)に示す無線通信信号ＳＲ２は、あるビット値に対応する波形部分１２Ａと、それに続く他のビット値に対応する波形部分１２Ｂと、それらの間で振幅Ａが過渡的に変化し、位相θがステップ状に変化する信号変化部分１２Ｃを含んでいる。波形部分１２Ａ、１２Ｂでは、無線通信信号ＳＲ２の変調位相が反転している。信号変化部分１２Ｃでは、無線通信信号ＳＲ２の包絡線が一定ではなく、位相θの変化点を中心にその両側で包絡線の大きさ、すなわち振幅が０近くまで落ち込んでいる。この振幅の落ち込みに伴い、波形部分１２Ａは、その終期に無線通信信号ＳＲ２の振幅が減少する立下り部分１２ａを含み、波形部分１２Ｂはその初期に無線通信信号ＳＲ２の振幅が増大する立上り部分１２ｂを含んでいる。
【００２２】
無線通信信号ＳＲ２は、立下り部分１２ａと立上り部分１２ｂに、それぞれ振幅変化部分ＡＣを含んでいる。これらの振幅変化部分ＡＣは、閾値ＴＨとピーク値ＰＰとの間の振幅変化部分であり、立下り部分１２ａの振幅変化部分ＡＣでは、無線通信信号ＳＲ２の振幅がピーク値ＰＰから閾値ＴＨまで減少し、また立上り部分１２ｂの振幅変化部分ＡＣでは、無線通信信号ＳＲ２の振幅が閾値ＴＨからピーク値ＰＰまで増大する。図３（ｂ）にも、２つの過渡応答部分ＳＲＰが例示される。この各過渡応答部分ＳＲＰは、それぞれ振幅変化部分ＡＣとそれに連続した振幅飽和部分ＡＰとを含んでいる。図３（ｂ）には、各過渡応答部分ＳＲＰに対する信号抜出期間ＴＰが過渡応答部分ＳＲＰに対応して図示されている。到来時間差算出手段３０Ａの信号抜出手段４０は、信号抜出期間ＴＰで過渡応答部分ＳＲＰを抜き出す。各過渡応答部分ＳＲＰでは、無線通信信号ＳＲ２の振幅が閾値ＴＨとピーク値ＰＰとの間で変化している。
【００２３】
図４（ａ）（ｂ）は、パルスレーダ信号ＳＲ１と、無線通信信号ＳＲ２について、図３（ａ）（ｂ）と異なる過渡応答部分ＳＲＰと信号抜出期間ＴＰを例示する。図４（ａ）（ｂ）では、過渡応答部分ＳＰＲは、振幅飽和部分ＡＰを含まずに、振幅変化部分ＡＣだけを含む。図４（ａ）では、信号抜出期間ＴＰは、立上り部分１１ａでは、その振幅Ａが、閾値ＴＨに達してからピーク値ＰＰに達するまでの期間とされ、また立下り部分１１ｂでは、振幅Ａが減少し始める直前のピーク値ＰＰと振幅Ａが閾値ＴＨに達するまでの期間とされ、振幅変化部分ＡＣだけが過渡応答部分ＳＲＰとして抜き出される。図４（ｂ）では、信号抜出期間ＴＰは、立下り部分１２ａでは、振幅Ａが減少し始める直前のピーク値ＰＰと振幅Ａが閾値ＴＨに達するまでの期間とされ、また立上り部分１２ｂでは、振幅Ａが閾値ＴＨに達してからピーク値ＰＰに達するまでの期間とされ、振幅変化部分ＡＣだけが過渡応答部分ＳＲＰとして抜き出される。
【００２４】
図２の信号抜出手段４０は、デジタル化した未知の無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃを受けて、図３（ａ）（ｂ）または図４（ａ）（ｂ）の信号抜出期間ＴＰにおける過渡応答部分ＳＲＰを抜出す。この信号抜出手段４０は、各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃのついて、所定の過渡応答部分ＳＲＰを抜出す。例えば、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃのそれぞれについて、図３（ａ）または図４（ａ）に立上り部分１１ａにおける過渡応答部分ＳＰＲを抜出す。勿論、図３（ａ）、図４（ａ）の立下り部分、または図３（ｂ）、図４（ｂ）の立上り部分１２ｂ、または立下り分１２ａにおける過渡応答部分ＳＲＰを抜出すように構成することもできる。
【００２５】
図３（ｂ）、図４（ｂ）の無線通信信号ＳＲ２では、位相変調された無線周波信号の急激な位相のステップ変化に伴って現れる信号の占有帯域幅の拡大を抑える目的で無線通信信号ＳＲ２に施されたろ波の結果として生じる振幅変化部分ＡＣ、または位相変調回路の帯域幅に起因して急激な位相のステップ変化部分の現れる振幅変化部分ＡＣを含んだ過渡応答部分ＳＲＰを、信号抜出手段４０が抜出すように構成することも出来る。
【００２６】
図５は、信号抜出手段４０が、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの所定の各過渡応答部分ＳＲＰを抜出す動作のフローチャートである。この図５のフローチャートは、３つのステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３を含む。ステップＳ１１では、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの振幅Ａのピーク値ＰＰを測定する。ステップＳ１２では、ピーク値ＰＰの規定割合を閾値ＴＨとして演算する。次のステップＳ１３では、信号抜出期間ＴＰを設定する。無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの所定の各過渡応答部分をそれぞれＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃとする。
【００２７】
過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａの時間差算出手段５１は、３つの無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの所定の過渡応答部分ＳＰＲａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを用いて、到来時間差ＤＴの算出処理を行う。この到来時間差ＤＴは、３つの到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを含む。到来時間差ＤＴａｂは、無線周波受信信号ＳＲａの過渡応答部分ＳＲＰａと無線周波受信信号ＳＲｂの過渡応答部分ＳＲＰｂとの間の到来時間差である。到来時間差ＤＴｂｃは、無線周波受信信号ＳＲｂの過渡応答部分ＳＲＰｂと無線周波受信信号ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰｃとの間の到来時間差である。また、到来時間差ＤＴｃａは、無線周波受信信号ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰｃと無線周波受信信号ＳＲａの過渡応答部分ＳＲＰａとの間の到来時間差である。
【００２８】
図６は、過渡応答部分到来時間差算出手段５０により到来時間差ＤＴを算出するフローチャートを示す。このフローチャートは、２つのステップＳ２１、Ｓ２２を含む。ステップＳ２１では、到来時間差ＤＴを算出する２つの無線周波受信信号の過渡応答部分について、それらの相互相関処理を行ない、またステップＳ２２では、その相互相関処理により求められた相互相関係数の絶対値が最大となる最大点から、到来時間差ＤＴを算出する。例えば、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂの各過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂの間の到来時間差ＤＴａｂを算出するには、ステップＳ２１で各過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂの相互相関処理を行ない、ステップＳ２２でそれらの間の到来時間差ＤＴａｂを算出する。無線周波受信信号ＳＲｂ、ＳＲｃの各過渡応答部分ＳＰＲｂ、ＳＰＲｃの間の到来時間差ＤＴｂｃ、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｃの各過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｃとの間の到来時間差ＤＴｃａも同様に算出される。
【００２９】
図７（ａ）（ｂ）は、到来時間差ＤＴ、例えば到来時間差ＤＴａｂを求める２つの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂの波形を例示する。過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂは、共通の時間軸で表示され、これらの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂの間には、到来時間差ＤＴａｂが存在する。ステップＳ２１における相互相関処理は、これらの過渡応答部分ＳＲＰａＳ、ＳＲＰｂの一方を、時間軸に沿って移動させながら、過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂの重なりを相互相関係数として検出する。図８は、この相互相関処理で得られた相互相関係数の時間に対する変化を示す。横軸は時間であり、縦軸は相互相関係数である。この図８では、相互相関係数の最大点Ｐｍの時間０からの隔たりが、到来時間差ＤＴ、例えば到来時間差ＤＴａｂに相当し、ステップＳ２２では、この到来時間差ＤＴａｂが算出される。過渡応答部分ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの間の到来時間差ＤＴｂｃ、および過渡応答部分ＳＲＰｃ、ＳＲＰａの間の到来時間差ＤＴｃａも同様に算出される。
【００３０】
ステップＳ２１、Ｓ２２における相互相関処理は、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの中から２つを順次組合せ、それらの過渡応答部分の全体比較に基づき、到来時間差ＤＴを算出する。過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂを組合せ、それらの全体比較に基づき到来時間差ＤＴａｂが算出される。過渡応答部分ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを組合せ、それらの全体比較に基づき到来時間差ＤＴｂｃが算出される。過渡応答部分ＳＲＰｃ、ＳＲＰａを組合せ、それらの全体比較に基づき、到来時間差ＤＴｃａが算出される。相互相関処理は、相関処理する２つの過渡応答部分の全体比較に基づき、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを算出するものであり、図８に示す相互相関係数の最大点Ｐｍは僅かな時間幅で精密に算出することができ、したがって各到来時間差ＤＴａｂも、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａも僅かな時間幅Δｔで精密に算出することができる。なお、図８では、最大点Ｐｍは単に一点で示したが、実際には、最大点Ｐｍは僅かな拡がりを持つので、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａに、僅かな時間幅Δｔが含まれる。
【００３１】
時間差算出手段５１における相互相関処理では、２つの過渡応答部分の全体比較に基づき、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａが算出されるので、同時に、相互相関処理を行なう各過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの波形の同一性も判定することができる。過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃが、同じ無線周波信号源３から放射された無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃから抜出された過渡応答部分であれば、各過渡応答部分が実質的に同じ波形をもつので、図８に示す相互相関係数は、所定値以上の最大値Ｐｍを含む。もし、過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃが、異なる無線周波信号源３から放射された無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃから抜出された過渡応答部分であれば、各過渡応答部分の波形が相違するので、相互相関係数には、所定値以上の最大値Ｐｍが含まれない。時間差算出手段５１は、所定値以上の最大値Ｐｍに基づいて、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを算出するので、互いの波形が実質的に同一である過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃについて、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを算出する。
【００３２】
従来の各無線周波受信信号の包絡線の立上りからの閾値判定により到来時刻を求め、到来時間差を算出するものでは、無線周波受信信号がノイズなどで変動するため、到来時間差の時間幅Δｔが大きくなり、到来時間差を精密に算出することが困難であるが、実施の形態１では、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの全体比較に基づき到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを算出するので、これらの到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを、小さな時間幅Δｔで、精密に算出することができる。
【００３３】
位置標定手段７０Ａの位置決定手段７１は、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａに基づき、無線周波信号源３の存在する標定区域５を決定する。図９は、位置決定手段７１による位置決定のフローチャートを示す。このフローチャートは、ステップＳ３１からステップＳ３４を含む。ステップＳ３１では、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａに基づき、距離範囲ＤＲを算出する。距離範囲ＤＲは、３つの距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃを含む。ステップＳ３１は、３つの処理Ｓ３１ａ、Ｓ３１ｂ、Ｓ３１ｃを含み、これらの処理Ｓ３１ａ、Ｓ３１ｂ、Ｓ３１ｃにより、それぞれ距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃが算出される。距離範囲ＤＲａは無線周波信号源３と受信局１Ａとの距離範囲であり、距離範囲ＤＲｂは、無線周波信号源３と受信局１Ｂとの距離範囲であり、距離範囲ＤＲｃは、無線周波信号源３と受信局１Ｃとの距離範囲である。
【００３４】
距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃは、それぞれ次の式（１）（２）（３）に基づいて算出される。到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａが僅かな時間幅Δｔを含むため、距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃも、僅かな距離幅Δｄを含む。なお、これらの式において、Ｃは光速である。
（ＤＴａｂ×Ｃ）＝ＤＲａ−ＤＲｂ
したがって、ＤＲａ＝（ＤＴａｂ×Ｃ）＋ＤＲｂ・・・（１）
（ＤＴｂｃ×Ｃ）＝ＤＲｂ−ＤＲｃ
したがって、ＤＲｂ＝（ＤＴｂｃ×Ｃ）＋ＤＲｃ・・・（２）
（ＤＴａｃ×Ｃ）＝ＤＲｃ−ＤＲａ
したがって、ＤＲｃ＝（ＤＴａｃ×Ｃ）＋ＤＲａ・・・（３）
【００３５】
ステップＳ３２は、距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃを地形上にプロットする。このステップＳ３２も３つの処理Ｓ３２ａ、Ｓ３２ｂ、Ｓ３２ｃを含み、これらの３つの処理Ｓ３２ａ、Ｓ３２ｂ、Ｓ３２ｃにより、それぞれ距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃを地形上にプロットされる。各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃの位置情報は、情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃに付与され、各過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃにも付与されているので、この各過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの位置情報から、受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃの位置を特定し、この受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃからの距離情報ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃが地形上のプロットされる。距離ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃが僅かな距離幅Δｄを含むので、プロットされる距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃは、僅かな距離幅を持った帯状の範囲となる。この帯状の距離範囲ＤＲａ、ＤＲｃが、図１にも示される。なお、図１では、無線周波信号源３に対して、受信局１Ａは受信局１Ｂよりも近く、また受信局１Ｃは受信局１Ｂよりも近いので、式（２）で算出した距離範囲ＤＲｂは、削除される。
【００３６】
次のステップＳ３３では、複数の距離範囲、すなわち距離範囲ＤＲａ（４ａ）と、距離範囲ＤＲｃ（４ｃ）とを地形上に重畳し、次のステップＳ３４では、これらの距離範囲ｄＲａ（４ａ）、ＤＲｃ（４ｃ）の交差する区域を、無線周波信号源３の存在する標定区域５として決定する。
【００３７】
図１０は、実施の形態１による無線周波信号源３の標定区域５と、従来の位置標定装置装置による標定区域５ａとを対比して示す。従来の位置標定装置では、到来時間差が大きな時間幅を持つために大きな標定区域５ａしか特定できないが、実施の形態１の位置標定装置１００では、過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの全体比較に基づき、到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａが算出され、その時間幅Δｔが小さくなるので、小さな標定区域５に絞ることができ、無線周波信号源３の位置標定をより精密に行なうことができる。
【００３８】
以上のように、実施の形態１によれば、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃに対する相互相関処理により、各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃ間での到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを求めるので、各過渡応答部分の全体比較により、それらが同一の無線周波信号源から放射されたものであることを判定しながら、到来時間差を精密に測定することができる。そのため、従来の立上りが急峻ではない無線周波受信信号の包絡線の立上り部分に対して閾値を用いて求めた到来時刻を用いて、到来時間差を求める位置標定装置と比較して、位置標定の精度を向上させることができる。
【００３９】
なお、実施の形態１は、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃをＡ／Ｄ変換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃによりディジタル化した後、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを抜出し、これらの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃに、時間差算出手段５１により相互相関処理を行なうように構成したが、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃをアナログ信号のままで扱うこともできる。この場合、信号抜出手段４０により、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃから過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃをアナログ的に抜出し、時間差算出手段５１により、過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃのアナログ的な全体比較を行なうことにより、前記と同じ効果を得ることができる。この場合、時間差算出手段５１には、例えば、ＳＡＷデバイスを用いたコンボルバーなどを使用することにより、過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃをアナログ的に全体比較することができる。
【００４０】
実施の形態２．
図１１は、この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態２を示すブロック図である。
【００４１】
この実施の形態２の無線周波信号源の位置標定装置１００Ｂは、実施の形態１における到来時間差算出手段３０Ａが、到来時間差算出手段３０Ｂに置き換えられる。この到来時間算出手段３０Ｂでは、実施の形態１における過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａが、過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｂに置き換えられ、この過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｂは、時間差算出手段５１と、振幅抽出手段５２と、位相抽出手段５３と、信号特徴パターン出力手段５４と同定手段５５を有する。その他は、実施の形態１と同じに構成される。信号抜出手段４０および位置標定手段７０Ａは、実施の形態１と同じである。
【００４２】
図１１の振幅抽出手段５２は、信号抜出手段４０で抜出された無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを受け、それぞれの信号抜出期間ＴＰにおける時間ｔに対する振幅変化ＰＡを抽出する。位相抽出手段５３は、信号抜出手段４０で抜出された無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを受け、それぞれの信号抜出期間ＴＰにおける時間ｔに対する位相変化Ｐθを抽出する。この位相抽出手段５３は、例えば、高速フーリエ変換を用いて、図１２に示した２つの代表サイクルＰｉ、Ｐｊの位相θｉ、θｊと同様に、過渡応答部分ＳＲＰのすべてのサイクルの代表θを求め、時間ｔに対する位相変化Ｐθを抽出する。図１３（ａ）は、振幅変化ＰＡを例示し、図１３（ｂ）は、位相変化Ｐθを例示する。
【００４３】
なお、図１２および図１３（ａ）（ｂ）は、図３（ａ）の立上り部分１１ａにおける過渡応答部分ＳＲＰと信号抜出期間ＴＰに対応するが、図３（ａ）の立下り部分１１ｂ、図３（ｂ）の立上り部分１２ｂ、立下り部分１２ａから過渡応答部分ＳＲＰを抜き出す場合にも、同様にその振幅変化ＰＡと位相変化Ｐθが抽出される。また、図４（ａ）（ｂ）に示す過渡応答部分ＳＲＰの何れかを抜き出す場合にも、同様にその振幅変化ＰＡと位相変化Ｐθが抽出される。
【００４４】
特徴パターン出力手段５４は、振幅抽出手段５２から振幅変化ＰＡを、位相抽出手段５３から位相変化Ｐθを受け取り、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの各過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃのそれぞれについて、振幅対位相特性ＰＡθを抽出する。この振幅対位相特性ＰＡθは、信号抜出期間ＴＰにおける過渡応答波形ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの振幅Ａの変化に対する瞬時位相θの変化である。特徴パターン出力手段５４は、この振幅対位相特性ＰＡθを、過渡応答波形ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃの信号特徴パターンＣＰa、ＣＰｂ、ＣＰｃとして出力する。
【００４５】
同定手段５５は、特徴パターン出力手段５４から受け取った信号特徴パターンＣＰa、ＣＰｂ、ＣＰｃを相互に比較することで、これらが同一の無線周波信号源３から放射されたものか否かを同定する。具体的には、信号特徴パターンＣＰａ、ＣＰｂの差であるパターン差Ｌ２ノルムＰＤＬａｂ、信号特徴パターンＣＰｂ、ＣＰｃの差であるパターン差Ｌ２ノルムＰＤＬｂｃ、および信号特徴パターンＣＰｃ、ＣＰａの差であるパターン差Ｌ２ノルムＰＤＬｃａが、すべて閾値以下であれば、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃが同一の無線周波信号源３から放射されたものと判断できる。
【００４６】
図３（ａ）（ｂ）および図４（ａ）（ｂ）の各振幅変化部分ＡＣでは、無線周波信号ＳＲ、例えばパルスレーダ信号ＳＲ１、無線通信信号ＳＲ２の振幅Ａの変化に対応して、その位相θが変化することが知られている。この無線周波信号ＳＲの振幅変化に対応する位相変化が振幅対位相特性ＰＡθである。この振幅対位相特性ＰＡθは、無線機器、例えば多くのパルスレーダ機器、無線通信機器のそれぞれにおいて、固有に変化する特性であり、実施の形態２の同定手段５５では、この振幅対位相特性ＰＡθが、各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃが同一の無線周波信号源３から放射されたものかを確認するために使用される。無線機器の送信機または送信回路は、電力増幅器を含んでいる。振幅対位相特性ＰＡθは、この送信機または送信回路の電力増幅器に固有の特徴である。この振幅対位相特性ＰＡθは、無線機器の運用目的に応じて、その変調方式、変調回路、変調諸元が切り替えられても、そのまま残存するので、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを同定し、またその無線周波信号ＳＲを放射した無線機器を特定するのに有効である。
【００４７】
実施の形態２における時間差算出手段５１は、同定手段５５により、無線周波信号源３の同一性が保証された３つの無線周波受信信号ＳＲa、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰｓ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃに対して、実施の形態１と同様に相互相関処理を行ない、それらの到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａの算出を行なう。位置標定手段７０Ａの位置決定手段７１は、実施の形態１と同様に、無線周波信号源３の標定区域５を特定する。
【００４８】
実施の形態２では、実施の形態１と同様に、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃに対する相互相関処理により、各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃ間での到来時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを求めるので、各過渡応答部分の全体比較により、到来時間差を精密に測定することができる。そのため、従来の立上りが急峻ではない無線周波受信信号の包絡線の立上り部分に対して閾値を用いて求めた到来時刻を用いて、到来時間差を求める位置標定装置と比較して、位置標定の精度を向上させることができる。また、多数の無線周波信号発生源が存在する環境下においても、無線周波信号源に固有の振幅対位相特性ＰＡθを信号特徴パターンとして同定手段５５により同定することにより、過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃが同じ無線周波信号源３から放射されたことを、より確実に保証することができる。
【００４９】
実施の形態３．
図１４は、この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態３を示すブロック図である。
【００５０】
この実施の形態３の無線周波信号源の位置標定装置１００Ｃでは、実施の形態１における到来時間差測定手段３０Ａが、到来時間差測定手段３０Ｃに置き換えられ、また実施の形態１における位置標定手段７０Ａが、位置標定手段７０Ｃに置き換えられる。到来時間差測定手段３０Ｃでは、実施の形態１の過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａが、過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｃに置き換えられる。この過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｃでは、時間差算出手段５１が到来時間差群算出手段５６に置き換えられる。また、位置標定手段７０Ｃでは、実施の形態１の位置決定手段７１に加えて、同一時刻性判定手段７２が使用される。その他は、実施の形態１と同じである。
【００５１】
この実施の形態３では、無線周波信号源３が、実質的に同じ波形の無線周波信号ＳＲを間欠的に繰返して放射し、各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃも、それぞれ実質的に同じ波形で間欠的に繰返して受信され、それぞれ無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣを構成する。無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣは、それぞれ繰返し受信される複数の無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃを含み、これらの各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃは、それぞれ実質的に同じ波形の過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを含む。
【００５２】
図１５は、これらの無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣの中の２つの無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢを例示する。図１５（ａ）に示す無線周波受信信号列ＳＲＡは、間欠的に繰返して受信される実質的に同じ波形の複数の無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・ＳＲａ７を含む。図１５（ｂ）に示す無線周波受信信号列ＳＲＢは、間欠的に繰返し受信される実質的に同じ波形の複数の無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・ＳＲｂ７を含み、これらの無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７は、各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７からそれぞれ到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂ７だけ遅れて、順次繰返して受信される。他の無線周波受信信号ＳＲＣも、同様にある到来時間差だけ遅れて受信される実質的に同じ波形の複数の無線周波受信信号ＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・ＳＲｃ７を含むものとする。
【００５３】
信号抜出手段４０は、各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７、ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７、およびＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の所定の過渡応答部分、例えば図３（ａ）、または図４（ａ）の立上り部分１１ａに含まれる過渡応答部分ＳＲＰを抜き出す。勿論、図３（ａ）、図３（ｂ）の立下り部分１１ｂ、１２ａ、図４（ａ）の立下り部分１１ｂ、図４（ｂ）の立下り部分１２ａ、または立上り部分１２ｂに含まれる過渡応答部分ＳＲＰを抜き出すこともできる。各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７、ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７、およびＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の所定の過渡応答部分をＳＲＰａ１、ＳＲＰａ２、・・・、ＳＲＰａ７、ＳＲＰｂ１、ＳＲＰｂ２、・・・ＳＲＰｂ７、ＳＲＰｃ１、ＳＲＰｃ２、・・・、ＳＲＰｃ７とする。
【００５４】
到来時間差群算出手段５６は、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣに含まれる複数の無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ、ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７、およびＳＲｃ１、ＳＲｃ２、ＳＲｃ７の過渡応答部分ＳＲＰａ１、ＳＲＰａ２、・・・、ＳＲＰａ７、ＳＲＰｂ１、ＳＲＰｂ２、・・・、ＳＲＰｂ７、およびＳＲＰｃ１、ＳＲＰｃ２、・・・、ＳＲＰｃ７中から、互いに異なる無線周波受信信号列に含まれる２つの対応する過渡応答部分の組合せを順次選択し、それらの過渡応答部分の組合せに対する到来時間差を、実施の形態１の時間差算出手段５１と同様に、相互相関処理を行なって順次算出し、それらの到来時間差を含む到来時間差群を出力する。
【００５５】
例えば、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢの間で各到来時間差ＤＴａｂを算出する場合には、過渡応答部分ＳＲＰａ１、ＳＲＰｂ１の組合せ、過渡応答部分ＳＲＰａ２、ＳＲＰｂ２の組合せ、・・・、過渡応答部分ＳＲＰａ７、ＳＲＰｂ７の組合せのそれぞれの組合せについて、順次到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂ７を算出する。他の無線周波受信信号列ＳＲＢ、ＳＲＣの間、および無線周波受信信号列ＳＲＣ、ＳＲＡの間で各到来時間差ＤＴｂｃ、ＤＴｃａを算出する場合も、同様である。
【００５６】
位置標定手段７０Ｃの同一時刻性判定手段６２では、到来時間差群算出手段５６から出力された到来時間差群に含まれるすべての到来時間差ＤＴのそれぞれを、その到来時間差ＤＴを算出する組合せの対象とした２つの対応受信局の間の電波伝播時間ＴＣと比較し、対応受信局の間の電波伝播時間ＴＣより大きい到来時間差ＤＴが除去され、対応受信局の間の電波伝播時間ＴＣより小さい到来時間差ＤＴが、その無線周波信号の送信時刻に関して同一時刻性があると判定され、この対応受信局の間の電波伝播時間ＴＣよりも小さい残りの到来時間差ＤＴだけを含む到来時間差群を出力する。
【００５７】
同一時刻性判定手段６２では、到来時間差群算出手段５６からの到来時間差群の中で、次の式（４）を満足する到来時間差ＤＴが、同一時刻性を有するとされ、位置決定手段７１に出力される。
ＤＴ＜Ｔｃ・・・（４）
この式（４）を満足しない到来時間差ＤＴは不正であるとして除去され、位置決定手段７１へ、出力されない。この不正な到来時間差を除去することにより、無線周波信号源３から繰返し送信される複数の過渡応答部分の中で、同一送信時刻の過渡応答部分であるか否かの曖昧さを解消または低減することができ、位置決定手段７１による無線周波信号源３の標定区域５の特定をより正確に行なうことができる。
【００５８】
例えば、受信局１Ａ、１Ｂからの無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢに含まれる無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７の過渡応答部分ＳＲＰａ１、ＳＲＰａ２、・・・、ＳＲＰａ７と、無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７の過渡応答部分ＳＲＰｂ１、ＳＲＰｂ２、・・・、ＳＲＰｂ７との組合せから算出された各到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂ７は、受信局１Ａ、１Ｂの間の電波伝播時間ＴＣａｂと比較される。受信局１Ｂからの無線周波受信信号列ＳＲＢに含まれる無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７の過渡応答部分ＳＲＰｂ１、ＳＲＰｂ２、・・・、ＳＲＰｂ７と、受信局１Ｃからの無線周波受信信号列ＳＲＣに含まれる無線周波受信信号ＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の過渡応答部分ＳＲＰｃ１、ＳＲＰｃ２、・・・、ＳＲＰｃ７の組合せから算出された各到来時間差ＤＴｂｃ１、ＤＴｂｃ２、・・・、ＤＴｂｃ７は、受信局１Ｂ、１Ｃ間の電波伝播時間ＴＣｂｃと比較される。また、受信局１Ｃからの無線周波受信信号列ＳＲＣに含まれる無線周波受信信号ＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の過渡応答部分ＳＲＰｃ１、ＳＲＰｃ２、・・・、ＳＲＰｃ７と、受信局１Ａからの無線周波受信信号列ＳＲＡに含まれる無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７の過渡応答部分ＳＲＰａ１、ＳＲＰａ２、・・・、ＳＲＰａ７の組合せから算出された各到来時間差ＤＴｃａ１、ＤＴｃａ２、・・・、ＤＴｃａ７は、受信局１Ｃ、１Ａ間の電波伝播時間ＴＣｃａと比較される。式（４）を満足しない到来時間差ＤＴは不正であるとして除去される。
【００５９】
実施の形態３では、位置決定手段７１は、不正な到来時間差が除去された残りの到来時間差に基づき、距離範囲ＤＲを算出し、無線周波信号源３の存在する標定区域５を決定する。同一時刻性判定手段７２から出力される複数の到来時間差は、所定時間内で平均化されて平均値とされるか、またはそれらの中間値が選択され、この平均値または中間値に基づき、距離範囲ＤＲが算出され、標定区域５が算出される。
【００６０】
以上のように、実施の形態３によれば、無線周波受信信号の過渡応答部分が実質的に同じ波形で繰返される場合に、各無線周波受信信号の過渡応答部分の組合せに対する相互相関処理から到来時間差群を求めることにより、到来時間差の測定を精密に行なうことができる。そのため、従来の立上りが急峻ではない無線周波信号の包絡線の立上り部分に対する閾値を用いて求めた無線周波信号到来時刻を利用する時間差方探を用いた位置標定装置と比較して、位置標定の精度を向上させることができる。また、到来時間差群中の各到来時間差を受信局間の電波伝播時間と比較することで、同一送信時刻の過渡応答部分であるのか否かの曖昧さを解消または低減できる。
【００６１】
実施の形態３における到来時間差群算出手段５６および位置標定手段７０Ｃは、実施の形態２にも適用することができる。この場合、図１１に示す実施の形態２の時間差算出手段５１が、図１４に示す実施の形態３の到来時間差群算出手段５６に置き換えられ、また図１１に示す位置標定手段７０Ａが、図１４に示す位置標定手段７０Ｃに置き換えられる。
【００６２】
実施の形態４．
図１６は、この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態４を示すブロック図である。
【００６３】
この実施の形態４の無線周波信号源の位置標定装置１００Ｄでは、実施の形態１における到来時間差測定手段３０Ａが、到来時間差測定手段３０Ｄに置き換えられ、また実施の形態１における位置標定手段７０Ａが、位置標定手段７０Ｄに置き換えられる。到来時間差測定手段３０Ｄでは、実施の形態１の過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａが、過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｄに置き換えられる。この過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｄでは、時間差算出手段５１が到来時間差群算出手段５６に置き換えられ、この到来時間差群算出手段５６に、擬似ランダムパターン判定手段５７と、擬似ランダムパターン抜出手段５８が組合される。また、位置標定手段７０Ｄでは、実施の形態１の位置決定手段７１に加えて、同一時刻性判定手段７３が使用される。その他は、実施の形態１と同じである。
【００６４】
この実施の形態４では、無線周波信号源３が、無線周波信号ＳＲを間欠的に、擬似ランダムパターン繰返し周期Ｔｐで繰返して放射する場合を想定する。各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃも、擬似ランダムパターン繰返し周期Ｔｐの中で、それぞれ間欠的に繰返して受信され、それぞれ無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣを構成する。無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣは、擬似ランダムパターン繰返し周期Ｔｐの中で、それぞれ繰返し受信される複数の無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃを含み、これらの無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃは、それぞれ過渡応答部分ＳＲＰａ、ＳＲＰｂ、ＳＲＰｃを含む。
【００６５】
図１７は、これらの無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣの中の２つの無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢを例示する。図１７（ａ）に示す無線周波受信信号列ＳＲＡは、擬似ランダムパターン繰返し周期Ｔｐを有する擬似ランダムパターンＰＴを含み、この擬似ランダムパターンＰＴは、間欠的に繰返し受信される複数の無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７を含む。図１７（ｂ）に示す無線周波受信信号列ＳＲＢは、擬似ランダムパターン繰返し周期Ｔｐを有する擬似ランダムパターンＰＴを含み、この擬似ランダムパターンＰＴは、間欠的に繰返し受信される複数の無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７を含む。擬似ランダムパターン繰返し周期Ｔｐの中で、各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＴａ７の各到来時刻間隔をＴａ１、Ｔａ２、・・・、Ｔａ７とし、また各無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７の各到来時刻間隔をＴｂ１、Ｔｂ２、・・・、Ｔｂ７とする。同じ無線周波信号源３から放射された無線周波信号列ＳＲＡ、ＳＲＢでは、到来時刻間隔Ｔｂ１、Ｔｂ２、・・・、ＴＢ７は、それぞれ到来時刻間隔Ｔａ１、Ｔａ２、・・・、Ｔａ７と同じとなる。また、無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７は、各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７からそれぞれ到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂ７だけ遅れて、順次繰返して受信される。他の無線周波受信信号列ＳＲＣも、同じ擬似ランダムパターン繰返し周期Ｔｐを有する擬似ランダムパターンＰＴを含み、この擬似ランダムパターンＰＴは、複数の無線周波受信信号ＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・ＳＲｃ７を含むものとする。同じ無線周波信号源３からの無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣついては、無線周波受信信号ＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の到来時刻間隔Ｔｃ１、Ｔｃ２、・・・、ＴＣ７は、到来時刻間隔Ｔａ１、Ｔａ２、・・・、Ｔａ７およびＴｂ１、Ｔｂ２、・・・、Ｔｂ７と同じになる。
【００６６】
信号抜出手段４０は、各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７、ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７、およびＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の所定の過渡応答部分、例えば図３（ａ）または図４（ａ）の立上り部分１１ａに含まれる過渡応答部分ＳＲＰを抜き出す。勿論、図３（ａ）、図３（ｂ）の立下り部分１１ｂ、１２ａ、図４（ａ）の立下り部分１１ｂ、図４（ｂ）の立下り部分１２ａ、または立上り部分１２ｂに含まれる過渡応答部分ＳＲＰを抜き出すこともできる。各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７、ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７、およびＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の過渡応答部分をＳＲＰａ１、ＳＲＰａ２、・・・、ＳＲＰａ７、ＳＲＰｂ１、ＳＲＰｂ２、・・・ＳＲＰｂ７、ＳＲＰｃ１、ＳＲＰｃ２、・・・、ＳＲＰｃ７とする。
【００６７】
過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｄの擬似ランダムパターン判定手段５７は、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれに含まれる擬似ランダムパターンＰＴを判定する。この擬似ランダムパターン判定手段５７の動作を、例えば、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢについて擬似ランダムパターンＰＴを判定する場合を例にして説明する。無線周波受信信号列ＳＲＡについて、擬似ランダムパターンＰＴを判定するとき、擬似ランダムパターン判定手段５７は、無線周波受信信号ＳＲＡに含まれる無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・ＳＲａ７の到来時刻間隔Ｔａ１、Ｔａ２、・・・、Ｔａ７を用いて、その繰返パターンが擬似ランダムパターンＰＴであることを判定する。無線周波受信信号列ＳＲＢについて、擬似ランダムパターンＰＴを判定するとき、擬似ランダムパターン判定手段５７は、無線周波受信信号ＳＲＢに含まれる無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・ＳＲｂ７の到来時刻間隔Ｔｂ１、Ｔｂ２、・・・、Ｔｂ７を用いて、その繰返パターンが擬似ランダムパターンＰＴであることを判定する。到来時刻間隔Ｔａ１、Ｔａ２、・・・、Ｔａ７およびＴｂ１、ＴＢ２、・・・、Ｔｂ７は、情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより、各無線周波受信信号に付与された到来時刻情報に基づき算出される。
【００６８】
具体的には、擬似ランダムパターン判定手段５７は、次の第１、第２、第３ステップ、により、擬似ランダムパターンＰＴを判定する。
第１ステップ：無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれについて、擬似ランダムパターンＰＴに対応する無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７、ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７、およびＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃ７の到来時刻間隔Ｔａ１、Ｔａ２、・・・、Ｔａ７、Ｔｂ１、Ｔｂ２、・・・、Ｔｂ７、およびＴｃ１、Ｔｃ２、・・・、Ｔｃ７を含む到来時刻間隔列を保存する。
第２ステップ：各無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれについて、この保存した到来時刻間隔列と同じ到来時刻間隔列が再現するまで、保存した到来時刻間隔列の後方に向かって検索する。
第３ステップ：保存した到来時刻間隔列が再現した場合、その複数の無線周波受信信号は擬似ランダムパターンＰＴであると判断し、その擬似ランダムパターンＰＴの開始から終了までの時間を一回の擬似ランダムパターン繰り返し周期Ｔｐと判定する。保存した到来時刻間隔列が再現しなかった場合、この複数の無線周波受信信号は擬似ランダムパターンＰＴではないと判定する。
【００６９】
擬似ランダムパターン抜出手段５８は、擬似ランダムパターンＰＴと判定された複数の無線周波受信信号を抜き出す。
【００７０】
到来時間差群算出手段５６は、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣからそれぞれ抜出された３つの擬似ランダムパターンＰＴの中で、順次２つの擬似ランダムパターンＰＴを選択し、それら２つの擬似ランダムパターンＰＴに含まれる複数の各無線周波受信信号の過渡応答部分を順次組合せ、それぞれの組合せに対して、実施の形態１の時間差算出手段５１と同様に相互相関処理を行ない、順次到来時間差を算出し、これらの各到来時間差を含む到来時間差群を出力する。
【００７１】
例えば、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢの間で到来時間差ＤＴａｂを算出する場合には、無線周波受信信号列ＳＲＡから抜出した擬似ランダムパターンＰＴと、無線周波受信信号列ＳＲＢから抜出した擬似ランダムパターンＰＴとについて、無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲｂ１の過渡応答部分ＳＲＰａ１、ＳＲＰｂ１の組合せ、無線周波受信信号ＳＲａ２、ＳＲｂ２の過渡応答部分ＳＲＰａ２、ＳＲＰｂ２の組合せ、・・・、無線周波受信信号ＳＲａ７、ＳＲｂ７の過渡応答部分ＳＲＰａ７、ＳＲＰｂ７の組合せのそれぞれに対し、相互相関処理を行ない、順次到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂ７を算出する。他の無線周波受信信号列ＳＲＢ、ＳＲＣの間で到来時間差ＤＴｂｃを算出する動作、および無線周波受信信号列ＳＲＣ、ＳＲＡの間で到来時間差ＤＴｃａを算出する動作も、同様である。
【００７２】
位置標定手段７０Ｄの同一時刻性判定手段７３は、到来時間差群算出手段５６から出力される到来時間差群の中から不正な到来時間差を除去し、残りの到来時間差を含む到来時間差群を出力する。この同一時刻性判定手段７３では、到来時間差を算出した２つの擬似ランダムパターンに含まれる複数の各到来時刻間隔がそれぞれ比較され、同一でない到来時刻間隔に対応した到来時間差が不正と判断され、除去される。
【００７３】
例えば、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢの間で算出された到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂ７については、無線周波受信信号列ＳＲＡから抜出した擬似ランダムパターンＰＴに含まれる無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａ７の過渡応答部分ＳＲＰａ１、ＳＲＰａ２、・・・、ＳＲＰａ７の各到来時刻間隔Ｔａ１、Ｔａ２、・・・、Ｔａ７と、無線周波受信信号列ＳＲＢから抜出した擬似ランダムパターンＰＴに含まれる無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂ７の過渡応答部分ＳＲＰｂ１、ＳＲＰｂ２、・・・、ＳＲＰｂ７の到来時刻間隔Ｔｂ１、Ｔｂ２、・・・、Ｔｂ７とが順次比較される。各無線周波受信信号が、同じ無線周波信号源３から放射された無線周波信号ＳＲに対応している場合には、比較される各到来時刻間隔は、互いに同一となるが、そうでない場合には、比較される各到来時刻間隔は、同一とならず、この同一でない到来時刻間隔に対応する到来時間差が不正と判定され、到来時間差列から除去される。
【００７４】
到来時間差群の中から、このような不正な到来時間差が除去されることにより、位置決定手段７１では、繰返される擬似ランダムパターンＰＴのうち、同一の無線周波信号源３からの送信時刻の同一性に対する曖昧さを解消または低減することが可能である。
【００７５】
実施の形態４では、位置決定手段７１は、不正な到来時間差を削除された残りの到来時間差に基づき、距離範囲ＤＲを算出し、無線周波信号源３の存在する標定区域５を決定する。同一時刻性判定手段７３から出力される複数の到来時間差は、所定時間内で平均化されて平均値とされるか、またはそれらの中間値が選択され、この平均値または中間値に基づき、距離範囲ＤＲが算出され、標定区域５が算出される。
【００７６】
以上のように、実施の形態４によれば、無線周波受信信号の過渡応答部分が繰返され、その繰返しが擬似ランダムパターンである場合に、擬似ランダムパターンに含まれる複数の無線周波受信信号の各過渡応答部分の組合せに対する相互相関処理から到来時間差群を求めることにより、到来時間差の測定を精密に行なうことができる。そのため、従来の立上りが急峻ではない無線周波信号の包絡線の立上り部分に対する閾値を用いて求めた無線周波信号到来時刻を利用する時間差方探を用いた位置標定装置と比較して、位置標定の精度を向上させることが出来る。また、到来時間差群中の不正な到来時間差を除去することで、同一送信時刻の過渡応答部分であるのか否かの曖昧さを解消または低減できる。
【００７７】
実施の形態４における過渡応答部分到来時間差群算出手段５０Ｄおよび位置標定手段７０Ｃは、実施の形態２にも適用することができる。この場合、図１１に示す時間差算出手段５１が、図１６に示す過渡応答部分到来時間差群算出手段５０Ｄに置き換えられ、また図１１に示す位置標定手段７０Ａが、図１６に示す位置標定手段７０Ｄに置き換えられる。
【００７８】
実施の形態５．
図１８は、この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態５を示すブロック図である。
【００７９】
この実施の形態５の無線周波信号源の位置標定装置１００Ｅでは、実施の形態１における到来時間差測定手段３０Ａが、到来時間差測定手段３０Ｅに置き換えられる。この到来時間差測定手段３０Ｅは、信号抜出手段４０Ｅと過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａを有する。信号抜出手段４０Ｅは、パルス過渡応答選択手段４１を有する。過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａは、実施の形態１と同様に時間差算出手段５１を有する。その他は実施の形態１と同じである。
【００８０】
この実施の形態５では、無線周波信号ＳＲが無線周波搬送波をパルス信号で振幅変調した信号とされ、具体的には、例えば図３（ａ）、図４（ａ）に示すパルスレーダ信号ＳＲ１とされ、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃも、そのパルスレーダ信号ＳＲ１の受信信号となる。パルス過渡応答選択手段４１は、パルスレーダ信号ＳＲ１の立上り部分１１ａと立下り部分１１ｂの両方から過渡応答部分ＳＲＰを抜き出す。パルスレーダ信号ＳＲ１の立上り部分１１ａから抜き出された過渡応答部分を立上り過渡応答部分ＳＲＰＡ、その立下り部分１１ｂから抜き出された過渡応答部分を立下り過渡応答部分ＳＲＰＢとし、無線周波信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの立上り過渡応答部分をそれぞれＳＲＰＡａ、ＳＲＰＡｂ、ＳＲＰＡｃとし、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの立下り過渡応答部分をそれぞれＳＲＰＢａ、ＳＲＰＢｂ、ＳＲＰＢｃとする。
【００８１】
この実施の形態５では、過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ａの時間差算出手段５１は、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃの立上り過渡応答部分ＳＰＲＡａ、ＳＲＰＡｂ、ＳＲＰＡｃから順次選択した２つの立上り過渡応答部分に対して相互相関処理を行ない、第１の到来時間差の算出を行なう。また、立下り過渡応答部分ＳＲＰＢａ、ＳＲＰＢｂ、ＳＲＰＢｃから順次選択した２つの立下り過渡応答部分に対して相互相関処理を行ない、第２の到来時間差を算出する。この時間差算出手段５１Ｅでは、立上り過渡応答部分ＳＲＰＡａ、ＳＲＰＡｂ、ＳＲＰＡｃを用いて算出した第１の到来時間差と、立下り過渡応答部分ＳＲＰＢａ、ＳＲＰＢｂ、ＳＲＰＢｃを用いて算出した第２の到来時間差とが、例えば平均化処理され、過渡応答部分時間差ＤＴａｂ、ＤＴｂｃ、ＤＴｃａが算出される。
【００８２】
以上のように、実施の形態５によれば、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃが無線周波搬送波をパルス信号で振幅変調した信号である場合に、無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃのパルス立上り部分及びパルス立下り部分から抜出した過渡応答部分に対する相互相関処理から、到来時間差を求めることにより、到来時間差の測定をより精密に行なうことができる。そのため、従来の立上りが急峻ではないパルスの包絡線の立上り部分に対する閾値を用いて求めた無線周波信号到来時刻を利用する時間差方探を用いた位置標定装置と比較して、位置標定の精度を向上させることができる。
【００８３】
実施の形態５によるパルス過渡応答選択手段４１は、実施の形態２、３、４の各信号抜出手段４０にも、適用することもできる。
【００８４】
実施の形態６．
図１９は、この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態６を示すブロック図である。
【００８５】
この実施の形態６による無線周波信号源の位置標定装置１００Ｆでは、実施の形態１における到来時間差測定手段３０Ａが、到来時間差測定手段３０Ｆに置き換えられ、また実施の形態１における位置標定手段７０Ａが、位置標定手段７０Ｄに置き換えられる。その他は、実施の形態１と同じに構成される。
【００８６】
実施の形態６の到来時間差測定手段３０Ｆは、信号抜出手段４０Ｅと、過渡応答部分到来時間差算出手段５０Ｆを有する。信号抜出手段４０Ｅは、図１８に示す信号抜出手段４１Ｅと同じに構成される。過渡応答部分時間差算出手段５０Ｆは、パルス繰返しパターン判定手段６１と、パルス繰返しパターン抜出手段６２と、到来時間差群算出手段５６を有する。到来時間差群算出手段５６は、図１６に示す実施の形態４の到来時間差群算出手段５６と同様に構成される。位置標定手段７０Ｄは、図１６に示す実施の形態４の位置標定手段７０Ｄと同様に、同一時刻性判定手段７３と、位置決定手段７１を有する。
【００８７】
この実施の形態６では、無線周波信号ＳＲ、および各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃのそれぞれが、パルスとして扱われる。このパルスは、具体的には、図３（ａ）または図４（ａ）に示すパルスレーダ信号ＣＲ１であるが、その立上り部分１１ａと立下り部分１１ｂを含むパルスと想定される。また無線周波信号源３が、無線周波信号ＳＲを間欠的に繰返して放射し、各無線周波受信信号ＳＲａ、ＳＲｂ、ＳＲｃも間欠的に繰返して受信され、それぞれ無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣを構成する。加えて、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれが、パルス繰返しパターンＰＲを含み、このパルス繰返しパターンＰＲが、複数の無線周波受信信号を含み、この複数の無線周波受信信号が、ＰＲＩジッター、ＰＲＩスタガ、および擬似ランダムＰＲＩを含むものと想定される。
【００８８】
パルス繰返しパターンＰＲについて、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢを例示して説明する。無線周波受信信号列ＳＲＣに含まれるパルス繰返しパターンＰＲも同様である。図２０は、パルス繰返しパターンＰＲがＰＲＩジッターである場合に、このＰＲＩジッターを構成するパルス繰返しパターンＰＲを含む無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢを例示する。図２０（ａ）は無線周波受信信号列ＳＲＡを示し、図２０（ｂ）は無線周波受信信号列ＳＲＢを示す。ＰＲＩジッターは、パルス繰返し時間間隔が単調に減少または増加しているパルス列を意味する。図２０（ａ）では、無線周波受信信号列ＳＲＡが、パルス繰返しパターンＰＲを含み、このパルス繰返しパターンＰＲが、複数の無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａｎを含み、これらの無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・ＳＲａｎの各パルス繰返し到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・が単調に減少している。なお、各無線周波受信信号は、便宜上、立上り部分１１ａと立下り部分１１ｂを含む単純なパルスとして図示されている。図２０（ｂ）でも、無線周波受信信号列ＳＲＢが、パルス繰返しパターンＰＲを含み、このパルス繰返しパターンＰＲが、複数の無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、Ｓｂｎを含み、これらの無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・ＳＲｂｎの各パルス繰返し到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・が単調に減少している。
【００８９】
図２１は、パルス繰返しパターンＰＲがＰＲＩスタガである場合に、このＰＲＩスタガを構成するパルス繰返しパターンＰＲを含む無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢを例示する。図２１（ａ）は無線周波受信信号列ＳＲＡを示し、図２１（ｂ）は無線周波受信信号列ＳＲＢを示す。ＰＲＩスタガは、パルス繰返し到来時刻間隔が、パルス繰返しパターンＰＲの中で、２以上の複数のグループに分類できるパルス列を意味する。図２１（ａ）では、無線周波受信信号列ＳＲＡが、パルス繰返しパターンＰＲを含み、このパルス繰返しパターンＰＲが、複数の無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａｎを含み、これらの無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・ＳＲａｎの各パルス繰返し到来時刻間隔が、例えば、３つのパルス繰返し到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣに分類される。図２１（ｂ）でも、無線周波受信信号列ＳＲＢが、パルス繰返しパターンＰＲを含み、このパルス繰返しパターンＰＲが、複数の無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、Ｓｂｎを含み、これらの無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・ＳＲｂｎの各パルス繰返し到来時刻間隔が、例えば、３つのパルス繰返し到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣに分類される。
【００９０】
図２２は、パルス繰返しパターンＰＲが擬似ランダムＰＲＩである場合に、この擬似ランダムＰＲＩを構成するパルス繰返しパターンＰＲを含む無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢを例示する。図２２（ａ）は無線周波受信信号列ＳＲＡを示し、図２２（ｂ）は無線周波受信信号列ＳＲＢを示す。擬似ランダムＰＲＩは、パルス繰返し到来時刻間隔が、パルス繰返しパターンＰＲの中で、特に規則性のない変化をしているパルス列を意味する。図２２（ａ）では、無線周波受信信号列ＳＲＡが、パルス繰返しパターンＰＲを含み、このパルス繰返しパターンＰＲが、複数の無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａｎを含み、これらの無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・ＳＲａｎの各パルス繰返し到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・がパルス繰返しパターンＰＲの中で、ランダムな所定の変化をしている。図２２（ｂ）でも、無線周波受信信号列ＳＲＢが、パルス繰返しパターンＰＲを含み、このパルス繰返しパターンＰＲが、複数の無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、Ｓｂｎを含み、これらの無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・ＳＲｂｎの各パルス繰返し到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣが、パルス繰返しパターンＰＲの中で、無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａｎと同じパルス繰返し到来時刻間隔で変化している。
【００９１】
この実施の形態６の無線周波信号源の位置標定装置１００Ｆにおける過渡応答部分到来時間差測定手段５０Ｆは、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれに含まれるパルス繰返しパターンＰＲについて、その複数の無線周波受信信号がＰＲＩジッター、ＰＲＩスタガ、および擬似ランダムＰＲＩであるかどうかを判定し、ＰＲＩジッター、ＰＲＩスタガ、および擬似ランダムＰＲＩである場合に、到来時間差群の測定を行ない、位置標定手段７０Ｄが、この到来時間差群から各無線周波受信信号の送信時刻の同一性の確認と、無線周波信号源３の存在する標定区域５の決定を行なう。
【００９２】
信号抜出手段４０Ｅの動作は、実施の形態５で説明したものと同様であり、各無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣに含まれる各無線周波受信信号の立上り部分１１ａと立下り部分１１ｂの両方から過渡応答部分ＳＲＰを抜き出す。
【００９３】
パルス繰返しパターン判定手段６１、パルス繰返しパターン抜出手段６２、および到来時間差群算出手段５６を備えたことにより、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣが、無線周波搬送波をパルス信号で振幅変調した信号で、かつパルス繰返しパターンＰＲが，ＰＲＩジッター、ＰＲＩスタガおよび擬似ランダムＰＲＩである場合に、そのパルス繰返しパターンＰＲを判定して抜出し、各パルス繰返しパターンＰＲの中で、到来時間差群を算出することにより、単独のパルスに対する位置標定よりも高精度な位置標定が実現できる。
【００９４】
パルス繰返しパターン判定手段５１Ｆは、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれに含まれる各無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａｎ、ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂｎ、ＳＲｃ１、ＳＲｃ２、・・・、ＳＲｃｎについて、それらの到来時刻間隔列ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・を測定し、この到来時刻間隔列から、パルス繰返しパターンＰＲが，ＰＲＩジッター、ＰＲＩスタガ、および擬似ランダムＰＲＩであることを判定する。具体的には、以下の第１〜第５ステップで判定を行なう。到来時刻間隔列ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・は、情報付与手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより、各無線周波受信信号に付与された到来時刻情報に基づき算出される。
【００９５】
第１ステップ：各無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれについて、複数の無線周波受信信号の到来時刻間隔列ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・を、パルス繰返しパターンＰＲに相当する期間分保存する。
第２ステップ：各無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣのそれぞれについて、保存した到来時刻間隔列と同じ到来時刻間隔列が再現するまで、保存した到来時刻間隔列の後方に向かって検索する。
第３ステップ：保存した到来時刻間隔列と同じ到来時刻間隔列が再現した場合、このパルス信号はパルス繰返しパターンＰＲであると判断し、その再現したパルス繰返しパターンＰＲの開始から終了までを一回のパルス繰り返し周期と判定する。保存した到来時刻間隔列が再現しなかった場合、その複数の無線周波受信信号はパルス繰返しパターンではないと判定する。
第４ステップ：パルス繰返しパターンの中で、到来時刻間隔が単調に減少または増加している場合、このパルス繰返しパターンをＰＲＩジッターと判断する。パルス繰返しパターンの中で、到来時刻間隔が単調に減少あるいは増加していない場合、このパルス繰返しパターンはＰＲＩスタガまたは擬似ランダムＰＲＩと判断する。
第５ステップ：パルス繰返しパターンがＰＲＩジッターまたは擬似ランダムＰＲＩの場合、連続するパルス繰返し時間間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣの変化が、複数のグループに分類できる場合には、ＰＲＩジッターと判断する。パルス繰返しパターンが周波数ジッターまたは擬似ランダムパターンの場合、各パルス信号の周波数が一定の場合は、擬似ランダムＰＲＩと判断する。
【００９６】
パルス繰返しパターン抜出手段６２は、パルス繰返しパターンＰＲをその繰返し毎に抜出す。具体的には、パルス繰返しパターン判定手段６１においてパルス繰返しパターンＰＲと判断された部分を１回の繰返しパターンＰＲとし、その区間の各パルス信号をパルス繰返しパターンＰＲとして抜き出す。
【００９７】
到来時間差群算出手段５６は、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢ、ＳＲＣからそれぞれ抜出されたパルス繰返しパターンＰＲの中で、順次２つのパルス繰返しパターンＰＲを選択し、それら２つのパルス繰返しパターンＰＲに含まれる複数の各無線周波受信信号の立上り過渡応答部分を順次組合せ、それぞれの組合せに対して、実施の形態１の時間差算出手段５１と同様に相互相関処理を行ない、第１の到来時間差を算出し、また、それら２つのパルス繰返しパターンＰＲに含まれる複数の各無線周波受信信号の立下り過渡応答部分を順次組合せ、それぞれの組合せに対して、実施の形態１の時間差算出手段５１と同様に相互相関処理を行ない、第２に到来時間差を算出し、これらの各第１、第２の到来時間差を含む到来時間差群を出力する。
【００９８】
例えば、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢの間で到来時間差ＤＴａｂを算出する場合には、無線周波受信信号列ＳＲＡから抜出したパルス繰返しパターンＰＲと、無線周波受信信号列ＳＲＢから抜出したパルス繰返しパターンＰＲとについて、無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲｂ１の立上り過渡応答部分ＳＲＰＡａ１、ＳＲＰＡｂ１の組合せ、無線周波受信信号ＳＲａ２、ＳＲｂ２の立上り過渡応答部分ＳＲＰＡａ２、ＳＲＰＡｂ２の組合せ、・・・、無線周波受信信号ＳＲａｎ、ＳＲｂｎの立上り過渡応答部分ＳＲＰＡａｎ、ＳＲＰＡｂｎの組合せのそれぞれに対し、相互相関処理を行ない、順次第１の到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂｎを算出する。また、無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲｂ１の立下り過渡応答部分ＳＲＰＢａ１、ＳＲＰＢｂ１の組合せ、無線周波受信信号ＳＲａ２、ＳＲｂ２の立下り過渡応答部分ＳＲＰＢａ２、ＳＲＰＢｂ２の組合せ、・・・、無線周波受信信号ＳＲａｎ、ＳＲｂｎの立下り過渡応答部分ＳＲＰＢａｎ、ＳＲＰＢｂｎの組合せのそれぞれに対し、相互相関処理を行ない、順次第２の到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂｎを算出する。他の無線周波受信信号列ＳＲＢ、ＳＲＣの間で到来時間差ＤＴｂｃを算出する動作、および無線周波受信信号列ＳＲＣ、ＳＲＡの間で到来時間差ＤＴｃａを算出する動作も、同様である。
【００９９】
位置標定手段７０Ｄの同一時刻性判定手段７３は、到来時間差群算出手段５６から出力される到来時間差群の中から不正な到来時間差を除去し、残りの到来時間差を含む到来時間差群を出力する。この同一時刻性判定手段７３では、到来時間差を算出した２つのパルス繰返しパターンＰＲに含まれる複数の各到来時刻間隔がそれぞれ比較され、同一でない到来時刻間隔に対応した到来時間差が不正と判断され、除去される。
【０１００】
例えば、無線周波受信信号列ＳＲＡ、ＳＲＢの間で算出された第１、第２の到来時間差ＤＴａｂ１、ＤＴａｂ２、・・・、ＤＴａｂｎについては、無線周波受信信号列ＳＲＡから抜出したパルス繰返しパターンＰＲに含まれる無線周波受信信号ＳＲａ１、ＳＲａ２、・・・、ＳＲａｎの立上り過渡応答部分ＳＲＰＡａ１、ＳＲＰＡａ２、・・・、ＳＲＰＡａｎと立下り過渡応答部分ＳＲＰＢａ１、ＳＲＰＢａ２、・・・、ＳＲＰＢａｎの各到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・と、無線周波受信信号列ＳＲＢから抜出したパルス繰返しパターンＰＲに含まれる無線周波受信信号ＳＲｂ１、ＳＲｂ２、・・・、ＳＲｂｎの立上り過渡応答部分ＳＲＰＢｂ１、ＳＲＰＢｂ２、・・・、ＳＲＰＢｂｎと立下り過渡応答部分ＳＲＰＢｂ１、ＳＲＰＢｂ２、・・・、ＳＲＰＢｎの到来時刻間隔ＰＲＩＡ、ＰＲＩＢ、ＰＲＩＣ、・・・とが順次比較される。各無線周波受信信号が、同じ無線周波信号源３から放射された無線周波信号ＳＲに対応ている場合には、比較される各到来時刻間隔は、互いに同一となるが、そうでない場合には、比較される各到来時刻間隔は、同一とならず、この同一でない到来時刻間隔に対応する到来時間差が不正と判定され、到来時間差列から除去される。
【０１０１】
到来時間差群の中から、このような不正な到来時間差が除去されることにより、位置決定手段７１では、繰返されるパルス繰返しパターンＰＲのうち、同一の無線周波信号源３からの送信時刻の同一性に対する曖昧さを解消または低減することが可能である。
【０１０２】
実施の形態６では、位置決定手段７１は、不正な到来時間差を削除された残りの到来時間差に基づき、距離範囲ＤＲを算出し、無線周波信号源３の存在する標定区域５を決定する。同一時刻性判定手段７３から出力される複数の到来時間差は、所定時間内で平均化されて平均値とされるか、またはそれらの中間値が選択され、この平均値または中間値に基づき、距離範囲ＤＲが算出され、標定区域５が算出される。
【０１０３】
以上のように、実施の形態６によれば、無線周波受信信号の過渡応答部分が間欠的に繰返され、その繰返しがパルス繰返しパターンである場合に、パルス繰返しパターンに含まれる複数の無線周波受信信号の各過渡応答部分の組合せに対する相互相関処理から到来時間差群を求めることにより、到来時間差の測定を精密に行なうことができる。そのため、従来の立上りが急峻ではない無線周波信号の包絡線の立上り部分に対する閾値を用いて求めた無線周波信号到来時刻を利用する時間差方探を用いた位置標定装置と比較して、位置標定の精度を向上させることが出来る。また、到来時間差群中の不正な到来時間差を除去することで、同一送信時刻の過渡応答部分であるのか否かの曖昧さを解消または低減できる。
【０１０４】
実施の形態６における信号抜出手段４０Ｅと過渡応答部分到来時間差群算出手段５０Ｆおよび位置標定手段７０Ｄは、実施の形態２にも適用することができる。この場合、図１１に示す信号抜出手段４０が信号抜出手段４０Ｅに置き換えられ、図１１に示す時間差算出手段５１が、図１９に示す過渡応答部分到来時間差群算出手段５０Ｆに置き換えられ、また図１１に示す位置標定手段７０Ａが、図１９に示す位置標定手段７０Ｄに置き換えられる。
【０１０５】
実施の形態７．
図２３は、この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態７を示すブロック図である。
【０１０６】
実施の形態７の無線周波信号源の位置標定装置１００Ｇは、実施の形態１の位置標定手段７０Ａに、距離判定手段８０Ｇを組み合わせたものである。その他は、実施の形態１と同じに構成される。
【０１０７】
この実施の形態７において、距離判定手段８０Ｇは、無線周波信号源３の標定区域５、すなわち各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃと無線周波信号源３との距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃを、各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃのそれぞれにおける見通し距離と比較し、各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃと標定区域５との距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃが、各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃの見通し距離以上である距離範囲を除去する。この距離判定手段８０Ｇにより、位置決定手段５１による標定区域５の曖昧さを解消又は低減することができる。
【０１０８】
原理的には、位置決定手段８０Ｇが決定した無線周波信号源３の距離範囲ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃが、各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃの電波水平線以遠だった場合、その無線周波信号源３が放射した電波は実際には各受信局１Ａ、１Ｂ、１Ｃには到達しない。このような位置決定出力は、無線周波受信信号の到来時間差の測定に用いた無線周波受信信号が、同一無線周波信号源３から同一時刻に放射されたものではない場合に得られる不正な値であり、距離判定手段８０Ｇはこのような不正な位置決定出力を除去する。なお、この距離判定手段８０Ｇは、実施の形態１に限らず、他の実施の形態２〜７にも同様にして、組み合わせることができる。
【０１０９】
なお、この発明は上記実施の形態１から７に限定されるものではなく、この発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらをこの発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
この発明による無線周波信号源の位置標定装置は、例えば多数の無線機器が無線周波信号を放射する環境に設置され、特定の無線周波信号を放射する無線周波信号源の位置を標定する用途に使用される。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の全体構成を示す概念図である。
【図２】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態１を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１で使用される無線周波信号および無線周波受信信号を例示する波形図である。
【図４】実施の形態１で使用される無線周波信号および無線周波受信信号を例示する波形図である。
【図５】実施の形態１の信号抜出手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１の時間差算出手段の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１における過渡応答部分を例示する波形図である。
【図８】実施の形態１の時間差算出手段による相互相関特性を例示する特性図である。
【図９】実施の形態１の位置決定手段の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１による標定区域を従来の標定区域と対比して示す説明図である。
【図１１】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態２を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態２の位相抽出手段による位相抽出動作を示す説明図である。
【図１３】実施の形態２による振幅変化と位相変化を例示する特性図である。
【図１４】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態３を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態３における無線周波受信信号列を例示する波形図である。
【図１６】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態４を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態４における無線周波受信信号列を例示する波形図である。
【図１８】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態５を示すブロック図である。
【図１９】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態６を示すブロック図である。
【図２０】実施の形態６における無線周波受信信号列を例示する波形図である。
【図２１】実施の形態６における無線周波受信信号列を例示する波形図である。
【図２２】実施の形態６における無線周波受信信号列を例示する波形図である。
【図２３】この発明による無線周波信号源の位置標定装置の実施の形態７を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ：無線周波信号源の位置標定装置、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ：Ａ／Ｄ変換器、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：情報付与手段、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ：到来時間差測定手段、４０、４０Ｅ：信号抜出手段、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｆ：過渡応答部分到来時間差算出手段、７０Ａ、７０Ｃ、７０Ｄ：位置標定手段、８０Ｇ：距離判定手段。
【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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