(57)【要約】【課題】  センサアレイの応答誤差がある場合、干渉信号の除去が必要ないほど強い所望信号に対し、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じた適応整相結果を後段に出力しないようにする。【解決手段】  開示される適応整相装置は、１次ビームｄ（ｋ）及び０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）に基づき、今回算出しようとするフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を使用した適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しないと判定した場合にはＲＥＳ＝０を、劣化すると判定した場合にはＲＥＳ＝１を出力する劣化判定器５と、ＲＥＳ＝０が供給された場合今回算出したフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を使用した適応整相結果ε（ｋ）を選択して今回の適応整相結果として出力し、ＲＥＳ＝１が供給された場合１次ビームｄ（ｋ）を選択して今回の適応整相結果として出力するセレクタ６とを備えている。【選択図】        図１
2005351673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサで構成されるセンサアレイで受信された信号を用いて整相方位に最大感度を有する１次ビームと前記整相方位に零感度を有する複数の０次ビームとを生成し、前記複数の０次ビームの適応フィルタにおけるフィルタリング結果を前記１次ビームから減算して適応整相結果を得ることにより前記整相方位以外の方位から到来する信号を適応的に除去する適応整相装置において、
前記１次ビーム及び前記複数の０次ビームに基づいて、今回算出しようとする前記適応フィルタのフィルタ係数を使用した前記適応整相結果における所望信号が劣化するか否かを判定し、前記所望信号が劣化しないと判定した場合には第１の信号を、前記所望信号が劣化すると判定した場合には第２の信号を出力する劣化判定器と、
前記第１の信号が供給された場合には今回算出した前記フィルタ係数を使用した前記適応整相結果を選択して今回の前記適応整相結果として出力し、前記第２の信号が供給された場合には前記１次ビームを選択して今回の前記適応整相結果として出力するセレクタと
を備えていることを特徴とする適応整相装置。
【請求項２】
前記適応フィルタは、前記第１の信号が供給された場合には前記１次ビーム及び前記複数の０次ビームに基づいて算出された前記フィルタ係数を使用し、前記第２の信号が供給された場合には予め記憶された前記フィルタ係数の初期値を使用することを特徴とする請求項１記載の適応整相装置。
【請求項３】
前記適応フィルタは、前回算出して内部に記憶しておいた前記フィルタ係数を使用するとともに、前記複数の０次ビームと前記適応整相結果とに基づいて前記フィルタ係数の更新処理を行い、更新した前記フィルタ係数を次の時刻の前記フィルタ係数として内部に記憶することを特徴とする請求項１記載の適応整相装置。
【請求項４】
複数のセンサで構成されるセンサアレイで受信された信号を用いて整相方位に最大感度を有する１次ビームと前記整相方位に零感度を有する複数の０次ビームとを生成し、前記複数の０次ビームの適応フィルタにおけるフィルタリング結果を前記１次ビームから減算して適応整相結果を得ることにより前記整相方位以外の方位から到来する信号を適応的に除去する適応整相装置において、
前記１次ビーム及び前記複数の０次ビームに基づいて、今回算出しようとする前記適応フィルタのフィルタ係数を使用した前記適応整相結果における所望信号が劣化するか否かを判定し、前記所望信号が劣化しないと判定した場合には第１の信号を、前記所望信号が劣化すると判定した場合には第２の信号を出力する劣化判定器を備え、
前記適応フィルタは、前記第１の信号が供給された場合には前記１次ビーム及び前記複数の０次ビームに基づいて算出された前記フィルタ係数を使用し、前記第２の信号が供給された場合には予め記憶された前記フィルタ係数の初期値を使用することを特徴とする適応整相装置。
【請求項５】
前記適応フィルタは、前記第２の信号が供給された場合には前記フィルタ係数の初期値又は、前記所望信号が劣化しない最も近い過去の前記フィルタ係数を使用することを特徴とする請求項２又は４記載の適応整相装置。
【請求項６】
複数のセンサで構成されるセンサアレイで受信された信号を用いて整相方位に最大感度を有する１次ビームと前記整相方位に零感度を有する複数の０次ビームとを生成し、前記複数の０次ビームの適応フィルタにおけるフィルタリング結果を前記１次ビームから減算して適応整相結果を得ることにより前記整相方位以外の方位から到来する信号を適応的に除去する適応整相装置において、
前記１次ビーム及び前記複数の０次ビームに基づいて、今回算出しようとする前記適応フィルタのフィルタ係数を使用した前記適応整相結果における所望信号が劣化するか否かを判定する劣化判定器を備え、
前記適応フィルタは、現時刻において今回算出しようとする前記フィルタ係数を次の時刻で使用して得られる前記適応整相結果における前記所望信号が劣化しないと前記劣化判定器で判定された場合には、前回算出して内部に記憶しておいた前記フィルタ係数を使用するとともに、前記複数の０次ビームと前記適応整相結果とに基づいて前記フィルタ係数の更新処理を行い、更新した前記フィルタ係数を次の時刻の前記フィルタ係数として内部に記憶し、現時刻において今回算出しようとする前記フィルタ係数を次の時刻で使用して得られる前記適応整相結果における前記所望信号が劣化すると前記劣化判定器で判定された場合には、前回算出して内部に記憶しておいた前記フィルタ係数を使用するとともに、前記フィルタ係数を前記フィルタ係数の初期値で初期化して内部に記憶することを特徴とする適応整相装置。
【請求項７】
前記適応フィルタは、現時刻において今回算出しようとする前記フィルタ係数を次の時刻で使用して得られる前記適応整相結果における前記所望信号が劣化すると前記劣化判定器で判定された場合には、前回算出して内部に記憶しておいた前記フィルタ係数ごとに、当該フィルタ係数又は当該フィルタ係数の初期値のいずれかを個別に選択して内部に記憶することを特徴とする請求項６記載の適応整相装置。
【請求項８】
前記適応フィルタは、現時刻において今回算出しようとする前記フィルタ係数を次の時刻で使用して得られる前記適応整相結果における前記所望信号が劣化すると前記劣化判定器で判定された場合には、前回算出して内部に記憶しておいた前記フィルタ係数を使用するとともに、前記フィルタ係数を更新せずに、次の時刻において、内部に記憶しておいた前記フィルタ係数を使用することを特徴とする請求項６記載の適応整相装置。
【請求項９】
前記適応フィルタは、現時刻において今回算出しようとする前記フィルタ係数を次の時刻で使用して得られる前記適応整相結果における前記所望信号が劣化すると前記劣化判定器で判定された場合には、前回算出して内部に記憶しておいた前記フィルタ係数ごとに更新するか否かを個別に制御することを特徴とする請求項８記載の適応整相装置。
【請求項１０】
前記劣化判定器は、前記複数の０次ビームのそれぞれの自乗値の和の第１の時間平均値と、前記１次ビームの自乗値の第２の時間平均値とを算出し、前記第１及び第２の時間平均値に基づいて、前記所望信号が劣化するか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の適応整相装置。
【請求項１１】
前記劣化判定器は、前記複数の０次ビームのそれぞれの自乗値の複数の第１の時間平均値と、前記１次ビームの自乗値の第２の時間平均値とを算出し、前記複数の第１の時間平均値及び前記第２の時間平均値に基づいて、前記所望信号が劣化するか否かをそれぞれ一次判定し、複数の一次判定結果に基づいて、前記所望信号が劣化するか否かを総合的に判定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の適応整相装置。
【請求項１２】
前記劣化判定器は、前記複数の一次判定結果に対して重み付けした後に前記所望信号が劣化するか否かを総合的に判定することを特徴とする請求項１１記載の適応整相装置。
【請求項１３】
前記劣化判定器は、前記複数の一次判定結果に対して組み合わせを考慮して前記所望信号が劣化するか否かを総合的に判定することを特徴とする請求項１１記載の適応整相装置。
【請求項１４】
前記劣化判定器は、前記第１の時間平均値、前記複数の第１の時間平均値、前記第２の時間平均値を、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均処理を実施して求めることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の適応整相装置。
【請求項１５】
前記劣化判定器は、前記第１の時間平均値、前記複数の第１の時間平均値、前記第２の時間平均値を、指定された積分時間に相当する時間を時定数とする指数積分処理を実施して求めることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の適応整相装置。
【請求項１６】
コンピュータに請求項１乃至１５のいずれか１に記載の機能を実現させるための適応整相プログラム。
【請求項１７】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の適応整相装置を、周波数領域で実現した場合の複数の周波数ビンに対応して複数段並列に設けたことを特徴とする適応整相システム。
【請求項１８】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の適応整相装置を、複数の整相方位に対応して複数段並列に設けたことを特徴とする適応整相システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ソーナー等で目標の方位推定等を行うために、直線又は円周上等に配置された複数の音響センサで受信された音響信号（音波）から干渉波を適応的に除去することにより目標信号のみを抽出する適応整相装置、そのプログラム及び適応整相システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の適応整相方法は、複数の音響センサで構成されるセンサアレイで受信された音響信号（音波）の複素周波数領域信号を用いて、整相方位に最大感度を有する１次ビームと、整相方位に零感度を有する０次ビームとを生成している。次に、０次ビームの自己相関マトリクスの時間平均の逆行列と、１次ビームと０次ビームとの相互相関ベクトルの時間平均とをそれぞれ算出して、上記逆行列及び上記相互相関ベクトルの時間平均に基づいて適応フィルタのフィルタ係数を算出している。そして、これらのフィルタ係数に基づいて、１次ビームから０次ビームの適応フィルタ出力を減算することにより、整相方位以外の方位から到来する信号を適応的に除去している。
【０００３】
この適応整相方法では、算出された逆行列の精度が許容範囲内に収まるか否かを判定して、逆行列の算出精度が許容範囲内に収まっていた場合には、逆行列を用いて算出されたフィルタ係数を用いて適応的な除去を行い、逆行列の算出精度が許容範囲から外れていた場合には、逆行列を用いて算出されたフィルタ係数を用いない（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３２８４９号公報（請求項１，［００５８］〜［００９８］、図３，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した従来の適応整相方法では、センサアレイを構成する各音響センサの位置誤差、各音響センサの出力信号の振幅や位相のバラツキ、音響センサのいずれかの故障等が原因で、センサアレイの応答に誤差が発生する。各音響センサの出力信号の振幅や位相のバラツキは、各音響センサの個体差が原因で生じる他、例えば、平板等のプラットフォーム上に音響センサが取り付けられており、このプラットフォームの厚みや材質等が均一でない場合には、各音響センサに直接到来する信号と、プラットフォームから反射した信号との干渉状況が各音響センサで異なることが原因で生じる場合がある。
【０００６】
センサアレイを用いた適応整相装置では、到来する信号が平面波であると仮定し、所望の方位（整相方位）から各音響センサに到来する信号が、音響中心（例えば、センサアレイの中心の位置）に到来する時刻と一致するように、遅延量（周波数空間では位相量）を補償している。１次ビームの場合、補償した各音響センサの受信信号を加算することにより、所望の方位に最大感度（センサアレイの応答が最大となる）を有するようなビームパターン（センサアレイの応答の方位特性）を生成している。
【０００７】
一方、０次ビームの場合、補償した各音響センサの受信信号を加算する場合に、例えばすべての音響センサの受信信号の半分に＋１を乗算し、受信信号の残りの半分に−１を乗算した後にすべてを加算することにより、所望の方位の感度が零となるビームパターンを生成している。このとき、音響センサに位置誤差がある場合、所望方位から到来した信号に対し、各音響センサで補償する位相量と、実際に各音響センサに到来した信号と音響中心に到来する信号との位相差が異なってしまう。
【０００８】
このように位相補償結果に誤差を有する各音響センサの位相補償結果に基づいて１次ビームを生成すると、所望の方位が最大感度とならなくなったり、ビームパターンが変形したりする。一方、０次ビームを生成すると、所望の方位の感度が零とならなくなったり、ビームパターンが変形したりする。つまり、１次ビームでは、所望の整相方位と最大感度方位が異なり、０次ビームでは、所望の整相方位の感度が零とならなくなってしまうことになる。各音響センサの出力信号に振幅や位相のバラツキが生じる場合も同様の不都合が発生する。
【０００９】
ところで、上記した従来の適応整相方法では、センサアレイの応答誤差がそれほど大きくなく、入力信号が定常であるような場合には、逆行列演算における演算誤差が許容範囲内となるが、この逆行列演算結果から求めた適応フィルタの最適解を適応フィルタのフィルタ係数として使用すると、適応整相結果において所望信号の劣化が大きくなる場合がある。特に、所望信号のＳＮ比が、整相方位以外の方位から到来する妨害音ＪのＪＮ比に対して非常に高い場合に、適応整相結果における所望信号の劣化が顕著になる。
【００１０】
これは以下に示す理由による。すなわち、センサアレイの応答に誤差が生じるために、所望の整相方位の感度を零とするように生成した０次ビームにおいて、所望の整相方位の感度が零ではなくなるため、０次ビーム出力に所望の整相方位から到来する所望信号が混入する。この所望信号が混入した０次ビームを参照信号として、参照信号の適応フィルタ出力を１次ビーム出力から減算することによって適応整相結果を求めるため、適応整相結果において、所望信号が劣化してしまうのである。この結果、所望信号の検出が困難となったり、背景レベルの段差を信号として誤検出してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る適応整相装置は、前述の課題を解決するために、センサアレイで受信された信号を用いて整相方位に最大感度を有する１次ビームと整相方位に零感度を有する複数の０次ビームとを生成し、複数の０次ビームの適応フィルタにおけるフィルタリング結果を１次ビームから減算して適応整相結果を得ることにより整相方位以外の方位から到来する信号を適応的に除去するものであり、１次ビーム及び複数の０次ビームに基づいて、今回算出しようとする適応フィルタのフィルタ係数を使用した適応整相結果における所望信号が劣化するか否かを判定し、所望信号が劣化しないと判定した場合には第１の信号を、所望信号が劣化すると判定した場合には第２の信号を出力する劣化判定器と、第１の信号が供給された場合には今回算出したフィルタ係数を使用した適応整相結果を選択して今回の適応整相結果として出力し、第２の信号が供給された場合には１次ビームを選択して今回の適応整相結果として出力するセレクタとを備えている。
【００１２】
また、本発明に係る適応整相装置は、センサアレイで受信された信号を用いて整相方位に最大感度を有する１次ビームと整相方位に零感度を有する複数の０次ビームとを生成し、複数の０次ビームの適応フィルタにおけるフィルタリング結果を１次ビームから減算して適応整相結果を得ることにより整相方位以外の方位から到来する信号を適応的に除去するものであり、１次ビーム及び複数の０次ビームに基づいて、今回算出しようとする適応フィルタのフィルタ係数を使用した適応整相結果における所望信号が劣化するか否かを判定し、所望信号が劣化しないと判定した場合には第１の信号を、所望信号が劣化すると判定した場合には第２の信号を出力する劣化判定器を備え、適応フィルタは、第１の信号が供給された場合には１次ビーム及び複数の０次ビームに基づいて算出されたフィルタ係数を使用し、第２の信号が供給された場合には予め記憶されたフィルタ係数の初期値を使用している。
【００１３】
また、本発明に係る適応整相装置は、センサアレイで受信された信号を用いて整相方位に最大感度を有する１次ビームと整相方位に零感度を有する複数の０次ビームとを生成し、複数の０次ビームの適応フィルタにおけるフィルタリング結果を１次ビームから減算して適応整相結果を得ることにより整相方位以外の方位から到来する信号を適応的に除去するものであり、１次ビーム及び複数の０次ビームに基づいて、今回算出しようとする適応フィルタのフィルタ係数を使用した適応整相結果における所望信号が劣化するか否かを判定する劣化判定器を備え、適応フィルタは、現時刻において今回算出しようとするフィルタ係数を次の時刻で使用して得られる適応整相結果における所望信号が劣化しないと劣化判定器で判定された場合には、前回算出して内部に記憶しておいたフィルタ係数を使用するとともに、複数の０次ビームと適応整相結果とに基づいてフィルタ係数の更新処理を行い、更新したフィルタ係数を次の時刻のフィルタ係数として内部に記憶し、現時刻において今回算出しようとするフィルタ係数を次の時刻で使用して得られる適応整相結果における所望信号が劣化すると劣化判定器で判定された場合には、前回算出して内部に記憶しておいたフィルタ係数を使用するとともに、フィルタ係数をフィルタ係数の初期値で初期化して内部に記憶している。
【００１４】
また、本発明に係る適応整相プログラムは、コンピュータに上記した適応整相装置のいずれかの機能を実現させるためのものである。
また、本発明に係る適応整相システムは、上記いずれかの適応整相装置を、周波数領域で実現した場合の複数の周波数ビンに対応して複数段並列に設けたものである。
また、本発明に係る適応整相システムは、上記いずれかの適応整相装置を、複数の整相方位に対応して複数段並列に設けたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る適応整相装置では、劣化判定器は、１次ビーム及び複数の０次ビームに基づいて、今回算出しようとする適応フィルタのフィルタ係数を使用した適応整相結果における所望信号が劣化するか否かを判定し、所望信号が劣化しないと判定した場合には第１の信号を、所望信号が劣化すると判定した場合には第２の信号を出力する。これにより、セレクタは、第１の信号が供給された場合には今回算出したフィルタ係数を使用した適応整相結果を選択して今回の適応整相結果として出力し、第２の信号が供給された場合には１次ビームを選択して今回の適応整相結果として出力する。したがって、センサアレイの応答に誤差が存在する場合に、干渉信号の除去が必要ないほど強い所望信号に対し、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じた適応整相結果を後段に出力しないようにすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る適応整相システムは、上記いずれかの適応整相装置を、周波数領域で実現した場合の複数の周波数ビンに対応して複数段並列に設けている。したがって、複数の周波数ビンの処理を行うことができる。
また、本発明に係る適応整相システムは、上記いずれかの適応整相装置を、複数の整相方位に対応して複数段並列に設けている。したがって、複数の整相方位についての処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１である適応整相装置の構成を示すブロック図である。この例の適応整相装置は、１次ビーム生成部１と、０次ビーム生成部２と、適応フィルタ部３と、減算器４と、劣化判定器５と、セレクタ６とから構成されている。１次ビーム生成部１は、Ｎ個（Ｎは自然数）のデジタルの複素周波数領域信号ｘ1（ｋ）〜ｘN（ｋ）に対して、整相方位θに最大感度を有する１次ビームを生成する。ｋはサンプル番号を示している。Ｎ個の周波数領域信号ｘ1（ｋ）〜ｘN（ｋ）は、直線又は円周上等に配置された複数の音響センサで構成されるＮ個のセンサアレイで受信されたアナログの音響信号（音波）を時系列のデジタルデータに変換した後、フーリエ変換やウェーブレット変換等をすることにより、周波数分析に必要な帯域に制限されたＮ個の周波数ビン（frequency bin）に分割したものである。図１に示す適応整相装置は、この周波数ビン１ビンの適応整相処理を行うものである。
【００１８】
１次ビーム生成部１は、位相補償器１１と、空間窓乗算器１２と、加算器１３とから構成されている。位相補償器１１は、周波数領域信号ｘ1（ｋ）〜ｘN（ｋ）の位相を整相方位θの方向に合致させるために、式（１）に基づいて整相方位θに対する位相量ｖ1（θ）〜ｖN（θ）を算出するとともに、式（２）に基づいて位相補償を行い、その位相補償結果ｇ1（ｋ）〜ｇN（ｋ）を空間窓乗算器１２及び０次ビーム生成部２に供給する。
【００１９】
【数１】
2005351673.tif 000003
【００２０】
式（１）において、ｎ＝１〜Ｎ、ω0は周波数領域信号ｘn（ｋ）の角周波数、ｈnは第ｎ番目の音響センサの位置ベクトル、ｒ（θ）は整相方位θへの単位ベクトル、ｃは音速、＜ａ，ｂ＞はベクトルａとｂの内積を示している。
ｇn（ｋ）＝ｖn*（θ）・ｘn（ｋ）  …（２）
式（２）において、添え字の「＊」は複素共役を示している。以下に示す各式においても同様である。
【００２１】
空間窓乗算器１２は、位相補償器１１から供給される位相補償結果ｇ1（ｋ）〜ｇN（ｋ）に対して、それぞれ対応した空間窓係数ａ1〜ａNを乗算した後、乗算結果ａ1・ｇ1（ｋ）〜ａN・ｇN（ｋ）を加算器１３に供給する。加算器１３は、乗算結果ａ1・ｇ1（ｋ）〜ａN・ｇN（ｋ）を加算した後、加算結果を、式（３）に示す整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）として、適応フィルタ部３、減算器４、劣化判定器５及びセレクタ６に供給する。
【００２２】
【数２】
2005351673.tif 000004
【００２３】
０次ビーム生成部２は、１次ビーム生成部１から供給される位相補償結果ｇ1（ｋ）〜ｇN（ｋ）に基づいて、整相方位θに零感度を有するＬ個（Ｌは自然数）の０次ビームを生成する。０次ビーム生成部２は、ＢＭ（Block Matrix）乗算器１４から構成されている。ＢＭ乗算器１４は、１次ビーム生成部１から供給される位相補償結果ｇ1（ｋ）〜ｇN（ｋ）に対して、式（４）に示す拘束マトリクスＢEを式（５）に基づいて乗算することにより、整相方位θに零感度を有するＬ個の０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）を算出し、そのＬ個の０次ビームを適応フィルタ部３に供給する。
【００２４】
【数３】
2005351673.tif 000005
【００２５】
【数４】
2005351673.tif 000006
【００２６】
式（４）において、ｎ＝１〜Ｎ、ｊ＝１〜Ｌ、ｂnj  はｊ番目の０次ビームｙj（ｋ）を生成するためのｎ番目の位相補償結果ｇn（ｋ）に対する拘束係数を示している。また、式（５）において、ＢEHのＨは行列の共役転置操作を示している。拘束マトリクスＢEの要素であるｂnjは整相方位θの感度を零にする条件である式（６）に示す関係を満足する限り、０次拘束、１次微係数拘束等、その他の任意の拘束をかけることができる。
【００２７】
【数５】
2005351673.tif 000007
【００２８】
適応フィルタ部３は、Ｌ個の乗算器１５1〜１５Lと、加算器１６と、フィルタ係数算出器１７とから構成されている。乗算器１５1〜１５Lは、０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、フィルタ係数算出器１７から供給される時刻ｋに対応するＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）とを乗算し、乗算結果ｗ*1（ｋ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ）・ｙL（ｋ）を加算器１６に供給する。加算器１６は、乗算結果ｗ*1（ｋ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ）・ｙL（ｋ）を加算した後、加算結果を、式（７）に示すフィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ（ｋ）として、減算器４に供給する。
【００２９】
【数６】
2005351673.tif 000008
【００３０】
フィルタ係数算出器１７は、フィルタ係数の最適解をその都度更新するいわゆるＤＭＩ型（ＳＭＩ型ともいう）であり、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）と、０次ビーム生成部２から供給される０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）とに基づいて、減算器４で適応フィルタ部３から供給される適応フィルタ結果ｚ（ｋ）を１次ビームｄ（ｋ）から減算した減算結果ε（ｋ）の自乗値｜ε（ｋ）｜2を最小とするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を算出し、各フィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給する。
【００３１】
ここで、フィルタ係数算出器１７において、フィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）の最適解をその都度算出する方法について説明する。まず式（８）に基づいて１次ビームｄ（ｋ）と０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）との相互相関ベクトルＰdy（ｋ）を算出するとともに、式（９）に基づいて相互相関ベクトルＰdy（ｋ）に対して各要素毎に所定の区間の時間平均である相互相関ベクトルの時間平均Ｍ〔Ｐdy（ｋ）〕を算出する。〔ｘ〕は値ｘの平均値を示している。また、式（９）において、Ｍは所定の区間に対応するサンプル数を示している。いずれの場合も以下において同様である。
【００３２】
【数７】
2005351673.tif 000009
【００３３】
【数８】
2005351673.tif 000010
【００３４】
次に、式（１０）に基づいて０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）の自己相関マトリクスＲyy（ｋ）を算出するとともに、式（１１）に基づいて自己相関マトリクスＲyy（ｋ）に対して各要素毎に所定の区間の時間平均である自己相関マトリクスの時間平均Ｍ〔Ｒyy（ｋ）〕を算出する。
【００３５】
【数９】
2005351673.tif 000011
【００３６】
【数１０】
2005351673.tif 000012
【００３７】
次に、逆行列の公式、例えば、ＬＵ分解法やCholesky分解法等の手法を用いて、自己相関マトリクスの時間平均Ｍ〔Ｒyy（ｋ）〕の逆行列Ｍ〔Ｒyy（ｋ）〕-1を算出する。そして、式（１２）に基づいて、相互相関ベクトルの時間平均Ｍ〔Ｐdy（ｋ）〕と自己相関マトリクスの時間平均Ｍ〔Ｒyy（ｋ）〕の逆行列Ｍ〔Ｒyy（ｋ）〕-1との乗算を行うことにより、時刻ｋにおけるフィルタ係数の最適解であるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を求める。
【００３８】
【数１１】
2005351673.tif 000013
【００３９】
減算器４は、式（１３）に基づいて、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）から、適応フィルタ部３から供給される適応フィルタ結果ｚ（ｋ）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ）としてセレクタ６の第２の入力端に供給する。
ε（ｋ）＝ｄ（ｋ）−ｚ（ｋ）  ・・・（１３）
【００４０】
劣化判定器５は、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）と、０次ビーム生成部２から供給される０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）とを比較することにより、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定し、その判定結果ＲＥＳをセレクタ６の制御端に供給する。セレクタ６は、劣化判定器５から供給される判定結果ＲＥＳに基づいて、第１の入力端から供給される１次ビームｄ（ｋ）又は、第２の入力端から供給される適応整相結果ε（ｋ）のいずれかを選択して出力する。
【００４１】
次に、劣化判定器５の構成について、図２を参照して説明する。この例の劣化判定器５は、Ｌ個の自乗器２１1〜２１Lと、自乗器２２と、加算器２３と、積分器２４及び２５と、レベル差算出器２６と、レベル差判定器２７とから構成されている。自乗器２１1〜２１Lは、０次ビーム生成部２から供給される対応する０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）をそれぞれ自乗した後、自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2を加算器２３に供給する。自乗器２２は、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）を自乗した後、自乗値｜ｄ（ｋ）｜2を積分器２５に供給する。
【００４２】
加算器２３は、すべての０次ビームの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2を加算した後、式（１４）に示す加算結果Ａとして積分器２４に供給する。
【００４３】
【数１２】
2005351673.tif 000014
【００４４】
積分器２４は、加算器２３から供給される加算結果Ａに対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均処理を実施し、その時間平均値Ｍ〔Ａ〕をレベル差算出器２６の第１の入力端に供給する。積分器２５は、自乗器２２から供給される１次ビームの自乗値｜ｄ（ｋ）｜2に対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均処理を実施し、その時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕をレベル差算出器２６の第２の入力端に供給する。
【００４５】
レベル差算出器２６は、積分器２４から供給される時間平均値Ｍ〔Ａ〕と、積分器２５から供給される時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕の比を算出し、その結果Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕をレベル差判定器２７に供給する。レベル差判定器２７は、外部から供給される劣化判定情報ＴＨＬに基づいて、レベル差算出器２６から供給される値Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕から適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定し、その判定結果ＲＥＳを図１に示すセレクタ６の制御端に供給する。
【００４６】
次に、上記構成の適応整相装置の動作について説明する。図２に示す劣化判定器５において、１次ビーム生成部１から１次ビームｄ（ｋ）が供給されるとともに、０次ビーム生成部２からＬ個の０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）が供給されると、各自乗器２１1〜２１Lは、式（１５）に基づいて、対応する０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）のそれぞれの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2を算出し、加算器２３に供給する。
【００４７】
【数１３】
2005351673.tif 000015
【００４８】
加算器２３は、すべての０次ビームの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2を加算した後、上記した式（１４）に示す加算結果Ａとして積分器２４に供給する。これにより、積分器２４は、式（１６）に基づいて、加算結果Ａに対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均値を算出し、その時間平均値Ｍ〔Ａ〕をレベル差算出器２６の第１の入力端に供給する。
【００４９】
【数１４】
2005351673.tif 000016
【００５０】
一方、自乗器２２は、式（１７）に基づいて、１次ビームｄ（ｋ）の自乗値｜ｄ（ｋ）｜2を算出し、積分器２５に供給する。これにより、積分器２５は、式（１８）に基づいて、１次ビームの自乗値｜ｄ（ｋ）｜2に対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均値を算出し、その時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕をレベル差算出器２６の第２の入力端に供給する。
｜ｄ（ｋ）｜2＝ｄ（ｋ）・ｄ*（ｋ）  ・・・（１７）
【００５１】
【数１５】
2005351673.tif 000017
【００５２】
したがって、レベル差算出器２６は、時間平均値Ｍ〔Ａ〕と時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕の比を算出し、その結果をレベル差Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕としてレベル差判定器２７に供給する。これにより、レベル差判定器２７は、外部から供給される劣化判定情報ＴＨＬとレベル差Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕とが以下に示す（ａ）〜（ｃ）の条件を満たす場合に、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定し、その判定結果ＲＥＳを図１に示すセレクタ６の制御端に供給する。
【００５３】
（ａ）Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕＞ＴＨＬである場合、ＲＥＳ＝０
（ｂ）Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕＝ＴＨＬである場合、ＲＥＳ＝０（あるいはＲＥＳ＝１としても良い）
（ｃ）Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕＜ＴＨＬである場合、ＲＥＳ＝１
【００５４】
レベル差算出器２６は、例えば、所望信号が劣化しない場合はＲＥＳ＝０を出力し、劣化する場合はＲＥＳ＝１を出力する。これにより、セレクタ６は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝０である場合には、第２の入力端から供給される適応整相結果ε（ｋ）を選択して後段に出力し、ＲＥＳ＝１である場合には、第１の入力端から供給される１次ビームｄ（ｋ）を選択して後段に出力する。
【００５５】
このように、この例の構成によれば、劣化判定器５を設けて、すべての０次ビームの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2の時間平均値Ｍ〔Ａ〕と、１次ビームの自乗値｜ｄ（ｋ）｜2の時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕とのレベル差Ｍ〔Ａ〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕に基づいて、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定し、セレクタ６が判定結果ＲＥＳに基づいて、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化する場合には１次ビームｄ（ｋ）を選択して後段に出力し、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない場合には適応整相結果ε（ｋ）を選択して後段に出力している。
【００５６】
このため、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じるような場合には、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じていない、整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）が出力される。したがって、センサアレイの応答誤差が存在する場合の適応整相出力において、所望信号が微弱なときは、干渉信号が適応的に除去された適応整相結果ε（ｋ）を出力し、干渉信号の除去を必要としないほど所望信号が強いときは、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じない、整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）を出力することができる。
【００５７】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２である適応整相装置を構成する劣化判定器３１の構成を示すブロック図である。図３において、図２の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図３に示す劣化判定器３１においては、図２に示す加算器２３、積分器２４、レベル差算出器２６及びレベル差判定器２７に換えて、積分器３２1〜３２L、レベル差算出器３３1〜３３L及びレベル差判定器３４が新たに設けられている。なお、適応整相装置の劣化判定器３１以外の構成については、図１に示す適応整相装置の構成と同様である。
【００５８】
積分器３２1〜３２Lは、対応する自乗器２１1〜２１Lから供給される自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2に対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均処理を実施し、その時間平均値Ｍ〔｜ｙ1（ｋ）｜2〕〜Ｍ〔｜ｙL（ｋ）｜2〕を対応するレベル差算出器３３1〜３３Lの第１の入力端に供給する。レベル差算出器３３1〜３３Lは、対応する積分器３２1〜３２Lから供給される時間平均値Ｍ〔｜ｙ1（ｋ）｜2〕〜Ｍ〔｜ｙL（ｋ）｜2〕と、積分器２５から供給される時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕の比を算出し、その結果Ｍ〔｜ｙ1（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕〜Ｍ〔｜ｙL（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕をレベル差判定器３４に供給する。
【００５９】
レベル差判定器３４は、外部から供給される劣化判定情報ＴＨＬに基づいて、レベル差算出器３３1〜３３Lから供給される値Ｍ〔｜ｙ1（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕〜Ｍ〔｜ｙL（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕から適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定し、その判定結果ＲＥＳを図１に示すセレクタ６の制御端に供給する。
【００６０】
次に、上記構成の適応整相装置の動作について説明する。劣化判定器３１において、１次ビーム生成部１から１次ビームｄ（ｋ）が供給されるとともに、０次ビーム生成部２からＬ個の０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）が供給されると、各自乗器２１1〜２１Lは、上記した式（１５）に基づいて、対応する０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）のそれぞれの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2を算出し、対応する積分器３２1〜３２Lに供給する。
【００６１】
これにより、積分器３２1〜３２Lは、式（１９）に基づいて、対応する０次ビームの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2に対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均値を算出し、その時間平均値Ｍ〔｜ｙ1（ｋ）｜2〕〜Ｍ〔｜ｙL（ｋ）｜2〕を対応するレベル差算出器３３1〜３３Lの第１の入力端に供給する。
【００６２】
【数１６】
2005351673.tif 000018
【００６３】
一方、自乗器２２は、上記した式（１７）に基づいて、１次ビームｄ（ｋ）の自乗値｜ｄ（ｋ）｜2を算出し、積分器２５に供給する。これにより、積分器２５は、上記した式（１８）に基づいて、１次ビームの自乗値｜ｄ（ｋ）｜2に対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均値を算出し、その時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕をレベル差算出器３３1〜３３Lの各第２の入力端に供給する。
【００６４】
したがって、レベル差算出器３３1〜３３Lは、対応する時間平均値Ｍ〔｜ｙ1（ｋ）｜2〕〜Ｍ〔｜ｙL（ｋ）｜2〕と、時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕の比を算出し、それぞれの結果をレベル差Ｍ〔｜ｙ1（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕〜Ｍ〔｜ｙL（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕（以下、Ｍ〔｜ｙj（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕（ｊ＝１〜Ｌ）と略す。）としてレベル差判定器３４に供給する。これにより、レベル差判定器３４は、外部から供給される劣化判定情報ＴＨＬとレベル差Ｍ〔｜ｙj（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕とが以下に示す（ｄ）〜（ｆ）の条件を満たす場合に、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定し、その一次判定結果ＲＥＳ１1〜ＲＥＳ１L（以下、ＲＥＳ１jと略す。）を算出する。
【００６５】
（ｄ）Ｍ〔｜ｙj（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕＞ＴＨＬが成立する場合、ＲＥＳ１j＝０
（ｅ）Ｍ〔｜ｙj（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕＝ＴＨＬが成立する場合、ＲＥＳ１j＝０（あるいはＲＥＳ１j＝１としても良い）
（ｆ）Ｍ〔｜ｙj（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕＜ＴＨＬが成立する場合、ＲＥＳ１j＝１
【００６６】
レベル差判定器３４は、例えば、所望信号が劣化しない場合はＲＥＳ１j＝０を算出し、劣化する場合はＲＥＳ１j＝１を算出する。さらに、レベル差判定器３４は、判定係数Ｊ（０≦Ｊ≦Ｌ）と一次判定結果ＲＥＳ１1〜ＲＥＳ１Lの加算結果とが以下に示す（ｇ）〜（ｉ）の条件を満たす場合に、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定し、その判定結果ＲＥＳを図１に示すセレクタ６の制御端に供給する。
【００６７】
（ｇ）式（２０）が成立する場合、ＲＥＳ＝０
（ｈ）式（２１）が成立する場合、ＲＥＳ＝１（あるいはＲＥＳ＝０としても良い）
（ｉ）式（２２）が成立する場合、ＲＥＳ＝１
【数１７】
2005351673.tif 000019
【００６８】
【数１８】
2005351673.tif 000020
【００６９】
【数１９】
2005351673.tif 000021
【００７０】
レベル差判定器３４は、例えば、所望信号が劣化しない場合はＲＥＳ＝０を出力し、劣化する場合はＲＥＳ＝１を出力する。例えば、Ｊ＝１とした場合には、Ｌ個の１次判定結果ＲＥＳ１jのうち１個でも劣化すると１次判定された場合には、判定結果ＲＥＳにおいて適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化すると判定され、すべての１次判定結果ＲＥＳ１jにおいて劣化しないと判定された場合にのみ、判定結果ＲＥＳにおいて適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しないと判定される。これにより、セレクタ６は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝０である場合には、第２の入力端から供給される適応整相結果ε（ｋ）を選択して後段に出力し、ＲＥＳ＝１である場合には、第１の入力端から供給される１次ビームｄ（ｋ）を選択して後段に出力する。
【００７１】
このように、この例の構成によれば、劣化判定器３１を設けて、すべての０次ビームの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2の時間平均値Ｍ〔Ａ〕と、１次ビームの自乗値｜ｄ（ｋ）｜2の時間平均値Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2〕とのレベル差Ｍ〔｜ｙj（ｋ）｜2〕／Ｍ〔｜ｄ（ｋ）｜2に基づいてＬ個の１次判定を実施してＬ個の１次判定結果ＲＥＳ１1〜ＲＥＳ１Lを算出し、このＬ個の１次判定結果ＲＥＳ１1〜ＲＥＳ１Lに基づいて適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを総合的に判定し、セレクタ６が判定結果ＲＥＳに基づいて、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化する場合には１次ビームｄ（ｋ）を選択して後段に出力し、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない場合には適応整相結果ε（ｋ）を選択して後段に出力している。
【００７２】
このため、この例の構成によれば、上記した実施の形態１の場合よりも詳細な判定基準に基づいて、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定することができる。例えば、上記した条件（ｇ）〜（ｉ）において判定係数Ｊ＝１とした場合には、上記した実施の形態１の場合よりも厳しい判定基準となり、判定係数Ｊ＝Ｌとした場合には、上記した実施の形態１の場合よりも緩やかな判定基準となる。このような、詳細な判定基準に基づいて、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じるような場合には、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じていない、整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）が出力される。
【００７３】
したがって、センサアレイの応答誤差が存在する場合の適応整相出力において、所望信号が微弱なときは、干渉信号が適応的に除去された適応整相結果ε（ｋ）を出力し、干渉信号の除去を必要としないほど所望信号が強いときは、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じない、整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）を出力することができる。
【００７４】
実施の形態３．
上述した実施の形態２では、Ｌ個の一次判定結果ＲＥＳ１1〜ＲＥＳ１Lの加算結果に基づいて判定結果ＲＥＳを求める例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、本発明は、Ｌ個の一次判定結果ＲＥＳ１1〜ＲＥＳ１Lに対して重み付けした後に上記した条件（ｇ）〜（ｉ）に基づいて判定結果ＲＥＳを求めたり、Ｌ個の一次判定結果ＲＥＳ１1〜ＲＥＳ１Lに対して組み合わせを考慮して判定結果ＲＥＳを求めたりしても良い。
【００７５】
このように構成すれば、個々の０次ビームの特性や外部環境等に柔軟に対応した判定をすることが可能となる。これは以下に示す理由による。すなわち、各０次ビームは、信号空間内で整相方位と直交し、かつ、互いの０次ビーム空間が直交するように生成している（個々の０次ビームの特性）。したがって、センサアレイの応答に誤差が生じ、所望信号が０次ビームに混入する場合、その混入の度合い（０次ビーム出力における所望信号の出力レベル）は、「所望信号の到来方位と整相方位とのずれの程度」（外部環境）によって、各０次ビームごとに異なり、所望信号の成分がほとんど出力されない０次ビームや、所望信号の成分が多く出力される０次ビームが存在する。また、センサアレイの応答誤差の発生状況（外部環境）によっても各０次ビームへの所望信号の混入の度合いが変わり、所望信号の成分がほとんど出力されない０次ビームや、所望信号の成分が多く出力される０次ビームが存在する。さらに、除去しようとする妨害音Ｊの到来方位（外部環境）によって、各０次ビーム出力での妨害音レベルは異なり、妨害音Ｊ成分を多く含む０次ビームと、ほとんど含まない０次ビームが存在することになる。
【００７６】
したがって、センサアレイの応答に誤差が生じ、所望信号が０次ビームに混入している場合にも、０次ビーム出力において所望信号が妨害音Ｊに比べて極めて少ない０次ビームや、所望信号が妨害音Ｊに比べて極めて多い０次ビームが存在し、所望信号が妨害音Ｊに比べて極めて多い０次ビームによって、適応整相出力における所望信号の劣化が起こるようになる。このため、すべての０次ビーム出力の平均値と１次ビーム出力とを比較するよりも、個々の０次ビーム出力と１次ビーム出力とを比較した結果から判断するほうが、所望信号の劣化を検出する能力が高くなるのである。
【００７７】
このような、詳細で柔軟な判定基準に基づいて、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じるような場合には、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じていない、整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）が出力される。
【００７８】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４である適応整相装置の構成を示すブロック図である。図４において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図４に示す適応整相装置においては、図１に示す適応フィルタ部３に換えて、適応フィルタ部４１が新たに設けられているとともに、セレクタ６が取り除かれ、減算器４からの適応整相結果ε（ｋ）がそのまま出力されている。また、劣化判定器５からの判定結果ＲＥＳが適応フィルタ部４１に供給されている。図４に示す適応フィルタ部４１と図１に示す適応フィルタ部３とが異なる点は、乗算器１５1〜１５Lとフィルタ係数算出器１７との間に、フィルタ係数選択器４２が新たに設けられている点と、劣化判定器５からの判定結果ＲＥＳがフィルタ係数選択器４２に供給されている点である。
【００７９】
フィルタ係数選択器４２は、劣化判定器５から供給される判定結果ＲＥＳに基づいて、フィルタ係数算出器１７から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）又は、内部に記憶されているフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lのいずれかを選択し、選択されたフィルタ係数を乗算器１５1〜１５Lに供給する。フィルタ係数選択器４２は、図５に示すように、フィルタ係数記憶手段４３と、セレクタ４４とから構成されている。
【００８０】
フィルタ係数記憶手段４３は、例えば、ＥＰＲＯＭ等の不揮発性半導体メモリからなり、フィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lが予め記憶されており、セレクタ４４のＬ個の第２の入力端群にフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lを供給する。セレクタ４４は、劣化判定器５から供給される判定結果ＲＥＳに基づいて、Ｌ個の第１の入力端群から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）又は、Ｌ個の第２の入力端群から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lのいずれかを選択して出力する。
【００８１】
次に、上記構成の適応整相装置の動作について説明する。以下では、上記した実施の形態１と異なる点についてのみ説明する。劣化判定器５は、例えば、所望信号が劣化しない場合はＲＥＳ＝０を出力してフィルタ係数選択器４２に供給し、劣化する場合はＲＥＳ＝１を出力してフィルタ係数選択器４２に供給する。これにより、図５に示すセレクタ４４は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝０である場合には、Ｌ個の第１の入力端群から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を選択して出力し、ＲＥＳ＝１である場合には、Ｌ個の第２の入力端群から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lを選択して出力する。
【００８２】
したがって、乗算器１５1〜１５Lは、ＲＥＳ＝０である場合には、０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、フィルタ係数選択器４２から供給される時刻ｋに対応するＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）とを乗算し、乗算結果ｗ*1（ｋ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ）・ｙL（ｋ）を加算器１６に供給し、ＲＥＳ＝１である場合には、０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、フィルタ係数選択器４２から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lとを乗算し、乗算結果ｗ*0,1・ｙ1（ｋ）〜ｗ*0,L・ｙL（ｋ）を加算器１６に供給する。
【００８３】
これにより、加算器１６は、ＲＥＳ＝０である場合には、乗算結果ｗ*1（ｋ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ）・ｙL（ｋ）を加算した後、加算結果を、上記した式（７）に示すフィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ（ｋ）として、減算器４に供給し、ＲＥＳ＝１である場合には、乗算結果ｗ*0,1・ｙ1（ｋ）〜ｗ*0,L・ｙL（ｋ）を加算した後、加算結果を、式（２３）に示すフィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ0（ｋ）として、減算器４に供給する。
【００８４】
【数２０】
2005351673.tif 000022
【００８５】
したがって、減算器４は、ＲＥＳ＝０である場合には、上記した式（１３）に基づいて、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）と、適応フィルタ部３から供給される適応フィルタ結果ｚ（ｋ）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ）として出力し、ＲＥＳ＝１である場合には、式（２４）に基づいて、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）から、適応フィルタ部３から供給される適応フィルタ結果ｚ0（ｋ）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ）として出力する。
ε（ｋ）＝ｄ（ｋ）−ｚ0（ｋ）  ・・・（２４）
【００８６】
このように、この例の構成によれば、劣化判定器５を設けて適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定するとともに、適応フィルタ部４１内にフィルタ係数選択器４２を設け、フィルタ係数選択器４２が劣化判定器５から供給される判定結果ＲＥＳに基づいて、適応フィルタ部４１でのフィルタリングにおいて使用するフィルタ係数に、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない場合には、フィルタ係数算出器１７から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化する場合には、フィルタ係数記憶手段４３に記憶されているフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lを選択している。
【００８７】
このため、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じるような場合には、例えば、フィルタ係数記憶手段４３に、フィルタ係数の初期値ｗ0,1＝ｗ0,2＝…＝ｗ0,L＝０を予め記憶させておくことにより、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じていない、整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）が出力される。したがって、この例の構成によれば、上記した実施の形態１及び実施の形態２の場合と同様の効果が得られることになり、センサアレイの応答誤差が存在する場合の適応整相出力において、所望信号が微弱なときは、干渉信号が適応的に除去された適応整相結果ε（ｋ）を出力し、干渉信号の除去を必要としないほど所望信号が強いときは、所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じない、整相方位θに最大感度を有する１次ビームｄ（ｋ）を出力することができる。
【００８８】
実施の形態５．
図６は、本発明の実施の形態５である適応整相装置を構成するフィルタ係数選択器５１の構成を示すブロック図である。図６において、図５の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図６に示すフィルタ係数選択器５１においては、フィルタ係数記憶手段４３に換えてフィルタ係数記憶手段５３が新たに設けられているとともに、セレクタ５２が新たに設けられている。なお、適応整相装置のフィルタ係数選択器５１以外の構成については、図４に示す適応整相装置の構成と同様である。
【００８９】
セレクタ５２は、劣化判定器５から供給される判定結果ＲＥＳに基づいて、Ｌ個の第１の入力端群から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）をセレクタ４４のＬ個の第１の入力端群に供給するとともに、フィルタ係数記憶手段５３に供給するか、フィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）のセレクタ４４のＬ個の第１の入力端群及びフィルタ係数記憶手段５３への供給を停止する。
【００９０】
フィルタ係数記憶手段５３は、例えば、ＲＡＭ等の書き換え可能な半導体メモリからなり、フィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lが予め記憶されているとともに、セレクタ５２から供給される、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない最も近い過去にフィルタ係数算出器１７から出力されたフィルタ係数ｗ1（ｋ−ｉ）〜ｗL（ｋ−ｉ）（ｉは自然数）がオーバーライト可能に構成され、フィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,L又はオーバーライトされた過去のフィルタ係数ｗ1（ｋ−ｉ）〜ｗL（ｋ−ｉ）のいずれかをセレクタ４４のＬ個の第２の入力端群に供給する。
【００９１】
次に、上記構成の適応整相装置の動作について説明する。以下では、上記した実施の形態１と異なる点についてのみ説明する。劣化判定器５は、例えば、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない場合はＲＥＳ＝０を出力してフィルタ係数選択器５１に供給し、劣化する場合はＲＥＳ＝１を出力してフィルタ係数選択器５１に供給する。これにより、図６に示すセレクタ５２は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝０である場合には、Ｌ個の第１の入力端群から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）をセレクタ４４のＬ個の第１の入力端群に供給するとともに、フィルタ係数記憶手段５３に供給する。これにより、フィルタ係数記憶手段５３では、予め記憶されているフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,L又は過去のフィルタ係数ｗ1（ｋ−ｉ）〜ｗL（ｋ−ｉ）に今回供給された、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない新たなフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）がオーバーライトされる。一方、セレクタ４４は、ＲＥＳ＝０であるので、Ｌ個の第１の入力端群から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を選択して出力する。
【００９２】
したがって、乗算器１５1〜１５Lは、０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、フィルタ係数選択器４２から供給される時刻ｋに対応するＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）とを乗算し、乗算結果ｗ*1（ｋ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ）・ｙL（ｋ）を加算器１６に供給する。これにより、加算器１６は、乗算結果ｗ*1（ｋ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ）・ｙL（ｋ）を加算した後、加算結果を、上記した式（７）に示すフィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ（ｋ）として、減算器４に供給する。したがって、減算器４は、上記した式（１３）に基づいて、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）と、適応フィルタ部３から供給される適応フィルタ結果ｚ（ｋ）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ）として出力する。
【００９３】
一方、ＲＥＳ＝１である場合には、セレクタ５２は、フィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）のセレクタ４４のＬ個の第１の入力端群及びフィルタ係数記憶手段５３への供給を停止する。また、ＲＥＳ＝１であるので、セレクタ４４は、フィルタ係数記憶手段５３からＬ個の第２の入力端群を介して供給される予め記憶されているフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,L又は、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない最も近い過去のフィルタ係数ｗ1（ｋ−ｉ）〜ｗL（ｋ−ｉ）を選択して出力する。
【００９４】
したがって、乗算器１５1〜１５Lは、０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、フィルタ係数選択器４２から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,L又は、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない最も近い過去のフィルタ係数ｗ1（ｋ−ｉ）〜ｗL（ｋ−ｉ）とを乗算し、乗算結果ｗ*0,1・ｙ1（ｋ）〜ｗ*0,L・ｙL（ｋ）又は、乗算結果ｗ*1（ｋ−ｉ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ−ｉ）・ｙL（ｋ）を加算器１６に供給する。
【００９５】
これにより、加算器１６は、乗算結果ｗ*0,1・ｙ1（ｋ）〜ｗ*0,L・ｙL（ｋ）又は乗算結果ｗ*1（ｋ−ｉ）・ｙ1（ｋ）〜ｗ*L（ｋ−ｉ）・ｙL（ｋ）を加算した後、加算結果を、上記した式（２３）に示すフィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ0（ｋ）又は、式（２５）に示すフィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ1（ｋ）として、減算器４に供給する。
【００９６】
【数２１】
2005351673.tif 000023
【００９７】
したがって、減算器４は、上記した式（２３）又は式（２６）に基づいて、１次ビーム生成部１から供給される１次ビームｄ（ｋ）から、適応フィルタ部３から供給される適応フィルタ結果ｚ0（ｋ）又はｚ1（ｋ）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ）として出力する。
ε（ｋ）＝ｄ（ｋ）−ｚ1（ｋ）  ・・・（２６）
【００９８】
したがって、例えば、時刻（ｋ−１）においてＲＥＳ＝０であり、時刻ｋにおいてＲＥＳ＝１となるような場合には、時刻（ｋ−１）では、フィルタ係数算出器１７から出力されたフィルタ係数ｗ1（ｋ−１）〜ｗL（ｋ−１）を使用した適応整相結果ε（ｋ−１）がこの例の適応整相装置から出力されるとともに、このフィルタ係数ｗ1（ｋ−１）〜ｗL（ｋ−１）がフィルタ係数記憶手段５３に記憶される。
【００９９】
次に、時刻ｋでは、フィルタ係数記憶手段５３に記憶されているフィルタ係数ｗ1（ｋ−１）〜ｗL（ｋ−１）は更新されずに、このフィルタ係数ｗ1（ｋ−１）〜ｗL（ｋ−１）を使用した適応整相結果ε（ｋ）がこの例の適応整相装置から出力されるように動作する。また、動作開始時から最初にＲＥＳ＝０になるまでは、予めフィルタ係数記憶手段５３に記憶されているフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lを使用した適応整相結果ε（ｋ）がこの例の適応整相装置から出力されるように動作する。
【０１００】
このように、この例の構成によれば、劣化判定器５を設けて適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化するか否かを判定するとともに、適応フィルタ部４１内にフィルタ係数選択器５１を設け、フィルタ係数選択器５１が劣化判定器５から供給される判定結果ＲＥＳに基づいて、適応フィルタ部４１でのフィルタリングにおいて使用するフィルタ係数に、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない場合には、フィルタ係数算出器１７から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を選択するとともに、このときの適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しないフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）がフィルタ係数記憶手段５３に記憶され、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化する場合には、フィルタ係数記憶手段５３に記憶されている、フィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,L又は、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号が劣化しない最も近い過去のフィルタ係数ｗ1（ｋ−ｉ）〜ｗL（ｋ−ｉ）を選択している。
【０１０１】
このため、適応整相結果ε（ｋ）における所望信号の低下と背景レベルの上昇が生じるような場合には、最も近い過去において最適な解であったフィルタ係数を用いて適応整相処理を行うため、所望信号の低下と背景レベルの上昇がそれほど生じていない、ある程度干渉信号が適応的に除去された適応整相結果ε（ｋ）が出力されることになる。
【０１０２】
したがって、この例の構成によれば、センサアレイの応答誤差が存在する場合の適応整相出力において、所望信号が微弱なときは、干渉信号が適応的に除去された適応整相結果ε（ｋ）を出力し、所望信号が強いときでも、所望信号の低下と背景レベルの上昇がそれほど生じていない、ある程度干渉信号が適応的に除去された適応整相結果ε（ｋ）を出力することができる。
【０１０３】
実施の形態６．
上述した実施の形態１、２、４及び５では、適応整相装置は、それぞれ別個独立した構成である例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。本発明では、上記した実施の形態４又は５と、上記した実施の形態１又は２とをそれぞれ組み合わせても良い。例えば、図５に示す実施の形態４におけるフィルタ係数選択器４２を、図２に示す構成を有する劣化判定器５が設けられている図１に示す実施の形態１において、乗算器１５1〜１５Lとフィルタ係数算出器１７との間に設けても良い。
【０１０４】
また、図５に示す実施の形態４におけるフィルタ係数選択器４２を、図３に示す構成を有する劣化判定器３１が設けられている実施の形態２（図１参照）において、乗算器１５1〜１５Lとフィルタ係数算出器１７との間に設けても良い。さらに、図６に示す実施の形態５におけるフィルタ係数選択器５１を、図２に示す構成を有する劣化判定器５が設けられている図１に示す実施の形態１において、乗算器１５1〜１５Lとフィルタ係数算出器１７との間に設けても良いし、図６に示す実施の形態５におけるフィルタ係数選択器５１を、図３に示す構成を有する劣化判定器３１が設けられている実施の形態２（図１参照）において、乗算器１５1〜１５Lとフィルタ係数算出器１７との間に設けても良い。
【０１０５】
実施の形態７．
上述した実施の形態１では、積分器２４は、加算器２３から供給される加算結果Ａに対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均値を算出し、上述した実施の形態２では、積分器３２1〜３２Lは、対応する０次ビームの自乗値｜ｙ1（ｋ）｜2〜｜ｙL（ｋ）｜2に対し、指定された積分時間に相当する時間分の加算平均値を算出する例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、積分器２４及び積分器３２1〜３２Lは、指定された積分時間に相当する時間を時定数とする指数積分処理を実施するようにしても良い。このように構成しても、上記した実施の形態１又は２の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
実施の形態８．
図７は、本発明の実施の形態８である適応整相装置の構成を示すブロック図である。図７において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図７に示す適応整相装置においては、図１に示す適応フィルタ部３に換えて、適応フィルタ部６１が新たに設けられているとともに、適応フィルタ部６１には１次ビームｄ（ｋ）に換えて、減算器４からの適応整相結果ε（ｋ）が供給されている。図７に示す適応フィルタ部６１と図１に示す適応フィルタ部３とが異なる点は、フィルタ係数算出器１７に換えて、フィルタ係数算出器６２が新たに設けられている点である。
【０１０７】
フィルタ係数算出器６２は、フィルタ係数の最適解を逐次的に更新するいわゆるＬＭＳ型であり、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、０次ビーム生成部２から供給される現時刻ｋにおける０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、減算器４から供給される現時刻ｋにおける適応整相結果ε（ｋ）とを式（２７）に代入して、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）の更新処理を行い、更新したＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を次の時刻（ｋ＋１）のフィルタ係数として内部に記憶する。
【０１０８】
【数２２】
2005351673.tif 000024
【０１０９】
式（２７）において、μは収束係数である。また、Ａは正規化係数である。正規化係数Ａの設定方法により、各種の更新アルゴリズムを選択することができる。例えば、ＬＭＳアルゴリズムの場合、Ａ＝１、学習アルゴリズムの場合、Ａは上記した式（１４）で表される。
【０１１０】
次に、上記構成の適応整相装置の動作について説明する。以下では、上記した実施の形態１と異なる点についてのみ説明する。まず、時刻ｋでは、フィルタ係数算出器６２は、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、０次ビーム生成部２から供給される現時刻ｋにおける０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、減算器４から供給される現時刻ｋにおける適応整相結果ε（ｋ）とを上記した式（２７）に代入して、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）の更新処理を行い、更新したＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を次の時刻（ｋ＋１）のフィルタ係数として内部に記憶する。
【０１１１】
次に、時刻（ｋ＋１）では、フィルタ係数算出器６２は、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、０次ビーム生成部２から供給される現時刻（ｋ＋１）における０次ビームｙ1（ｋ＋１）〜ｙL（ｋ＋１）と、減算器４から供給される現時刻（ｋ＋１）における適応整相結果ε（ｋ＋１）とを上記した式（２７）に代入して、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋２）〜ｗL（ｋ＋２）の更新処理を行い、更新したＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋２）〜ｗL（ｋ＋２）を次の時刻（ｋ＋２）のフィルタ係数として内部に記憶する。
【０１１２】
これにより、乗算器１５1〜１５Lは、０次ビームｙ1（ｋ＋１）〜ｙL（ｋ＋１）と、フィルタ係数算出器６２から供給される、上記時刻ｋで算出したＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）とを乗算し、乗算結果ｗ*1（ｋ＋１）・ｙ1（ｋ＋１）〜ｗ*L（ｋ＋１）・ｙL（ｋ＋１）を加算器１６に供給する。これにより、加算器１６は、乗算結果ｗ*1（ｋ＋１）・ｙ1（ｋ＋１）〜ｗ*L（ｋ＋１）・ｙL（ｋ＋１）を加算した後、加算結果を、上記した式（７）に示すフィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ（ｋ＋１）として、減算器４に供給する。したがって、減算器４は、１次ビームｄ（ｋ＋１）と、適応フィルタ結果ｚ（ｋ＋１）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ＋１）として出力する。
【０１１３】
また、劣化判定器５は、時刻ｋにおいて今回算出しようとするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を時刻（ｋ＋１）で使用して得られる適応整相結果ε（ｋ＋１）における所望信号が劣化しないと判定した場合にはその旨を示すＲＥＳ＝０を出力してセレクタ６に供給し、劣化すると判定した場合にはその旨を示すＲＥＳ＝１を出力してセレクタ６に供給する。これにより、時刻（ｋ＋１）では、セレクタ６は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝０である場合には、第２の入力端から供給される適応整相結果ε（ｋ＋１）を選択して後段に出力し、ＲＥＳ＝１である場合には、第１の入力端から供給される１次ビームｄ（ｋ＋１）を選択して後段に出力する。
【０１１４】
実施の形態９．
上述した実施の形態８では、劣化判定器として図２に示す構成を有する劣化判定器５を用いる例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。本発明は、劣化判定器として図３に示す構成を有する劣化判定器３１を用いても良い。
【０１１５】
実施の形態１０．
図８は、本発明の実施の形態１０である適応整相装置の構成を示すブロック図である。図８において、図４の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図８に示す適応整相装置においては、図４に示す適応フィルタ部４１に換えて、適応フィルタ部７１が新たに設けられているとともに、フィルタ係数制御器７２が新たに設けられている。また、適応フィルタ部７１には１次ビームｄ（ｋ）に換えて、減算器４から適応整相結果ε（ｋ）が供給され、劣化判定器５から判定結果ＲＥＳが供給されているとともに、フィルタ係数制御器７２からフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lが供給されている。図８に示す適応フィルタ部７１と図４に示す適応フィルタ部４１とが異なる点は、フィルタ係数算出器１７に換えて、フィルタ係数算出器７３が新たに設けられている点と、フィルタ係数選択器４２が取り除かれ、フィルタ係数算出器７３からのフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）が直接乗算器１５1〜１５Lに供給されている点と、劣化判定器５から判定結果ＲＥＳが供給されている点である。
【０１１６】
フィルタ係数算出器７３は、いわゆるＬＭＳ型であり、時刻ｋにおいて今回算出しようとするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を時刻（ｋ＋１）で使用して得られる適応整相結果ε（ｋ＋１）における所望信号が劣化しないと劣化判定器５で判定されてその旨を示すＲＥＳ＝０が供給された場合には、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、０次ビーム生成部２から供給される０次ビームｙ1（ｋ）〜ｙL（ｋ）と、減算器４から供給される適応整相結果ε（ｋ）とを上記した式（２７）に代入して、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）の更新処理を行い、更新したＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を次の時刻（ｋ＋１）のフィルタ係数として内部に記憶する。そして、時刻（ｋ＋１）では、フィルタ係数算出器７３は、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を乗算器１５1〜１５Lに供給する。
【０１１７】
一方、時刻ｋにおいて今回算出しようとするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を時刻（ｋ＋１）で使用して得られる適応整相結果ε（ｋ＋１）における所望信号が劣化すると劣化判定器５で判定されてその旨を示すＲＥＳ＝１が供給された場合には、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、内部に記憶されているＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）をフィルタ係数制御器７２から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lで初期化して内部に記憶する。そして、時刻（ｋ＋１）では、フィルタ係数算出器７３は、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lを乗算器１５1〜１５Lに供給する。
【０１１８】
フィルタ係数制御器７２は、図示しないがフィルタ係数記憶手段を有し、フィルタ係数記憶手段にはフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lが予め記憶されており、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝１である場合には、フィルタ係数記憶手段に記憶されているフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lを読み出して適応フィルタ部７１に供給する。
【０１１９】
次に、上記構成の適応整相装置の動作について説明する。以下では、上記した実施の形態４と異なる点についてのみ説明する。まず、劣化判定器５は、時刻ｋにおいて今回算出しようとするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を時刻（ｋ＋１）で使用して得られる適応整相結果ε（ｋ＋１）における所望信号が劣化しないと判定した場合にはその旨を示すＲＥＳ＝０を出力して適応フィルタ部７１を構成するフィルタ係数算出器７３及びフィルタ係数制御器７２に供給し、劣化すると判定した場合にはその旨を示すＲＥＳ＝１を出力してフィルタ係数算出器７３及びフィルタ係数制御器７２に供給する。
【０１２０】
これにより、フィルタ係数算出器７３は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝０である場合には、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を更新して次の時刻（ｋ＋１）のフィルタ係数として内部に記憶する。また、フィルタ係数算出器７３は、ＲＥＳ＝１である場合には、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、内部に記憶されているＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）をフィルタ係数制御器７２から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lで初期化して内部に記憶する。
【０１２１】
次に、劣化判定器５は、時刻（ｋ＋１）において今回算出しようとするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋２）〜ｗL（ｋ＋２）を時刻（ｋ＋２）で使用して得られる適応整相結果ε（ｋ＋２）における所望信号が劣化しないと判定した場合にはその旨を示すＲＥＳ＝０を出力して適応フィルタ部７１を構成するフィルタ係数算出器７３及びフィルタ係数制御器７２に供給し、劣化すると判定した場合にはその旨を示すＲＥＳ＝１を出力してフィルタ係数算出器７３及びフィルタ係数制御器７２に供給する。
【０１２２】
これにより、フィルタ係数算出器７３は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝０である場合には、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋２）〜ｗL（ｋ＋２）を更新して次の時刻（ｋ＋２）のフィルタ係数として内部に記憶する。また、フィルタ係数算出器７３は、ＲＥＳ＝１である場合には、Ｌ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、内部に記憶されているＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）をフィルタ係数制御器７２から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lで初期化して内部に記憶する。
【０１２３】
したがって、時刻（ｋ＋１）では、乗算器１５1〜１５Lは、ＲＥＳ＝０である場合には、０次ビームｙ1（ｋ＋１）〜ｙL（ｋ＋１）とＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）とを乗算し、乗算結果ｗ*1（ｋ＋１）・ｙ1（ｋ＋１）〜ｗ*L（ｋ＋１）・ｙL（ｋ＋１）を加算器１６に供給する。また、乗算器１５1〜１５Lは、ＲＥＳ＝１である場合には、０次ビームｙ1（ｋ＋１）〜ｙL（ｋ＋１）と、フィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lとを乗算し、乗算結果ｗ*0,1・ｙ1（ｋ＋１）〜ｗ*0,L・ｙL（ｋ＋１）を加算器１６に供給する。
【０１２４】
これにより、加算器１６は、ＲＥＳ＝０である場合には、乗算結果ｗ*1（ｋ＋１）・ｙ1（ｋ＋１）〜ｗ*L（ｋ＋１）・ｙL（ｋ＋１）を加算した後、加算結果を、フィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ（ｋ＋１）として、減算器４に供給する。したがって、減算器４は、１次ビームｄ（ｋ＋１）と、適応フィルタ結果ｚ（ｋ＋１）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ＋１）として出力する。一方、ＲＥＳ＝１である場合には、加算器１６は、乗算結果ｗ*0,1・ｙ1（ｋ＋１）〜ｗ*0,L・ｙL（ｋ＋１）を加算した後、加算結果を、フィルタリング結果である適応フィルタ結果ｚ（ｋ＋１）として、減算器４に供給する。したがって、減算器４は、１次ビームｄ（ｋ＋１）と、適応フィルタ結果ｚ（ｋ＋１）を減算した後、減算結果を適応整相結果ε（ｋ＋１）として出力する。
【０１２５】
実施の形態１１．
上述した実施の形態１０では、フィルタ係数算出器７３が、時刻ｋにおいて今回算出しようとするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を時刻（ｋ＋１）で使用して得られる適応整相結果ε（ｋ＋１）における所望信号が劣化すると劣化判定器５で判定されてその旨を示すＲＥＳ＝１が供給された場合に、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、内部に記憶されているＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）をフィルタ係数制御器７２から供給されるフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lで初期化して内部に記憶している。また、フィルタ係数制御器７２は、判定結果ＲＥＳに基づいて、ＲＥＳ＝１である場合には、フィルタ係数記憶手段に記憶されているフィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lを読み出して適応フィルタ部７１に供給している。しかし、本発明はこれに限定するものではない。
【０１２６】
例えば、フィルタ係数制御器７２は、時刻ｋにおいて今回算出しようとするＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ＋１）〜ｗL（ｋ＋１）を時刻（ｋ＋１）で使用して得られる適応整相結果ε（ｋ＋１）における所望信号が劣化すると劣化判定器５で判定されてその旨を示すＲＥＳ＝１が供給された場合、フィルタ係数算出器７３が、前回算出して内部に記憶しておいたＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を乗算器１５1〜１５Lに供給した後、内部に記憶されているＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を更新せずに、時刻（ｋ＋１）において、内部に記憶されているＬ個のフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を適応整相結果ε（ｋ＋１）を算出するためのフィルタ係数として乗算器１５1〜１５Lに供給するように制御しても良い。
【０１２７】
実施の形態１２．
上述した実施の形態１０では、Ｌ個のフィルタ係数を一括して選択する例を示したが、本発明はこれに限定されず、Ｌ個のフィルタ係数を個別に選択するように構成しても良い。この場合、上記した条件（ｄ）〜（ｆ）に基づく一次判定結果ＲＥＳ1〜ＲＥＳLに応じて、各０次ビームごとに、フィルタ係数算出器７３から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）と、フィルタ係数の初期値ｗ0,1〜ｗ0,Lとを個別に選択するように構成すれば良い。
【０１２８】
実施の形態１３．
上述した実施の形態１１では、Ｌ個のフィルタ係数を一括して制御する例を示したが、本発明はこれに限定されず、Ｌ個のフィルタ係数を個別に制御するように構成しても良い。この場合、上記した条件（ｄ）〜（ｆ）に基づく一次判定結果ＲＥＳ1〜ＲＥＳLに応じて、各０次ビームごとに、フィルタ係数算出器１７から供給されるフィルタ係数ｗ1（ｋ）〜ｗL（ｋ）を更新するか否かを個別に制御するように構成すれば良い。
【０１２９】
実施の形態１４．
上述の各実施の形態では、適応整相装置は、周波数領域で実現した場合の周波数ビン１ビンの処理のみを行う例を示したが、これに限定されず、各実施の形態における適応整相装置の構成を複数段並列に設けても良い。このように構成すれば、複数の周波数ビンの処理を行う適応整相システムを構成することができる。
【０１３０】
実施の形態１５．
上述の各実施の形態では、適応整相装置は、１つの整相方位についての処理のみを行う例を示したが、これに限定されず、各実施の形態における適応整相装置の構成を複数段並列に設けても良い。このように構成すれば、複数の整相方位についての処理が行えるいわゆる待受け型適応整相システムを構成することができる。
【０１３１】
実施の形態１６．
上述の各実施の形態は、例えば、上記した特開２００３−２３２８４９号公報や特開２００１−３４３４４１号公報に記載された技術にも適応することができる。このように構成すれば、ＤＭＩアルゴリズム（ＳＭＩアルゴリズムともいう）のＡＢＦの逆行列演算で演算誤差が検出されない場合や、逆行列演算を実施しないＬＭＳアルゴリズムのＡＢＦ、あるいはこれらを併用した構成においても、センサアレイの応答に誤差が存在する場合に生じる適応整相結果における所望信号の劣化を回避することができる。
【０１３２】
実施の形態１７．
上述の各実施の形態では、適応整相装置の具体的な実現手段については特に言及していないが、適応整相装置は、例えば、すべての構成要素が１チップに収納された、ＳＯＣ（System On a Chip）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の集積回路で構成したり、各構成要素を上記した集積回路等の個別回路で構成しても良い。
【０１３３】
実施の形態１８．
上述の各実施の形態では、各構成要素をハードウェアで構成する例を示したが、これに限定されない。すなわち、上記適応整相装置を、中央処理装置（ＣＰＵ）と、ＲＯＭやＲＡＭ等の内部記憶装置と、ＦＤＤ（フロッピー（登録商標）・ディスク・ドライブ）、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の外部記憶装置と、出力手段と、入力手段とを有するコンピュータによって構成し、上記１次ビーム生成部１等がＣＰＵによって構成され、これらの機能が適応整相プログラムとして、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＦＤ、ＨＤやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されていると構成しても良い。この場合、適応整相プログラムは、記憶媒体からＣＰＵに読み込まれ、ＣＰＵの動作を制御する。ＣＰＵは、適応整相プログラムが起動されると、上記１次ビーム生成部１等として機能し、適応整相プログラムの制御により、上記した処理を実行するのである。上記適応整相装置をデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等で構成した場合も同様である。
【０１３４】
以上、この実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の実施の形態１を示す適応整相装置のブロック図である。
【図２】上記適応整相装置を構成する劣化判定器のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２を示す適応整相装置を構成する劣化判定器のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態４を示す適応整相装置のブロック図である。
【図５】上記適応整相装置を構成するフィルタ係数選択器のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態５を示す適応整相装置を構成するフィルタ係数選択器のブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態８を示す適応整相装置のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１０を示す適応整相装置のブロック図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１  １次ビーム生成部、２  ０次ビーム生成部、３，４１，６１，７１  適応フィルタ部、４  減算器、５，３１  劣化判定器、６，４４，５２  セレクタ、１１  位相補償器、１２  空間窓乗算器、１３，１６，２３  加算器、１４  ＢＭ乗算器、１５1〜１５L  乗算器、１７，６２，７３  フィルタ係数算出器、２１1〜２１L，２２  自乗器、２４，２５，３２1〜３２L  積分器、２６，３３1〜３３L  レベル差算出器、２７，３４  レベル差判定器、４２，５１  フィルタ係数選択器、４３，５３  フィルタ係数記憶手段、７２  フィルタ係数制御器。
【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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