(57)【要約】【課題】本発明は、ＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に適したＦＭ波送信源の推定方法を提供することにある。【解決手段】ＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いるＦＭ波送信源の推定方法であって、観測点Ｒと複数の送信源Ｔｎとは、スペクトラム拡散技術を用いてデータ信号の送受信が行われるようになっている。送信源Ｔｎのそれぞれには、ＳＳ送信機が備えられている。ＳＳ送信機では狭帯域変調とＰＮ符号による信号変調が行われる。送信データは送信源Ｔｎを示すコードが入っている。観測点Ｒには、逆拡散／復調装置が備えられている。逆拡散／復調装置では、いずれかの送信源Ｔｎからの広帯域信号を受信すると、受信データに対し送信源Ｔｎと同じＰＮ符号をタイミングを同期させて乗積して逆拡散処理を行い狭帯域信号を得る。次に得られた狭帯域信号を復調して送信データが復号される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震予兆現象観測のためにＶＨＦ帯域電波を観測する観測点の周囲に複数の地震予兆現象観測用ＦＭ波送信源を点在させ、
スペクトラム拡散技術を用いて生成した広帯域信号を前記送信源から送信し、
前記観測点で受信した前記広帯域信号を復号したデータ信号から前記送信源を推定すること
を特徴とするＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法。
【請求項２】
請求項１記載のＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法において、
前記データ信号には、前記送信源を特定するデータが含まれていること
を特徴とするＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法において、
前記複数の送信源は、割り当てられた特定のＰＮ符号を用いた拡散変調により前記広帯域信号を生成し、
前記観測点は、前記送信源毎に異なる前記ＰＮ符号のうち最も相関値の高いＰＮ符号で前記広帯域信号の逆拡散を行い、復調された狭帯域信号をさらに復調してデータを復号すること
を特徴とするＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に適したＦＭ波送信源の推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国では大地震が度々発生する。国民は何時大地震が発生するか漠然と不安を感じながら生活を営んでおり、正確な地震発生予知技術の登場が切望されている。現在、極めて優れた地震発生予知技術として、非特許文献１に開示されたＶＨＦ帯域電波観測による地震予報がある。この地震予報の概要として非特許文献２には「観測点から電波発信局までの距離ｒ(km)と出力Ｐ(kW)からモニター中心点までの距離Ｌ(km)を次の経験式によって算出することができる。(Ｌ／ｒ−１)2 ＝Ｐ／Ｐ0 ・・(式−１)  ただし Ｐ0 ＝27.3(kW)電波発信局から放射された電波がある値に減衰した時に地震前兆に伴う変動が観測されている。従って送信局の出力と送信局からの距離を適当な配置にとることにより、列島各地をモニターすることができる。モニター中心点から半径約150km 程度の円がモニター領域となるが、モニター領域周縁部は明確な境界がある訳では無く徐々に検知能力が減衰する。また送信局と観測点の距離に比例してモニター領域円は増大する。本来は本観測用に専用のＶＨＦ帯周波数の送信局が各地に設置され、複数観測点で観測することが望まれるが、現状は既存の各ＦＭ局電波を使用して観測を実施している。海域では検知能力が極度に減衰する為、モニター領域内に海域がある場合は、検知可能領域は大陸棚(水深200m以浅)付近で限定される。」と記載されている。
【０００３】
【非特許文献１】串田嘉男、串田麗樹、“ＶＨＦ帯域電波観測による地震予報、八ヶ岳南麓天文台”、［online］、［平成１６年２月２２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://yatsugatake-eorc.org/yochi/text.pdf＞
【非特許文献２】“八ヶ岳南麓天文台  観測概要  モニター領域”、  ［online］、［平成１６年２月２２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://yatsugatake-eorc.org/yochi/gaku/04.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように非特許文献１及び２に記載された地震予兆現象観測では、既存のＦＭ放送局から送信されるＶＨＦ帯域電波を利用している。このため、非特許文献１の第３０ページにあるように、「見通し距離以内に、目標局から３ＭＨｚ以内の周波数に放送局がある場合には、観測に障害となる」とある。これは、受信したＶＨＦ帯域電波が何処のＦＭ波送信源から送信されたかを正確に判定する方法がないことが原因であり、このため、ＦＭ波送信源の特定に非常に長い時間がかかってしまうという問題が生じている。また、同一周波数帯域の電波を送信する送信源が複数存在すると、観測点に近い方の送信源の電波が検出され、遠方の局の電波を検出できなくなるため、測定できる時間帯や周波数に制限が生じているという問題もある。
【０００５】
本発明の目的は、ＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に適したＦＭ波送信源の推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、地震予兆現象観測のためにＶＨＦ帯域電波を観測する観測点の周囲に複数の地震予兆現象観測用ＦＭ波送信源を点在させ、スペクトラム拡散技術を用いて生成した広帯域信号を前記送信源から送信し、前記観測点で受信した前記広帯域信号を復号したデータ信号から前記送信源を推定することを特徴とするＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法によって達成される。
【０００７】
上記本発明のＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法において、前記データ信号には、前記送信源を特定するデータが含まれていることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明のＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に用いられるＦＭ波送信源の推定方法において、前記複数の送信源は、割り当てられた特定のＰＮ符号を用いて拡散変調により前記広帯域信号を生成し、前記観測点は、前記送信源毎に異なる前記ＰＮ符号のうち最も相関値の高いＰＮ符号で前記広帯域信号の逆拡散を行い、復調された狭帯域信号をさらに復調してデータを復号することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測において正確にＦＭ波送信源を推定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施の形態によるＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に適したＦＭ波送信源の推定方法について図１を用いて説明する。図１は、観測点（本例では１点）Ｒと観測点Ｒとを囲んで広領域に点在する複数の地震予兆現象観測用ＦＭ波送信源（以下、送信源と略記する）Ｔ１〜Ｔｎ（本例では、ｎ＝７）とを模式的に示している。例えば送信源Ｔ２とＴ７は観測点Ｒからみてほぼ一直線上に並び、送信源Ｔ７は観測点Ｒに極めて近い位置に設けられている。
【００１１】
観測点Ｒと複数の送信源Ｔｎとは、スペクトラム拡散（以下、ＳＳと略記する）技術を用いてデータ信号の送受信が行われるようになっている。送信源Ｔｎのそれぞれには、ＳＳ送信機が備えられている。ＳＳ送信機では２段階の信号変調が行われる。まず、第１段階として、送信データを周波数変調（ＦＳＫ）により所定の搬送周波数に重畳させた狭帯域信号を生成する（１次変調）。次に第２段階として、生成された狭帯域信号に対し送信源Ｔｎ毎に割り当てられた特定の擬似ランダム信号（ＰＮ符号）を乗積して低電力スペクトラム密度の広帯域信号を生成する（２次変調；拡散変調）。この広帯域信号を送信する。送信データの内容は任意であるが、例えば、少なくとも送信源Ｔｎを特定できるコード等が入っていればよい。また、送信時刻を含めるようにしてももちろんよい。
【００１２】
観測点Ｒには、逆拡散／復調装置が備えられている。逆拡散／復調装置では、２段階の信号復調が行われる。いずれかの送信源Ｔｎからの広帯域信号を受信すると、まず、第１段階として、受信データに対し、送信源Ｔｎと同じＰＮ符号をタイミングを同期させて乗積して逆拡散処理を行い狭帯域信号を得る。次に第２段階として、得られた狭帯域信号を復調して送信データが復号される。
【００１３】
逆拡散／復調装置で用いるＰＮ符号が、受信データに使用されたＰＮ符号と同期していないか相関が低い場合には、逆拡散は失敗して狭帯域信号を得ることができない。一方、逆拡散／復調装置で用いるＰＮ符号が、受信データに使用されたＰＮ符号と一致している場合には、タイミングを同期させることにより高い相関が得られると共に逆拡散に成功して狭帯域信号を得ることができる。
【００１４】
逆拡散／復調装置には、送信源Ｔｎ毎に異なるＰＮ符号が全て格納されている。逆拡散／復調装置は、広帯域信号を受信すると、スライディングサーチ等の相関検出手法を用いて、格納してあるＰＮ符号のうち最も相関値の高いＰＮ符号で広帯域信号の逆拡散を行い、次いで狭帯域信号を復調してデータを復号する。相関検出回路としてＳＡＷデバイス（表面弾性波素子）を用いることができる。復号化されたデータを調べることにより受信データの送信源Ｔｎを特定することができる。
【００１５】
本実施の形態によるＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に適したＦＭ波送信源の推定方法によれば、ＰＮ符号の相関を利用するので送信源Ｔｎの推定が自動的に且つ非常に高速に正確に実施できる。本推定方法を用いることにより、同一のＶＨＦ周波数帯を利用して複数の送信源Ｔｎから同時に電波送信しても、観測点Ｒでは、地震予兆現象観測に用いる所望の受信電波が何処の送信源Ｔｎから送信されたのかを即座に見極めることができる。
また、帯域拡散された低電力スペクトラム密度の電波を用いるので、近傍の送信源Ｔｎからの受信波の影響を大幅に低減させることができる。帯域拡散された電波を用いるので、他の同一帯域を用いる放送、通信に影響を殆ど与えずに、地震観測専用の電波帯域を占有するのと同等の効果が得られる。例えば図１に示すように、観測点Ｒの近くに送信源Ｔ７が設置されていても観測点Ｒでは地震予兆現象観測に用いる所望の電波の送信源Ｔｎを即座に推定できるので、地震予兆現象観測の精度向上に寄与することができる。
【００１６】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、本実施の形態では、地震予兆現象観測用の専用の送信源Ｔ１〜Ｔｎを設けているが、本発明はこれに限られない。例えば、既存のＦＭ波放送局から地震予兆現象観測専用電波をＳＳ処理して発信するようにしてもよいし、ニュースや天気予報、あるいは音楽等の通常の商業放送の送信信号にＳＳ処理した地震予兆現象観測専用電波を重畳させて送信してももちろんよい。この場合には、新たな送信所の設置にかかるコストを抑えることができる。
【００１７】
上記実施の形態では、ＳＳ信号は、地震予兆現象観測をする際に送信源Ｔｎを特定するために用いているが、本発明はこれに限らず、電離層の状態変化に基づく地震予兆現象観測信号としても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態によるＶＨＦ帯域電波観測による地震予兆現象観測に適したＦＭ波送信源の推定方法について説明する図である。
【符号の説明】
【００１９】
Ｒ  観測点
Ｔ１〜Ｔｎ  送信源
【図１】
2005249450.tif 000003