JP5121366B2 - Direction measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、複数のセンサが観測した電磁波や音波などの複数の信号から、主波及びマルチパス波を分離し、この主波及びマルチパス波が到来する方位や仰角などの方向を求める方向測定装置に関する。 The present invention separates a main wave and a multipath wave from a plurality of signals such as electromagnetic waves and sound waves observed by a plurality of sensors, and determines a direction such as an azimuth and an elevation angle at which the main wave and the multipath wave arrive. Relates to the device.
複数のセンサが観測した電磁波や音波などの複数の信号が混信状態にあるとき、ここから主波を分離する方法としては、例えばMUSIC法など方法が提案されている(例えば、非特許文献1)。 As a method for separating a main wave from a plurality of signals such as electromagnetic waves and sound waves observed by a plurality of sensors in an interference state, a method such as the MUSIC method has been proposed (for example, Non-Patent Document 1). .
また、混信分離を行なう方法の一つであるブラインド分離法(例えば、独立成分分析)の出力結果である混合ベクトルから信号の到来方位を判定する装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかし、非特許文献1に記載の技術、及び特許文献1に記載の技術においては、例えば同一の信号が建造物や電離層に反射してセンサに入射するマルチパス波が存在する場合のように、混信する複数の信号の内容に高い相関関係があるときは正確な方位測定ができないという問題点があった。 However, in the technique described in Non-Patent Document 1 and the technique described in Patent Document 1, for example, when there is a multipath wave in which the same signal is reflected on a building or ionosphere and incident on the sensor, There is a problem that accurate azimuth measurement cannot be performed when there is a high correlation between the contents of a plurality of interfering signals.
さらに、ブラインド信号分離法を用いた場合は、最大でセンサ数までの信号の方向までしか求まらず、相関性マルチパスの数を加えるとセンサ数を超える場合は原理的にマルチパス波も含めた方向測定が不可能であった。 Furthermore, when the blind signal separation method is used, only the signal direction up to the number of sensors can be obtained, and if the number of correlated multipaths is added, the number of sensors exceeds the number of sensors in principle. Including the direction measurement was impossible.
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、マルチパス波が存在しても主波を主波のマルチパス波である相関性マルチパス波とから分離し、主波及びマルチパス波の到来方向を正確に測定する方向測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and separates a main wave from a correlated multipath wave, which is a multipath wave of a main wave, even if a multipath wave exists. An object of the present invention is to provide a direction measuring device that accurately measures the arrival direction of a multipath wave.
この目的を達成するために本発明は、複数のセンサによって観測された観測信号をサンプリングしてディジタル変換した受信波形を出力する信号変換部と;この受信波形からブラインド信号分離法によって信号源毎のセンサ別の成分を有する混合ベクトルを生成して出力する入力信号分離部と;混合ベクトルとステアリングベクトルを乗算した乗算波形を比較することにより、信号源毎の主波及びそのマルチパス波全体の中心方向を求める概略中心方向推定部と、混合ベクトルと疑似雑音定数とに基づいて相関行列を生成し、前記相関行列と中心方向とから、仮想的に配置されたセンサに対応する成分を有するアレイ形状変換行列の受信信号相関行列を算出する仮想的アレイ形状変換部と、受信信号相関行列を部分アレイに分割し、相加平均を行なって空間スムージング行列を算出する空間スムージング部と、空間スムージング行列から主波と主波のマルチパス波である相関性マルチパス波とを混信分離可能なアルゴリズムを用いて主波の到来方向を判定する方向決定部と、を備える到来方向推定部と;を備えることを特徴とする方向測定装置を提供する。 In order to achieve this object, the present invention comprises: a signal conversion unit that outputs a received waveform obtained by sampling and digitally converting observation signals observed by a plurality of sensors; and for each signal source by blind signal separation from the received waveform. An input signal separation unit that generates and outputs a mixed vector having components for each sensor; by comparing a multiplied waveform obtained by multiplying the mixed vector and the steering vector, the center of the main wave for each signal source and the entire multipath wave An array shape having a component corresponding to a virtually arranged sensor from the correlation matrix and the center direction , generating a correlation matrix based on the approximate center direction estimation unit for obtaining a direction, a mixture vector and a pseudo noise constant A virtual array shape converter that calculates the received signal correlation matrix of the transformation matrix, and the received signal correlation matrix is divided into partial arrays, and an arithmetic mean Determine the direction of arrival of the main wave using a spatial smoothing unit that calculates the spatial smoothing matrix and an algorithm that can separate the main wave and the correlated multipath wave, which is the multipath wave of the main wave, from the spatial smoothing matrix. And a direction-of-arrival estimating unit.
本発明によれば、マルチパス波が存在しても主波を主波のマルチパス波である相関性マルチパス波とから分離し、主波及びマルチパス波の到来方向を正確に測定することができるという効果がある。 According to the present invention, even if a multipath wave exists, the main wave is separated from the correlated multipath wave that is the main multipath wave, and the arrival directions of the main wave and the multipath wave are accurately measured. There is an effect that can be.
以下、本発明による方向測定装置の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a direction measuring device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<実施形態の概要>
本実施形態においては、方向測定装置が、複数のセンサによって観測された観測信号をサンプリングして得られる受信波形からブラインド信号分離法によって信号源毎のセンサ別の成分を有する混合ベクトルを生成して出力する入力信号分離部と、混合ベクトルから主波と主波のマルチパス波である相関性マルチパス波とを混信分離可能なアルゴリズムを用いて主波及びマルチパス波の到来方向を判定する到来方向推定部と、を備えることを特徴とする。
<Outline of Embodiment>
In this embodiment, the direction measuring device generates a mixed vector having components for each sensor for each signal source from the received waveform obtained by sampling the observation signals observed by a plurality of sensors by the blind signal separation method. The arrival direction of the main wave and multipath wave is determined using an algorithm that can separate the main signal and the correlated multipath wave, which is the multipath wave of the main wave, from the mixed vector, using the input signal separation unit to output. A direction estimation unit.
すなわち、観測値から先ずブラインド分離法により主波の概略の到来方向を推定し、この概略の到来方向と混合ベクトルとからさらに混信分離可能なアルゴリズムを用いて主波及びマルチパス波の到来方向を測定することを特徴とする。 In other words, the approximate direction of arrival of the main wave is first estimated from the observed values by the blind separation method, and the arrival direction of the main wave and multipath wave is determined using an algorithm that can further separate the interference from this approximate direction of arrival and the mixed vector. It is characterized by measuring.
<実施形態の詳細>
<構成の説明>
(構成の概要)
図1は、本実施形態の方向測定装置の構成を表す概要図である。図1に示すように本実施形態の方向測定装置は、複数のセンサ10によって観測された観測信号をディジタルデータに変換し、サンプリングして受信波形を出力する信号変換部20と;この受信波形からブラインド信号分離法によって信号源毎のセンサ別の成分を有する混合ベクトルを生成して出力する入力信号分離部30と;混合ベクトルとステアリングベクトルを乗算した乗算波形を比較することにより、信号源毎の主波及びそのマルチパス波全体の中心方向を求める第1の処理と、混合ベクトルと中心方向から主波の方向を求める第2の処理と、を順に行なう到来方向推定部50と;を備えることを特徴とする。
<Details of Embodiment>
<Description of configuration>
(Configuration overview)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the direction measuring apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the direction measuring apparatus of this embodiment includes a signal conversion unit 20 that converts observation signals observed by a plurality of sensors 10 into digital data, samples them, and outputs a received waveform; An input signal separation unit 30 that generates and outputs a mixed vector having components for each sensor for each signal source by the blind signal separation method; by comparing a multiplication waveform obtained by multiplying the mixed vector and the steering vector, A direction-of-arrival estimator 50 that sequentially performs a first process for determining the center direction of the main wave and the entire multipath wave, and a second process for determining the direction of the main wave from the mixed vector and the center direction. It is characterized by.
到来方向推定部50から出力された分離波形と方向に関する情報である方向出力は信号連結部60に入力し、信号連結部60は主波を連結させて信号波形を出力する。 The separated waveform output from the arrival direction estimation unit 50 and the direction output, which is information related to the direction, are input to the signal coupling unit 60, and the signal coupling unit 60 couples the main wave and outputs the signal waveform.
なお、以降方位と仰角を合わせて方向と呼ぶ。 Hereinafter, the direction and the elevation angle are collectively referred to as a direction.
(到来方向推定部の構成)
到来方向推定部50は、混合ベクトルから信号源毎の主波及びマルチパス波全体の中心方向を求める概略中心方向推定部52を備える。
(Configuration of arrival direction estimation unit)
The arrival direction estimation unit 50 includes an approximate center direction estimation unit 52 that obtains the center directions of the main wave and the entire multipath wave for each signal source from the mixed vector.
さらに、到来方向推定部50は、概略中心方向推定部52から中心方向を入力し、混合ベクトルとこの中心方向から主波及びマルチパス波方向の決定の前処理を行なう方向推定前処理部55と、主波の到来方向を判定する方向決定部56とを備える。 Further, the arrival direction estimation unit 50 receives a center direction from the approximate center direction estimation unit 52, and performs a pre-processing for pre-determination of the mixed vector and the main wave and multipath wave directions from the center direction. And a direction determination unit 56 for determining the arrival direction of the main wave.
方向推定前処理部55は、混合ベクトルと中心方向とから、仮想的に配置されたセンサに対応する成分を有するアレイ形状変換行列の受信信号相関行列を算出する仮想的アレイ形状変換部551と、受信信号相関行列を部分アレイに分割し、相加平均を行なって空間スムージング行列を算出する空間スムージング部552と、を備える。 The direction estimation preprocessing unit 55 calculates a received signal correlation matrix of an array shape conversion matrix having components corresponding to virtually arranged sensors from the mixture vector and the center direction, and a virtual array shape conversion unit 551. A spatial smoothing unit 552 that divides the received signal correlation matrix into partial arrays and performs arithmetic averaging to calculate a spatial smoothing matrix.
さらに、到来方向推定部50は、入力信号分離部30が出力した分離波形に対して干渉波抑制処理を行なってマルチパス歪を低減する分離部57を備える。方向決定部56からの方向出力はこの分離部57に入力する。 Furthermore, the arrival direction estimation unit 50 includes a separation unit 57 that performs interference wave suppression processing on the separated waveform output from the input signal separation unit 30 to reduce multipath distortion. The direction output from the direction determination unit 56 is input to the separation unit 57.
さらに、到来方向推定部50は、信号連結部60への出力を切替える選択部58を備える。 Furthermore, the arrival direction estimation unit 50 includes a selection unit 58 that switches the output to the signal connection unit 60.
<動作の説明>
(信号変換部の動作)
信号変換部20は、複数のセンサ10によって観測された観測信号をディジタルデータに変換し、サンプリングした受信波形を出力する。
<Description of operation>
(Operation of signal converter)
The signal converter 20 converts observation signals observed by the plurality of sensors 10 into digital data, and outputs a sampled received waveform.
(入力信号分離部の動作)
入力信号分離部30は、信号変換部20から入力した受信波形から入力信号行列Xを生成する。センサがn個あるとき、入力信号分離部30は時刻tにおいて以下の入力信号行列Xを出力する。
(Operation of input signal separation unit)
The input signal separation unit 30 generates an input signal matrix X from the received waveform input from the signal conversion unit 20. When there are n sensors, the input signal separation unit 30 outputs the following input signal matrix X at time t.
X=[X1(t),X2(t),・・・Xn(t)]T
ただし、MTはMの転置行列である。
X = [X1 (t), X2 (t),... Xn (t)] T
However, M T is the transpose matrix of M.
入力信号分離部30は、入力信号行列Xからブラインド信号分離法によって信号源毎のセンサ別の成分を有する混合ベクトルと分離波形とを生成して出力する。 The input signal separation unit 30 generates and outputs a mixed vector having a component for each sensor for each signal source and a separated waveform from the input signal matrix X by a blind signal separation method.
ここで、ブラインド信号分離法は例えば固有ベクトルビーム法、独立成分分析、因子分析などが挙げられるが、これに限られるものではない。以下、先ずブラインド信号分離法について説明し、次いで固有ベクトルビーム法について説明する。 Here, examples of the blind signal separation method include an eigenvector beam method, independent component analysis, and factor analysis, but are not limited thereto. Hereinafter, the blind signal separation method will be described first, and then the eigenvector beam method will be described.
(1)ブラインド信号分離法
Xは、Aをアレイ応答ベクトル、Sを到来信号、Nを雑音とすると次の式(1)のように表すことができる。
(1) Blind Signal Separation Method X can be expressed as the following equation (1), where A is an array response vector, S is an incoming signal, and N is noise.
X=AS+N ・・・ (1)
ここで、アレイ応答ベクトルは、到来信号の到来方向とセンサの配置及びセンサの指向性パターンによって定まる値を成分とするn×m(mは信号数)の行列であり、到来信号の数と等しい数の混合ベクトルから構成される行列である。
X = AS + N (1)
Here, the array response vector is an n × m (m is the number of signals) matrix having components determined by the arrival direction of the incoming signal, the sensor arrangement, and the directivity pattern of the sensor, and is equal to the number of incoming signals. It is a matrix composed of mixed vectors of numbers.
ブラインド信号分離法はXを用いて複数の到来信号であるSを分離し、同時にAを構成する混合ベクトルを推定する。すなわち、ブラインド信号分離法は次の式(2)によって求まるS〜(t)を再構成する。 In the blind signal separation method, a plurality of incoming signals S are separated by using X, and at the same time, a mixed vector constituting A is estimated. That is, the blind signal separation method reconstructs S to (t) obtained by the following equation (2).
S〜(t)=ZX(t) ・・・ (2)
ただし、Zは分離行列、S〜はSの推定値を表す。
S to (t) = ZX (t) (2)
Here, Z represents a separation matrix, and S to represent estimated values of S.
上記の推定においては、到来信号同士が独立であることを仮定する。 In the above estimation, it is assumed that the incoming signals are independent.
Zを求める具体的な方法はいくつか提案されているが、基本的には分離されることにより混合された信号の非ガウス性が高まる性質を利用するものや、分離されることにより、分離した信号間の時間遅延相関が小さくなる性質を利用する方法などがある。本実施形態においては、これらの提案されている方法を適宜選択して用いることができる。 Several specific methods for obtaining Z have been proposed. Basically, a method using the property that non-Gaussianity of a mixed signal is increased by separation, or separation is performed by separation. There is a method of using the property that the time delay correlation between signals becomes small. In the present embodiment, these proposed methods can be appropriately selected and used.
(2)固有ベクトルビーム法
固有ベクトルビーム法は固有ベクトルを入力信号行列Xの分離ウェイトとして用いる。具体的には、固有ベクトルビーム法は次のような処理を行なう。
(2) Eigenvector Beam Method The eigenvector beam method uses eigenvectors as separation weights for the input signal matrix X. Specifically, the eigenvector beam method performs the following processing.
入力信号行列Xからn×nの共分散行列を生成し、この共分散行列に対して固有値解析をおこなってn個の固有ベクトルを求める。n個の固有ベクトルのうち信号数mに相当するm個の固有ベクトルを選択する。入力信号行列Xに、この固有ベクトルをアレイアンテナのウェイトとして乗算し、m個の信号に分離する。 An n × n covariance matrix is generated from the input signal matrix X, and eigenvalue analysis is performed on the covariance matrix to obtain n eigenvectors. Among the n eigenvectors, m eigenvectors corresponding to the number of signals m are selected. The input signal matrix X is multiplied by this eigenvector as a weight of the array antenna, and separated into m signals.
ところで、ブラインド信号分離法は到来信号が独立であると言う仮定の上に成り立っている。しかし、相関性マルチパス波が存在する場合、主波と相関性マルチパス波は相関が高く独立ではない。ここで、主波と相関が高い相関性マルチパス波がある場合のブラインド信号分離法の出力について検討する。 By the way, the blind signal separation method is based on the assumption that the incoming signals are independent. However, when a correlated multipath wave exists, the main wave and the correlated multipath wave are highly correlated and are not independent. Here, the output of the blind signal separation method when there is a correlated multipath wave having a high correlation with the main wave is examined.
ある信号の主波の混合行列を[b1,b2,・・・,bn]T、構造物等による主波の反射波、すなわち主波のマルチパス波を[c1,c2,・・・,cn]T、これらの線形結合を[a1,a2,・・・,an]Tとし、eを複素数とすると、次の式(3)が表せる。 [B 1, b 2, ··· , b n] the mixing matrix of the main wave of a signal T, the reflected wave of the main wave by structures such as, i.e. multipath wave of the main wave [c 1, c 2, .., C n ] T , and these linear combinations are [a 1 , a 2 ,..., A n ] T, and e is a complex number, the following equation (3) can be expressed.
[a1,a2,・・・,an]T=[b1,b2,・・・,bn]T+e[c1,c2,・・・,cn]T ・・・ (3)
ブラインド信号分離法は、独立ではない2つの到来信号の線形結合によって表すことのできる信号を分離しようとした場合、合成された1つの信号として出力されてしまう。従って、相関性マルチパス波が存在する場合、[b1,b2,・・・,bn]Tではなく、[a1,a2,・・・,an]Tが出力されるが、これは主波の混合ベクトルとは異なるものである。
[A 1, a 2, ··· , a n] T = [b 1, b 2, ···, b n] T + e [c 1, c 2, ···, c n] T ··· (3)
In the blind signal separation method, when a signal that can be represented by a linear combination of two incoming signals that are not independent is to be separated, the signal is output as a combined signal. Therefore, when a correlated multipath wave exists, [a 1 , a 2 ,..., A n ] T is output instead of [b 1 , b 2 ,..., B n ] T. This is different from the main wave mixing vector.
このため、[a1,a2,・・・,an]Tを用いて到来信号の到来方向を計算すると、主波と相関性マルチパス波の到来方向が接近しており、信号強度及び位相が略等しいときは主波と相関性マルチパス波の中央方向が出力され、主波と相関性マルチパス波の方向差が大きいか、位相差の状態によっては解が不定となり方向が求まらない。 Therefore, when the arrival direction of the incoming signal is calculated using [a 1 , a 2 ,..., An ] T , the arrival directions of the main wave and the correlated multipath wave are close to each other. When the phases are approximately equal, the central direction of the main wave and the correlated multipath wave is output, and the direction is determined because the direction difference between the main wave and the correlated multipath wave is large or depending on the phase difference state, the solution is indeterminate. Not.
(概略中心方向推定部の動作)
概略中心方向推定部52は、後述するステアリングベクトル乗算比較法、又は後述する一般化モードベクトル法のうちいずれかを用いて、信号源毎のマルチパス波の中心方向を求めることができる。ステアリングベクトル乗算比較法は一般化モードベクトル法に比べて演算量が少ない。
(Operation of the approximate center direction estimation unit)
The approximate center direction estimation unit 52 can determine the center direction of the multipath wave for each signal source by using either a steering vector multiplication comparison method described later or a generalized mode vector method described later. The steering vector multiplication comparison method has a smaller calculation amount than the generalized mode vector method.
(1)ステアリングベクトル乗算比較法
概略中心方向推定部52は、混合ベクトルにステアリングベクトルを乗算した乗算波形を比較することにより、中心方向を求める。
(1) Steering Vector Multiplication Comparison Method The approximate center direction estimation unit 52 obtains the center direction by comparing the multiplication waveforms obtained by multiplying the mixed vector by the steering vector.
ステアリングベクトルとは、到来信号の検出対象とする方位の範囲及び仰角の範囲のセンサの応答特性を示すものである。このステアリングベクトルについては、例えば非特許文献1に詳細な説明がある。 The steering vector indicates the response characteristic of the sensor in the azimuth range and the elevation angle range as the detection target of the incoming signal. This steering vector is described in detail in Non-Patent Document 1, for example.
概略中心方向推定部52は、方位及び仰角を変化させて順次混合ベクトルとステアリングベクトルとを乗算し、乗算波形を算出する。次に、概略中心方向推定部52は、最大値をもたらす方位及び仰角を到来信号の概略の中心方向と判定し、出力する。 The approximate center direction estimation unit 52 sequentially multiplies the mixed vector and the steering vector by changing the azimuth and the elevation angle, and calculates a multiplied waveform. Next, the approximate center direction estimation unit 52 determines the azimuth and elevation angle that yield the maximum value as the approximate center direction of the incoming signal, and outputs it.
なお、本願の出願人の出願に係る特願2006−217353号には、このステアリングベクトル乗算比較法が詳細に述べられている。 Note that Japanese Patent Application No. 2006-217353 relating to the application of the present applicant describes this steering vector multiplication comparison method in detail.
(2)一般化モードベクトル法
概略中心方向推定部52は、一般化モードベクトル法を用いて、入力信号分離部30から入力した混合ベクトルと、方位及び仰角に対応するアレイ応答ベクトル及びアレイ応答ベクトルの方位の一次微分値及びアレイ応答ベクトルの仰角の一次微分値とから、信号源毎のマルチパス波の中心方向を求める。
(2) Generalized mode vector method The approximate center direction estimation unit 52 uses the generalized mode vector method to mix the mixture vector input from the input signal separation unit 30, and the array response vector and array response vector corresponding to the azimuth and elevation angle. The center direction of the multipath wave for each signal source is obtained from the first derivative value of the azimuth direction and the first derivative value of the elevation angle of the array response vector.
すなわち、概略中心方向推定部52は、アレイ応答ベクトルを順次変化させ、混合ベクトルと、方位及び仰角に対応するアレイ応答ベクトル及びアレイ応答ベクトルの方位の一次微分値及びアレイ応答ベクトルの仰角の一次微分値と、を変数とする第1の評価式の値を比較することにより、中心方向を求める。 That is, the approximate center direction estimation unit 52 sequentially changes the array response vector, and the mixed vector, the array response vector corresponding to the azimuth and elevation angle, the first derivative of the array response vector azimuth, and the first derivative of the array response vector elevation angle. The center direction is obtained by comparing the value with the value of the first evaluation expression having as a variable.
以下、一般化モードベクトル法について説明する。主波と相関性マルチパス波の混合ベクトルは上述したように、次の式(4)によって表すことができる。 Hereinafter, the generalized mode vector method will be described. As described above, the mixed vector of the main wave and the correlated multipath wave can be expressed by the following equation (4).
MA=[a1,a2,・・・,an]T=d[b1,b2,・・・,bn]T+e[c1,c2,・・・,cn]T ・・・ (4)
ただし、d,eは複素数。
MA = [a 1, a 2 , ···, a n] T = d [b 1, b 2, ···, b n] T + e [c 1, c 2, ···, c n] T (4)
However, d and e are complex numbers.
また、到来信号の到来方向を求めるためのアレイ応答ベクトルをR(φi,θi)とする。ここで、φは方位、θは仰角を表す。R(φi,θi)はφ、θごとにテーブル管理してもよい。 Also, let R (φi, θi) be an array response vector for determining the arrival direction of the incoming signal. Here, φ represents the azimuth and θ represents the elevation angle. R (φi, θi) may be managed in a table for each φ and θ.
さらに、δR(φi,θi)/δφをR(φi,θi)の方位の一次微分値、δR(φi,θi)/δθをR(φi,θi)の仰角の一次微分値とする。 Further, δR (φi, θi) / δφ is a primary differential value of the orientation of R (φi, θi), and δR (φi, θi) / δθ is a primary differential value of the elevation angle of R (φi, θi).
ここで、Dを次の式(5)のように定義する。 Here, D is defined as the following equation (5).
D=[R(φi,θi) δR(φi,θi)/δφ δR(φi,θi)/δθ] ・・・ (5)
Dはある方向(φi,θi)における、アレイ応答ベクトル、アレイ応答ベクトルの方位の一次微分値、アレイ応答ベクトルの仰角の一次微分値から構成されるn行3列の行列である。
D = [R (φi, θi) δR (φi, θi) / δφ δR (φi, θi) / δθ] (5)
D is an n-by-3 matrix composed of an array response vector, a primary differential value of the orientation of the array response vector, and a primary differential value of the elevation angle of the array response vector in a certain direction (φi, θi).
また、Q1及びQ2を次の式(6)及び(7)のように定義する。 Q1 and Q2 are defined as in the following formulas (6) and (7).
Q1=DH(I−(MA)(MA)H))D ・・・ (6)
ただし、MHはMの共役転置行列、Iはn行n列の単位行列とする。
Q1 = D H (I− (MA) (MA) H )) D (6)
Here, MH is a conjugate transpose matrix of M, and I is a unit matrix of n rows and n columns.
Q2=DHD ・・・ (7)
このとき、第1の評価式Pmを次の式(8)のように定義する。
Q2 = D H D (7)
At this time, the first evaluation formula Pm is defined as the following formula (8).
Pm=1/Abs(det(Q1)/det(Q2)) ・・・ (8)
ただし、Abs(k)はkの絶対値を取る関数。det(M)はMの行列式の演算を示す。
Pm = 1 / Abs (det (Q1) / det (Q2)) (8)
However, Abs (k) is a function that takes the absolute value of k. det (M) represents the operation of the determinant of M.
概略中心方向推定部52は、φとθを順次変化させ、対応するR(φi,θi)をテーブルから読み込み、Pmを算出する。このPmの値の最大値を与える(φi,θi)を、主波と主波のマルチパス波の到来方向の合成方向、すなわち主波と相関性マルチパス波の到来方向のベクトルの合成方向と判定する。この合成方向は到来信号の到来方向の概略の中心を推定するものである。 The approximate center direction estimation unit 52 sequentially changes φ and θ, reads the corresponding R (φi, θi) from the table, and calculates Pm. The maximum value of this Pm value (φi, θi) is defined as the combined direction of the arrival directions of the main wave and the main multipath wave, that is, the combined direction of the arrival direction vectors of the main wave and the correlated multipath wave. judge. This synthesis direction estimates the approximate center of the arrival direction of the incoming signal.
(方向推定前処理部の動作)
方向推定前処理部55は、混合ベクトルと中心方向とから、仮想的に配置されたセンサに対応する成分を有するアレイ形状変換行列の受信信号相関行列を算出する仮想的アレイ形状変換部551と、この受信信号相関行列を部分アレイに分割し、相加平均を行なって空間スムージング行列を算出する空間スムージング部552と、を備える。以下、順に説明する。
(Operation of direction estimation preprocessing unit)
The direction estimation preprocessing unit 55 calculates a received signal correlation matrix of an array shape conversion matrix having components corresponding to virtually arranged sensors from the mixture vector and the center direction, and a virtual array shape conversion unit 551. A spatial smoothing unit 552 that divides the received signal correlation matrix into partial arrays and performs arithmetic averaging to calculate a spatial smoothing matrix; Hereinafter, it demonstrates in order.
(1)仮想的アレイ形状変換部551の動作
混合ベクトルをMA1,MA2,・・・MAmとする。これらの混合ベクトルはn行1列のベクトルである。なお、nはセンサの数である。また、これらの混合ベクトルは、相関性マルチパスが存在する場合、2つ以上のステアリングベクトルの線形結合となっている。仮想的アレイ形状変換部551は、相関行列Rを生成し、アレイ変換行列Bを決定し、受信信号相関行列Rcを算出する。
(1) Operation of Virtual Array Shape Conversion Unit 551 Let the mixed vector be MA 1 , MA 2 ,... MA m . These mixed vectors are n rows and 1 column vectors. Note that n is the number of sensors. In addition, these mixed vectors are linear combinations of two or more steering vectors when a correlated multipath exists. The virtual array shape conversion unit 551 generates a correlation matrix R, determines an array conversion matrix B, and calculates a reception signal correlation matrix Rc.
(i)相関行列Rの生成
仮想的アレイ形状変換部551は、まず相関行列Rを、次の式(9)のように生成する。
(I) Generation of Correlation Matrix R The virtual array shape conversion unit 551 first generates a correlation matrix R as in the following equation (9).
R=(MA1)(MA1)H+σI ・・・ (9)
ただし、σは擬似雑音を表す定数、Iはn×nの単位行列である。
R = (MA 1 ) (MA 1 ) H + σI (9)
Here, σ is a constant representing pseudo noise, and I is an n × n unit matrix.
σはMA1の各要素の絶対値の最小値よりも小さな値を目安とし、以降の行列演算を安定化させるために必要に応じて使用する。 σ is a value smaller than the minimum absolute value of each element of MA 1 as a guide, and is used as necessary to stabilize subsequent matrix operations.
(ii)アレイ変換行列Bの生成
仮想的アレイ形状変換部551は、アレイ変換行列Bを、次のように生成する。
(Ii) Generation of Array Conversion Matrix B The virtual array shape conversion unit 551 generates the array conversion matrix B as follows.
概略中心方向推定部52が出力した中心方向を(φc,θc)とする。仮想的アレイ形状変換部551は、相関性マルチパス波が存在すると思われる範囲であるセクタ範囲が設定される。このセクタ範囲は、例えば方位±6°、仰角±25°のように設定できる。セクタ範囲内の角度をセクタ角(φ(p),θ(p))とする。 The center direction output by the approximate center direction estimation unit 52 is defined as (φc, θc). The virtual array shape conversion unit 551 sets a sector range that is a range in which a correlated multipath wave is considered to exist. This sector range can be set as, for example, an azimuth ± 6 ° and an elevation angle ± 25 °. The angle within the sector range is defined as a sector angle (φ (p), θ (p)).
セクタ範囲に対応する実際のアレイのステアリングベクトルaによってAを以下の式(10)のように定義する。 A is defined by the following equation (10) by the steering vector a of the actual array corresponding to the sector range.
A≡[a(φ(1),θ(1)),・・・,a(φ(p),θ(p))] ・・・ (10)
セクタ範囲に対応する仮想アレイのステアリングベクトルa ̄によってA ̄を以下の式(11)のように定義する。
A≡ [a (φ (1), θ (1)),..., A (φ (p), θ (p))] (10)
A  ̄ is defined by the following equation (11) by the steering vector a の of the virtual array corresponding to the sector range.
A ̄≡[a ̄(φ(1),θ(1)),・・・,a ̄(φ(p),θ(p))] ・・・ (11)
ただし、≡は定義することを意味する。
A ̄≡ [a ̄ (φ (1), θ (1)), ..., a ̄ (φ (p), θ (p))] ... (11)
However, ≡ means to define.
仮想的アレイ形状変換部551は、次の式(12)の評価関数Φが最小になるアレイ変換行列Bを算出する。 The virtual array shape conversion unit 551 calculates an array conversion matrix B that minimizes the evaluation function Φ of the following equation (12).
Φ=||BA−A ̄||F 2 ・・・ (12)
ここで、|| || F 2はFrobenius normを表し、具体的には行列の各要素の絶対値を2乗した後、全てを足し合わせる計算である。
Φ = || BA−A ̄ || F 2 (12)
Here, |||| F 2 represents Frobenius norm. Specifically, it is a calculation in which the absolute values of the elements of the matrix are squared and then all are added.
(iii)受信信号相関行列Rcの生成
仮想的アレイ形状変換部551は、受信信号相関行列Rcを次の式(13)のように生成する。
(Iii) Generation of Reception Signal Correlation Matrix Rc The virtual array shape conversion unit 551 generates the reception signal correlation matrix Rc as shown in the following equation (13).
Rc=BRBH ・・・ (13)
(2)空間スムージング部552の動作
(i)空間スムージング行列R’の算出
空間スムージング部552は、仮想的アレイ形状変換部551が出力したRcを入力し、Rcを部分アレイに分割してスムージング処理を行ない、空間スムージング行列R’を次の式(14)により算出する。
Rc = BRB H (13)
(2) Operation of Spatial Smoothing Unit 552 (i) Calculation of Spatial Smoothing Matrix R ′ The spatial smoothing unit 552 receives Rc output from the virtual array shape conversion unit 551 and divides Rc into partial arrays for smoothing processing. And the spatial smoothing matrix R ′ is calculated by the following equation (14).
R’=Σi[Rc]si ・・・ (14)
ただし、[Rc]siはRcの部分行列であり、Rcの第iサブアレイの受信信号相関行列である。
R ′ = Σ i [Rc] s i (14)
[Rc] s i is a submatrix of Rc, and is a received signal correlation matrix of the i-th subarray of Rc.
方向推定前処理部55は、以上の(1)(i)、(ii)、(iii)及び(2)(i)の動作をMAmまで順に行なう。 The direction estimation preprocessing unit 55 sequentially performs the operations (1), (i), (ii), (iii), and (2) (i) up to MA m .
なお、本願の出願人の出願に係る特開2001−183437号公報には、この空間スムージング行列R’の算出の方法が詳細に述べられている。本実施形態においてはこの特開2001−183437号公報に記載されているいずれの実施例にかかる方法も採用できる。 Note that Japanese Patent Laid-Open No. 2001-183437, which is filed by the applicant of the present application, describes in detail the method of calculating the spatial smoothing matrix R ′. In the present embodiment, any of the methods according to the examples described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-183437 can be employed.
(方向決定部の動作)
方向決定部56は、空間スムージング行列から主波と相関性マルチパス波とを分離可能なアルゴリズムを用いて主波及び相関性マルチパス波の到来方向を判定する。
(Operation of direction determining unit)
The direction determination unit 56 determines the arrival directions of the main wave and the correlated multipath wave using an algorithm capable of separating the main wave and the correlated multipath wave from the spatial smoothing matrix.
主波と相関性マルチパス波とを分離可能なアルゴリズムは、例えばMUSIC(MUltiple Signal Classification)法、WSF(Weighted Subspace Fitting)法、ML(Maximum Likelihood)法、最小分散法、DOSE(Direction of Source Elimination)法、ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)法、VESPA(Virtual ESPrit Algorithm)法などが挙げられるが、これらに限られるものではない。 Algorithms that can separate the main wave and the correlated multipath wave are, for example, the MUSIC (Multiple Signal Classification) method, the WSF (Weighted Subspace Fitting) method, the ML (Maximum Likelihood) method, the minimum variance method, the EDio riDio, and the minimum variance method. ) Method, ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Innovation Techniques) method, VESP A (Virtual ESPrit Algorithm) method, and the like, but are not limited thereto.
これらのアルゴリズムの詳細は、本願の出願人の出願に係る特許第3857204号公報に詳細に述べられている。 Details of these algorithms are described in detail in Japanese Patent No. 3857204, which is filed by the applicant of the present application.
(分離部の動作)
入力信号分離部30の出力である分離波形は、相関性マルチパス波が混合した状態になっているため、信号にマルチパス歪が発生している場合がある。このため、分離波形から相関性マルチパス波を分離し、信号品質を改善する必要がある。
(Operation of separation unit)
Since the separation waveform that is the output of the input signal separation unit 30 is in a state in which correlated multipath waves are mixed, multipath distortion may occur in the signal. For this reason, it is necessary to improve the signal quality by separating the correlated multipath wave from the separated waveform.
分離部57は、方向決定部56から主波の到来方向に関する情報を入力し、信号変換部20が出力した受信波形から相関性マルチパス波を分離する干渉波抑制処理を行なう。分離部57が干渉波抑制処理に用いるアルゴリズムは、例えばMSN(最大SNR:Maximum Signal−to−Noise ratio)法、DCMP(方向拘束付出力電力最小化:Directional−CMP)法などのアダプティブ・ヌルのアルゴリズムなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。 The separation unit 57 receives information on the arrival direction of the main wave from the direction determination unit 56 and performs an interference wave suppression process for separating the correlated multipath wave from the received waveform output by the signal conversion unit 20. The algorithm used by the separation unit 57 for interference wave suppression processing is, for example, adaptive null such as MSN (Maximum Signal-to-Noise ratio) method and DCMP (Directional Output Power Minimization: Directional-CMP) method. Examples include, but are not limited to, algorithms.
これらの干渉波抑制処理に用いるアルゴリズムは、非特許文献1に詳細な記載がある。 The algorithm used for these interference wave suppression processes is described in detail in Non-Patent Document 1.
(選択部及びスイッチ)
選択部58及びスイッチ51Cは、操作者の選択に従い、概略中心方向推定部52と方向推定前処理部55及び方向決定部56により相関性マルチパス波を分離した分離波形と到来方向、または概略中心方向推定部52のみにより推定された分離波形と到来方向と、を選択的に出力する。
(Selection part and switch)
The selection unit 58 and the switch 51C are configured so that the separated waveform and the arrival direction or the approximate center obtained by separating the correlated multipath wave by the approximate center direction estimation unit 52, the direction estimation preprocessing unit 55, and the direction determination unit 56 according to the operator's selection. The separated waveform and the arrival direction estimated only by the direction estimation unit 52 are selectively output.
(信号連結部の動作)
信号連結部60は、到来方向の情報に基づいて分離波形を連結し、信号波形として出力する。
(Operation of signal connection part)
The signal connecting unit 60 connects the separated waveforms based on the arrival direction information, and outputs them as signal waveforms.
<出力結果>
計算機を用いて、到来信号の条件を以下のように設定してシミュレーションを行なった。
<Output result>
Using a computer, the simulation was performed with the conditions of the incoming signal set as follows.
(条件)
主波;方位:99.5°、仰角:20°、信号強度:雑音に対して10dB
相関性マルチパス波;方位:103°、仰角:30°、信号強度:雑音に対して10dB
主波と相関性マルチパス波の相関:1
試行回数:30回
図2は、方位の出力結果である。横軸は施行回、縦軸は方位(°)である。図2(a)は通常のMUSIC法のみを用いた場合である。閾値を5dBとした場合、方位は検出できない。図2(b)は従来のブラインド分離のみを用いる方法である。主波と相関性マルチパス波は分離されず、しかも主波の到来方向とずれた結果が出力されている。図2(c)は、本願にかかる提案手法の結果である。主波の●と相関性マルチパス波の×が分離され、それぞれ正確な方位を示している。
(conditions)
Main wave; direction: 99.5 °, elevation angle: 20 °, signal strength: 10 dB against noise
Correlated multipath wave; bearing: 103 °, elevation angle: 30 °, signal strength: 10 dB against noise
Correlation between main wave and correlated multipath wave: 1
Number of trials: 30 times FIG. 2 shows an output result of the direction. The horizontal axis is the enforcement time, and the vertical axis is the direction (°). FIG. 2A shows the case where only the normal MUSIC method is used. When the threshold is 5 dB, the direction cannot be detected. FIG. 2B shows a method using only conventional blind separation. The main wave and the correlated multipath wave are not separated, and the result shifted from the arrival direction of the main wave is output. FIG. 2C shows the result of the proposed method according to the present application. The main wave ● and the correlated multipath wave x are separated, and each shows the correct orientation.
図3は、仰角の出力結果である。横軸は施行回、縦軸は仰角(°)である。図3(a)は通常のMUSIC法のみを用いた場合である。閾値を5dBとした場合、仰角は検出できない。図3(b)は従来のブラインド分離のみを用いる方法である。主波と相関性マルチパス波は分離されず、しかも主波の到来方向とずれた結果が出力されている。図3(c)は、本願にかかる提案手法の結果である。主波の●と相関性マルチパス波の×が分離され、それぞれ正確な方位を示している。 FIG. 3 shows an elevation angle output result. The horizontal axis is the number of times of operation, and the vertical axis is the elevation angle (°). FIG. 3A shows a case where only a normal MUSIC method is used. When the threshold is 5 dB, the elevation angle cannot be detected. FIG. 3B shows a method using only conventional blind separation. The main wave and the correlated multipath wave are not separated, and the result shifted from the arrival direction of the main wave is output. FIG. 3C shows the result of the proposed method according to the present application. The main wave ● and the correlated multipath wave x are separated, and each shows the correct orientation.
図4は、方位のヒストグラムである。横軸は方位(°)、縦軸は回数である。図4(a)は通常のMUSIC法のみを用いた場合である。閾値を5dBとした場合、方位は検出できない。図4(b)は従来のブラインド分離のみを用いる方法である。主波と相関性マルチパス波は分離されず、しかも主波の到来方向とずれた結果が出力されている。図4(c)は、本願にかかる提案手法の結果である。主波と相関性マルチパス波が分離され、それぞれ正確な方位を示している。 FIG. 4 is an orientation histogram. The horizontal axis is the direction (°), and the vertical axis is the number of times. FIG. 4A shows the case where only the normal MUSIC method is used. When the threshold is 5 dB, the direction cannot be detected. FIG. 4B shows a method using only conventional blind separation. The main wave and the correlated multipath wave are not separated, and the result shifted from the arrival direction of the main wave is output. FIG. 4C shows the result of the proposed method according to the present application. The main wave and the correlated multipath wave are separated, and each shows an accurate direction.
図5は、概略中心方向推定部52が出力した中心方向と、方向決定部56が出力した出力方向の関係を示すグラフである。点線の交点は中心方向であり、白い楕円は出力方向である。中心方向は出力方向からずれている。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the center direction output by the approximate center direction estimation unit 52 and the output direction output by the direction determination unit 56. The intersection of the dotted lines is the center direction, and the white ellipse is the output direction. The center direction is deviated from the output direction.
このように、本実施形態の方向測定装置によれば、相関性マルチパス波が存在していても主波の到来方向を正確に測定することができる。 Thus, according to the direction measuring apparatus of the present embodiment, it is possible to accurately measure the arrival direction of the main wave even in the presence of a correlated multipath wave.
<本実施形態の効果>
以上述べたように、本実施形態の方向測定装置は、観測値から先ずブラインド分離法により主波の概略の到来方向を推定し、この到来方向から到来する信号からさらに混信分離可能なアルゴリズムを用いて主波の到来方向を測定する。このため、本実施形態の方向測定装置は、相関性マルチパス波が存在しても主波を相関性マルチパス波とから分離し、主波の到来方向を正確に測定することができるという効果がある。
<Effect of this embodiment>
As described above, the direction measuring apparatus of the present embodiment first estimates the approximate arrival direction of the main wave from the observed value by the blind separation method, and uses an algorithm that can further separate the interference from the signal arriving from this arrival direction. To measure the direction of arrival of the main wave. For this reason, the direction measuring apparatus of the present embodiment can separate the main wave from the correlated multipath wave even when the correlated multipath wave exists, and can accurately measure the arrival direction of the main wave. There is.
さらに、ブラインド信号分離法のみを用いた従来の装置においては最大でセンサ数までの信号の到来方向までしか原理的に求まらないが、本実施形態の方向測定装置は、相関性マルチパスの数を加えるとセンサ数を超える場合においても主波と相関性マルチパス波の到来方向を求めることができるという効果がある。 Furthermore, in the conventional apparatus using only the blind signal separation method, only the direction of arrival of signals up to the number of sensors can be obtained in principle, but the direction measuring apparatus of the present embodiment has a correlation multipath. If the number is added, the arrival direction of the main wave and the correlated multipath wave can be obtained even when the number of sensors is exceeded.
<本発明の具体化における可能性>
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
<Possibility in the embodiment of the present invention>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
10:センサ、
20:信号変換部、
30:入力信号分離部、
50:到来方向推定部、
51C:スイッチ、
52:概略中心方向推定部、
55:方向推定前処理部、
56:方向決定部、
57:分離部、
58:選択部、
60:信号連結部、
551:仮想的アレイ形状変換部、
552:空間スムージング部。
10: sensor,
20: signal converter,
30: Input signal separation unit,
50: Arrival direction estimation unit,
51C: switch,
52: Approximate center direction estimation unit,
55: Direction estimation preprocessing unit,
56: Direction determining unit,
57: separation part,
58: Selection part,
60: Signal connecting part,
551: Virtual array shape conversion unit,
552: Spatial smoothing unit.
Claims (7)
前記受信波形からブラインド信号分離法によって信号源毎のセンサ別の成分を有する混合ベクトルを生成して出力する入力信号分離部と;
前記混合ベクトルとステアリングベクトルを乗算した乗算波形を比較することにより、信号源毎の主波及びそのマルチパス波全体の中心方向を求める概略中心方向推定部と、
前記混合ベクトルと疑似雑音定数とに基づいて相関行列を生成し、前記相関行列と前記中心方向とから、仮想的に配置されたセンサに対応する成分を有するアレイ形状変換行列の受信信号相関行列を算出する仮想的アレイ形状変換部と、
前記受信信号相関行列を部分アレイに分割し、相加平均を行なって空間スムージング行列を算出する空間スムージング部と、
前記空間スムージング行列から主波と主波のマルチパス波である相関性マルチパス波とを混信分離可能なアルゴリズムを用いてこれら主波及び前記相関性マルチパス波の到来方向を判定する方向決定部と、
を備える到来方向推定部と;
を備えることを特徴とする方向測定装置。 A signal conversion unit that outputs a received waveform obtained by sampling and digitally converting observation signals observed by a plurality of sensors;
An input signal separation unit that generates and outputs a mixed vector having components for each sensor for each signal source from the received waveform by a blind signal separation method;
An approximate center direction estimator for determining the center direction of the main wave for each signal source and the entire multipath wave by comparing the multiplied waveform obtained by multiplying the mixed vector and the steering vector;
A correlation matrix is generated based on the mixed vector and the pseudo noise constant, and a received signal correlation matrix of an array shape conversion matrix having a component corresponding to a virtually arranged sensor is obtained from the correlation matrix and the central direction. A virtual array shape conversion unit to be calculated;
A spatial smoothing unit that divides the received signal correlation matrix into partial arrays and performs arithmetic averaging to calculate a spatial smoothing matrix;
A direction determining unit that determines an arrival direction of the main wave and the correlated multipath wave using an algorithm capable of interference separation of the main wave and a correlated multipath wave that is a multipath wave of the main wave from the spatial smoothing matrix When,
An arrival direction estimation unit comprising:
A direction measuring device comprising:
前記受信波形からブラインド信号分離法によって信号源毎のセンサ別の成分を有する混合ベクトルを生成して出力する入力信号分離部と;
前記混合ベクトルと、方位及び仰角に対応するアレイ応答ベクトル及び前記アレイ応答ベクトルの方位の一次微分値及び前記アレイ応答ベクトルの仰角の一次微分値とから、信号源毎の主波及びそのマルチパス波全体の中心方向を求める概略中心方向推定部と、
前記混合ベクトルと疑似雑音定数とに基づいて相関行列を生成し、前記相関行列と前記中心方向とから、仮想的に配置されたセンサに対応する成分を有するアレイ形状変換行列の受信信号相関行列を算出する仮想的アレイ形状変換部と、
前記受信信号相関行列を部分アレイに分割し、相加平均を行なって空間スムージング行列を算出する空間スムージング部と、
前記空間スムージング行列から主波と主波のマルチパス波である相関性マルチパス波とを混信分離可能なアルゴリズムを用いてこれら主波及び前記相関性マルチパス波の到来方向を判定する方向決定部と、
を備える到来方向推定部と;
を備えることを特徴とする方向測定装置。 A signal conversion unit that outputs a received waveform obtained by sampling and digitally converting observation signals observed by a plurality of sensors;
An input signal separation unit that generates and outputs a mixed vector having components for each sensor for each signal source from the received waveform by a blind signal separation method;
From the mixed vector, the array response vector corresponding to the azimuth and elevation angle, the primary differential value of the orientation of the array response vector, and the primary differential value of the elevation angle of the array response vector, the main wave and its multipath wave for each signal source An approximate center direction estimator for obtaining the overall center direction;
A correlation matrix is generated based on the mixed vector and the pseudo noise constant, and a received signal correlation matrix of an array shape conversion matrix having a component corresponding to a virtually arranged sensor is obtained from the correlation matrix and the central direction. A virtual array shape conversion unit to be calculated;
A spatial smoothing unit that divides the received signal correlation matrix into partial arrays and performs arithmetic averaging to calculate a spatial smoothing matrix;
A direction determining unit that determines an arrival direction of the main wave and the correlated multipath wave using an algorithm capable of interference separation of the main wave and a correlated multipath wave that is a multipath wave of the main wave from the spatial smoothing matrix When,
An arrival direction estimation unit comprising:
A direction measuring device comprising:
MUSIC法、WSF法、USF法、ML法、最小分散法、DOSE法、ESPRIT法、VESPA法から1つ選ばれることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の方向測定装置。 The interference separable algorithm is:
The direction measuring device according to claim 1 or 2 , wherein one of the MUSIC method, the WSF method, the USF method, the ML method, the minimum dispersion method, the DOSE method, the ESPRIT method, and the VESPA method is selected.
前記信号変換部が出力した前記受信波形に対して干渉波抑制処理を行なってマルチパス歪を低減するマルチパス波分離部をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方向測定装置。 The arrival direction estimation unit includes:
And further comprising a multi-path wave separation section for reducing multipath distortion by performing interference wave suppression processing to the received waveform the signal converting unit is outputted, any one of claims 1 to 3 The direction measuring device described in 1.
アダプティブ・ヌルのアルゴリズムの1つをアルゴリズムとして採用することを特徴とする請求項4記載の方向測定装置。 The interference wave suppression process
5. The direction measuring apparatus according to claim 4, wherein one of adaptive null algorithms is adopted as the algorithm.
前記分離波形と、前記到来方向推定部が出力した到来方向とから、時間分割された受信信号を選択された到来方向に従って連結して出力する信号連結部をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方向測定装置。 The direction measuring device is
The signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: a signal coupling unit configured to couple and output a time-division received signal according to a selected arrival direction from the separated waveform and the arrival direction output by the arrival direction estimation unit. The direction measuring device according to any one of 1 to 6 .
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