(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号放射源から放射された信号の有無を検出する信号検出装置であって、
前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサと、
これら複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた相互相関成分の大きさを検出する第１の検出装置と、
前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出する第２の検出装置と、
前記第１の検出装置で検出された相互相関成分の大きさを前記第２の検出装置で検出された自己相関成分の大きさよりも予め決められた倍率だけ大きく調整する調整装置と、
前記調整装置で調整された前記相互相関成分の大きさと前記調整装置で調整された前記自己相関成分の大きさとを比較して前記放射された信号の有無を検出する第３の検出装置とを設けたことを特徴とする信号検出装置。
【請求項２】
信号放射源から放射された信号の有無を検出する信号検出装置であって、
前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサと、
これら複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた相互相関成分の大きさを検出する第１の検出装置と、
前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出する第２の検出装置と、
前記第１の検出装置で検出された相互相関成分の大きさと前記第２の検出装置で検出された自己相関成分の大きさとの差分を算出する演算装置と、
前記第１の検出装置で検出された相互相関成分の大きさを前記演算装置で算出された差分よりも予め決められた倍率だけ大きく調整する調整装置と、
前記調整装置で調整された相互相関成分の大きさと前記調整装置で調整された差分とを比較して前記放射された信号の有無を検出する第３の検出装置とを設けたことを特徴とする信号検出装置。
【請求項３】
コンピュータに信号放射源から放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータに、
前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、該各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた信号相互相関成分の大きさを検出させ、
前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出させ、
前記検出された相互相関成分の大きさを前記検出された自己相関成分の大きさよりも予め決められた倍率だけ大きく調整させ、
前記調整された相互相関成分の大きさと前記調整された自己相関成分の大きさとを比較して前記放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４】
コンピュータに信号放射源から放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータに、
前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、該各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた信号相互相関成分の大きさを検出させ、
前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出させ、
前記検出された相互相関成分の大きさと前記検出された自己相関成分の大きさとの差分を算出させ、
前記検出された相互相関成分の大きさを前記算出された差分よりも予め決められた倍率だけ大きく調整させ、
前記調整された相互相関成分の大きさと前記調整された差分とを比較して前記放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、信号検出装置及び信号検出プログラムを記録した記録媒体に係り、詳しくは、信号放射源から放射された信号の有無を検出する信号検出装置及び信号検出プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
広帯域の電波監視装置では、従来から、受信される電波を検出する信号検出回路が用いられている。
従来の信号検出回路２０は、図８に示すように、電波放射装置に向けてアンテナ（信号検出センサ）を配置してそのアンテナから出力された受信信号を入力端２１を介して受け取る乗算器２２と、乗算器２２の出力に接続された積分器２３と、積分器２３から出力された信号と設定値とを比較する比較器２４とから構成されている。設定値は受信信号の雑音レベルより高い値に予め設定される。
このような構成の信号検出回路２０において、入力された受信信号は、乗算器２２で自乗され、積分器２３で積分される。この積分により受信信号のパワーが平均化され、受信信号の平均のパワーが積分器２３から出力される。
この受信信号の平均のパワーが、比較器２４において設定値と比較される。受信信号の平均のパワーが、設定値より大きいとき、信号「有り」の判定結果が比較器２４から出力端子２５へ出力される。
したがって、受信信号の雑音レベルが予め設定された設定値より低い受信信号の状態にあるときには、信号の検出に、何等の不都合も生じない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受信する帯域幅、温度等の条件が変わって雑音レベルが高まってくると、このような雑音を含む受信信号の平均のパワーが高くなり、設定値を超え、信号が存在しないときでも、信号「有り」と誤検出する虞れがある。
このような誤検出を回避しようとして、設定値を高めに設定しておくと、今度は雑音レベル自体は低い場合でも、弱い信号の検出ができなくなるという不都合がある。
【０００４】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、雑音レベルに変化があっても、信号の検出を確実に為し得る信号検出装置及び信号検出プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、信号放射源から放射された信号の有無を検出する信号検出装置に係り、前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサと、これら複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた相互相関成分の大きさを検出する第１の検出装置と、前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出する第２の検出装置と、前記第１の検出装置で検出された相互相関成分の大きさを前記第２の検出装置で検出された自己相関積分の大きさよりも予め決められた倍率だけ大きく調整する調整装置と、前記調整装置で調整された前記相互相関成分の大きさと前記調整装置で調整された前記自己相関成分の大きさとを比較して前記放射された信号の有無を検出する第３の検出装置とを設けたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、信号放射源から放射された信号の有無を検出する信号検出装置に係り、前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサと、これら複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた相互相関成分の大きさを検出する第１の検出装置と、前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出する第２の検出装置と、前記第１の検出装置で検出された相互相関成分の大きさと前記第２の検出装置で検出された自己相関成分の大きさとの差分を算出する演算装置と、前記第１の検出装置で検出された相互相関成分の大きさを前記演算装置で算出された差分よりも予め決められた倍率だけ大きく調整する調整装置と、前記調整装置で調整された相互相関成分の大きさと前記調整装置で調整された差分とを比較して前記放射された信号の有無を検出する第３の検出装置とを設けたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、コンピュータに信号放射源から放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に係り、コンピュータに、前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、該各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた信号相互相関成分の大きさを検出させ、前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出させ、前記検出された相互相関成分の大きさを前記検出された自己相関成分の大きさよりも予め決められた倍率だけ大きく調整させ、前記調整された相互相関成分の大きさと前記調整された自己相関成分の大きさとを比較して前記放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録していることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、コンピュータに信号放射源から放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に係り、コンピュータに、前記信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、該各出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた信号相互相関成分の大きさを検出させ、前記複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出させ、前記検出された相互相関成分の大きさと前記検出された自己相関成分の大きさとの差分を算出させ、前記検出された相互相関成分の大きさを前記算出された差分よりも予め決められた倍率だけ大きく調整させ、前記調整された相互相関成分の大きさと前記調整された差分とを比較して前記放射された信号の有無を判定させる信号検出プログラムを記録していることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例である信号検出回路の構成を示す図、図２は、同信号検出回路の説明に用いる信号レベル／雑音レベルに対する振幅調整出力値のグラフである。
この例の信号検出回路は、雑音レベルに変動があっても、受信信号を検出し得る信号検出回路に係り、信号検出回路１は、１つの信号放射源（電波放射源）に向けて設けられた第１の信号検出センサ（例えば、アンテナ）で受信された受信信号（第１のアンテナで受信された電波信号）を第１の入力端子２を介して入力して該受信信号の自乗を出力する第１の乗算器４と、第１の入力端子２を介して入力した受信信号と、第１の信号検出センサと同種の第２の信号検出センサで受信され、第２の入力端子３を介して受信した受信信号とを乗算して出力する第２の乗算器５と、第１の乗算器４から出力された信号を積分する第１の積分器６と、乗算器５から出力された信号を積分する第２の積分器７と、第１の積分器６から出力された信号の振幅値を調整する第１の振幅調整器８と、第２の積分器７から出力された信号の振幅値を調整する第２の振幅調整器９と、第１の振幅調整器８から出力された信号と第２の振幅調整器９から出力された信号とを比較する比較器１０とから構成されている。１１は、出力端子である。
第１の振幅調整器８での振幅値の調整と、第２の振幅調整器９での振幅値の調整とは、第２の積分器７から出力された信号の振幅値を第１の積分器６から出力された信号の振幅値よりも予め決められた倍率だけ大きくするようにした調整である。
【００１４】
次に、図１及び図２を参照して、この実施例の動作について説明する。
１つの信号放射源（電波放射源）に向けて同種の２つの信号検出センサ、例えば、電波放射源に向けて２つのアンテナを設ける。
その第１の信号検出センサで受信された受信信号は、第１の入力端子２を介して入力されるが、その信号は、第１の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成る。
同様に、第２の信号検出センサで受信される信号は、第２の入力端子３を介して入力されるが、その信号は、第２の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成る。
第１及び第２の信号検出センサから出力される信号成分は、第１の信号検出センサでも、第２の信号検出センサでも同一となるから、その信号成分をＳで表し、一方、雑音成分は、互いに異なるから第１の信号検出センサの雑音成分をＮ１で表し、第２の信号検出センサの雑音成分をＮ２で表せば、第１の信号検出センサから出力される受信信号１と、第２の信号検出センサから出力される受信信号２とは、それぞれ、式（１）、式（２）で表わされる。
受信信号１＝Ｓ＋Ｎ１    …（１）
受信信号２＝Ｓ＋Ｎ２    …（２）
【００１５】
第１の入力端子２を介して入力された信号は、第１の乗算器４に入力されて自乗されて出力される。これと同時に、第１の入力端子２を介して入力された信号と第２の入力端子３を介して入力された信号とが、第２の乗算器５に入力され乗算されて出力される。
第１の乗算器４の自乗信号Ｐ１は、式（３）で表わされる。
Ｐ１＝Ｓ２＋Ｎ１２＋２Ｓ・Ｎ１    …（３）
第２の乗算器５の乗算信号Ｐ２は、式（４）で表わされる。
Ｐ２＝Ｓ２＋Ｎ１・Ｎ２＋Ｓ（Ｎ１＋Ｎ２）    …（４）
【００１６】
第１の乗算器４から出力された自乗信号Ｐ１は、第１の積分器６で積分され、乗算器５から出力された乗算信号Ｐ２は、第２の積分器７で積分される。第１の積分器６及び第２の積分器７での積分は、乗算結果の平均化を行う作用を為す。
第１の積分器６から出力される積分信号Ｉ１は、式（５）で表わされる。
【００１７】
【数１】
0003970452.tif 000002
【００１８】
第２の積分器７から出力される積分信号Ｉ２は、式（６）で表わされる。
【００１９】
【数２】
0003970452.tif 000003
【００２０】
信号成分と雑音成分との間の相関性、並びに雑音成分間の相関性はないから、平均時間を長く取るほど、零に収束する。
したがって、第１の積分器６での平均時間が長くなると、第１の積分器６の積分信号Ｉ１は、式（７）で表わされる。
【００２１】
【数３】
0003970452.tif 000004
【００２２】
第２の積分器７の積分信号Ｉ２は、式（８）で表わされる。
【００２３】
【数４】
0003970452.tif 000005
【００２４】
式（７）及び式（８）から、第１の積分器６の積分信号Ｉ１は、自己相関成分を示し、信号成分Ｓの自乗と雑音成分Ｎ１の自乗との和であり、第２の積分器７の積分信号Ｉ２は、相互相関成分を示し、信号成分Ｓの自乗となる。つまり、第１の積分器６の積分信号Ｉ１は、信号成分のパワーと雑音成分のパワーとの合計に相当し、第２の積分器７の積分信号Ｉ２は、信号成分のパワーに相当する。
第１の積分器６から出力される積分信号Ｉ１の振幅値を第１の振幅調整器８で調整し、第２の積分器７から出力される積分信号Ｉ２の振幅値を第２の振幅調整器９で調整する。この振幅調整は、例えば、第１の振幅調整器８は、第１の積分器６から出力される積分信号Ｉ１をそのまま出力するように調整し、第２の振幅調整器９は、第２の積分器７から出力される積分信号Ｉ２の振幅を２倍にして出力するように調整する。
【００２５】
この振幅調整後の、信号レベル／雑音レベルに対する第１の振幅調整器８及び第２の振幅調整器９から出力される出力値の関係を図２に示す。図２において、実線は、信号レベル／雑音レベルに対する第１の振幅調整器８から出力される出力値の関係を示し、点線は、信号レベル／雑音レベルに対する第２の振幅調整器９から出力される出力値の関係を示す。
図２から読み取れるように、信号成分が雑音成分より小さいとき、第２の積分器７の積分信号よりも第１の積分器６の積分信号の方が大きく、信号成分が雑音成分より大きいとき、第１の積分器６の積分信号よりも第２の積分器７の積分信号の方が大きくなる。
したがって、第１の積分器６の積分信号の振幅値より第２の積分器７の積分信号の振幅値が大きい、すなわち、信号レベルが雑音レベルより大きいことを比較器１０で判断して信号有りを検出する。
比較器１０の出力信号は、受信した受信信号を更に詳細に調べるのに用いられる。例えば、受信信号の周波数、信号レベル、変調の種類等の調査である。
【００２６】
このように、この実施例の構成によれば、信号レベルと雑音レベルとの相対的な倍率で、信号の有無を検出しているから、受信する帯域幅、温度等の条件が変化して雑音レベルが変化した場合であっても、信号レベルと雑音レベルとの相対的な倍率が設定されている値を満たしている限り、信号有りを検出することができる。すなわち、雑音レベルが低くなっても、その低い雑音レベルに対する前記相対的な倍率を満たすレベルの信号であるならば、その信号を検出し得るし、また、逆に、雑音レベルが高くなっても、その高い雑音レベルに対する前記相対的な倍率を満たすレベルの信号であるならば、その信号を検出し得る。
【００２７】
◇第２実施例
図３は、この発明の第２実施例である信号検出回路の構成を示す図である。
この実施例の構成が、上述の第１実施例のそれと大きく異なるところは、第１の積分器６の積分信号Ｉ１から第２の積分器７の積分信号Ｉ２を減算する加算器１２を設け、加算器１２の出力信号の振幅値を第１の振幅調整器８で調整し、その調整された信号と第２の振幅調整器９で振幅調整された信号とを比較器１０で比較するようにした点である。
したがって、第１の積分器６の出力及び第２の積分器７の出力は、それぞれ加算器１２の対応する入力に接続され、加算器２の出力は、第１の振幅調整器８の入力に接続されている。
なお、上記以外の点では、この例の構成は、第１実施例と同一の構成であるので、図３においては、図１の構成部分と同一の各部には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
次に、図３を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例においても、１つの信号放射源（電波放射源）に向けて同種の２つのアンテナ（信号検出センサ）を設け、その第１の信号検出センサで受信される第１の受信信号が、第１の入力端子２を介して入力され、同様に、第２の信号検出センサで受信される第２の受信信号は、第２の入力端子３を介して入力されること、その受信信号１は、第１の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成り、受信信号２は、第２の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成ること、並びに第１の入力端子２を介して入力された第１の受信信号が、第１の乗算器４に入力され自乗されて出力され、これと同時に、第１の入力端子２を介して入力された受信信号１と第２の入力端子３を介して入力された受信信号２とが、第２の乗算器５に入力され乗算されて出力されることについては、第１実施例と同様である。
【００２９】
また、第１の乗算器４から出力された自乗信号が、第１の積分器６で積分され、第２の乗算器５から出力された乗算信号が、第２の積分器７で積分されることも、同じである。
第１の積分器６から出力された積分信号Ｉ１からの第２の積分器７から出力された積分信号Ｉ２の減算が、加算器１２で行われる。積分信号Ｉ１及び積分信号Ｉ２は、それぞれ式（７）及び（８）で表されるから、加算器１２から得られた減算値は、雑音成分のパワーのみを表している。
したがって、第１の振幅調整器８には雑音成分のパワーのみが入力され、第２の振幅調整器９には信号成分のパワーのみが入力される。
第１の振幅調整器８から出力された雑音成分のパワーと、第２の振幅調整器９から出力された信号成分のパワーとが、比較器１２で比較され、第２の振幅調整器９から出力された信号成分のパワーが、第１の振幅調整器８から出力された雑音成分のパワーより大きいとき、信号有りを検出することができる。
【００３０】
このように、この実施例の構成によれば、信号成分と雑音成分とを直接比較することで、信号有りの検出を行うことができる。したがって、従来のように、雑音レベルに対して設定値を設けていないから、雑音レベルだけが増大し、信号がない状態において、信号有りを検出してしまうことは無くなるし、雑音レベルが低く、弱い信号がある状態において、その弱い信号の有りを検出することができる。
【００３１】
◇第３実施例
図４は、この発明の第３実施例である信号検出装置の電気的構成を示す図、また、図５は、同信号検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
この実施例の第１実施例と大きく異なる点は、第１の乗算部４Ａ、第２の乗算部５Ａ、第１の積分部６Ａ、第２の積分部７Ａ、第１の振幅調整部８Ａ、第２の振幅調整部９Ａ、及び比較部１０Ａをコンピュータシステム内にソフトウェアで構成したことである。
この実施例の信号検出装置１Ｂを構成する第１の乗算部４Ａは、第１実施例の第１の乗算器４に、第２の乗算部５Ａは、第２の乗算器５に、第１の積分部６Ａは、第１の積分器６に、第２の積分部７Ａは、第２の積分器７に、第１の振幅調整部８Ａは、第１の振幅調整器８に、第２の振幅調整部９Ａは、第２の振幅調整器９に、そして比較部１０Ａは、比較器１０に、それぞれ対応している。
【００３２】
第１の乗算部４Ａは、１つの信号放射源（例えば、電波放射源）に向けて設置された第１の信号検出センサ（例えば、アンテナ）で受信された受信信号１のディジタル値の自乗を演算するものである。第１の信号検出センサで受信された受信信号１をディジタル化するアナログ−ディジタル変換器を図示してないが、第１の乗算部４Ａの入力供給部に、アナログ−ディジタル変換器を含んで構成される。
【００３３】
第２の乗算部５Ａは、第１の乗算器部Ａの入力供給部から出力されるディジタル値を受け、該ディジタル値と前記１つの信号放射源に向けて設置された第１の信号検出センサと同種の信号検出センサの第２の信号検出センサで受信された受信信号２のディジタル値との積を演算するものである。第２の信号検出センサで受信された受信信号２をディジタル化するアナログ−ディジタル変換器を図示してないが、第２の乗算部５Ａの入力供給部に、アナログ−ディジタル変換器を含んで構成される。
第１の積分部６Ａは、第１の乗算部４Ａから出力された自乗値を積分するようにされており、第２の積分部７Ａは、第２の乗算部５Ａから出力された乗算値を積分するようにされている。
【００３４】
第１の振幅調整部８Ａは、第１の積分部６Ａから出力された積分値を調整するものであり、第２の振幅調整器９Ａは、第２の積分部７Ａから出力された積分値を調整するものである。第１の振幅調整部８Ａでの積分値の調整と、第２の振幅調整部９Ａでの積分値の調整は、第２の積分部７Ａから出力された積分値を第１の積分部６Ａから出力された積分値よりも予め決められた倍率だけ大きくして行う。
比較部１０Ａは、第１の振幅調整部８Ａから出力された信号値と第２の振幅調整器９から出力された信号値とを比較するものである。
比較部１０Ａから出力された比較結果は、受信した受信信号を更に詳細に調べるのに用いられる。例えば、受信信号の周波数、信号レベル、変調の種類等の調査である。  これらの各部の処理は、図５のフローチャートの処理手順に従って行われる。この処理手順を構成するプログラムは、コンピュータシステムのＲＯＭに格納されているが、その他の記録手段、例えば、ディスク装置、半導体メモリ等に格納されてもよい。
プログラムは、ＲＯＭから読み出されてコンピュータシステムを構成するコンピュータで実行されることにより、前記各部の処理が実行されるように構成されている。
【００３５】
次に、図４及び図５を参照して、この実施例の動作について説明する。
１つの信号放射源（電波放射源）に向けて配置された同種の２つの信号検出センサ、例えば、アンテナのうちの第１の信号検出センサで受信された受信信号１は、第１の乗算部４Ａの入力供給部でディジタル化されて第１の乗算部１Ａに入力され、第２の信号検出センサで受信された受信信号２は、第２の乗算部５Ａの入力供給部でディジタル化されて第２の乗算部５Ａに入力される。
第１の乗算部４Ａの入力供給部に入力される受信信号１は、第１の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成り、これと同様に、第２の乗算部５Ａの入力供給部に入力される受信信号２は、第２の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成る。
【００３６】
第１及び第２の信号検出センサから出力される信号成分は、第１の信号検出センサでも、第２の信号検出センサでも同一となるから、その信号成分をＳで表し、雑音成分は、それぞれ異なるから第１の信号検出センサの雑音成分をＮ１で表し、第２の信号検出センサの雑音成分をＮ２で表すと、第１の信号検出センサから出力される受信信号１と、第２の信号検出センサから出力される受信信号２とは、式（９）及び式（１０）で表わされる。
【００３７】
受信信号１＝Ｓ＋Ｎ１    …（９）
受信信号２＝Ｓ＋Ｎ２    …（１０）
【００３８】
受信信号１は、ディジタル化されて第１の乗算部４Ａに所定時間、例えば、受信信号のサンプリング時間毎に入力される。その初期値を図５ではｉ＝１として示してある（図５のステップＳＰ１）。ディジタル値は、第１の乗算部４Ａにおいて自乗されて出力される（ステップＳＰ２）。その自乗値Ｐ１は、式（１１）で表わされる。
Ｐ１＝Ｓ２＋Ｎ１２＋２Ｓ・Ｎ１    …（１１）
【００３９】
受信信号２は、第２の乗算部５Ａの入力供給部に入力されてディジタル化され、そのディジタル値と、第１の乗算部４Ａから入力されたディジタル値と乗算される（ステップＳＰ２）。その乗算値Ｐ２は、式（１２）で表わされる。
Ｐ２＝Ｓ２＋Ｎ１・Ｎ２＋Ｓ（Ｎ１＋Ｎ２）    …（１２）
【００４０】
第１の乗算部４Ａから出力された乗算値は、第１の積分部６Ａで積分され（ステップＳＰ３）、その積分値Ｉ１は、式（１３）で表わされる。
【００４１】
【数５】
0003970452.tif 000006
【００４２】
第２の乗算部５Ａから出力された乗算値は、第２の積分器７Ａで積分され（ステップＳＰ３）、その積分値Ｉ２は、式（１４）で表わされる。
【００４３】
【数６】
0003970452.tif 000007
【００４４】
信号成分と雑音成分との間の相関性、並びに雑音成分間の相関性はないから、平均時間を長く取るほど、零に収束する。
したがって、平均時間に相当するサンプリング回数Ｎを大きくすれば、ｉがＮになったとき（ステップＳＰ４のＹｅｓ）の第１の積分部６Ａの積分値Ｉ１は、式（１５）で表わされる。
【００４５】
【数７】
0003970452.tif 000008
同様に、第２の積分部７Ａの積分値Ｉ２は、式（１６）で表わされる。
【００４６】
【数８】
0003970452.tif 000009
【００４７】
式（１５）及び式（１６）から、第１の積分部６Ａの積分値Ｉ１は、自己相関成分を示し、信号成分Ｓの自乗と雑音成分Ｎ１の自乗との和であり、第２の積分部７Ａの積分値Ｉ２は、相互相関成分を示し、信号成分Ｓの自乗となる。つまり、第１の積分部６Ａの積分値Ｉ１は、信号成分のパワーと雑音成分のパワーとの合計に相当し、第２の積分部７Ａの積分値Ｉ２は、信号成分のパワーに相当する。
第１の積分部６Ａから出力される積分値Ｉ１を第１の振幅調整部８Ａで調整し、第２の積分部７Ａから出力される積分値Ｉ２を第２の振幅調整部９Ａで調整する（ステップＳＰ５）。この振幅調整は、例えば、第１の振幅調整部８Ａが、第１の積分部６Ａから出力される積分値Ｉ１をそのまま出力するように調整し、第２の振幅調整部９Ａが、第２の積分部７Ａから出力される積分値Ｉ２を２倍にして出力するように調整する。
【００４８】
この振幅調整後の、信号レベル／雑音レベルに対する第１の振幅調整部８Ａ及び第２の振幅調整部９Ａから出力される出力値の関係は、第１実施例と同様、図２に示すようになる。図２は、この実施例においては、実線は、信号レベル／雑音レベルに対する第１の振幅調整部８Ａから出力される出力値の関係を示し、点線は、信号レベル／雑音レベルに対する第２の振幅調整部９Ａから出力される出力値の関係を示す図である。
【００４９】
図２から読み取れるように、信号レベルが雑音レベルより小さいとき、第２の積分部７Ａの積分値よりも第１の積分部６Ａの積分値の方が大きく、信号レベルが雑音レベルより大きいとき、第１の積分部６Ａの積分値よりも第２の積分部７Ａの積分値の方が大きくなる。
したがって、第１の積分部６Ａの積分値より第２の積分部７Ａの積分値が大きい、すなわち、自己相関成分よりも予め決められた倍率だけ強調された相互相関成分が自己相関成分より大きいことを比較部１０Ａで判断して信号有りを検出する（ステップＳＰ６）。
【００５０】
比較部１０Ａの出力信号は、受信した受信信号を更に詳細に調べるのに用いられる。例えば、受信信号の周波数、信号レベル、変調の種類等の調査である。
このように、この実施例によれば、自己相関成分よりも予め決められた倍率だけ強調された相互相関成分と自己相関成分との相対的な比較、すなわち、信号レベルと雑音レベルとの相対的な倍率で、信号の有無を検出しているから、受信する帯域幅、温度等の条件が変わって雑音レベルが変化した場合であっても、信号レベルと雑音レベルとの相対的な倍率が設定されている値を満たしている限り、信号有りを検出することができる。すなわち、雑音レベルが低くなっても、その低い雑音レベルに対する前記相対的な倍率を満たすレベルの信号であるならば、その信号を検出し得るし、また、逆に、雑音レベルが高くなっても、その高い雑音レベルに対する前記相対的な倍率を満たすレベルの信号であるならば、その信号を検出し得る。
【００５１】
◇第４実施例
図６は、この発明の第４実施例である信号検出装置の電気的構成を示す図、また、図７は、同信号検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
この実施例の構成が、上述の第３実施例のそれと大きく異なるところは、第３実施例の第１の積分部６Ａ及び第２の積分部７Ａと、第１の振幅調整部８Ａとの間に、加算部１２Ａを設けて構成したことである。
この実施例の信号検出装置１Ｃを構成する加算部１２Ａは、第２の積分部７Ａから出力された積分値から第１２の積分器６Ａから出力された積分値を差し引くものである。
なお、これ以外の点では、この例の構成は、第３実施例と同一の構成であるので、図６においては、図４の構成部分と同一の各部には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
次に、図６及び図７を参照してこの実施例の動作について説明する。
１つの信号放射源（電波放射源）に向けて設置された、同種の２つの信号検出センサ（例えば、アンテナ）のうちの第１の信号検出センサで受信される受信信号１が、第１の乗算部４Ａの入力供給部に入力され、同様に、第２の信号検出センサで受信される受信信号２は、第２の乗算部５Ａの入力供給部に入力されること、その受信信号１は、第１の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成り、受信信号２は、第２の信号検出センサで受信される信号成分と当該信号検出センサ内で発生される雑音成分とから成ること、並びに第１の乗算部の入力供給部を介して入力された受信信号１のディジタル値が、第１の乗算部４Ａで自乗されて出力され、第２の乗算部５Ａの入力供給部を介して入力された受信信号２のディジタル値と第１の乗算部４Ａから供給される受信信号１のディジタル値とが、第２の乗算部５Ａで乗算されて出力されることについては、第３実施例と同様である。
【００５３】
また、第１の乗算部４Ａから出力された自乗値が、第１の積分器６で積分され、第２の乗算部５Ａから出力された乗算値が、第２の積分器７で積分されることも、同じである。
第１の積分部６Ａから出力された積分値Ｉ１からの第２の積分部７Ａから出力された積分値Ｉ２の減算が、加算部１２Ａで行われる。自己相関成分である積分値Ｉ１及び相互相関成分である積分値Ｉ２は、それぞれ式（１５）及び（１６）で表されるから、加算部１２Ａから得られた減算値、すなわち、差分は、雑音成分のパワーのみを表している。
【００５４】
したがって、第１の振幅調整部８Ａには雑音成分のパワーのみが入力され、第２の振幅調整部９Ａには信号成分のパワーのみが入力される。第１の振幅調整部８Ａから出力された雑音成分のパワーと、第２の振幅調整部９Ａから出力された信号成分のパワーとが、比較部１２Ａで比較され、第２の振幅調整部９Ａから出力された信号成分のパワーが、第１の振幅調整部８Ａから出力された雑音成分のパワーより大きいとき、信号有りを検出することができる。
【００５５】
このように、この実施例の構成によれば、信号成分と雑音成分とを直接比較することで、信号有りの検出を行うことができる。したがって、従来のように、雑音レベルに対して設定値を設けていないから、雑音レベルだけが増大し、信号がない状態において、信号有りを検出してしまうことは無くなるし、雑音レベルが低く、弱い信号がある状態において、その弱い信号の有りを検出することができる。
【００５６】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、この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それらはこの発明に含まれる。
例えば、信号放射源を電波放射源とする例について説明したが、音源、赤外線放射源等であってもよい。
【００５７】
また、各実施例においては、相互相関成分である第２の積分器又は積分部から出力された積分値を自己相関成分である第１の積分器又は積分部から出力された積分値よりも予め決められた割合だけ大きく調整し、その調整後の２つの値の比較で信号の有無を検出する例を示したが、第２の積分器又は積分部から出力された積分値と第１の積分器又は積分部から出力された積分値との比が、予め設定された値を超えているか否かで信号の有無を検出するようにしてもよい。
また、第３実施例及び第４実施例において、受信信号１が第１の乗算部４Ａの入力供給部で、受信信号２が第２の乗算部５Ａの入力供給部でディジタル化されることを説明したが、それぞれ信号検出センサ側でディジタル化されて対応する乗算部へ入力されるように構成されてもよい。
また、信号検出センサは３以上であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、信号放射源から放射された信号の到来方向に向けて配置された複数の信号検出センサの各々からの出力に基づいて、該出力に含まれる相関性のない成分を実質的に除いた相互相関成分の大きさを検出し、これと共に、複数の信号検出センサのうちの、任意の１つの信号検出センサからの出力に基づいて、該出力に含まれる雑音成分乃至相関性のない成分を実質的に除いた自己相関成分の大きさを検出し、その検出した相互相関成分の大きさを前記検出した自己相関成分の大きさよりも予め決められた割合だけ大きく調整してから、調整後の相互相関成分の大きさと自己相関成分の大きさとを比較して前記放射された信号の有無を検出するようにしたので、雑音レベルに変化があっても、信号の検出を確実に行うことができる。
【００５９】
また、前記検出した相互相関成分の大きさを、前記検出した自己相関成分の大きさと前記検出した相互相関成分の大きさとの差分よりも予め決められた割合だけ大きく調整してから、調整後の相互相関成分の大きさと差分とを比較して前記放射された信号の有無を検出するようにしたので、雑音レベルに変化があっても、信号の検出を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である信号検出回路の構成を示す図である。
【図２】同信号検出回路の動作説明に用いる信号レベル／雑音レベルに対する振幅調整出力値のグラフである。
【図３】この発明の第２実施例である信号検出回路の構成を示す図である。
【図４】この発明の第３実施例である信号検出装置の構成を示す図である。
【図５】同信号検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】この発明の第４実施例である信号検出装置の構成を示す図である。
【図７】同信号検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】従来の信号検出回路を示す図である。
【符号の説明】
１      信号検出回路
１Ａ    信号検出回路
１Ｂ    信号検出装置
１Ｃ    信号検出装置
４      第１の乗算器（第２の検出装置の一部）
４Ａ    第１の乗算部（第２の検出装置の一部）
５      第２の乗算器（第１の検出装置の一部）
５Ａ    第２の乗算部（第１の検出装置の一部）
６      第１の積分器（第２の検出装置の残部）
６Ａ    第１の積分部（第２の検出装置の残部）
７      第２の積分器（第１の検出装置の残部）
７Ａ    第２の積分部（第１の検出装置の残部）
８      第１の振幅調整器（調整装置の一部）
８Ａ    第１の振幅調整部（調整装置の一部）
９      第２の振幅調整器（調整装置の残部）
９Ａ    第２の振幅調整部（調整装置の残部）
１０    比較器（第３の検出装置）
１０Ａ  比較部（第３の検出装置）
１２    加算器（演算装置）
１２Ａ  加算部（演算装置）
【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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