(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数依存性の低い振幅利得関数を有し、指向方向の異なる８の字指向性を有する複数のアンテナと、
一定値である振幅利得関数を有するオムニアンテナと、
前記複数のアンテナおよび前記オムニアンテナからの信号をそれぞれ受信する受信機と、
前記受信機の出力信号に基づいて相関行列を計算する相関行列計算手段と、
前記相関行列計算手段で得られた前記相関行列の固有値分解を行う固有値分解手段と、
前記複数のアンテナおよび前記オムニアンテナのそれぞれの振幅利得関数から得られる、入射方向にのみ依存した応答ベクトルがあらかじめ記憶されたメモリと、
前記固有値分解手段から得られる固有値および固有ベクトルと、前記メモリから読み出される応答ベクトルとを用いて方位評価関数を算出する方位評価関数計算手段と、
前記方位評価関数計算手段で算出された方位評価関数から電波の到来方向を検出する電波方向検出手段と
を備えたことを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電波方向探知装置において、
前記複数のアンテナの任意の２つのアンテナからの受信信号に基づいて、一方のアンテナからの受信信号を実数部とし、他方のアンテナからの受信信号を正および負の虚数部とし、正の虚数部および負の虚数部を有する２つの複素信号を生成する複素信号生成手段をさらに備え、
前記相関行列計算手段は、上記複素信号生成手段で生成された前記２つの複素信号と、前記オムニアンテナの受信機の出力信号とから相関行列を計算する
ことを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電波方向探知装置において、
前記相関行列計算手段は、前記２つの複素信号と、前記オムニアンテナの受信機の出力信号と、さらに前記複数のアンテナの前記任意の２つのアンテナ以外からの受信信号とに基づいて相関行列を計算する
ことを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電波方向探知装置において、
前記複数のアンテナは、アドコックアンテナであることを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電波方向探知装置において、
前記複数のアンテナは、アンテナパターンが２つの指向方向を有する８の字指向性や、アンテナパターンが４つの指向方向を有するクローバー型またはそれよりも多くの偶数の指向方向を有し、前記アンテナパターンの周波数依存性が低いことを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項６】
請求項５項に記載の電波方向探知装置において、
前記複数のアンテナは、周波数依存性が低い異なるアンテナパターンを有するアンテナを組み合わせて構成されることを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項７】
周波数依存性の低い振幅利得関数を有し、指向方向の異なる単向性を有する複数のアンテナと、
一定値である振幅利得関数を有するオムニアンテナと、
前記複数のアンテナおよび前記オムニアンテナからの信号をそれぞれ受信する受信機と、
前記複数のアンテナからの受信信号および前記オムニアンテナからの受信信号に基づいて、前記複数のアンテナからの受信信号のそれぞれから前記オムニアンテナからの受信信号を減算する減算器と、
前記減算器で生成された信号と、前記オムニアンテナの受信機の出力信号とから相関行列を計算する相関行列計算手段と、
前記相関行列計算手段で得られた前記相関行列の固有値分解を行う固有値分解手段と、
前記複数のアンテナおよび前記オムニアンテナのそれぞれの振幅利得関数から得られる、入射方向にのみ依存した応答ベクトルがあらかじめ記憶されたメモリと、
前記固有値分解手段から得られる固有値および固有ベクトルと、前記メモリから読み出される応答ベクトルとを用いて方位評価関数を算出する方位評価関数計算手段と、
前記方位評価関数計算手段で算出された方位評価関数から電波の到来方向を検出する電波方向検出手段と
を備えたことを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電波方向探知装置において、
前記複数のアンテナは、カージオイド特性を有するカージオイドアンテナであることを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電波方向探知装置において、
前記複数のアンテナは、指向面に対して垂直に配列されていることを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電波方向探知装置において、
前記方位評価関数計算手段は、前記固有値分解手段の出力から最小となる固有値に対応する固有ベクトルを選択し、選択した前記固有ベクトルと前記メモリから読み出される応答ベクトルとの内積演算を行うことにより方位評価関数を算出することを特徴とする電波方向探知装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電波方向探知装置において、
前記方位評価関数計算手段は、前記固有値分解手段の出力から雑音に対応する固有値を推定し、推定した前記固有値に対応する固有ベクトルを選択し、選択した前記固有ベクトルと前記メモリから呼び出される応答ベクトルとの内積演算を行い、複数の前記固有ベクトルに対する内積値の平均処理または自乗平均処理を行うことにより方位評価関数を算出することを特徴とする電波方向探知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の電波方向探知装置としては、次のものがある。まず、複数の素子アンテナで受信した受信信号から相関行列を算出する。さらに、相関行列の雑音に対応する固有ベクトルと入射方向に対応するステアリングベクトル（受信位相状態を示すベクトル）とが直交することを利用して、固有ベクトルとの内積が最小となるステアリングベクトルを探索することにより、電波の入射方向を推定する（例えば、非特許文献１参照）。
【０００２】
【非特許文献１】「R. O. Schmidt, “Multiple emitter location and signal parameter estimation,” IEEE Trans. Antennas and Propag., vol.AP-34,no.3,pp.276-280, March1986」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。従来の電波方向探知装置は、電波の受信位相状態を利用するものであるが、電波の周波数に応じて受信位相状態が異なるので、電波の周波数も計測する必要がある。このため、広い周波数範囲を観測するために、多くのステアリングベクトルを格納する必要があり、また、周波数が異なる複数の到来波の方向探知を行うことができないという課題があった。また、入射波が広帯域である場合には、測定精度が低下する課題があった。
【０００４】
本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、周波数計測の必要なしに、また周波数に応じた応答ベクトルを格納する必要なしに、周波数が異なる複数の到来波および広帯域な到来波の入射方向推定が可能な電波方向探知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】
【０００５】
本発明に係る電波方向探知装置は、周波数依存性の低い振幅利得関数を有し、指向方向の異なる８の字指向性を有する複数のアンテナと、一定値である振幅利得関数を有するオムニアンテナと、複数のアンテナおよびオムニアンテナからの信号をそれぞれ受信する受信機と、受信機の出力信号に基づいて相関行列を計算する相関行列計算手段と、相関行列計算手段で得られた相関行列の固有値分解を行う固有値分解手段と、複数のアンテナおよびオムニアンテナのそれぞれの振幅利得関数から得られる入射方向にのみ依存した応答ベクトルがあらかじめ記憶されたメモリと、固有値分解手段から得られる固有値および固有ベクトルと、メモリから読み出される応答ベクトルとを用いて方位評価関数を算出する方位評価関数計算手段と、方位評価関数計算手段で算出された方位評価関数から電波の到来方向を検出する電波方向検出手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、振幅利得関数の周波数依存性が低く指向方向が異なる複数のアンテナ（例えば、アドコックアンテナや微小ダイポールアンテナ）およびオムニアンテナの振幅利得関数から得られる応答ベクトルを利用することで、周波数計測の必要なしに、また周波数に応じた応答ベクトルを格納する必要なしに、周波数が異なる複数の到来波および広帯域な到来波の入射方向推定が可能な電波方向探知装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の電波方向探知装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における電波方向探知装置の構成図である。図１におけるアンテナは、指向方向が９０度だけ異なるアンテナ１、２と、オムニアンテナ３とで構成されている。アンテナ１、２、およびオムニアンテナ３には、それぞれ受信機４が接続されている。
【０００９】
相関行列計算手段５は、それぞれの受信機４からの受信信号に基づいて相関行列を計算する。固有値分解手段６は、相関行列計算手段５で計算された相関行列の固有値分解を行う。メモリ７は、入射方向に応じた応答ベクトルがあらかじめ格納されている記憶部である。
【００１０】
方位評価関数計算手段８は、固有値分解手段６で得られた固有ベクトルと、メモリ７に格納された応答ベクトルとの内積演算により方位評価関数を計算する。さらに、電波方向検出手段９は、方位評価関数計算手段８で計算された方位評価関数に基づいて、電波の方向を検出する。
【００１１】
図２は、本発明の実施の形態１における電波方向の座標系を示した図である。図２に示すように、ｘｙ座標系において到来方向θを規定する。アンテナ１、２は、８の字指向性を有し、次式（１）（２）に示すように、それぞれの振幅利得関数ｇ１（θ）、ｇ２（θ）が正弦波形を持っているものとする。また、これらのアンテナパターンの周波数依存性は、十分小さいものとする。さらに、オムニアンテナ３の振幅利得関数ｇ３（θ）は、下式（３）とする。
【００１２】
【数１】
0004810163.tif 000002
【００１３】
図３は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ１、２およびオムニアンテナ３のアンテナパターンを示した図であり、上式（１）〜（３）の関係をグラフ化したものである。
【００１４】
このように、振幅利得関数ｇ１（θ）、ｇ２（θ）が正弦波形となる８の字指向性を有するアンテナとしては、アドコックアンテナや微小ダイポールアンテナがあり、周波数依存性が低い特徴がある。入射波ｋの到来角度をθｋ、時間波形をｓｋ（ｔ）とする。このとき、各アンテナｍの受信信号ｘｍ（ｔ）は、次式（４）〜（６）のようになる。ここで、ｍは、ｍ＝１、２、３であり、ｍ＝１、２はアンテナ１、２に対応し、ｍ＝３はオムニアンテナ３に対応するものとする。
【００１５】
【数２】
0004810163.tif 000003
【００１６】
ここで、ｔは、時間を表す因子であり、ｎｍ（ｔ）は、アンテナｍの受信機雑音であり、電力は全て等しくｐｎとする。
【００１７】
次に、相関行列計算手段５は、受信機４から出力される受信信号で構成される次式（７）に示すベクトルＸを用いて、式(８)のように相関行列Ｒを求める。
【００１８】
【数３】
0004810163.tif 000004
【００１９】
ここで、式（８）におけるＥ［］は、時間に関する平均処理を示し、肩字のＨは、複素共役転置を示す。次に、固有値分解手段６は、相関行列計算手段５によって算出された相関行列Ｒの固有値分解を行う。
【００２０】
相関行列Ｒは、複素共役転置対称行列（エルミート行列）であって、この行列の固有値は実数であり、また、各固有ベクトルは、直交する性質がある。固有値は、入射波に対応するものはそれだけ大きくなる性質があり、雑音成分だけに対応する固有値は、小さくなる。そこで、相関行列Ｒの３つの固有値のうち、最小となるものを雑音に対応する固有値とし、これに対応する固有ベクトルＶ０を抽出する。
【００２１】
各固有ベクトルが直交する性質から、入射波の入射方向に対応する応答ベクトルと、雑音に対応する固有ベクトルとは直交する。応答ベクトルａ（θ）は、式(１)〜式(３)の各入射波信号の係数を用いて、次式（９）で与えられるものである。
【００２２】
【数４】
0004810163.tif 000005
【００２３】
式(９)で与えられる入射方向に応じた応答ベクトルａ（θ）は、メモリ７にあらかじめ保存しておく。上述のようにアドコックアンテナの振幅利得関数を応答ベクトルとする場合には、従来、特徴量として用いていた受信位相差とは異なり、周波数依存性が低いので、周波数毎にメモリを持つ必要がない。さらに、周波数を推定する必要がないので構成が簡易である利点がある。また、広帯域波や、周波数が異なる複数の入射波に対しても、入射方向だけに依存するベクトルなので有効である。
【００２４】
次に、方位評価関数計算手段８は、先に求めた雑音に対応する固有ベクトルＶ０と、測定する角度方向θに対応する応答ベクトルａ（θ）との内積を計算し、下式（１０）の方位評価関数ｅ（θ）を導出する。前述したように、この方位評価関数ｅ（θ）の分母は、入射方向に対応する応答ベクトルａ（θ）が選ばれた場合に０となるので、急峻なピークが現れることになる。
【００２５】
【数５】
0004810163.tif 000006
【００２６】
図４は、本発明の実施の形態１における方位評価関数の一例を示したものであり、２波の入射波が６０［°］および１００［°］から入射する場合の、方位評価関数を示したものである。横軸は、角度θ、縦軸は、方位評価関数ｅ（θ）である。この図から、入射角と一致する６０［°］および１００［°］の方向に急峻なピークが得られていることが分かる。電波方向検出手段９は、このようなピークを検出して電波方向を出力する。
【００２７】
方位評価関数計算手段８は、固有値のうち最小となるものを雑音に対応する固有ベクトルとして選択したが、入射波数が自由度の数よりも２つ以上小さい場合には、雑音に対応する固有値および固有ベクトルは、複数存在する。上述の例では、例えば、自由度の数（＝アンテナの数）は３であり、入射波数が１の場合には、雑音に対応する固有ベクトルは、２つ存在することになる。
【００２８】
雑音に対応する固有値は、あらかじめ雑音電力を測定しておくことで知ることができ、これよりも大きな値を持つ固有値の数が入射波数として推定できる。入射波数の数をＫ、自由度の数をＭとするとき、雑音に対応する固有ベクトルをＶｉ（ｉ＝１、．．．、Ｍ−Ｋ）として方位評価関数を次式（１１）のように求めてもよい。
【００２９】
【数６】
0004810163.tif 000007
【００３０】
このような方位評価関数を用いると、最小の固有ベクトルだけを用いるよりも方位評価関数のピークの精度が高まる効果がある。本発明では、方位評価関数を式(１１)のような式に従って求めてもよい。
【００３１】
また、本発明では、受信位相差を利用しないため、アンテナ配置に依存しない利点があるが、空間的な広がりを持つと、平面波の到来方向の一意性がなくなるので、各アンテナは、図１に示すように指向面に対して垂直に配置するのがよい。
【００３２】
実施の形態１によれば、周波数依存性の低い振幅利得関数を有し、指向方向の異なる８の字指向性を有する２つのアンテナおよびオムニアンテナを備え、これら受信信号の相関行列の固有ベクトルと、振幅利得関数から得られる応答ベクトルとの内積から方位評価関数を算出し、電波の入射方向を推定することにより、複数の入射波が広帯域である場合や、周波数が大きく異なる場合にも有効に電波方向探知を行うことができる。
【００３３】
さらに、周波数計測の必要がなく、格納する応答ベクトルも周波数ごとに持つ必要がないので、構成が簡単となる。
【００３４】
なお、上述の説明においては、２つのアンテナ１、２を用いた場合について説明したが、３つ以上の複数のアンテナを用いた場合には、自由度を増加させることができ、より多くの入射波の電波方向探知が可能となる。
【００３５】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２における電波方向探知装置の構成図である。実施の形態１における図１の構成の電波方向探知装置と比較すると、図５の構成の電波方向探知装置は、新たに複素信号生成手段１０を備えている点が異なる。
【００３６】
図５における複素信号生成手段１０は、虚数ｊを乗じる乗算手段１１と、加算器１２および減算器１３を備えている。図５に示した構成を有することにより、複素信号生成手段１０は、異なる指向性を有するアンテナ１、２のうちの１つのアンテナの受信信号を実部、もう１つのアンテナの受信信号を正負の虚部とする複素信号を生成することとなる。
【００３７】
なお、複素信号生成手段１０は、選択するアンテナを切り替えてもよい。すなわち、実部と虚部が入れ替わるように選択してもよい。
【００３８】
アンテナ１、２、およびオムニアンテナ３の振幅利得関数は、式(１)〜(３)で与えられるものとする。このとき、複素信号生成手段１０で得られる２つの信号ｙ１（ｔ）、ｙ２（ｔ）は、下式(１２)、(１３)のように与えられる。また、ｙ３（ｔ）は、式(６)と同様に、オムニアンテナの受信信号に√２を乗じて、下式(１４)のように与えられるものとする。これは、各信号の受信機雑音電力をほぼ等しくするためである。
【００３９】
【数７】
0004810163.tif 000008
【００４０】
次に、相関行列計算手段５は、信号ｙｍ（ｔ）（ｍは、ｍ＝１、２、３）で構成される次式（１５）に示すベクトルＹを用いて、下式(１６)のように相関行列Ｒを求める。
【００４１】
【数８】
0004810163.tif 000009
【００４２】
式(１６)で得られた相関行列Ｒに対して、実施の形態１と同様に固有値分解手段６により固有値分解を行い、最小固有値に対応する固有ベクトルを雑音に対応する固有ベクトルＶ０として抽出する。応答ベクトルとしては、次式（１７）に示す値があらかじめメモリ７に格納されている。
【００４３】
【数９】
0004810163.tif 000010
【００４４】
方位評価関数計算手段８は、先に求めた雑音に対応する固有ベクトルと、測定する角度方向θに対応する応答ベクトルａ（θ）との内積から、下式（１８）により方位評価関数ｅ（θ）を導出する。
【００４５】
【数１０】
0004810163.tif 000011
【００４６】
この方位評価関数ｅ（θ）の分母は、入射方向に対応する応答ベクトルａ（θ）が選ばれた場合に０となるので、急峻なピークが現れる。このピークの方向を電波方向検出手段９にて検出することで、電波の入射方向を推定することができる。
【００４７】
本実施の形態２では、合成信号ｙｍ（ｔ）を算出するときに合成係数を変えて、たとえば、次式（１９）、（２０）のように生成することで、自由度を増やすことができる。
【００４８】
【数１１】
0004810163.tif 000012
【００４９】
また、合成信号と実施の形態１で示した受信信号ｘｍ（ｔ）の両方を用いて相関行列Ｒを求めることでも自由度を増加させることができる。
【００５０】
自由度の増加が可能なため、実施の形態１と同様に、本実施の形態２においても、自由度に余裕がある場合には、複数の雑音に対応する固有ベクトルを用いて方位評価関数を求めてもよい。すなわち、入射波数の数をＫ、自由度の数をＭとして、雑音に対応する固有ベクトルをＶｉ（ｉ＝１、．．．、Ｍ−Ｋ）として方位評価関数を、次式（２１）のように求めてもよい。
【００５１】
【数１２】
0004810163.tif 000013
【００５２】
実施の形態２によれば、周波数依存性の低い振幅利得関数を有し、指向方向の異なる８の字指向性を有する２つのアンテナとオムニアンテナを備え、これら受信信号から生成される複素信号を用いて相関行列を計算し、相関行列の固有ベクトルと、振幅利得関数から得られる応答ベクトルとの内積から方位評価関数を算出し、電波の入射方向を推定するので、複数の入射波が広帯域である場合や、周波数が大きく異なる場合にも有効に電波方向探知を行うことができる。
【００５３】
さらに、周波数計測の必要がなく、応答ベクトルも周波数ごとに格納する必要がないので、構成が簡単となる効果がある。
【００５４】
なお、上述の説明においては、２つのアンテナ１、２を用いた場合について説明したが、３つ以上の複数のアンテナを用いた場合には、その中から任意の２つのアンテナを選択して複素信号を生成することにより、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
さらに、３つ以上の複数のアンテナを用いた場合には、相関行列計算手段は、任意に選択した２つのアンテナによる複素信号に基づいた相関行列と、任意に選択した２つのアンテナ以外の受信信号に基づいた相関行列とを算出できる。これにより、実施の形態１と２の両方の方法に基づいて、到来電波の検出が可能となる。
【００５６】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３における電波方向探知装置の構成図である。実施の形態２における図５の構成の電波方向探知装置と比較すると、図６の構成の電波方向探知装置は、アンテナとして単向性を有するカージオイドアンテナ２１、２２を用いるとともに、複素信号生成手段１０の代わりに２つの減算器１３を備えている点が異なる。
【００５７】
本実施の形態３では、実施の形態１で示した８の字指向性を有する例えばアドコックアンテナに代えて、カージオイド特性を有するカージオイドアンテナ２１、２２を２つのアンテナとして用いる。ここで、カージオイドアンテナ２１、２２は、９０度だけ指向方向が異なるカージオイド特性を有する単向性のアンテナである。カージオイドアンテナ２１、２２およびオムニアンテナ３は、次式（２２）〜（２４）に示すような指向性を有し、アドコックアンテナと同様に周波数依存性が低い性質がある。
【００５８】
【数１３】
0004810163.tif 000014
【００５９】
図７は、本発明の実施の形態３におけるカージオイドアンテナ２１、２２およびオムニアンテナ３のアンテナパターンを示した図であり、上式（２２）〜（２４）の関係をグラフ化したものである。
【００６０】
図６に示すように、減算器１３を用いて、アンテナ＃１（カージオイドアンテナ２１に相当）およびアンテナ＃２（カージオイドアンテナ２２に相当）からアンテナ＃３（オムニアンテナ３に相当）の受信信号を減算することで、アドコックアンテナと同様に、正弦波形のパターンを持つアンテナで受信した場合と同様な受信信号を得ることができる。
【００６１】
この減算後の信号およびアンテナ＃３の受信信号ｘ３（ｔ）より、相関行列Ｒを算出し、実施の形態１と同様な処理をすることで広帯域な方向探知を行うことができる。
【００６２】
実施の形態３によれば、周波数依存性の低い振幅利得関数を有する２つの単向性を有するカージオイドアンテナとオムニアンテナを備え、２つのカージオイドアンテナからオムニアンテナの受信信号を減算した信号と、オムニアンテナの受信信号を用いて相関行列を計算し、相関行列の固有ベクトルと、振幅利得関数から得られる応答ベクトルの内積から方位評価関数を算出し、電波の入射方向を推定するので、複数の入射波が広帯域である場合や、周波数が大きく異なる場合にも有効に電波方向探知を行うことができる。
【００６３】
さらに、周波数計測の必要がなく、応答ベクトルも周波数ごとに格納する必要がないので、構成が簡単となる。
【００６４】
なお、上述の説明においては、２つのカージオイドアンテナ２１、２２を用いた場合について説明したが、３つ以上の複数のアンテナを用いた場合には、自由度を増加させることができ、より多くの入射波の電波方向探知が可能となる。
【００６５】
実施の形態４．
実施の形態１では、アンテナの振幅利得関数が正弦波形を持つアドコックアンテナを例に説明した。本実施の形態４では、その他の振幅利得関数を有するアンテナを用いた電波方向探知について説明する。
【００６６】
上述の実施の形態１〜３で説明したように、本発明では、電波方向探知を行うために、周波数依存性が低いアンテナパターンを利用している。そこで、各アンテナｍのアンテナパターンｇｍ（θ）が異なり、次式（２５）に示す条件を満たせば、同様の原理で、電波方向探知を実現することができる。
【００６７】
【数１４】
0004810163.tif 000015
【００６８】
ここで、Ｒａ（ｉ、ｊ）は、アンテナパターンの相関であり、異なるアンテナパターン同士の相関が０であると、測角精度などの面で最もよい。このようなアンテナパターンを有するものとして、例えば、ｎを偶数として、次式（２６）に示すようなｇ１（θ）のパターンを有するアンテナが可能である。
【００６９】
【数１５】
0004810163.tif 000016
【００７０】
図８は、本発明の実施の形態４におけるアンテナパターンを示した図であり、ｎ＝２の場合の２つのアンテナパターンと、オムニアンテナのアンテナパターンを示したものである。このようなクローバー型のアンテナパターンを有するアンテナは、周波数依存性が低いので本発明に利用することができ、同様に広帯域な電波方向探知を行うことができる。
【００７１】
さらに、他の周波数依存性の低いパターンを有するアンテナを組み合わせて用いることで、自由度を増加させることができ、より多くの入射波の電波方向探知が可能となる。
【００７２】
実施の形態４によれば、周波数依存性の低い振幅利得関数を有し、各アンテナのアンテナパターンの相関が小さい複数のアンテナを用い、これらアンテナの受信信号を用いて相関行列を計算し、相関行列の固有ベクトルと、振幅利得関数から得られる応答ベクトルの内積から方位評価関数を算出し、電波の入射方向を推定するので、複数の入射波が広帯域である場合や、周波数が大きく異なる場合にも有効に電波方向探知を行うことができる。
【００７３】
さらに、周波数計測の必要がなく、応答ベクトルも周波数ごとに格納する必要がないので、構成が簡単となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１における電波方向探知装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における電波方向の座標系を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるアンテナおよびオムニアンテナのアンテナパターンを示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１における方位評価関数の一例を示したものである。
【図５】本発明の実施の形態２における電波方向探知装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３における電波方向探知装置の構成図である。
【図７】本発明の実施の形態３におけるカージオイドアンテナおよびオムニアンテナのアンテナパターンを示した図である。
【図８】本発明の実施の形態４におけるアンテナパターンを示した図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、２  アンテナ、３  オムニアンテナ、４  受信機、５  相関行列計算手段、６  固有値分解手段、７  メモリ、８  方位評価関数計算手段、９  電波方向検出手段。１０  複素信号生成手段、１１  乗算手段、１２  加算器、１３  減算器、２１、２２  カージオイドアンテナ。
【図１】
0004810163.tif 000017
【図２】
0004810163.tif 000018
【図３】
0004810163.tif 000019
【図４】
0004810163.tif 000020
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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