(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解析対象信号を複数の非調和信号に分解する信号解析装置において、
複数の非調和信号を定義するパラメータの組合せの候補を選択するパラメータ候補選択部と、
選択された前記組合せによって定義される複数の非調和信号の和で求められる波形と、前記解析対象信号の波形との誤差を示す評価値を算出する評価部と、
前記評価値に基づいて、前記解析対象信号を表す複数の前記非調和信号を定義する前記パラメータの組合せを決定する組合せ最適化部と、
を備えることを特徴とする信号解析装置。
【請求項２】
複数の前記非調和信号のパラメータの候補から構成されるパラメータ空間を周波数において間引いて定義するパラメータ空間定義部、
をさらに備え、
前記パラメータ候補選択部は、前記パラメータ空間から前記パラメータの組合せの候補を選択することを特徴とする請求項１に記載の信号解析装置。
【請求項３】
前記組合せ最適化部は、総当たり法を用いて、前記パラメータの組合せを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の信号解析装置。
【請求項４】
前記組合せ最適化部は、勾配降下法を用いて、前記パラメータの組合せを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の信号解析装置。
【請求項５】
前記組合せ最適化部は、シミュレーテッドアニーリング法を用いて、前記パラメータの組合せを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の信号解析装置。
【請求項６】
前記解析対象信号を実数信号系列として直接処理することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の信号解析装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載の信号解析装置と、
前記解析対象信号を中間周波数に周波数シフトさせる電気素子と、
を備え、
前記信号解析装置は、前記解析対象信号を複素信号系列として処理することを特徴とする信号解析システム。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載の信号解析装置と、
前記解析対象信号を中間周波数に周波数シフトさせる光学素子と、
を備え、
前記信号解析装置は、前記解析対象信号を複素信号系列として処理することを特徴とする信号解析システム。
【請求項９】
解析対象信号を複数の非調和信号に分解する信号解析装置が、
複数の前記非調和信号を定義するパラメータの組合せの候補を選択するステップと、
選択された前記組合せによって定義される複数の非調和信号の和で求められる波形と、前記解析対象信号の波形との誤差を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記解析対象信号を表す複数の前記非調和信号を定義する前記パラメータの組合せを決定するステップと、
を含むことを特徴とする信号解析方法。
【請求項１０】
複数の前記非調和信号のパラメータの候補から構成されるパラメータ空間を周波数において間引いて定義するステップ、
をさらに含み、
前記パラメータの組合せの候補を選択するステップでは、前記パラメータ空間から前記パラメータの組合せの候補を選択することを特徴とする請求項９に記載の信号解析方法。
【請求項１１】
解析対象信号を複数の非調和信号に分解する信号解析装置を制御するための制御回路であって、
複数の前記非調和信号を定義するパラメータの組合せの候補を選択するステップと、
選択された前記組合せによって定義される複数の非調和信号の和で求められる波形と、前記解析対象信号の波形との誤差を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記解析対象信号を表す複数の前記非調和信号を定義する前記パラメータの組合せを決定するステップと、
を前記信号解析装置に実行させることを特徴とする制御回路。
【請求項１２】
解析対象信号を複数の非調和信号に分解する信号解析装置を制御するためのプログラムであって、
複数の前記非調和信号を定義するパラメータの組合せの候補を選択するステップと、
選択された前記組合せによって定義される複数の非調和信号の和で求められる波形と、前記解析対象信号の波形との誤差を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記解析対象信号を表す複数の前記非調和信号を定義する前記パラメータの組合せを決定するステップと、
を前記信号解析装置に実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解析対象信号を複数の非調和信号に分解する信号解析装置、信号解析システムおよび信号解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
解析対象信号を複数の周波数成分に分解する信号解析においては、短時間フーリエ変換が一般的に用いられている。しかしながら、短時間フーリエ変換は、周波数分解誤差と時間分解誤差の積を一定以下にすることができないという不確定性限界がある。さらに、フーリエ変換長と周期の一致しない周波数の信号成分である非調和信号を単一の周波数として検出することができず、スペクトラム線幅が広がり、さらに周波数分解能が低下してしまうという問題が知られている。【０００３】
このような問題に対して、特許文献１に開示された一般化調和解析と呼ばれる手法では、離散時間フーリエ変換を拡張することにより不確定性限界を超えた周波数精度を得ることができる。特許文献１に開示された手法では、まず、解析対象信号の波形との誤差が最小になる非調和信号のパラメータを推定し、以降は、残存誤差信号の波形との誤差が最小になる非調和信号のパラメータを逐次推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５９０５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術によれば、逐次処理によって１つずつ非調和信号のパラメータを決定するため、全体として、少ない非調和信号で解析対象信号を表すことのできる効率のよいパラメータの組合せを決定することが困難であるという問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、効率的に解析対象信号を表すことのできるパラメータの組合せを決定することが可能な信号解析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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる信号解析装置は、解析対象信号を複数の非調和信号に分解する信号解析装置であって、複数の非調和信号を定義するパラメータの組合せの候補を選択するパラメータ候補選択部と、選択された前記組合せによって定義される複数の非調和信号の和で求められる波形と、前記解析対象信号の波形との誤差を示す評価値を算出する評価部と、前記評価値に基づいて、前記解析対象信号を表す複数の前記非調和信号を定義する前記パラメータの組合せを決定する組合せ最適化部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる信号解析装置は、効率的に解析対象信号を表すことのできるパラメータの組合せを決定することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる信号解析装置の構成を示す図
【図２】図１に示す信号解析装置がシミュレーテッドアニーリング法を使用する場合の動作を示すフローチャート
【図３】図１に示す信号解析装置が使用するパラメータ空間におけるコスト関数とパラメータ遷移の関係を示す図
【図４】図１に示す信号解析装置を含む信号解析システムの構成を示す図
【図５】図１に示す信号解析装置の組合せ最適化処理の過程を示す図
【図６】図１に示す信号解析装置の解析結果を示す図
【図７】図１に示す信号解析装置の解析結果に基づいて得られる時間波形を示す図
【図８】本発明の実施の形態２にかかる信号解析システムの構成を示す図
【図９】本発明の実施の形態３にかかる信号解析システムの構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態１〜３にかかる信号解析装置の機能を実現するための専用のハードウェアを示す図
【図１１】本発明の実施の形態１〜３にかかる信号解析装置の機能を実現するための制御回路の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる信号解析装置、信号解析システムおよび信号解析方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる信号解析装置１０の構成を示す図である。信号解析装置１０は、サンプリング部１０１と、パラメータ空間定義部１０２と、パラメータ候補選択部１０３と、評価部１０４と、組合せ最適化部１０５とを有する。
【００１２】
信号解析装置１０は、解析対象信号を複数の非調和信号に分解する周波数解析を行う。サンプリング部１０１は、解析対象信号を等時間間隔でサンプリングした信号系列を出力する。パラメータに冗長性があることを許容すると、一般的に、変換フレーム長Ｌ、Ｍ≧１とすると、等時間間隔でサンプリングされた任意の複素信号系列ｘ（ｔ）は、以下の数式（１）で表される。
【００１３】
【数１】
0006887585.tif 000002
【００１４】
ここで、サンプリングする時間間隔Δｔとすると、以下の数式（２）が成り立つ。また、数式（１）中のＫは、以下の数式（３）で表される。
【００１５】
【数２】
0006887585.tif 000003
【００１６】
【数３】
0006887585.tif 000004
【００１７】
なお、Ｍ＝１とした場合、以下の数式（４）が成り立ち、フレーム長と角周波数ωのベクトル長とが等しく、短時間フーリエ変換で用いられる離散時間フーリエ変換と等価になることが分かる。一方、Ｍ＞１とすることで、角周波数ωを増やし、角周波数分解能を細かくしたものが、本実施の形態で用いられる一般化調和解析である。
【００１８】
【数４】
0006887585.tif 000005
【００１９】
パラメータ空間定義部１０２は、解析対象信号を表現する複数の非調和信号のパラメータの候補から構成されるパラメータ空間を周波数において間引いてスパースなパラメータ空間を定義する。一般化調和解析におけるパラメータ推定では、以下の数式（５）に示される基底ベクトルは一般的に直交していないため、最適パラメータの探索に必要な計算量が膨大となる。このため、本実施の形態では、パラメータ空間を周波数において間引いて定義することによって、計算量を低減すると共に、より少数のパラメータで解析対象信号を表現することができる。
【００２０】
【数５】
0006887585.tif 000006
【００２１】
パラメータ候補選択部１０３は、パラメータ空間定義部１０２が定義したパラメータ空間の中から、複数の非調和信号を定義するパラメータの組合せの候補を選択する。パラメータ候補選択部１０３は、選択した複数のパラメータの候補を評価部１０４に出力する。パラメータ候補選択部１０３は、パラメータの最適化に用いる解法に応じた方法で、パラメータの候補を選択する。例えば、総当たり法の場合、パラメータ候補選択部１０３は、全ての組合せを順次選択して評価部１０４に出力する。またシミュレーテッドアニーリング法の場合、パラメータ候補選択部１０３は、設定された初期値および温度に基づいて、パラメータの組合せの候補を選択する。組合せ最適化問題の解法の詳細については後述する。
【００２２】
評価部１０４は、選択されたパラメータの組合せの候補によって定義される複数の非調和信号の和で求められる波形と、解析対象信号の波形との誤差を示す評価値を算出する。
【００２３】
評価値は、例えば、誤差信号の２乗ノルムとすることができる。角周波数ωの数がＫ個である場合、評価値は、以下に示す数式（６）で表すことができる。パラメータ空間定義部１０２が、Ｋ個ある角周波数ωの中から、Ｋ個よりも少ないＳ個の角周波数ωを選択した場合、評価値は、以下に示す数式（７）で表すことができる。
【００２４】
【数６】
0006887585.tif 000007
【００２５】
【数７】
0006887585.tif 000008
【００２６】
組合せ最適化部１０５は、算出された評価値に基づいて、解析対象信号を表す複数の非調和信号を定義するパラメータの組合せを決定する。複数のパラメータを持つ系を最適化する方法は、組合せ最適化問題とも呼ばれ、パラメータ候補選択部１０３、評価部１０４、組合せ最適化部１０５は、共通の解法を用いて、組合せ最適化問題を解くことができる。
【００２７】
組合せ最適化問題の解法としては、例えば、総当たり法、勾配降下法、シミュレーテッドアニーリング法などが挙げられる。総当たり法は、全ての組合せを試行して最も評価値が良いものを選択する方法であり、パラメータ数が少ない場合には、総当たり法を用いて、精度の高い解を得ることができる。しかしながら総当たり法では、パラメータ数が増えると収束速度が指数関数的に低下するという特徴がある。
【００２８】
勾配降下法は、収束速度を重視した方法である。勾配降下法は、初期値に依存して局所最適に陥る可能性があると言われている。このような欠点を許容することができる場合には、勾配降下法を用いることができる。
【００２９】
シミュレーテッドアニーリング法では、パラメータ空間から選択されたパラメータの組合せの候補の評価値に基づいて、パラメータの採否を判定する処理が繰返し行われる。ここで、初期はパラメータ空間の広い範囲からパラメータの候補を選択し、温度と呼ばれるパラメータを調整することで徐々にパラメータ空間を狭めていくことで、パラメータが初期値に依存して局所最適に陥る可能性を低減することができる。ここで温度とは、熱力学のアナロジーに由来した値であって、０以上の実数である。温度は、高温ほどパラメータの探索範囲が広いことを示す。シミュレーテッドアニーリング法においては、パラメータ空間を遷移した場合の評価値であるコスト評価関数Ｅ（ｐ）の差分値がΔＥである場合のパラメータ遷移確率を、遷移時の温度Ｔを０以上の実数として、以下の数式（８）で表すことができる。
【００３０】
【数８】
0006887585.tif 000009
【００３１】
上記の数式（８）に定めるパラメータ遷移確率を用いることにより、Metropolis−Hastings法による確率サンプリングにおける詳細平衡条件を満たすことができ、温度変化が十分に遅ければパラメータ空間ｐにおいて、分布確率がコスト評価関数Ｅ（ｐ）に対して指数関数的に定まるボルツマン分布的なものとなる。このため、温度Ｔを徐々に高温から低温に下げていくことで、パラメータ空間ｐ上の確率分布が指数関数的にコスト評価関数Ｅ（ｐ）の低い部分に集中し、最適化処理の序盤の高温時には、確率分布が平坦であることと併せて、局所最適に陥り難く、効率的に全体最適に収束する性質を得ることができる。
【００３２】
組合せ最適化部１０５は、評価値に基づいて、最適化処理の完了条件を満たすか否かを判断する。組合せ最適化部１０５は、完了条件を満たすと判断した場合、最適化処理を完了して、選択したパラメータの組合せの候補を処理結果とする。組合せ最適化部１０５は、完了条件を満たさないと判断した場合、パラメータ候補選択部１０３に次のパラメータの組合せの候補を選択させる。
【００３３】
図２は、図１に示す信号解析装置１０がシミュレーテッドアニーリング法を使用する場合の動作を示すフローチャートである。なお、図２では、サンプリング部１０１およびパラメータ空間定義部１０２の処理は終わっていることを前提としており、パラメータ候補選択部１０３、評価部１０４および組合せ最適化部１０５の動作を主に説明する。
【００３４】
まずパラメータ候補選択部１０３は、初期パラメータおよび温度Ｔを設定する（ステップＳ１０１）。そしてパラメータ候補選択部１０３は、パラメータの組合せの候補を選択する（ステップＳ１０２）。ここで、選択されるパラメータｐ*は、複数の非調和信号を定義する複数の振幅Ａ*および複数の角周波数ω*の候補を含む。
【００３５】
評価部１０４は、パラメータ候補選択部１０３が選択したパラメータの組合せの候補を用いて定義される複数の非調和信号の和で求められる波形と、解析対象信号の波形との誤差を示す評価値を算出する（ステップＳ１０３）。
【００３６】
組合せ最適化部１０５は、パラメータ候補選択部１０３が選択したパラメータの組合せの候補が採用条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１０４）。採用条件を満たさない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、組合せ最適化部１０５は、パラメータ候補選択部１０３にパラメータの候補の選択を指示し、ステップＳ１０２の処理に戻る。採用条件を満たす場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、組合せ最適化部１０５は、新たなパラメータｐ*を採用し、温度Ｔを更新する（ステップＳ１０５）。
【００３７】
また、組合せ最適化部１０５は、完了条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１０６）。完了条件を満たす場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、組合せ最適化部１０５は、処理を終了する。完了条件を満たさない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、組合せ最適化部１０５は、パラメータ候補選択部１０３にパラメータの候補の選択を指示し、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００３８】
図３は、図１に示す信号解析装置１０が使用するパラメータ空間におけるコスト関数とパラメータ遷移の関係を示す図である。図３において、パラメータ空間を一次元として模式図化しているが、実際には、パラメータ空間は、複数の複素振幅Ａおよび角周波数ωからなる複数の軸を有する多次元パラメータ空間である。Ｅ（ｐ）は、評価値の一例であるコスト関数であり、スカラー軸である。ｐ（ｔ）は、ある時刻ｔにおいて採用済みのパラメータであり、ｐ*は、新たな候補として選択されたパラメータである。
【００３９】
ここでｐ*が採用条件を満たすと、次の時刻ｔ＋１における採用済みのパラメータｐ（ｔ＋１）となる。また、ΔＥは、パラメータ空間を移動した際のコスト関数の差分であり、Ｐ（ΔＥ）は、ΔＥと温度Ｔとに基づいて定まるパラメータ遷移確率である。
【００４０】
図４は、図１に示す信号解析装置１０を含む信号解析システム１の構成を示す図である。信号解析システム１は、アンテナ１１と、増幅器１２と、アナログデジタルコンバータ１３と、信号解析装置１０とを有する。
【００４１】
アンテナ１１で受信された電磁波信号は、増幅器１２で増幅された後、アナログデジタルコンバータ１３によってデジタル信号系列に変換された後、信号解析装置１０に入力される。信号解析装置１０は、推定したパラメータの組合せを解析結果として出力することができる。図４に示す構成では、信号解析装置１０は、元信号を実信号系列として直接処理することになる。この場合、信号系列が実数系列に限定され、パラメータ間に依存性があるため、その拘束条件に基づいて、パラメータ空間を定義することもできる。
【００４２】
図５は、図１に示す信号解析装置１０の組合せ最適化処理の過程を示す図である。図５の横軸は最適化ステップ数を表しており、縦軸は角周波数を表している。また、図５の色の濃さは、複素振幅の絶対値の自然対数を表しており、薄いほど複素振幅が大きいことを示している。図５には、シミュレーテッドアニーリング法を用いた実験の結果が示されている。図５を参照すると、多数のパラメータを並列で同時推定できていることが分かる。
【００４３】
図６は、図１に示す信号解析装置１０の解析結果５１を示す図である。図６においても、シミュレーテッドアニーリング法を用いた実験の結果が示されている。図６の横軸は周波数を表しており、縦軸は信号振幅を表している。また、実線は本実施の形態にかかる信号解析装置１０の解析結果５１を示しており、破線は比較例５２を示してる。比較例５２は、従来の短時間フーリエ変換を用いた推定結果である。解析対象信号は、１．００Ｈｚ、１．００５Ｈｚ、１．０１Ｈｚ、１．０２Ｈｚ、１．０４Ｈｚ、１．０８Ｈｚの信号成分を有している。図６を参照することで、信号解析装置１０の解析結果５１の精度が比較例５２よりも高いことが分かる。
【００４４】
図７は、図１に示す信号解析装置１０の解析結果に基づいて得られる時間波形を示す図である。図７の横軸は時間を表しており、縦軸は信号振幅を表している。図７に示す信号解析装置１０の解析結果に基づいて得られる時間波形５３は、解析対象信号の時間波形５４と非常によく一致していることが分かる。
【００４５】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、信号解析装置１０は、解析対象信号を複数の非調和信号に分解する際に、複数の非調和信号を定義するパラメータの組合せを組合せ最適化問題として解くことができる。したがって、効率的に解析対象信号を表すことのできるパラメータの組合せを決定することが可能になる。
【００４６】
また、信号解析装置１０は、パラメータ空間を周波数において間引いて定義した後、このパラメータ空間を用いて、組合せ最適化問題を解く。このため、パラメータの組合せの候補を絞り込むことが可能になり、組合せ最適化にかかる処理負荷を低減するとともに、解を得るためにかかる時間を短縮することが可能になる。また、パラメータ空間を間引かないときよりも、少ないパラメータで解析対象信号を表現することが可能になり、効率性が向上する。
【００４７】
なお、組合せ最適化問題の解法としては、総当たり法、勾配降下法、シミュレーテッドアニーリング法などを用いることができる。総当たり法は、最適化能力が高いが、パラメータ数が増えるほど収束速度が遅くなるため、パラメータ数が少ない場合に使用するとよい。勾配降下法は、収束速度が速いため、収束速度を重視する場合に使用するとよい。シミュレーテッドアニーリング法は、最適化能力と収束速度のバランスがよいと共に、勾配降下法よりも局所最適に陥ってしまう可能性が低いため、幅広い条件において用いることが可能である。
【００４８】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２にかかる信号解析システム２の構成を示す図である。信号解析システム１は、元の解析対象信号を実数信号系列として直接処理する。これに対して、信号解析システム２は、元の解析対象信号を中間周波数に周波数シフトさせて複素信号系列として処理することができる。
【００４９】
信号解析システム２は、アンテナ２１と、増幅器２２と、ミキサ２３，２４と、局所発振器２５と、π／２位相遅延器２６と、アナログデジタルコンバータ２７，２８と、信号解析装置１０とを有する。ミキサ２４は、解析対象信号を中間周波数に周波数シフトさせる電気素子である。
【００５０】
アンテナ２１で受信された電磁波信号は、増幅器２２で増幅された後、２つのミキサ２３，２４に分岐して入力される。ミキサ２３，２４のそれぞれには、シフトさせる周波数で発振する局所発振器２５からも信号が入力される。局所発振器２５からミキサ２４に入力される信号は、π／２位相遅延器２６により位相がπ／２ラジアン遅らされている。ミキサ２３の出力信号は、アナログデジタルコンバータ２７に入力され、デジタル信号系列に変換され、信号解析装置１０に入力される。ミキサ２４の出力信号は、アナログデジタルコンバータ２８に入力され、デジタル信号系列に変換され、信号解析装置１０に入力される。信号解析装置１０は、解析結果を出力する。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態２にかかる信号解析システム２は、解析対象信号を中間周波数に周波数シフトさせる電気素子であるミキサ２３，２４を有する。このため、信号解析システム２において信号解析装置１０に入力される信号系列は、実数系列に限定されず、信号解析装置１０は、解析対象信号を複素信号系列として処理する。このため、パラメータ間に依存性がなく、実数系列の場合に設定可能な拘束条件は設定されずシフトされた角周波数として解釈される。
【００５２】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３にかかる信号解析システム３の構成を示す図である。上記の実施の形態２では、電磁波信号を受信するシステムにおいて、周波数シフトを行うための構成について説明した。実施の形態３では、光信号を受信するシステムにおける処理について説明する。
【００５３】
信号解析システム３は、光ファイバ３１と、局所発振器３２と、光学素子３３と、フォトディテクタ３４，３５と、増幅器３６，３７と、アナログデジタルコンバータ３８，３９と、信号解析装置１０とを有する。アナログデジタルコンバータ３８は、Ｉチャネルアナログデジタルコンバータであり、アナログデジタルコンバータ３９は、Ｑチャネルアナログデジタルコンバータである。
【００５４】
光ファイバ３１を伝搬してきた光信号は、光学素子３３に入力される。光学素子３３には、シフトさせる周波数で発振する局所発振器３２からも局所発振光が入力される。光学素子３３は、ビートした２系統の光信号を出力する。光学素子３３の出力信号光のうちの一方は、フォトディテクタ３４により受信されて増幅器３６で増幅された後、アナログデジタルコンバータ３８でデジタル信号系列に変換されて、信号解析装置１０に入力される。光学素子３３の出力信号光のうちの他方は、フォトディテクタ３５により受信されて増幅器３７で増幅された後、アナログデジタルコンバータ３９でデジタル信号系列に変換されて、信号解析装置１０に入力される。信号解析装置１０は、解析結果を出力する。
【００５５】
以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる信号解析システム３によれば、光信号を受信するシステムにおいても、信号解析装置１０の機能を使用することが可能になる。また、信号解析システム３は、解析対象信号を中間周波数に周波数シフトさせる光学素子３３を有する。このため、信号解析システム３においても、信号解析装置１０に入力される信号系列は実数系列に限定されず、信号解析装置１０は、解析対象信号を複素信号系列として処理する。このため、パラメータ間に依存性がなく、実数系列の場合に設定可能な拘束条件は設定されずシフトされた角周波数として解釈される。
【００５６】
続いて、本発明の実施の形態１〜３にかかる信号解析装置１０のハードウェア構成について説明する。サンプリング部１０１、パラメータ空間定義部１０２、パラメータ候補選択部１０３、評価部１０４および組合せ最適化部１０５は、処理回路により実現される。これらの処理回路は、専用のハードウェアにより実現されてもよいし、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を用いた制御回路であってもよい。
【００５７】
上記の処理回路が、専用のハードウェアにより実現される場合、これらは、図１０に示す処理回路９０により実現される。図１０は、本発明の実施の形態１〜３にかかる信号解析装置１０の機能を実現するための専用のハードウェアを示す図である。処理回路９０は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
【００５８】
上記の処理回路が、ＣＰＵを用いた制御回路で実現される場合、この制御回路は例えば図１１に示す構成の制御回路９１である。図１１は、本発明の実施の形態１〜３にかかる信号解析装置１０の機能を実現するための制御回路９１の構成を示す図である。図１１に示すように、制御回路９１は、プロセッサ９２と、メモリ９３とを備える。プロセッサ９２は、ＣＰＵであり、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などとも呼ばれる。メモリ９３は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）などである。
【００５９】
上記の処理回路が制御回路９１により実現される場合、プロセッサ９２がメモリ９３に記憶された、各構成要素の処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ９３は、プロセッサ９２が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。
【００６０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【００６１】
例えば、上記では、信号解析装置１０の構成および動作について説明したが、本発明の技術は、信号解析装置１０、信号解析方法として実現することができるとともに、信号解析装置１０の機能を実現するためのコンピュータプログラムとして実現することもできる。このコンピュータプログラムは、通信路を介して提供されてもよいし、記録媒体に記憶されて提供されてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，２，３  信号解析システム、１０  信号解析装置、１１，２１  アンテナ、１２，２２，３６，３７  増幅器、１３，２７，２８，３８，３９  アナログデジタルコンバータ、２３，２４  ミキサ、２５，３２  局所発振器、２６  π／２位相遅延器、３１  光ファイバ、３３  光学素子、３４，３５  フォトディテクタ、５１  解析結果、５２  比較例、５３，５４  時間波形、９０  処理回路、９１  制御回路、９２  プロセッサ、９３  メモリ、１０１  サンプリング部、１０２  パラメータ空間定義部、１０３  パラメータ候補選択部、１０４  評価部、１０５  組合せ最適化部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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