JP7499045B2 - 融合された閾値/位相変調検出を使用してパルスを検出するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
s(t)=e2πif(t)(2)
ここで、f(t)は、長さdfのパラメータベクトルを有する次数df-1の実数値多項式である。この場合、次数dfの位相差が検出に使用される。
un=un-1+(1/W)xn-(1/W)xn-W
vn=vn-1+(xn-un)2-(xn-W-un-W)2
Ti=μi+kσi
ここで、kは標準正規分布の累積分布関数から決定される。k=3の値は、99.73%のPFAを与える。次に、パラメータαの標準指数フィルタを使用して、
T=(1-α)T+αTi
条項1.ストリーミング方式で受信信号のパルスを検出するための方法であって、
(a)受信信号をサンプリングしてデジタル形式のサンプルを生成するステップと、
(b)各サンプルの受信信号のそれぞれの信号電力を推定するステップと、
(c)ステップ(b)で推定された信号電力が信号電力閾値より小さいと判断するステップと、
(d)ステップ(c)に続くウィンドウ内の複数のサンプルの位相のそれぞれの2次差分を推定するステップと、
(e)ステップ(d)で推定された2次差分が位相差閾値より小さいと判断するステップと、
(f)ウィンドウ内のサンプルを処理して受信信号内のパルスのパラメータ値のそれぞれのデータセットを含む情報ベクトルを生成するステップと
を含む方法。
をさらに含む、条項1に記載の方法。
(h)ステップ(c)を実行した信号電力閾値比較器に信号電力閾値を送信するステップと
をさらに含む、条項1に記載の方法。
(j)ステップ(i)で生成された誤警報の望ましい確率および検出の望ましい確率の曲線を表すデータ値を含むルックアップテーブルを構築するステップと、
(k)誤警報の望ましい確率、検出の望ましい確率、および測定された信号対雑音比に基づいて、ルックアップテーブルからウィンドウ長さと位相差閾値を取得するステップと
をさらに含む、条項7に記載の方法。
(h)パラメータ値の格納されたデータセットに基づいて信号発信機を識別するステップと、
(i)基準フレームに対する信号発信機の位置を特定するステップと、
(j)ビークルのアクチュエータコントローラーに制御信号を送信するステップであって、制御信号はステップ(i)で決定された信号発信機の位置に基づいてビークルの動きを指示する、ステップと
をさらに含む、条項1に記載の方法。
(h)ステップ(g)に応答してステップ(f)を終了するステップと
をさらに含む、条項1に記載の方法。
(a)受信信号をサンプリングしてデジタル形式のサンプルを生成するステップと、
(b)各サンプルの受信信号のそれぞれの信号電力を推定するステップと、
(c)ステップ(b)で推定された信号電力が信号電力閾値より小さいと判断するステップと、
(d)ステップ(c)に続くウィンドウ内の複数のサンプルの位相のそれぞれのd次差分を推定するステップであって、dは1より大きい整数である、ステップと
(e)ステップ(d)で推定されたd次差分が位相差閾値より小さいと判断するステップと、
(f)ウィンドウ内のサンプルを処理して受信信号内のパルスのパラメータ値のそれぞれのデータセットを含む情報ベクトルを生成するステップと
を含む、方法。
をさらに含む、条項11に記載の方法。
(h)ステップ(g)に応答してステップ(f)を終了するステップと
をさらに含む、条項11に記載の方法。
受信エネルギー波を電気形式の受信信号に変換するためのトランスデューサと、
選択された周波数帯域幅内の周波数を有する受信信号の一部を通過させるためのフィルタと、
フィルタによる受信信号出力をサンプリングして信号サンプルを生成するように構成されたアナログデジタル変換器と、
信号サンプルを処理して、受信信号内のパルスのパラメータ値のそれぞれのデータセットを含む情報ベクトルを生成するように構成されたパルス処理モジュールと、
信号サンプルのウィンドウを格納するように構成されたバッファと、
信号電力閾値を超える信号電力が検出された場合に信号サンプルをパルス処理モジュールに送るか、信号電力が信号電力閾値を超えていない場合に信号サンプルをバッファに送るように構成された閾値検出器と、
バッファに送信される信号サンプルを受信するように接続され、ウィンドウ内の連続する信号サンプルの位相の2次差分が位相差より小さい場合にバッファからパルス処理モジュールに信号サンプルを送るように構成された位相変調検出器と
を備える、システム。
各サンプルの受信信号のそれぞれの信号電力を推定するように構成された信号電力推定モジュールと、
信号電力推定モジュールにより推定された信号電力が信号電力閾値よりも大きいか否かを判定するように構成された信号電力閾値比較器と
を備える、条項16に記載のシステム。
各サンプルの位相を計算するように構成された複合サンプル推定モジュールと、
ウィンドウ内の複数のサンプルの位相のそれぞれの2次差分を推定するように構成された位相差推定モジュールと、
位相差推定モジュールにより推定された2次差分が位相差閾値より小さいか否かを判定するように構成された位相差閾値比較器と
を備える、条項17に記載のシステム。
パラメータ値の格納されたデータセットに基づいて信号発信機を識別し、信号発信機の位置を特定し、ビークルのアクチュエータコントローラーに制御信号を送信するように構成されたコンピューターシステムであって、制御信号は信号発信機の位置に基づいてビークルの動きを指示する、コンピューターシステムと
をさらに備える、条項16に記載のシステム。
12 信号電力推定モジュール
14 信号電力閾値比較器
16 セレクタ
20 ノイズ電力推定モジュール
22 PFA/PDテーブル
24 複合サンプル位相推定モジュール、複合サンプル推定モジュール
26 2次位相差推定モジュール
28 位相差閾値比較器
30 パルス終了処理モジュール
32 レジスタ
34 レジスタ
36 加算器
38 加算器
40 加算器
42 モジュロ1回路
44 モジュロ1回路
46 加算器
48 分散推定回路
50 分散推定回路
52 最小分散回路
100 信号処理システム
102 信号データプロセッサ
104 プリプロセッサ
106 ポストプロセッサ,レーダー信号発信機
107 レーダー信号発信機
108 低ノイズ増幅器
110 帯域通過フィルタ
112 アナログデジタル変換器
113 信号ノイズ除去モジュール
114 レーダー信号
116 レーダー信号
118 アンテナ
120 閾値検出器
122 セレクタ
124 パルス処理モジュール
126 位相変調検出器
128 FIFOバッファ
130 セレクタ
132 コンピューティングデバイス、コンピューティングシステム
134 メモリ
136 データ信号
138 アクチュエータ制御信号
140 ディスプレイ装置
142 ビークル
144 アクチュエータコントローラー
Claims (10)
- ストリーミング方式で受信信号のパルスを検出するための方法であって、
(a)受信信号をサンプリングしてデジタル形式のサンプルを生成するステップと、
(b)各サンプルの前記受信信号のそれぞれの信号電力を推定するステップと、
(c)ステップ(b)で推定された前記信号電力を信号電力閾値と比較し、ステップ(b)で推定された前記信号電力が前記信号電力閾値を超えるならば、パルスの開始を確定し、パルス処理を開始し、またはステップ(b)で推定された前記信号電力が前記信号電力閾値より小さいならば、ステップ(d)を実行するステップと、
(d)ステップ(c)に続くウィンドウ内の複数の前記サンプルの位相のそれぞれの2次差分を推定するステップと、
(e)ステップ(d)で推定された前記2次差分を位相差閾値と比較し、ステップ(d)で推定された前記2次差分が前記位相差閾値を超えるならば、ステップ(f)を実行せず、またはステップ(d)で推定された前記2次差分が前記位相差閾値より小さいならば、ステップ(f)を実行するステップと、
(f)前記ウィンドウ内の前記サンプルを処理して前記受信信号内のパルスのパラメータ値のそれぞれのデータセットを含む情報ベクトルを生成するステップと
を含む方法。 - ステップ(c)の間およびステップ(f)の前に、先入れ先出しバッファ(128)内に前記ウィンドウ内の前記サンプルを格納するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ウィンドウ内の前記サンプルを、前記先入れ先出しバッファ(128)から、ステップ(e)に応答してステップ(f)を実行するように構成されたパルス処理モジュール(124)に渡すステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- (g)前記サンプルの前記受信信号の前記信号電力、初期ノイズ電力、および誤警報の望ましい確率に基づいて、前記信号電力閾値のリアルタイムでフィルタリングされた推定値を計算するステップと、
(h)ステップ(c)を実行した信号電力閾値比較器(14)に前記信号電力閾値を送信するステップと
をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 - (i)誤警報の望ましい確率および検出の望ましい確率の曲線を生成するステップと、
(j)ステップ(i)で生成された前記誤警報の望ましい確率および検出の望ましい確率の曲線を表すデータ値を含むルックアップテーブルを構築するステップと、
(k)誤警報の望ましい確率、検出の望ましい確率、および測定された信号対雑音比に基づいて、前記ルックアップテーブルからウィンドウ長さと前記位相差閾値を取得するステップと
をさらに含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - (g)非一時的な有形のコンピューター読み取り可能な記憶媒体に前記情報ベクトルのパラメータ値の前記データセットを格納するステップと、
(h)前記パラメータ値の格納されたデータセットに基づいて信号発信機(106,107)を識別するステップと、
(i)基準フレームに対する前記信号発信機(106,107)の位置を特定するステップと、
(j)ビークルのアクチュエータコントローラーに制御信号を送信するステップであって、前記制御信号はステップ(i)で決定された前記信号発信機の位置に基づいて前記ビークルの動きを指示する、ステップと
をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - (g)ステップ(d)で推定された前記2次差分が、もはや位相差閾値より小さくないことを決定するステップと、
(h)ステップ(g)に応答してステップ(f)を終了するステップと
をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - ストリーミング方式で受信信号のパルスを検出するためのシステム(10)であって、
受信エネルギー波を電気形式の受信信号に変換するためのトランスデューサ(118)と、
選択された周波数帯域幅内の周波数を有する前記受信信号の一部を通過させるためのフィルタ(110)と、
前記フィルタ(110)によって出力された前記受信信号をサンプリングして信号サンプルを生成するように構成されたアナログデジタル変換器(112)と、
前記信号サンプルを処理して前記受信信号内のパルスのパラメータ値のそれぞれのデータセットを含む情報ベクトルを生成するように構成されたパルス処理モジュール(124)と、
信号サンプルのウィンドウを格納するように構成されたバッファ(128)と、
信号電力閾値を超える信号電力が検出された場合に前記信号サンプルを前記パルス処理モジュール(124)に送るか、前記信号電力が前記信号電力閾値を超えていない場合に前記信号サンプルを前記バッファ(128)に送るように構成された閾値検出器(120)と、
前記バッファ(128)に送信される前記信号サンプルを受信するように接続され、前記ウィンドウ内の連続する信号サンプルの位相の2次差分が位相差より小さい場合に前記バッファ(128)から前記パルス処理モジュール(124)に前記信号サンプルを送るように構成された位相変調検出器(126)と
を備えるシステム(10)。 - 前記閾値検出器(120)が、
各サンプルの前記受信信号のそれぞれの信号電力を推定するように構成された信号電力推定モジュール(12)と、
前記信号電力推定モジュール(12)により推定された前記信号電力が信号電力閾値よりも大きいか否かを判定するように構成された信号電力閾値比較器(14)と
を備える、請求項8に記載のシステム(10)。 - 前記位相変調検出器(126)が、
各サンプルの位相を計算するように構成された複合サンプル位相推定モジュール(24)と、
前記ウィンドウ内の複数の前記サンプルの位相のそれぞれの2次差分を推定するように構成された2次位相差推定モジュール(26)と、
前記2次位相差推定モジュールにより推定された前記2次差分が位相差閾値より小さいか否かを判定するように構成された位相差閾値比較器(28)と
を備える、請求項8または9に記載のシステム(10)。
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