(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
到来波を受信し観測情報として出力する複数のセンサ素子であって、複素ゲインパターンが未知なセンサ素子を含む複数のセンサ素子と、
上記複数のセンサ素子の複素ゲインパターンが既知な一部のみからの観測情報を、所定の到来波の入射角度に対してヌルを作るように合成し、該所定の到来波が抑圧された合成情報として出力する複数の合成手段と、
上記複素ゲインパターンが未知なセンサ素子からの観測情報に基づいて、上記合成情報を、ヌルを持つガイディングセンサとして用いるＶＥＳＰＡ処理により到来波の入射角度を推定するＶＥＳＰＡ測角処理手段と、
を備えることを特徴とする測角装置。
【請求項２】
上記ＶＥＳＰＡ測角処理手段の結果を用いて上記合成手段の所定の到来波を抑圧する処理内容を更新する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の測角装置。
【請求項３】
到来波を受信し観測情報として出力する、複素ゲインパターンが未知な複数の第１センサ素子と、
複素ゲインパターンに存在するヌルが所定の到来波に向くように調整されて該所定の到来波が抑圧された観測情報を出力する複数の第２センサ素子と、
上記複数の第１センサ素子からの観測情報に基づいて上記第２センサ素子からの観測情報をガイディングセンサとして用いるＶＥＳＰＡ処理により到来波の入射角度を推定するＶＥＳＰＡ測角処理手段と、
を備えることを特徴とする測角装置。
【請求項４】
上記ＶＥＳＰＡ測角処理手段の結果を用いて上記第２センサ素子の向きを調整する手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の測角装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、到来する複数の電波の到来方向を測角する測角装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信やレーダ、ソナーなどでは、同一周波数帯に混信する複数の電波の到来方向をそれぞれ分離して高精度に測角することが重要である。従来の測角方式としてはＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）方式やＥＳＰＲＩＴ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｖｉａ  Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）方式が提案されていた。さらに、ＭＵＳＩＣ方式より演算負荷が少なく、ＥＳＰＲＩＴ方式よりアレーアンテナの配列などの特性に制約が少ないＶＥＳＰＡ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＥＳＰＲＩＴ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）方式が提案されている（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。
【０００３】
ＶＥＳＰＡ方式を採用した測角装置は、複素ゲインパターンが既知なセンサ素子、空間フィルタ、測角処理手段、および測角値を出力する手段を備える。そして、到来波は、センサ素子により観測され、空間フィルタでフィルタリングされる（例えば、非特許文献２参照）。測角処理手段は、空間フィルタの出力を用いて、空間フィルタの処理に依存する測角処理で到来波の入射角度を推定する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２２６６５号公報
【非特許文献１】Ｍ．Ｄｏｇａｎ著、外１名、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｕｍｕｌａｎｔｓ  ｔｏ  Ａｒｒａｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ−Ｐａｒｔ  Ｉ：Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｒｒａｙ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ」、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ、ＩＥＥＥ、１９９５年５月、ＶＯＬ．４３、ＮＯ．５、ｐｐ．１２００−１２１６
【非特許文献２】Ｈ．Ｂ．ＬＥＥ著、外１名、「Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｏｆ  Ｂｅａｍｓｐａｃｅ  ＭＵＳＩＣ  Ｆｏｒ  Ｔｗｏ  Ｃｌｏｓｅｌｙ  Ｓｐａｃｅｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒｓ」、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＡＣＯＵＳＴＩＣＳ．  ＳＰＥＥＣＨ．  ＡＮＤ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ、ＩＥＥＥ、１９９０年９月、ＶＯＬ．３８、ＮＯ．９、ｐｐ．１５４５−１５５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の測角装置では、干渉波を抑圧してから測角処理を行うために、全てのセンサ素子の複素ゲインパターンを事前に計測し既知である必要がある。
【０００６】
この発明の目的は、必ずしも全てのセンサ素子の複素ゲインパターンが既知でなくてもマルチパス波を除去してから測角処理を行える測角装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る測角装置は、到来波を受信し観測情報として出力する複数のセンサ素子であって、複素ゲインパターンが未知なセンサ素子を含む複数のセンサ素子と、上記複数のセンサ素子の複素ゲインパターンが既知な一部のみからの観測情報を、所定の到来波の入射角度に対してヌルを作るように合成し、該所定の到来波が抑圧された合成情報として出力する複数の合成手段と、上記複素ゲインパターンが未知なセンサ素子からの観測情報に基づいて、上記合成情報を、ヌルを持つガイディングセンサとして用いるＶＥＳＰＡ処理により到来波の入射角度を推定するＶＥＳＰＡ測角処理手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る測角装置の効果は、合成手段から出力されるガイディングセンサを用いて所定の到来波を抑圧するとき合成手段の処理で用いるセンサ素子のみ複素ゲインパターンが既知である必要があるので、従来の測角装置のように全てのセンサ素子について複素ゲインパターンが既知である必要があるのに対し、複素ゲインパターンが既知であるセンサ素子の数を削減することができることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る測角装置の構成図の一例である。
この発明の実施の形態１に係る測角装置は、複素ゲインパターンが既知なＮ個のセンサ素子１１〜１Ｎ、複素ゲインパターンが未知なＬ個のセンサ素子５１〜５Ｌ、合成手段としてのＱ個の空間フィルタ２１〜２Ｑ、ＶＥＳＰＡ方式による測角処理手段としてのＶＥＳＰＡ測角処理部６、測角値を出力する測角値出力手段としての測角値出力部４を備える。
【００１０】
複素ゲインパターンが既知なセンサ素子１１〜１Ｎは、到来波の観測情報ｙＬ＋１〜ｙＭ（Ｍ＝Ｎ＋Ｌ）を得る。
また、複素ゲインパターンが未知なセンサ素子５１〜５Ｌは、到来波の観測情報ｙ１〜ｙＬを得る。以下、観測情報を式（１）で表す観測情報ベクトルｙで表す。
【００１１】
【数１】
0005116402.tif 000002
【００１２】
複素ゲインパターンが既知なセンサ素子１１〜１Ｎの得た到来波の観測情報ｙＬ＋１〜ｙＭは、空間フィルタ２１〜２Ｑに送られる。
空間フィルタ２１〜２Ｑは、非特許文献２に記載されている一般的なフィルタリングを行う。
【００１３】
空間フィルタ２１〜２Ｑでの処理は、ディジタル処理とアナログ処理のどちらを採用しても良い。フィルタ係数ベクトルは、所定の到来波の入射角度に対して、複数のセンサ素子による合成複素ゲインパターンのヌルを作るように設定し、フィルタ係数は、各空間フィルタ２１〜２Ｑで異なる特性のものを用いる。
このようなフィルタ係数ベクトルの具体例は、所定の到来波のみを観測した場合のＭＵＳＩＣ法などで用いる雑音固有ベクトルである。このとき空間フィルタ２ｑ（ｑは１〜Ｑの整数）が使用するフィルタ係数ベクトルｗｑは式（２）で表される。
【００１４】
【数２】
0005116402.tif 000003
【００１５】
複素ゲインパターンが既知なセンサ素子１１〜１Ｎの得た到来波の観測情報ｙＬ＋１〜ｙＭおよび複素ゲインパターンが未知なセンサ素子５１〜５Ｌの得た到来波の観測情報ｙ１〜ｙＬは、ＶＥＳＰＡ測角処理部６に送られる。
また、空間フィルタ２１〜２Ｑの出力ｘ１〜ｘＱは、ＶＥＳＰＡ測角処理部６に送られる。
【００１６】
次に、ＶＥＳＰＡ測角処理部６での処理について説明する。
ＶＥＳＰＡ測角処理部６は、空間フィルタ２１〜２Ｑの出力ｘ１〜ｘＱをガイディングセンサとして、観測情報ｙ１〜ｙＭに対してＶＥＳＰＡ方式による測角処理を行う。
ＶＥＳＰＡ測角処理部６は、ガイディングセンサとして空間フィルタ２１〜２Ｑの出力ｘ１〜ｘＱを用いて、式（３）で表される行列Ｒｉ，ｊを算出する。なお、４次キュムラントｃｕｍ［ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４］は式（４）で定義される。また、Ｅ［  ］は式（５）で示すよう平均操作を表し、Ｓはｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４のサンプル数、ｚ１（ｉ）はｚ１の第ｉ番目のサンプルである。また、ｉとｊはそれぞれがガイディングセンサの番号を表し、＊は複素共役、Ｈは複素共役転置を表す。
【００１７】
【数３】
0005116402.tif 000004
【００１８】
ＶＥＳＰＡ測角処理部６は、ガイディングセンサがＱ個存在しているので、式（６）で表す行列Ｃを式（７）で表す固有値行列Λと式（８）で表す固有ベクトルＥで展開する。ここで、λｍは、固有値（ｍ＝１、２、・・・、（Ｑ×Ｍ））、ｅｍは、固有ベクトルである。
【００１９】
【数４】
0005116402.tif 000005
【００２０】
空間フィルタ２１〜２Ｑで抑圧されない到来波がＫ波ある場合、固有値λｍは式（９）の性質が存在する。ここで｜λｍ｜は固有値λｍの絶対値を表す。
【００２１】
【数５】
0005116402.tif 000006
【００２２】
固有値λｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）に対応する固有ベクトルｅｋを式（１０）のようにＱ個のＭ×Ｋ行列Ｅ（バー）ｑ（ｑ＝１、２、・・・、Ｑ）に等分割する。
【００２３】
【数６】
0005116402.tif 000007
【００２４】
空間フィルタ２ｉの出力ｘｉと空間フィルタ２ｊ（ｉ、ｊは１〜Ｑの整数）の出力ｘｊをガイディングセンサとして測角する場合、式（１１）の関係から行列Ψｉ，ｊを推定する。
【００２５】
【数７】
0005116402.tif 000008
【００２６】
ここで、行列Ψｉ，ｊの推定には最小二乗法（Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｍｅｔｈｏｄ）や総合最小二乗法（Ｔｏｔａｌ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｍｅｔｈｏｄ）などを用いることができる。
行列Ψｉ，ｊを式（１２）のように式（１３）で表す固有値行列Φｉ，ｊと式（１４）で表す固有ベクトルＴｉ，ｊに展開する。なお、ここでφｉ，ｊ，ｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）は固有値であり、ｔｉ，ｊ，ｋは固有ベクトルである。
【００２７】
【数８】
0005116402.tif 000009
【００２８】
固有値φｉ，ｊ，ｋと到来波ｋの入射角度θｋには式（１５）の関係が存在するため、固有値φｉ，ｊ，ｋから到来波ｋの入射角度θｋが推定できる。なお、Ｆｉ（θｋ）は式（１６）で求められる。
【００２９】
【数９】
0005116402.tif 000010
【００３０】
ここで、ａｒｇ（ｚ）は複素数ｚの位相値、ｇｍ（θ）は観測情報ｙｍに対応するセンサ素子の入射角度θに対する複素ゲイン、λは到来波の波長、ξ（θ）は入射角度θに対応する単位ベクトル、ｐｍは観測情報ｙｍに対応するセンサ素子の座標ベクトルを表す。
ガイディングセンサを３つ以上使用する場合は、各ガイディングセンサ間で推定した角度値を統合可能である。
【００３１】
この発明の実施の形態１に係る測角装置は、空間フィルタ２１〜２Ｑの出力ｘ１〜ｘＱをガイダンスセンサとして使用するので、参考文献１（Ｅ．Ｇｏｎｅｎ著、外１名、「Ｂｅａｍｓｐａｃｅ  ｖｉｒｔｕａｌ−ＥＳＰＲＩＴ」、ｔｈｅ  Ｔｗｅｎｔｙ−Ｎｉｎｔｈ  Ａｓｉｌｏｍａｒ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  １９９５、１９９５年１０月、ｖｏｌ．１、ｐｐ．４５４−４５７）に示されるビームスペースＶＥＳＰＡによる測角方式と明確に差異がある。
【００３２】
同一のフィルタ係数を適用するセンサ素子を違えるフィルタ係数ベクトルを用いることも考えられる。全センサ素子の数Ｍが４の場合を例に示すと、式（１７）と式（１８）のようなフィルタ係数ベクトルが考えられる。ここで、γ１、γ２、γ３は零でない任意の係数である。
【００３３】
【数１０】
0005116402.tif 000011
【００３４】
式（１７）と式（１８）のようなフィルタ係数ベクトルは、センサ素子が直線状に等間隔で存在する場合に使用しやすい。
【００３５】
ところで、ＶＥＳＰＡ測角処理部６で用いることができないガイディングセンサの組合せはフィルタ係数が式（１９）のように複素数ｚ倍となる場合である。
【００３６】
【数１１】
0005116402.tif 000012
【００３７】
ただし、所定の到来波の入射角度が一意に定められない場合、複数のセンサ素子による合成複素ゲインパターンにおける特定の入射角度にヌルを形成することが有効でないこともある。センサ素子の近傍に所定の到来波の発生源が存在するような場合など、到来波の入射角度が角度帯に分布して定義される場合である。
しかし、このような到来波も空間フィルタで抑圧可能であることは、よく知られている。一つの具体例としては、ＭＵＳＩＣ法などで用いる雑音固有ベクトルをフィルタ係数ベクトルに設定することが挙げられる。
また、２波の完全相関波を抑圧する場合、２波の受信電力を等しくし、位相を反転させて合成するというフィルタ係数ベクトルを使用することがある。このようなことからも、到来波を抑圧する空間フィルタが複素ゲインパターンにヌルを形成する処理に限定されないことが分かる。
【００３８】
空間フィルタ２１〜２Ｑで所定の到来波を抑圧するには、複素ゲインパターンが既知のセンサ素子１１〜１Ｎの観測情報ｙＬ＋１〜ｙＭのみを用いることが有効である。
しかし、空間フィルタ２１〜２Ｑで用いる観測情報を複素ゲインパターンが既知のセンサ素子１１〜１Ｎに限るものではなく、例えば、複素ゲインパターンが未知のセンサ素子であっても複素ゲインパターンに生じている誤差が小さければ、所定の到来波を十分に抑圧し得る。抑圧し得る複素ゲインパターンの小さな誤差としては、増幅器の温度特性による微小な変化などが挙げられる。
また、空間フィルタ２１〜２Ｑで複数のセンサ素子の観測情報を合成することで複素ゲインパターンに生じている誤差の影響を平均化することも期待できる。
全センサ素子の複素ゲインパターンが未知であっても、参考文献４（Ｅ．Ｇｏｎｅｎ著、外２名、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｕｍｕｌａｎｔｓ  ｔｏ  Ａｒｒａｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ−Ｐａｒｔ  ＩＶ：Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｆｉｎｄｉｎｇ  ｉｎ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｓｉｇｎａｌｓ  Ｃａｓｅ」、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ  ＯＮ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ、ＩＥＥＥ、１９９７年９月、ＶＯＬ．４５、ＮＯ．９、ｐｐ．２２６５−２２７６）などに示されるＶＥＳＰＡ処理を拡張したＥＶＥＳＰＡ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＶＥＳＰＡ）処理により推定した複素ゲインパターンを用いることで所定の到来波を抑圧可能である。ＥＶＥＳＰＡ処理で用いる情報は、ＶＥＳＰＡ処理においても算出されるものである。
【００３９】
このような理由から、図２のように全てのセンサ素子の複素ゲインパターンが未知のセンサ素子５１〜５Ｌである場合や、図３のように全てのセンサ素子の複素ゲインパターンが既知であるセンサ素子１１〜１Ｎである場合にも本発明は適用可能である。
【００４０】
この発明の実施の形態１に係る測角装置では、空間フィルタ２１〜２Ｑから出力されるガイディングセンサを用いて所定の到来波を抑圧するとき空間フィルタ２１〜２Ｑの処理で用いるセンサ素子のみ複素ゲインパターンが既知である必要があるので、従来の測角装置のように全てのセンサ素子について複素ゲインパターンが既知である必要があるのに対し、複素ゲインパターンが既知であるセンサ素子の数を削減することができる。
【００４１】
なお、この発明の実施の形態１の測角装置では、ＦＩＲフィルタなどで所定の到来波の信号周波数または周波数帯を抑圧するような処理を採用することも可能である。ＩＣＡ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｃｏｎｐｏｎｅｎｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）などを用いて、所定の到来波の信号を分離することも可能である。
【００４２】
実施の形態２．
この発明の実施の形態１に係るＶＥＳＰＡ測角処理部６では、Ｑ個のガイディングセンサを用いた４次キュムラントの行列Ｒｉ，ｊから行列Ｃを固有値行列Λと固有ベクトルＥに展開したが、この発明の実施の形態２に係るＶＥＳＰＡ測角処理部６では、１個のガイディングセンサの４次キュムラントの行列Ｒｉ，１からの式（２０）に示す行列Ｃ’を式（２１）で表す特異値行列Σ、式（２２）で表す左特異ベクトルＵ、式（２３）で表す右特異ベクトルＶに展開する。ここで、σｍ（ｍ＝１〜Ｍ）は、特異値であり、ｕｍは左特異ベクトル、ｖｍは右特異ベクトルである。また、Ｈは複素共役転置を表す。
【００４３】
【数１２】
0005116402.tif 000013
【００４４】
なお、式（２０）において、行列Ｒｉ，ｊをＲｉ，１に限定して示しているが、ｊに対応するガイディングセンサはｘ１、・・・、ｘＱのどれを選択しても構わない。
なお、式（２４）のような行列Ｃ”を測角処理に用いることもできるが、自明であるため、説明を省略する。なお、Ｕ’は式（２５）で表す左特異ベクトル、Ｖ’は式（２６）で表す右特異ベクトルである。
【００４５】
【数１３】
0005116402.tif 000014
【００４６】
空間フィルタで抑圧されない到来波がＫ波ある場合、特異値σｍは式（２７）の性質が存在する。ここで｜σｍ｜は特異値σｍの絶対値を表す。
【００４７】
【数１４】
0005116402.tif 000015
【００４８】
特異値σｋに対応する左特異ベクトルｕｋ（ｋ＝１、２、…、Ｋ）を式（２８）のようにＱ個のＭ×Ｋ行列Ｕ（バー）ｑ（ｑ＝１、２、…、Ｑ）に等分割する。
【００４９】
【数１５】
0005116402.tif 000016
【００５０】
空間フィルタ２ｉの出力ｘｉと空間フィルタ２ｊの出力ｘｊをガイディングセンサとして測角する場合、式（２９）の関係から行列Ψ’ｉ，ｊを推定する。
【００５１】
【数１６】
0005116402.tif 000017
【００５２】
ここで、行列Ψ’ｉ，ｊの推定の方法は実施の形態１における行列Ψｉ，ｊの推定と同様であるので説明は省略する。
行列Ψ’ｉ，ｊを式（３０）のように式（１３）で表す固有値行列Φｉ，ｊと式（３１）に表す固有ベクトルＴ’ｉ，ｊに展開する。ここで、ｔ’ｉ，ｊ，ｋ（ｋ＝１、２、…、Ｋ）は固有ベクトルである。
【００５３】
【数１７】
0005116402.tif 000018
【００５４】
固有値φｉ，ｊ，ｋ（ｋ＝１、２、…、Ｋ）と到来波ｋの入射角度θｋには式（１５）の関係が存在するため、固有値φｉ，ｊ，ｋから到来波ｋの入射角度θｋが推定できる。
【００５５】
この発明の実施の形態２に係る測角装置では、空間フィルタ２１〜２Ｑから出力されるガイディングセンサを用いて所定の到来波を抑圧するとき空間フィルタ２１〜２Ｑの処理で用いるセンサ素子のみ複素ゲインパターンが既知である必要があるので、従来の測角装置のように全てのセンサ素子について複素ゲインパターンが既知である必要があるのに対し、複素ゲインパターンが既知であるセンサ素子の数を削減することができる。
【００５６】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３に係る測角装置の構成図の一例である。
実施の形態１および２に係る空間フィルタでは所定の到来波の入射角度が既知であるか、または所定の到来波のみを観測した事前情報を得ているが、このような事前方法を用いる測角処理が実施できない場合も考えられる。
この発明の実施の形態３に係る測角装置は、実施の形態１に係る測角装置に空間フィルタ更新処理部７を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
空間フィルタ更新処理部７では、測角値出力部４の出力を受けて、空間フィルタ２１〜２Ｑのフィルタ係数ベクトルを更新する。
空間フィルタ更新処理部７は、空間フィルタ２１〜２Ｑにそれぞれ初期値として式（３２）に示すベクトル要素のみに１、他のベクトル要素に０を持つフィルタ係数ベクトルｗｑを設定する。
【００５７】
【数１８】
0005116402.tif 000019
【００５８】
式（３２）に示すフィルタ係数ベクトルを設定すると、図４の測角装置は従来のＶＥＳＰＡ測角装置として動作する。そして、従来のＶＥＳＰＡ測角処理の測角値を基に、空間フィルタ更新処理部７で空間フィルタ２１〜２Ｑのフィルタ係数ベクトルを更新する。空間フィルタ更新処理部７では、複数のセンサ素子による合成複素ゲインパターンの特定の入射角度にヌルを持つフィルタ係数ベクトルを設定したり、到来波を１波ずつに分離するフィルタ係数ベクトルを設定したり、空間フィルタ２１〜２Ｑの個数Ｑを変更したり等の処理を行う。
【００５９】
フィルタ係数ベクトルの算出には参考文献２（Ｋ．Ｔａｋａｏ著、外２名、「Ａｎ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ａｒｒａｙ  ｕｎｄｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ」、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ  ＯＮ  ＡＮＴＥＮＮＡＳ  ＡＮＤ  ＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ、１９７６年９月、ｖｏｌ．ＡＰ−２４、ｎｏ．５、ｐｐ．６６２−６６９）などに示されるＤＣＭＰ（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ  Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ  Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｗｅｒ）に記載のアルゴリズムなどを用いる。
【００６０】
実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４に係る測角装置の構成図である。
この発明の実施の形態４に係る測角装置は、この発明の実施の形態１に係る測角装置の複素ゲインパターンが既知なセンサ素子１１〜１Ｎの代わりに複素ゲインパターンにヌルを持つ第２センサ素子８１〜８Ｎを備え、第２センサ素子８１〜８Ｎの複素ゲインパターンに存在するヌルを所定の到来波に向けるセンサ素子制御処理部９を追加し、空間フィルタ２１〜２Ｑを省略したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
【００６１】
第２センサ素子８１〜８Ｎは、電気的には固定の複素ゲインパターンのヌルが向く方向を第２センサ素子８１〜８Ｎを機械的に首を振ることにより変えられる機械的センサ素子である。
センサ素子制御処理部９は、第２センサ素子８１〜８Ｎを機械的に首を振って複素ゲインパターンに存在するヌルを所定の到来波の方向に向ける。
第２センサ素子８１〜８Ｎでは、複素ゲインパターンに存在するヌルが向けられた到来波を抑圧した観測情報として得られる。そして、得られた観測情報はＶＥＳＰＡ測角処理部６に送られるので、ＶＥＳＰＡ測角処理部６での測角処理でのガイディングセンサとして用いることができる。
【００６２】
なお、第２センサ素子８１〜８Ｎは、可変バラクタダイオード付寄生素子を有するアンテナなどの複素ゲインパターンに任意のヌルを形成できる電気的センサ素子であっても良く、その場合、センサ素子制御処理部９は、第２センサ素子８１〜８Ｎの電気的状態を変化して複素ゲインパターンに存在するヌルを所定の到来波の方向に向ける。
【００６３】
実施の形態５．
図６は、非特許文献１に記載の測角装置を影響が無視できない不動物体の近傍に設置した様子を示す図である。
非特許文献１に記載のＶＥＳＰＡ方式の測角装置では、相関性の到来波の分離推定を行うときに、測角精度の劣化を生じることがある。例えば、測角装置１０を設置するとき、設置条件の制約により、影響が無視できない不動物体１１が存在する場合である。このような場合、到来波の入射角度に依存せず、不動物体１１の方位からマルチパス波が到来するものと見なせる。従来の測角装置１０では、ＶＥＳＰＡ測角処理を採用していたとしても、全センサ素子の複素ゲインパターンが既知であるか、全センサ素子の複素ゲインパターンに存在するヌルを不動物体１１の方位へ向けるかしなければ、マルチパス波の影響を無視できなかった。
【００６４】
また、参考文献３（Ｅ．Ｇｏｎｅｎ著、外２名、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃｕｍｕｌａｎｔｓ  ｔｏ  Ａｒｒａｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ−Ｐａｒｔ  ＩＶ：Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｆｉｎｄｉｎｇ  ｉｎ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｓｉｇｎａｌｓ  Ｃａｓｅ」、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ、１９９７年９月、ＶＯＬ．４５、ＮＯ．９、ｐｐ．２２６５−２２７６）に記載されるＥＶＥＳＰＡ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＶＥＳＰＡ）方式のように、複素ゲインパターンが一致するガイディングセンサを直線状に等間隔で複数個並べるなど、センサ素子に対する大きな制約がある。
【００６５】
この発明に係る測角装置であれば、図６のような場所に設置しても、一部のセンサ素子さえ複素ゲインパターンが既知であれば空間フィルタにおける干渉波抑圧効果により、マルチパス波の影響を無視でき、ＶＥＳＰＡ方式の測角処理が不得手とする相関性到来波の分離推定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る測角装置の構成図の一例である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る測角装置の構成図の他の一例である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る測角装置の構成図の他の一例である。
【図４】この発明の実施の形態３に係る測角装置の構成図の一例である。
【図５】この発明の実施の形態４に係る測角装置の構成図の一例である。
【図６】非特許文献１に記載の測角装置を影響が無視できない不動物体の近傍に設置した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１〜１Ｎ  センサ素子、２１〜２Ｑ  空間フィルタ、４  測角値出力部、５１〜５Ｌ  センサ素子、６  ＶＥＳＰＡ測角処理部、７  空間フィルタ更新処理部、８１〜８Ｎ  第２センサ素子、９  センサ素子制御処理部、１０  測角装置、１１  不動物体、ｘ１〜ｘＱ  （空間フィルタからの）出力、ｙ１〜ｙＭ  観測情報。
【図１】
0005116402.tif 000020
【図２】
0005116402.tif 000021
【図３】
0005116402.tif 000022
【図４】
0005116402.tif 000023
【図５】
0005116402.tif 000024
【図６】
0005116402.tif 000025