"所定距離を隔てて配置され到来電波を受信するn組n1個nは自然数の受信アンテナ部と、前記受信アンテナ部で受信した各組の受信信号に対してクロススペクトル演算を行い、当該各組の受信信号の位相差を算出する位相差算出部と、受信帯域を各区間に分割し、ノイズの影響による受信信号の位相誤差分散の差を評価する重み係数を設定する重み係数設定部と、前記重み係数を用いて、前記位相差算出部で算出された位相差の位相傾きの重み付け平均を行う位相傾き算出部と、前記重み付け平均された位相傾きから到来電波の到来方位を算出する方位算出部とを備えたことを特徴とする方位探知装置。重み係数は、位相が不連続となる区間では位相傾きを検出しないよう設定されることを特徴とする請求項1記載の方位探知装置。対象区間のS/N比と、受信信号の時間波形を周波数波形に変換する際の周波数分解能とに基づいて位相傾き誤差を推定し、当該位相傾き誤差に基づいて分割する区間を決定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の方位探知装置。しかしながら、方位探知の従来技術は、受信帯域内のS/N信号対ノイズの電力比が大きくかつ位相が連続となる周波数帯域に限定され、S/Nが小さく、また位相が不連続となる周波数帯域においては、検出する位相の誤差が大きくなり、位相傾きの検出精度が劣化するため、到来方位を高精度に探知できなくなるという問題があった。この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、広範囲の位相データを基に位相傾きを検出し、方位探知精度を向上できる方位探知装置を得ることを目的とする。この発明に係る方位探知装置は、所定距離を隔てて配置され到来電波を受信するn組n1個nは自然数の受信アンテナ部と、受信アンテナ部で受信した各組の受信信号に対してクロススペクトル演算を行い、各組の受信信号の位相差を算出する位相差算出部と、受信帯域を各区間に分割し、ノイズの影響による受信信号の位相誤差分散の差を評価する重み係数を設定する重み係数設定部と、重み係数を用いて、位相差算出部で算出された位相差の位相傾きの重み付け平均を行う位相傾き算出部と、重み付け平均された位相傾きから到来電波の到来方位を算出する方位算出部とを備えたものである。この発明の方位探知装置は、ノイズの影響による受信信号の位相誤差分散の差を評価する重み係数を用いて位相傾きを算出するようにしたので、広範囲の位相データを基に位相傾きを検出し、方位探知精度を向上させることができる。実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による方位探知装置を示す構成図である。図1に示す方位探知装置は、受信アンテナ部1,2、受信部3,4、局所信号生成部5、A/D変換部6,7、FFT部8,9、位相差算出部10、重み係数設定部11、位相傾き算出部12、方位算出部13を備えている。受信アンテナ部1,2は、電波源からの到来電波を受信するためのアンテナである。受信部3,4は、それぞれ受信アンテナ部1,2からの受信RF信号を増幅し、IF中間周波数信号へ周波数変換を行う機能部である。局所信号生成部5は、受信部3,4における周波数変換の基準となる局所信号を生成する信号生成部である。A/D変換部6,7は、それぞれ、受信部3,4からのIF信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換部である。FFT部8,9は、それぞれA/D変換部6,7からのデジタル信号の時間波形をFFT高速フーリエ変換する演算部である。位相差算出部10は、FFTしたデジタル信号を比較し位相差を算出する演算部である。重み係数設定部11は、位相傾きを算出する際の重み係数を設定する機能部であり、この重み係数については後述する。位相傾き算出部12は、位相差の周波数分布と重み係数から位相傾きを算出する演算部であり、方位算出部13は、位相傾きから受信電波の到来方位を算出する演算部である。尚、本実施の形態では、受信アンテナは1組2個の場合を例として示しているが、2組3個、3組4個...という具合にn組n1個であれば同様に適用可能である。次に、実施の形態1の方位探知装置の動作について説明する。方位探知装置に電波が到来した場合、受信アンテナ部1,2で受信増幅し、受信部3,4に受信RF信号として出力する。受信部3,4では、受信RF信号を増幅し、所定の周波数に変換したIF信号をA/D変換部6,7に出力する。A/D変換部6,7では、所定サンプリング周期にてサンプリングしたデジタル信号をFFT部8,9に出力する。FFT部8,9では、FFTによりデジタル信号の時間波形を周波数波形に変換し、位相差算出部10に出力する。位相差算出部10に入力される受信アンテナ部1からのデジタル信号をXA、受信アンテナ部2からのデジタル信号をXBとし、信号XAの振幅スペクトル、位相スペクトルを図2aに、また、信号XBの振幅スペクトル、位相スペクトルを図2bに示す。さらに、XAとXBの複素共役を乗算することで、図2cに示すクロススペクトルXCのコヒーレンスと位相を求める。算出したクロススペクトルXCを位相傾き算出部12に入力する。位相傾き算出部12では、クロススペクトルXCの位相つまり信号Aと信号Bの間の位相差について周波数に対する傾きを算出する。傾きを求める際、各周波数binのXC位相の値をサンプルに用いるが、図2cに示すようにノイズによりサンプルにばらつきが生じることから、全てのサンプルを同等に扱い、算出した位相傾きは、理想的な受信信号のみの位相傾きからの誤差をもつ。位相傾きの算出精度を高めるため、以下の1式に示すように位相誤差の分散から求まる重み係数wiにより重み付けを行い、位相傾きの最良値aを推定する。ここで、iは位相傾きを算出する区間を識別する。1区間に含まれるbin数は、FFT分解能、S/N及び所要方探精度から所定値を設定する。区間iの設定方法及び各区間の位相傾きaiの算出方法は後述する。式1の重み係数wiは、重み係数設定部11にて以下のように設定する。ノイズ変動と信号ノイズの位相誤差変動の関係は図3のように表せ、S/Nの大きさにより、信号ノイズの位相誤差が大きさが異なることが分かる。なお、図3において、aはS/N大の場合の信号ノイズの複素平面表示を示し、bは、S/N小の場合の信号ノイズの複素平面表示を示している。よって、図2cのあるサンプル区間iにおいて、信号ノイズの位相誤差分散σiは、その区間のS/Ni信号対ノイズ電力比と式2の相関関係がある。ここで、添字Pは信号ピークレベルを検出したbinを含む区間とする。さらに重み係数は式3で表され、よって、信号ピークレベルを検出したbinを含む区間の重み係数wpで規格化された区間iの重み係数wiは式4となる。位相傾き算出部12で、式1及び式4より算出された位相傾きの最良値aを方位算出部13に入力する。方位算出部13では、式5より受信アンテナ部1,2間の到来時間差Δtを、さらに式6より到来電波の到来方位θを算出する。ここで、cは電波の到来速度、dは受信アンテナ部1,2間の距離とする。次に、位相傾きを検出し重み付けを行う区間の設定方法を説明する。重み付けにより位相傾き検出精度を向上させるには、受信帯域を位相傾き誤差の異なる適切な区間に分けることが重要である。区間は、フェイズアンラッピングと位相傾き誤差推定を行い設定する。まず、フェイズアンラッピングによる区間設定を行う。図2cに示す通り、デジタル信号の信号Aと信号Bの位相差は、クロススペクトルから求められるが、算出時-180°から180°の範囲に制限されてしまうため、周波数に対する位相変化は不連続になってしまう。この不連続な位相を連続な位相に戻すことを一般的にフェイズアンラッピングという。不連続となるbinをまたがって位相傾きを検出することを防ぐため、式7により不連続となる区間を特定し、その区間では位相傾きを検出しないつまり重み0とする。ここで、添字jは周波数bin番号を表し、全ての隣り合うbinでチェックを行う。γは調整値でFFT周波数分解能に合わせて調整する。次に、フェイズアンラッピングにより設定した区間を位相傾き誤差を推定することによりさらに細分化する。区間分けの例を図4に示す。フェイズアンラッピングにより分けたbin番号j以前の区間と、bin番号j1以降の区間を細分化する。ここで、bin番号:j-m~jの区間iと、bin番号:j1~j1mの区間i1を考える。ある1区間iに含めるbinの数mは、以下の方法により設定する。細分化の目安とする位相傾きの最大誤差は、対象区間のS/N、周波数分解能から推定する。信号ノイズの複素平面表示から、ノイズによる位相誤差が最大となるには、図5に示すように信号とノイズの位相差が±90°の場合と考える。この場合の位相誤差の最大値Δψmaxは式8で表せる。なお、図5において、aはS/N大の場合の信号ノイズの複素平面表示位相誤差最大時を示し、bは、S/N小の場合の信号ノイズの複素平面表示を示している。ここで、S/Nは対象区間例i-m~mの周波数範囲の積分値とし、図4のコヒーレンスSNの積分値から、ノイズN非受信時試験信号等による測定値を差し引いて算出する。その区間における位相を検出したbin間の傾き誤差の最大値Δamaxは、符号が正負異なる場合を考慮し式9で表す。ここでΔFは周波数分解能とする。この傾き誤差Δamaxに対してどの程度の時間誤差及び到来方位誤差になるかは、式5、式6より推定することができる。所望の方位誤差が得られるようmを調整する。S/Nは積分区間の幅mによって変化するから、mを増やした場合のS/Nの変化、区間幅ΔF×mの増加の比率により変わりうるΔamaxの変化率を算出し、区間幅mの最適値を求める。例えば、信号のピークレベル付近で区間を広げた場合、S/Nが区間内で平均化され小さくなる影響でΔamaxが大きくなるなら、区間を広げずに狭い区間で位相傾きを求める。また、信号のピークレベルから離れた区間で、区間を広げてもS/Nがほとんど変化せず、区間幅の増加による影響でΔamaxが小さくなるならば、より広い区間で位相傾きを求める。以上により設定した区間iに対して、区間の両端のbinの位相ψj-mとψjから位相傾きを式10により求め、区間内のS/Niから対応する重み係数を式4により求める。このように、実施の形態1では、ノイズの影響による受信信号の位相誤差分散の差を評価する重み係数を用いることで、より広範囲で検出した位相傾きに重み付け平均を行い、位相傾き検出精度を向上させることができる。また、この重み付けを行うには、一般的に最良推定原理から各周波数の位相誤差分散値を求める必要があるが、位相誤差分散と振幅誤差分散に相関があることを考慮し、測定したS/N値を基に各周波数の重み係数を設定することで、信号処理結果から比較的容易に設定することができる。また、異なる重み係数で重み付けを行う区間は、位相の不連続となる範囲を検出した上で測定したS/Nの変化から適切な区間分割を行い設定する。以上説明したように、実施の形態1の方位探知装置によれば、所定距離を隔てて配置され到来電波を受信するn組n1個nは自然数の受信アンテナ部と、受信アンテナ部で受信した各組の受信信号に対してクロススペクトル演算を行い、各組の受信信号の位相差を算出する位相差算出部と、受信帯域を各区間に分割し、ノイズの影響による受信信号の位相誤差分散の差を評価する重み係数を設定する重み係数設定部と、重み係数を用いて、位相差算出部で算出された位相差の位相傾きの重み付け平均を行う位相傾き算出部と、重み付け平均された位相傾きから到来電波の到来方位を算出する方位算出部とを備えたので、広範囲の位相データを基に位相傾きを検出することができ、方位探知精度を向上させることができる。また、実施の形態1の方位探知装置によれば、重み係数は、位相が不連続となる区間では位相傾きを検出しないよう設定したので、位相が不連続となる周波数範囲を含めたより広範囲の位相データを基に位相傾きを検出することができ、更に、方位探知精度を向上させることができる。また、実施の形態1の方位探知装置によれば、対象区間のS/N比と、受信信号の時間波形を周波数波形に変換する際の周波数分解能とに基づいて位相傾き誤差を推定し、位相傾き誤差に基づいて分割する区間を決定するようにしたので、方位探知精度を向上させるための最適な区間に分割することができる。尚、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。"