JP5355365B2 - Communication analysis system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a communication analysis system which performs interference separation using only receiving intervals of signals (namely, the communication period of a terminal) without using communication specifications (radio wave specifications) such as bandwidth and a carrier frequency. <P>SOLUTION: The communication analysis system is provided with: a receiver 10 which receives radio waves from a plurality of terminals which belong to a plurality of networks, respectively; and a communication analyzer 20 which applies predetermined algorithm to an interference reception signal to be obtained from the receiver 10. The communication analyzer 20 includes: a periodicity detection part 21 which detects the communication period when the terminal of each network performs communication from the interference received signal; and a separation part 22 which tests each received signal on the basis of the communication period of each network detected by the periodicity detection part 21 to separate each received signal for each terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、帯域幅やキャリア周波数などの通信諸元(電波諸元)を利用せずに、信号の受信間隔(即ち、端末の通信周期)のみを用いて混信分離する通信解析システムに関するものである。   The present invention relates to a communication analysis system that separates interference using only a signal reception interval (that is, a communication cycle of a terminal) without using communication specifications (radio wave specifications) such as bandwidth and carrier frequency. is there.

周期性を持った通信の端末分離方法として、周波数ホッピング(FH:Frequency Hopping)を用いた通信を行なう端末からの混信受信信号を分離する手法が提案されている。従来手法では、受信信号を通信継続時間、帯域幅、キャリア周波数等の特徴量に応じて大雑把に分類し、その分類した信号内で通信継続時間等の特徴量に応じた仮説を立てて混信受信信号を、送信源毎に分離していた(例えば、特許文献1参照)。   As a terminal separation method for communication with periodicity, a technique for separating an interference reception signal from a terminal that performs communication using frequency hopping (FH) has been proposed. In the conventional method, received signals are roughly classified according to features such as communication duration, bandwidth, carrier frequency, etc., and interference reception is performed by making hypotheses according to features such as communication duration in the classified signals. The signal was separated for each transmission source (see, for example, Patent Document 1).

特許第4218369号公報Japanese Patent No. 4218369

従来技術である特許文献1では、受信信号の通信継続時間や、帯域幅、キャリア周波数等の特徴に応じて仮説を立て混信分離を行なっていたが、通信継続時間、帯域幅及びキャリア周波数が同一の値を各端末で使用するようなネットワークに所属する端末からの信号の解析には、これらを特徴量とした仮説を用いる事が出来ないという問題点があった。   In Patent Document 1, which is a conventional technology, interference separation is performed by setting a hypothesis according to characteristics such as a communication duration of a received signal, a bandwidth, and a carrier frequency. However, the communication duration, a bandwidth, and a carrier frequency are the same. When analyzing the signal from a terminal belonging to a network that uses the value of で at each terminal, there is a problem that it is not possible to use a hypothesis using these as feature quantities.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、帯域幅やキャリア周波数と言った通信諸元(電波諸元)を利用せずに、信号の受信間隔(即ち、端末の通信周期)のみを用いて混信分離することができる通信解析システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not use communication specifications (radio-wave specifications) such as bandwidth and carrier frequency, and does not use signal reception intervals (that is, terminals). It is an object of the present invention to obtain a communication analysis system capable of separating interference using only the communication cycle.

本発明は、複数のネットワークにそれぞれ所属する複数の端末からの電波を受信する受信装置と、この受信装置から得られる混信受信信号に対して所定のアルゴリズムを適用する通信解析装置とを備え、前記通信解析装置は、混信受信信号から、各ネットワークの端末が通信を行なう通信周期を検出する周期性検出部と、前記周期性検出部により検出した各ネットワークの通信周期に基づき、各受信信号の検定を行い、各受信信号を端末毎に分離する分離部と、を含み、前記周期性検出部は、受信信号の通信諸元を利用せずに、各受信信号の受信時刻情報のみを用いて通信周期を検出し、各受信信号から受信時刻のみを検出する受信時刻検出部と、前記受信時刻検出部により検出した受信時刻のみを情報としてもつパルス信号を相関処理する相関処理部と、前記相関処理部で得た相関結果に対して相関ピークを検出するピーク検出部と、前記ピーク検出部により検出した相関ピークに対してPRI変換を行い、相関ピークから高調波成分及び誤検出信号成分を除去して通信周期を算出するPRI変換部と、を含み、前記分離部は、全ての受信信号に対して、前記周期性検出部により検出した通信周期及びその整数倍の位置に信号が存在するか検定を行い、全ての受信信号に対して対応する通信周期を割り振り、同一通信周期の信号を同一ネットワーク内の信号として、受信信号を所属するネットワーク毎に分離するネットワーク分離部と、前記ネットワーク分離部により分離した各ネットワーク内の信号に対して、各ネットワークの通信周期の整数倍の位置の信号を同一端末からの信号として分離する端末分離部と、を含む、ことを特徴とする通信解析システムにある。 The present invention comprises a receiving device that receives radio waves from a plurality of terminals that respectively belong to a plurality of networks, and a communication analysis device that applies a predetermined algorithm to an interference reception signal obtained from the receiving device, The communication analyzer includes a periodicity detection unit that detects a communication cycle in which a terminal of each network performs communication from an interference reception signal, and a verification of each received signal based on the communication cycle of each network detected by the periodicity detection unit. And a separation unit that separates each received signal for each terminal , and the periodicity detecting unit performs communication using only the reception time information of each received signal without using communication parameters of the received signal. Correlation processing is performed on the reception time detection unit that detects the period and detects only the reception time from each reception signal, and the pulse signal having only the reception time detected by the reception time detection unit as information. A correlation processing unit, a peak detection unit for detecting a correlation peak with respect to a correlation result obtained by the correlation processing unit, a PRI conversion for the correlation peak detected by the peak detection unit, and a harmonic component from the correlation peak And a PRI conversion unit that calculates a communication cycle by removing erroneous detection signal components, and the separation unit is configured to obtain a communication cycle detected by the periodicity detection unit and an integer multiple of the received signal for all received signals. Network separation that tests whether a signal exists at a location, assigns a corresponding communication cycle to all received signals, and separates the received signals for each network that belongs to the same network as signals within the same network And signals in each network separated by the network separation unit, signals at positions that are integral multiples of the communication cycle of each network are sent from the same terminal. Containing a terminal separation section for separating the items, in communication analysis system, characterized in that.

本発明に係る通信解析システムによれば、帯域幅やキャリア周波数などの通信諸元(電波諸元)を利用せずに、信号の受信間隔のみを用いて混信分離することができる。   According to the communication analysis system of the present invention, interference separation can be performed using only signal reception intervals without using communication parameters (radio wave parameters) such as bandwidth and carrier frequency.

この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication analysis apparatus of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the periodicity detection part of the communication analysis apparatus of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の分離部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the isolation | separation part of the communication analysis apparatus of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る通信解析システムのFH−TDMAネットワークを示す図である。It is a figure which shows the FH-TDMA network of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部内のピーク検出部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the peak detection part in the periodicity detection part of the communication analysis apparatus of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部内のPRI変換部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the PRI conversion part in the periodicity detection part of the communication analysis apparatus of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部内の誤差補正部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the error correction | amendment part in the periodicity detection part of the communication analysis apparatus of the communication analysis system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る通信解析システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication analysis system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る通信解析システムの2つの通信解析装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the two communication analysis apparatuses of the communication analysis system which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明の通信解析システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a communication analysis system of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る通信解析システムについて図1から図8までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
A communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a diagram showing a configuration of a communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention. In the following, in each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

図1において、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムは、アンテナ等から構成され、実空間上を飛び交う電波を受信する受信装置10と、この受信装置10から得られる受信データに対して本発明アルゴリズムを適用する通信解析装置20と、この通信解析装置20で得た信号分離結果を表示したり記録したりする表示装置30とが設けられている。   In FIG. 1, the communication analysis system according to the first embodiment of the present invention includes an antenna and the like, and receives a receiving device 10 that receives radio waves flying in real space, and received data obtained from the receiving device 10. A communication analysis device 20 to which the algorithm of the present invention is applied, and a display device 30 for displaying and recording a signal separation result obtained by the communication analysis device 20 are provided.

また、ネットワーク♯1には、端末1、端末2及び端末3が所属する。ネットワーク♯2には、端末4、端末5、端末6及び端末7が所属する。   Further, terminal 1, terminal 2, and terminal 3 belong to network # 1. Terminal 4, terminal 5, terminal 6, and terminal 7 belong to network # 2.

図2は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the communication analysis device of the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention.

図2において、通信解析装置20は、通信を行なう複数のネットワークからの混信受信信号から、受信信号の周波数、帯域幅等の通信諸元(電波諸元)を利用せずに、各受信信号の受信時刻情報のみを用いて各ネットワークの端末が通信を行なう通信周期を推定する周期性検出部21と、この周期性検出部21で得た各ネットワークの通信周期に基づき、各受信信号の検定を行い、各受信信号を夫々の端末毎に分離する分離部22とが設けられている。   In FIG. 2, the communication analysis apparatus 20 does not use communication parameters (radio parameters) such as the frequency and bandwidth of the received signal from the interference received signals from a plurality of networks that perform communication, and transmits each received signal. The periodicity detection unit 21 that estimates the communication cycle in which the terminals of each network communicate using only the reception time information, and the test of each received signal is performed based on the communication cycle of each network obtained by the periodicity detection unit 21. And a separation unit 22 that separates each received signal for each terminal.

図3は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部の構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the periodicity detection unit of the communication analysis device of the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention.

図3において、周期性検出部21は、受信信号から夫々の受信信号に対して受信時刻のみを抽出する受信時刻検出部211と、この受信時刻検出部211で検出した受信時刻情報のみを情報としてもつパルス信号を相関処理する相関処理部212と、この相関処理部212で得た相関結果に対して相関ピークを検出する為のピーク検出部213と、このピーク検出部213で検出した相関ピークに対してPRI(Pulse Repetition Interval:パルス繰返し間隔)変換を行い、相関ピークから高調波成分及び誤検出信号成分を除去し通信周期を算出するPRI変換部214とが設けられている。   In FIG. 3, the periodicity detection unit 21 uses, as information, only the reception time detection unit 211 that extracts only the reception time for each reception signal from the reception signal, and the reception time information detected by the reception time detection unit 211. A correlation processing unit 212 that performs correlation processing on the pulse signal, a peak detection unit 213 for detecting a correlation peak from the correlation result obtained by the correlation processing unit 212, and a correlation peak detected by the peak detection unit 213. A PRI conversion unit 214 that performs PRI (Pulse Repetition Interval) conversion on the correlation peak, removes a harmonic component and a false detection signal component from the correlation peak, and calculates a communication period is provided.

また、周期性検出部21は、PRI変換部214で得た通信周期に対して、誤差許容範囲を任意に設定し検算処理を行う事で、ダブついて検出した通信周期をキャンセルする、つまり、PRI変換部214により算出した全ての通信周期に対して、(検算対象の信号の通信周期)+(誤差許容範囲)の範囲に存在する算出通信周期を削除する誤差補正部215がさらに設けられている。なお、相関処理部212は、受信信号の周波数、帯域幅の通信諸元(電波諸元)等を用いる事が出来る場合、相関処理において通信諸元(電波諸元)を参照する事で、解析対象とする通信諸元(電波諸元)を持つ信号以外の信号に対しては相関ピークを与えない、若しくは相関を低くする処理を行なう。   In addition, the periodicity detection unit 21 cancels the communication cycle detected by duplication by arbitrarily setting an allowable error range and performing a verification process on the communication cycle obtained by the PRI conversion unit 214. An error correction unit 215 is further provided that deletes the calculated communication cycle existing in the range of (communication cycle of the signal to be verified) + (error allowable range) for all communication cycles calculated by the conversion unit 214. . Note that the correlation processing unit 212 performs analysis by referring to the communication parameters (radio parameters) in the correlation processing when the communication parameters (radio parameters) of the received signal frequency and bandwidth can be used. A process other than giving a correlation peak to a signal other than a signal having a target communication specification (radio wave specification) or lowering the correlation is performed.

図4は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の分離部の構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the separation unit of the communication analysis device of the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention.

図4において、分離部22は、周期性検出部21で算出した通信周期を用いて全ての受信信号に対して、通信周期及びその整数倍位置に信号が存在するか検定を行う事で、全ての受信信号に対して対応する通信周期を割り振り、同一通信周期の信号を同一ネットワーク内の信号として、受信信号を所属するネットワーク毎に分離するネットワーク分離部221と、このネットワーク分離部221で分離した夫々のネットワーク内の信号に対して、各ネットワークの通信周期の整数倍位置の信号を同一端末からの信号として分類する端末分離部222とが設けられている。   In FIG. 4, the separation unit 22 performs a test to determine whether a signal is present at the communication cycle and its integer multiple position with respect to all the received signals using the communication cycle calculated by the periodicity detection unit 21. A corresponding communication cycle is assigned to the received signal, and a signal having the same communication cycle is separated as a signal in the same network by the network separating unit 221 that separates the received signal for each network to which the signal belongs. A terminal separation unit 222 is provided for classifying a signal at an integral multiple of the communication cycle of each network as a signal from the same terminal with respect to the signal in each network.

ネットワーク分離部221は、全ての受信信号に対して、解析対象信号に対して通信周期の整数倍位置に信号が存在するか否か検定し、通信周期の整数倍位置に信号が存在すれば、各受信信号に対して通信周期を割り振る。この際、受信信号の失検出(本来発生している信号を取りこぼす)や誤検出(本来発生している信号以外の信号(雑音等)を解析対象信号とする)を考慮し、判定対象信号を基準として、M個連続の通信周期間隔の中にN個(N≦M)以上信号が存在する場合に、判定対象信号に対して判定を行っていた通信周期を関連付ける。ここで、M及びNは任意に設定する値である。関連付けられた通信周期が同一の信号を集める事で、同一のネットワークの信号に分離する。   The network separation unit 221 tests whether or not there is a signal at an integer multiple position of the communication cycle with respect to the analysis target signal for all received signals, and if there is a signal at an integer multiple position of the communication cycle, A communication cycle is assigned to each received signal. At this time, the signal to be judged is determined in consideration of the loss detection of the received signal (missing the originally generated signal) and the erroneous detection (the signal other than the originally generated signal (noise etc.) is the analysis target signal). As a reference, when there are N (N ≦ M) or more signals in M consecutive communication cycle intervals, the communication cycle in which the determination is performed is associated with the determination target signal. Here, M and N are arbitrarily set values. By collecting signals with the same communication cycle, they are separated into signals of the same network.

端末分離部222は、ネットワーク分離部221で分離したネットワーク毎の信号列に対して、夫々対応する通信周期で検定を行い、検定対象信号の通信周期の整数倍位置に存在する端末を同一端末として分離する。   The terminal separation unit 222 performs a test on the signal sequence for each network separated by the network separation unit 221 at a corresponding communication cycle, and sets a terminal present at an integer multiple of the communication cycle of the verification target signal as the same terminal. To separate.

図5は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムのFH−TDMAネットワークを示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing an FH-TDMA network of the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention.

この発明の実施の形態1に係る通信解析システムでは、スペクトラム拡散として周波数ホッピング(FH)を用いて時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)を行なうネットワーク(FH−TDMAネットワーク)が複数存在する場合に、以下の前提条件の下でネットワーク分離及び端末分離を行なう。
・各端末1−3、4−7は、通信終了まで同一のタイムスロットを用いる。
・複数存在するTDMAネットワーク♯1、♯2のフレーム長は夫々異なる事を基本とする。(フレーム長が同じ場合、ネットワーク分離は出来ないが端末分離は可能。)
In the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention, there are a plurality of networks (FH-TDMA networks) that perform time division multiple access (TDMA) using frequency hopping (FH) as spread spectrum. In some cases, network separation and terminal separation are performed under the following preconditions.
Each terminal 1-3, 4-7 uses the same time slot until the end of communication.
The frame lengths of the plurality of TDMA networks # 1 and # 2 are basically different from each other. (If the frame length is the same, network separation is not possible, but terminal separation is possible.)

つぎに、この実施の形態1に係る通信解析システムの動作について図面を参照しながら説明する。   Next, the operation of the communication analysis system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

図6は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部内のピーク検出部の動作を示すフローチャートである。また、図7は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部内のPRI変換部の動作を説明するための図である。さらに、図8は、この発明の実施の形態1に係る通信解析システムの通信解析装置の周期性検出部内の誤差補正部の動作を説明するための図である。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the peak detector in the periodicity detector of the communication analyzer of the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the PRI conversion unit in the periodicity detection unit of the communication analysis device of the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention. Further, FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the error correction unit in the periodicity detection unit of the communication analysis device of the communication analysis system according to Embodiment 1 of the present invention.

まず、端末1、端末2及び端末3は、フレーム長FLAに従い、最初に通信を開始する際に取得するタイムスロットと同一のタイムスロットを用いて通信終了までフレーム長FLAの間隔でそれぞれ電波を送信しているものとする。   First, terminal 1, terminal 2, and terminal 3 transmit radio waves at intervals of frame length FLA until the end of communication using the same time slot acquired when communication is first started according to frame length FLA. Suppose you are.

端末4、端末5、端末6及び端末7は、フレーム長FLBに従い、最初に通信を開始する際に取得するタイムスロットと同一のタイムスロットを用いて通信終了までフレーム長FLBの間隔でそれぞれ電波を送信しているものとする。   The terminal 4, the terminal 5, the terminal 6, and the terminal 7 respectively transmit radio waves at intervals of the frame length FLB until the end of communication using the same time slot as the time slot acquired when communication is first started according to the frame length FLB. Assume that you are sending.

受信装置10は、各端末1−3、4−7から送信される電波を受信する。受信装置10では、リアルタイムに、或いは、各受信信号に対して一定の時間遅延を持たせて通信解析装置20へ受信信号を送出する(受信信号の周期性を検出するのが目的である為、正確な受信絶対時刻は不要だが、受信信号間の相対時刻が重要となる)。   The receiving device 10 receives radio waves transmitted from the terminals 1-3 and 4-7. The receiving device 10 sends the received signal to the communication analyzing device 20 in real time or with a certain time delay for each received signal (because the purpose is to detect the periodicity of the received signal, The exact absolute time of reception is not necessary, but the relative time between the received signals is important).

通信解析装置20は、受信装置10から受信信号を受信する。通信解析装置20内の周期性検出部21の受信時刻検出部211は、受信装置10での振幅情報等を持った受信信号(生データ)に対して、受信装置10での受信時刻のみを情報として抽出し、対応する時刻に振幅1のパルス信号を持たせる事で、受信時刻のみを時間情報として保持する。なお、異なるネットワークからの信号を同時に受信した場合(FHにより周波数は異なる為、衝突は発生していない状況)、振幅レベルの加算は行なわず、対応する時刻に対して単一の信号として振幅1のパルス信号を持たせる。受信時刻検出部211は、生成した受信時間系列信号を周期性検出部21内の相関処理部212へ送出する。   The communication analysis device 20 receives a reception signal from the reception device 10. The reception time detection unit 211 of the periodicity detection unit 21 in the communication analysis device 20 provides information on only the reception time at the reception device 10 with respect to a reception signal (raw data) having amplitude information and the like at the reception device 10. And by giving a pulse signal having an amplitude of 1 at the corresponding time, only the reception time is held as time information. When signals from different networks are received simultaneously (frequency is different depending on FH, no collision occurs), the amplitude level is not added and the amplitude is 1 as a single signal for the corresponding time. The pulse signal is given. The reception time detection unit 211 sends the generated reception time series signal to the correlation processing unit 212 in the periodicity detection unit 21.

周期性検出部21内の相関処理部212は、受信時刻検出部211で得た受信時刻に対応するパルス信号に対して自己相関等の処理を行い、受信信号の周期性を検出する。但し、この処理ではTDMAのタイムスロット長が同一であると言う事から本来のフレーム長以外でも比較的高い相関結果が検出されたり、同一フレーム同士に対しての自己相関値に加え、フレーム長の整数倍位置での高調波成分でも高い相関結果が得られたりすると言った問題が残る。周波数や帯域幅と言った通信諸元(電波諸元)の違いを利用出来る場合には、受信時間系列信号に対して解析対象外の通信諸元(電波諸元)を持つ信号に識別子を持たせる事で相関処理を行なわないようにする。受信時間系列信号の自己相関結果を周期性検出部21内のピーク検出部213へ送出する。   The correlation processing unit 212 in the periodicity detection unit 21 performs processing such as autocorrelation on the pulse signal corresponding to the reception time obtained by the reception time detection unit 211, and detects the periodicity of the reception signal. However, in this process, since the time slot length of TDMA is the same, a relatively high correlation result is detected in addition to the original frame length, or in addition to the autocorrelation value for the same frame, There remains a problem that high correlation results can be obtained even with harmonic components at integer multiple positions. When a difference in communication parameters (radio parameters) such as frequency and bandwidth can be used, a signal having an unanalyzed communication parameter (radio parameters) has an identifier for the received time series signal. To avoid correlation processing. The autocorrelation result of the reception time series signal is sent to the peak detector 213 in the periodicity detector 21.

周期性検出部21内のピーク検出部213は、相関処理部212で得た相関結果の全ての信号に対してピーク判定を行う為に、図6に示すように、ピーク判定対象信号(注目信号)の前後の信号を基準に以下のステップ(1)からステップ(5)までの手順で閾値を設定し、閾値を超えた信号に対してピーク検出を行なう。   As shown in FIG. 6, the peak detection unit 213 in the periodicity detection unit 21 performs peak determination on all signals of the correlation result obtained by the correlation processing unit 212, as shown in FIG. The threshold value is set in the following procedure from step (1) to step (5) on the basis of the signals before and after), and peak detection is performed on the signal exceeding the threshold value.

ステップ(1)において、ピーク判定対象信号(注目信号)から、任意に設定するガード信号数p離れた位置の信号から、任意に設定する判定信号数Nから得られるN/2個の信号の和を、ピーク判定対象信号を中心に前後で算出し、閾値候補とする。ピーク判定を行う信号列をRxx(i)(但し、i=1〜L)、Lを相関処理部212で得たピーク判定対象信号数とすると、ピーク判定対象信号の上限閾値Threupperは式(1)のようになる。ピーク判定対象信号の下限閾値Threlowerは式(2)のようになる。 In step (1), the sum of N / 2 signals obtained from the determination signal number N arbitrarily set from the signal at a position p arbitrarily set from the peak determination target signal (target signal). Are calculated before and after the peak determination target signal as a threshold candidate. Assuming that the signal sequence for performing peak determination is Rxx (i) (where i = 1 to L) and L is the number of peak determination target signals obtained by the correlation processing unit 212, the upper threshold Thre upper of the peak determination target signal is given by It becomes like 1). The lower limit threshold “Thre lower” of the peak determination target signal is expressed by Equation (2).

Figure 0005355365
Figure 0005355365

なお、ピーク判定対象信号に対して上限が存在しない場合は、Threupperを0とする。一方、ピーク判定対象信号に対して下限が存在しない場合は、Threlowerを0とする。 In the case where no upper limit with respect to the peak determination target signal, and 0 to Thre upper. On the other hand, if it does not exist a lower limit of the peak determination target signal, and 0 to Thre lower.

ステップ(2)において、上記のステップ(1)の処理で得た2つの閾値候補の大小比較を行い、大きい方を閾値とする。   In step (2), the two threshold candidates obtained in the processing of step (1) above are compared in size, and the larger one is set as the threshold.

ステップ(3)において、上記のステップ(2)の処理で得た閾値に対して、N/2で除算する事で平均化する。 In step (3), the threshold value obtained in the process of step (2) is averaged by dividing by N / 2 .

ステップ(4)において、上記のステップ(3)の処理で得た閾値に対して、任意に設定した閾値係数Kを用いて、K倍する事で閾値に自由度を持たせ、最終的な閾値とする。   In step (4), the threshold value obtained by the process in step (3) is multiplied by K using a threshold coefficient K that is arbitrarily set, so that the threshold value has a degree of freedom, and the final threshold value is obtained. And

ステップ(5)において、ピーク判定対象信号(注目信号)と上記のステップ(4)の処理で得た閾値とを大小比較し、閾値を超えたものをピークとして抽出する。   In step (5), the peak determination target signal (target signal) is compared with the threshold value obtained by the processing in step (4) above, and the signal exceeding the threshold value is extracted as a peak.

ピーク検出部213は、自己相関結果からのピーク抽出結果を、周期性検出部21内のPRI変換部214へ送出する。   The peak detection unit 213 sends the peak extraction result from the autocorrelation result to the PRI conversion unit 214 in the periodicity detection unit 21.

周期性検出部21内のPRI変換部214は、ピーク検出部213からのピーク検出結果に対して、以下のステップ(1)〜(3)の処理を行なう。   The PRI conversion unit 214 in the periodicity detection unit 21 performs the following steps (1) to (3) on the peak detection result from the peak detection unit 213.

ステップ(1)において、調べたいフレーム長の範囲を、任意に設定するフレーム長の下限値τminと上限値τmaxを用いて、τmin<τ<τmaxとし、これを任意に設定するK個の区間に等分割する。この細部区間をPRIビンと呼ぶ。PRIビンの幅は式(3)で表す事ができ、各PRIビンの中心の値は式(4)で与えられる。(受信信号の中にどの程度のフレーム長をもった信号が存在するかをτmin及びτmaxを用いて、あたりをつける意味合いとなる。) In step (1), the range of the frame length to be examined is set to τ min <τ <τ max using an arbitrarily set lower limit value τ min and upper limit value τ max of the frame length, and this is arbitrarily set K Divide equally into segments. This detailed section is called a PRI bin. The width of the PRI bin can be expressed by equation (3), and the center value of each PRI bin is given by equation (4). (It is meaningful to determine the frame length of the received signal using τ min and τ max .)

Figure 0005355365
Figure 0005355365

ステップ(2)において、この時、PRI変換は式(5)の演算で与えられる。ここで、tはピーク検出部213で得たピーク抽出結果に対応する時間系列であり、tはtから1つずつ前方へずらしていった信号である。即ち、ある信号tに対してその前方の信号tとの全ての時間差t−tを除算する事で夫々に対応した位相成分を積み上げる事になる。この処理をピーク検出部213で得た全ての信号に対して行う事で、本来のフレーム長に対応する位相では、その位相成分Dが強め合い大きな値を持つ事になる。一方、本来のフレーム長に対応しない位相では、その位相成分Dが強め合う事無く小さな値となる。 In step (2), the PRI conversion is given by the calculation of equation (5). Here, t m is a time series corresponding to the peak extraction result obtained by the peak detector 213, and t n is a signal shifted forward from t m by one. That is, it building up phase component corresponding to each by dividing all the time difference t m -t n with its forward signals t n for a signal t m. By performing this process on all the signals obtained by the peak detector 213, the phase component Dk is strengthened and has a large value at the phase corresponding to the original frame length. On the other hand, in the phase not corresponding to the original frame length, the phase component Dk becomes a small value without strengthening each other.

Figure 0005355365
Figure 0005355365

ステップ(3)において、式(5)の結果は、本来のフレーム長以外でも各信号の相関関係によっては、強め合い、ある程度のピーク成分を持つ事から、式(6)の閾値を用いて位相成分Dの値に対して閾値判定を行い、閾値を上回った位相成分Dに対応するτがフレーム長となる。ここで、Tは観測時間、τはフレーム長の候補、αは任意に設定視する閾値候補である。 In step (3), the result of equation (5) is strengthened and has a certain peak component depending on the correlation of each signal other than the original frame length. Therefore, the phase using the threshold value of equation (6) is used. It performs threshold determination for the values of the components D k, tau k corresponding to the phase component D k which exceeds the threshold value becomes the frame length. Here, T is an observation time, τ k is a frame length candidate, and α is an arbitrarily set threshold candidate.

Figure 0005355365
Figure 0005355365

PRI変換では、ピーク抽出結果を位相成分に置き換える事で、相関処理部212で問題となった高調波成分に対しては、位相が一回転して同位相で値が積み上がる為、高調波成分の除去が可能となる。また、PRI変換での閾値設定により本来のフレーム長以外での比較的高い相関値を持つ成分の除去が可能となる。この結果、PRI変換部214で得られるフレーム長を誤差補正部215へ伝送する。   In the PRI conversion, by replacing the peak extraction result with the phase component, the harmonic component that has become a problem in the correlation processing unit 212 is rotated in phase and accumulated in the same phase. Can be removed. Further, by setting a threshold value in PRI conversion, it is possible to remove components having a relatively high correlation value other than the original frame length. As a result, the frame length obtained by the PRI conversion unit 214 is transmitted to the error correction unit 215.

図7(a)に示すように、相関処理部212による相関処理のみの場合には、ピークが多数存在し、正しいピークのみを抽出出来ない。また、PRI変換部214によるPRI変換処理のみの場合には、図7(b)に示すような結果になる。図7(c)に示すように、相関処理結果の多数得られるピークに対してPRI変換を行う事で正しいピークが得られる。   As shown in FIG. 7A, in the case of only correlation processing by the correlation processing unit 212, there are many peaks, and only correct peaks cannot be extracted. Further, in the case of only the PRI conversion process by the PRI conversion unit 214, a result as shown in FIG. 7B is obtained. As shown in FIG. 7C, correct peaks can be obtained by performing PRI conversion on the peaks obtained as a result of many correlation processes.

周期性検出部21内の誤差補正部215は、PRI変換部214の処理で得たフレーム長に対して、誤差許容範囲を任意に設定し検算処理を行う事で、PRI変換部214での結果においてもダブついて検出したフレーム長をキャンセルする。全ての算出したフレーム長に対して、誤差許容範囲を設定し、(フレーム長)+(誤差許容範囲)に存在するフレーム長をクリアーする。   The error correction unit 215 in the periodicity detection unit 21 performs a verification process by arbitrarily setting an allowable error range with respect to the frame length obtained by the process of the PRI conversion unit 214, thereby obtaining a result of the PRI conversion unit 214. Also, the frame length detected by dub is canceled. An error tolerance is set for all the calculated frame lengths, and the frame length existing in (frame length) + (error tolerance) is cleared.

図8に示すように、本来の通信周期に対して、少しずれた位置で通信周期が検出する場合がある。その原因としては、解析対象が時間幅を持つ信号である場合、相関処理の際、相関ピークが本来のピークに付随して時間連続的に得られる事により、これまでの処理でも誤差として取り除けなかった場合の取りこぼしにより発生する。誤差補正部215は、誤差許容範囲を設定する事で、検出した通信周期の虚像を削除する(虚像が発生している通信周期群の内、最初の通信周期を検出する)。   As shown in FIG. 8, the communication cycle may be detected at a position slightly deviated from the original communication cycle. The reason for this is that if the analysis target is a signal with a time width, the correlation peak can be continuously acquired along with the original peak during the correlation process, and cannot be removed as an error even in the previous processes. Occurs due to missing items. The error correction unit 215 deletes the detected virtual image of the communication cycle by setting an error tolerance range (detects the first communication cycle in the communication cycle group in which the virtual image is generated).

分離部22内のネットワーク分離部221は、周期性検出部21内の受信時刻検出部211からの受信時間系列信号に対して、周期性検出部21内の誤差補正部215から得たフレーム長FLA及びFLBを用いて判定対象信号に対してフレーム長の整数倍位置に信号が存在するか否かを検定し、フレーム長の整数倍位置に信号が存在すれば、各受信信号に対してフレーム長を割り振る。この際、受信信号の失検出や誤検出を考慮し、判定対象信号を基準として、M個連続のフレーム長間隔の中にN(N≦M)以上信号が存在する場合に、判定対象信号に対して判定を行っていたフレーム長を関連付ける。ここで、M及びNは任意に設定する値である。関連付けられたフレーム長が同一の信号を集める事で、同一ネットワークの信号に分離する。この結果、受信信号の内、フレーム長FLAが割り付けられた信号のグループと、受信信号の内、フレーム長FLBが割り付けられた信号のグループに分類される。対応するフレーム長でグループ分けされた信号集団がネットワーク分離結果となる。ネットワーク分離結果を分離部22内の端末分離部222へ送出する。   The network separation unit 221 in the separation unit 22 receives the frame length FLA obtained from the error correction unit 215 in the periodicity detection unit 21 for the reception time series signal from the reception time detection unit 211 in the periodicity detection unit 21. And the FLB are used to test whether a signal exists at an integer multiple position of the frame length with respect to the determination target signal. If a signal exists at an integer multiple position of the frame length, the frame length for each received signal is determined. Is allocated. At this time, in consideration of loss detection or erroneous detection of the received signal, when there are N (N ≦ M) or more signals in M consecutive frame length intervals with reference to the determination target signal, the determination target signal is The frame length for which the determination has been made is associated. Here, M and N are arbitrarily set values. By collecting signals with the same associated frame length, they are separated into signals of the same network. As a result, the received signal is classified into a signal group to which the frame length FLA is assigned and a received signal to the signal group to which the frame length FLB is assigned. The signal group grouped by the corresponding frame length becomes the network separation result. The network separation result is sent to the terminal separation unit 222 in the separation unit 22.

分離部22内の端末分離部222は、ネットワーク分離部221から得たネットワーク分離結果に対して、誤差補正部215から得たフレーム長を用いて検定を行い、検定対象信号のフレーム長の整数倍位置に存在する端末を同一端末として分離する。この結果、フレーム長FLAのネットワークには3種類の端末が存在する事が分かり(それぞれの受信信号を3つの端末へ分離)、フレーム長FLBのネットワークには4種類の端末が存在する事が分かる(それぞれの受信信号を4つの端末へ分離)。   The terminal separation unit 222 in the separation unit 22 performs a test on the network separation result obtained from the network separation unit 221 using the frame length obtained from the error correction unit 215, and is an integral multiple of the frame length of the signal to be tested. The terminals existing in the location are separated as the same terminal. As a result, it can be seen that there are three types of terminals in the frame length FLA network (each received signal is separated into three terminals), and there are four types of terminals in the frame length FLB network. (Each received signal is separated into four terminals).

通信解析装置20は、受信信号(生データ)、ネットワーク分離結果及び端末分離結果の情報の中から任意のデータを表示装置30へ出力する。   The communication analysis device 20 outputs arbitrary data from the received signal (raw data), network separation result, and terminal separation result information to the display device 30.

表示装置30は、通信解析装置20から得た受信信号(生データ)、ネットワーク分離結果、端末分離結果を表示したり記録したりする。   The display device 30 displays and records the received signal (raw data) obtained from the communication analysis device 20, the network separation result, and the terminal separation result.

以上のように、実施の形態1によれば、受信信号から受信時刻情報のみを抽出し、相関処理後にPRI変換する事で、相関処理結果において生じる、本来のフレーム長の倍数成分位置に存在する高調波成分の除去や、PRI変換での閾値設定により雑音等が混在する際に発生する誤検出の抑圧を行う事が出来る。また、受信時刻情報に対して直接PRI変換を行うのではなく、相関処理後にPRI変換を行う事で、受信信号の失検出や誤検出ある場合に発生するフレーム間での初期位相崩れに対応する事が出来る。(PRI変換は位相成分に対して値を積み上げていき判定を行うアルゴリズムであり、フレーム間で信号の失検出や誤検出が発生し、位相崩れが発生すると、本来のフレーム長抽出が困難となる。)   As described above, according to the first embodiment, only the reception time information is extracted from the received signal, and is subjected to the PRI conversion after the correlation process, so that it exists in the multiple component position of the original frame length generated in the correlation process result. It is possible to suppress erroneous detection that occurs when noise or the like is mixed by removing harmonic components or setting a threshold value in PRI conversion. Also, instead of directly performing PRI conversion on the reception time information, by performing PRI conversion after correlation processing, it is possible to cope with initial phase collapse between frames that occurs when a received signal is lost or erroneously detected. I can do it. (PRI conversion is an algorithm that performs determination by accumulating values for phase components. If a signal loss or misdetection occurs between frames and phase breakage occurs, the original frame length extraction becomes difficult. .)

また、ガード信号数を設定しピーク抽出を行なう事で、想定するFH−TDMAネットワークからの信号のように信号幅を持った受信信号に対してのピーク検出性能向上を狙う事が出来る。(TDMAタイムスロット長の時間幅を持った受信信号に対して自己相関を行なうと、本来のピーク近辺でもその時間幅の影響で誤ピークが立ちやすく、誤ピークも含めて閾値算出すると閾値の値が大きく設定され、本来のピークを失検出する恐れがある。その為、ガード信号数を設定する事で閾値レベルを操作している。)   Also, by setting the number of guard signals and performing peak extraction, it is possible to improve the peak detection performance for a received signal having a signal width such as a signal from an assumed FH-TDMA network. (If autocorrelation is performed on a received signal having a time width of the TDMA time slot length, an erroneous peak is likely to occur near the original peak due to the time width. (There is a risk that the original peak may be lost and the threshold level is manipulated by setting the number of guard signals.)

また、誤差補正部215における誤差許容範囲の設定を行う事で、解析対象がTDMAのタイムスロット長のような受信時間幅を持つ場合、本来のフレーム長周辺でも検出が予想されるフレーム長の除去が可能となる。(信号幅を広く持つと相関処理において、信号幅の間、相関値が得られる為、PRI変換部までに取り除けなかった場合に、これらの誤検出フレーム長の値を本処理で取り除く。)   In addition, by setting an error tolerance in the error correction unit 215, when the analysis target has a reception time width such as the time slot length of TDMA, the removal of the frame length that is expected to be detected even around the original frame length is eliminated. Is possible. (If the signal width is wide, a correlation value is obtained between the signal widths in the correlation processing. If the PRI conversion unit cannot remove it, these erroneously detected frame length values are removed in this processing.)

また、ネットワーク分離におけるM個中N個フレーム長位置に信号が存在した場合にフレーム長を割り振るようにしている為、受信信号の周期崩れの原因となる失検出や誤検出に対して耐性を持つ事が出来る。(フレーム長の整数倍位置に全て信号が存在する場合にネットワーク分離を行なうとすると、1つの信号抜け(失検出)等が発生するだけで、正しくネットワーク分離が行なえない。)   In addition, since a frame length is assigned when a signal is present at N out of M frame length positions in network separation, it is resistant to missed detection and false detection that cause a loss of period of the received signal. I can do it. (If network separation is performed when all signals are present at integer multiple positions of the frame length, network separation cannot be performed correctly by only one missing signal (missing detection) and the like.)

さらに、端末分離を行う事で、混信して受信した信号をそれぞれの端末毎に分離する事が出来る。   Furthermore, by performing terminal separation, it is possible to separate signals received through interference for each terminal.

実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る通信解析システムについて図9及び図10を参照しながら説明する。
Embodiment 2. FIG.
A communication analysis system according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.

上記の実施の形態1では、1つの受信装置10で受信した信号を解析する事で、受信信号の混信分離を行い、端末毎の信号に分離する方法であるが、この実施の形態2では、2つの受信装置10A、10Bと通信解析装置20A、20Bを用いる事で混信分離した信号を用いて、それぞれの受信信号に対応する端末の位置特定を行う。   In the first embodiment, the signal received by one receiving device 10 is analyzed to perform interference separation of the received signal and separate into signals for each terminal. In the second embodiment, The location of the terminal corresponding to each received signal is determined using signals separated by using the two receiving devices 10A and 10B and the communication analyzing devices 20A and 20B.

図9は、この発明の実施の形態2に係る通信解析システムの構成を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a communication analysis system according to Embodiment 2 of the present invention.

図9において、受信装置10A及び受信装置10Bは、実施の形態1の受信装置10と同様の装置である。但し、アンテナは夫々の受信信号に対する測角等が行なえるようアレー構成等が必要となる。また、通信解析装置20A及び通信解析装置20Bは、実施の形態1の通信解析装置20と同様の装置である。通信解析装置20Aは受信装置10Aからの信号を受信し解析を行う。通信解析装置20Bは受信装置10Bからの信号を受信し解析を行う。通信解析装置20A及び通信解析装置20Bは、それぞれの端末分離結果及び受信データを照合・測位装置40へ伝送する。   In FIG. 9, the receiving device 10 </ b> A and the receiving device 10 </ b> B are the same devices as the receiving device 10 of the first embodiment. However, the antenna must have an array configuration or the like so that the angle of each received signal can be measured. The communication analysis device 20A and the communication analysis device 20B are the same devices as the communication analysis device 20 of the first embodiment. The communication analysis device 20A receives and analyzes the signal from the reception device 10A. The communication analysis device 20B receives and analyzes the signal from the reception device 10B. The communication analysis device 20A and the communication analysis device 20B transmit the respective terminal separation results and received data to the collation / positioning device 40.

また、照合・測位装置40は、通信解析装置20A及び通信解析装置20Bからの分離結果及び受信データを受信し、それらから端末毎の位置特定を行い、その結果を表示装置30へ伝送する。表示装置30は、通信解析装置20A、20Bで得た信号分離結果や、照合・測位装置40で得た端末位置結果を表示したり記録したりする。   In addition, the collation / positioning device 40 receives the separation result and the reception data from the communication analysis device 20A and the communication analysis device 20B, specifies the position for each terminal therefrom, and transmits the result to the display device 30. The display device 30 displays and records the signal separation results obtained by the communication analysis devices 20A and 20B and the terminal position result obtained by the collation / positioning device 40.

つぎに、この実施の形態2に係る通信解析システムの動作について図面を参照しながら説明する。   Next, the operation of the communication analysis system according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.

図10は、この発明の実施の形態2に係る通信解析システムの2つの通信解析装置の動作を説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the two communication analysis devices of the communication analysis system according to the second embodiment of the present invention.

各端末1−3、4−7での動作は、上記の実施の形態1と同様である。受信装置10A及び受信装置10Bは、それぞれの受信信号に対してアレー信号処理等を用いて測角を行なう。各受信信号と測角結果を対応させたデータを、実施の形態1と同様の方法で、夫々対応する通信解析装置20A或いは通信解析装置20Bへ送出する。   The operations at the terminals 1-3 and 4-7 are the same as those in the first embodiment. Receiving device 10A and receiving device 10B perform angle measurement on each received signal using array signal processing or the like. Data corresponding to each received signal and the angle measurement result is sent to the corresponding communication analysis device 20A or communication analysis device 20B by the same method as in the first embodiment.

通信解析装置20A及び通信解析装置20Bの動作は、実施の形態1の通信解析装置20の動作と同様である。結果の出力先が実施の形態1とは異なり、照合・測位装置40への出力となる。また、各受信信号の測角結果も合わせて照合・測位装置40へ出力する。   The operations of the communication analysis device 20A and the communication analysis device 20B are the same as the operation of the communication analysis device 20 of the first embodiment. Unlike the first embodiment, the output destination of the result is the output to the collation / positioning device 40. Further, the angle measurement result of each received signal is also output to the collation / positioning device 40.

照合・測位装置40は、通信解析装置20A、20Bから、受信信号(生データ)、ネットワーク分離結果、端末分離結果及び測角結果を受信する。通信解析装置20A及び通信解析装置20Bでの端末分離結果に対して、時間相関処理を行う事でその相関ピークが最も高い値が得られる場合の信号同士を同一の端末からの信号として照合識別し、通信解析装置20Aからの端末分離結果と、通信解析装置20Bからの端末分離結果を関連付ける。   The collation / positioning device 40 receives the received signal (raw data), the network separation result, the terminal separation result, and the angle measurement result from the communication analysis devices 20A and 20B. For the terminal separation results in the communication analysis device 20A and the communication analysis device 20B, the signals when the correlation peak is the highest by performing time correlation processing are collated and identified as signals from the same terminal. The terminal separation result from the communication analysis apparatus 20A is associated with the terminal separation result from the communication analysis apparatus 20B.

その結果、受信装置10A及び受信装置10Bの位置は既知であり、2つの受信装置10A、10Bでの同一端末に対する測角結果(各通信解析装置20A、20Bでの端末分離結果に対して夫々測角結果が割り振られている)を用いる事で、例えば三角測量等を用いる事で端末の測位を行い、位置特定を行う。照合・測位装置40は、受信信号(生データ)、ネットワーク分離結果、端末分離結果及び端末位置特定結果の情報の中から任意のデータを表示装置30へ出力する。   As a result, the positions of the receiving device 10A and the receiving device 10B are known, and the angle measurement results for the same terminal in the two receiving devices 10A and 10B (measured for the terminal separation results in the communication analysis devices 20A and 20B, respectively). By using, for example, triangulation or the like, the terminal is positioned and the position is specified. The collation / positioning device 40 outputs arbitrary data from the received signal (raw data), the network separation result, the terminal separation result, and the terminal position specifying result information to the display device 30.

図10(a)及び(b)は、通信解析装置20Aでの端末分離結果と、通信解析装置20Bでの端末分離結果を示す。受信装置10A及び受信装置10Bの位置が違う為、受信装置間での各端末1−3、4−7からの受信時刻そのものは異なるが、同一のフレーム周期で送信される為、受信装置10A及び受信装置10Bでの受信時間間隔は同一となり、相関処理のピークが得られる際の信号同士を同一の端末として照合・測位装置40は識別する。   10A and 10B show a terminal separation result in the communication analysis apparatus 20A and a terminal separation result in the communication analysis apparatus 20B. Since the positions of the receiving device 10A and the receiving device 10B are different, the receiving times themselves from the terminals 1-3 and 4-7 between the receiving devices are different, but they are transmitted in the same frame period. The reception time interval in the receiving device 10B is the same, and the collation / positioning device 40 identifies the signals when the correlation processing peak is obtained as the same terminal.

表示装置30では、照合・測位装置40から得た結果の表示や記録を行なう。   The display device 30 displays and records the results obtained from the collation / positioning device 40.

以上のように、この実施の形態2は、2つの受信装置10A、10B、通信解析装置20A、20B及び照合・測位装置40を構成する事で、実施の形態1では行なえなかった端末位置特定が行う事が出来る。   As described above, according to the second embodiment, by configuring the two receiving devices 10A and 10B, the communication analysis devices 20A and 20B, and the collation / positioning device 40, the terminal location specification that cannot be performed in the first embodiment can be performed. Can be done.

実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る通信解析システムについて説明する。
Embodiment 3 FIG.
A communication analysis system according to Embodiment 3 of the present invention will be described.

上記の実施の形態2では、受信装置10A、10B及び通信解析装置20A、20Bがそれぞれ2つであったが、この実施の形態3では、受信装置及び通信解析装置の数を増やして3つ以上とする。   In the second embodiment, there are two receiving devices 10A and 10B and two communication analyzing devices 20A and 20B. In the third embodiment, the number of receiving devices and communication analyzing devices is increased to three or more. And

基本的には実施の形態2と同様の動作を行なう。照合・測位装置40では、扱うデータの数が受信装置及び端末装置の数分増加する。この影響により複数測位結果が得られる場合は、最小二乗法等を用いて最適解を求める。   Basically, the same operation as in the second embodiment is performed. In the collation / positioning device 40, the number of data to be handled increases by the number of receiving devices and terminal devices. When multiple positioning results are obtained due to this influence, an optimal solution is obtained using the least square method or the like.

以上のように、この実施の形態3は、受信装置及び通信解析装置を増やす事で、端末位置特定結果の推定精度を向上させる事が出来る。   As described above, the third embodiment can improve the estimation accuracy of the terminal location specifying result by increasing the number of receiving devices and communication analysis devices.

1−7 端末、10 受信装置、10A、10B 受信装置、20 通信解析装置、20A、20B 通信解析装置、21 周期性検出部、22 分離部、30 表示装置、40 照合・測位装置、211 受信時刻検出部、212 相関処理部、213 ピーク検出部、214 PRI変換部、215 誤差補正部、221 ネットワーク分離部、222 端末分離部。   1-7 terminal, 10 receiving device, 10A, 10B receiving device, 20 communication analysis device, 20A, 20B communication analysis device, 21 periodicity detection unit, 22 separation unit, 30 display device, 40 collation / positioning device, 211 reception time Detection unit, 212 Correlation processing unit, 213 Peak detection unit, 214 PRI conversion unit, 215 Error correction unit, 221 Network separation unit, 222 Terminal separation unit

Claims (7)

複数のネットワークにそれぞれ所属する複数の端末からの電波を受信する受信装置と、
この受信装置から得られる混信受信信号に対して所定のアルゴリズムを適用する通信解析装置とを備え、
前記通信解析装置は、
混信受信信号から、各ネットワークの端末が通信を行なう通信周期を検出する周期性検出部と、
前記周期性検出部により検出した各ネットワークの通信周期に基づき、各受信信号の検定を行い、各受信信号を端末毎に分離する分離部と、
を含み、
前記周期性検出部は、受信信号の通信諸元を利用せずに、各受信信号の受信時刻情報のみを用いて通信周期を検出し、
各受信信号から受信時刻のみを検出する受信時刻検出部と、
前記受信時刻検出部により検出した受信時刻のみを情報としてもつパルス信号を相関処理する相関処理部と、
前記相関処理部で得た相関結果に対して相関ピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部により検出した相関ピークに対してPRI変換を行い、相関ピークから高調波成分及び誤検出信号成分を除去して通信周期を算出するPRI変換部と、
を含み、
前記分離部は、
全ての受信信号に対して、前記周期性検出部により検出した通信周期及びその整数倍の位置に信号が存在するか検定を行い、全ての受信信号に対して対応する通信周期を割り振り、同一通信周期の信号を同一ネットワーク内の信号として、受信信号を所属するネットワーク毎に分離するネットワーク分離部と、
前記ネットワーク分離部により分離した各ネットワーク内の信号に対して、各ネットワークの通信周期の整数倍の位置の信号を同一端末からの信号として分離する端末分離部と、
を含む、
ことを特徴とする通信解析システム。
A receiving device for receiving radio waves from a plurality of terminals respectively belonging to a plurality of networks;
A communication analysis device that applies a predetermined algorithm to the interference reception signal obtained from the reception device;
The communication analyzer is
A periodicity detecting unit for detecting a communication cycle in which a terminal of each network performs communication from an interference reception signal;
Based on the communication period of each network detected by the periodicity detection unit, each received signal is tested, and a separating unit that separates each received signal for each terminal ;
Including
The periodicity detection unit detects the communication cycle using only the reception time information of each received signal without using the communication parameters of the received signal,
A reception time detector that detects only the reception time from each received signal;
A correlation processing unit that correlates a pulse signal having only the reception time detected by the reception time detection unit as information,
A peak detection unit for detecting a correlation peak with respect to the correlation result obtained by the correlation processing unit;
A PRI conversion unit that performs PRI conversion on the correlation peak detected by the peak detection unit, calculates a communication cycle by removing a harmonic component and a false detection signal component from the correlation peak;
Including
The separation unit is
For all received signals, the communication cycle detected by the periodicity detection unit and the presence of a signal at an integer multiple position are tested, and the corresponding communication cycle is assigned to all received signals, so that the same communication is performed. A network separation unit that separates a received signal for each network to which a periodic signal is a signal in the same network;
A terminal separation unit that separates a signal at an integer multiple of the communication period of each network as a signal from the same terminal, with respect to the signals in each network separated by the network separation unit,
including,
A communication analysis system characterized by this.
前記相関処理部は、受信信号の通信諸元を利用できる場合、相関処理において通信諸元を参照して、解析対象とする通信諸元を持つ信号以外の信号に対しては相関ピークを与えない、又は相関を低くする処理を行なう
ことを特徴とする請求項1記載の通信解析システム。
When the communication specification of the received signal can be used, the correlation processing unit refers to the communication specification in the correlation processing and does not give a correlation peak to a signal other than the signal having the communication specification to be analyzed. The communication analysis system according to claim 1 , wherein processing for reducing correlation is performed.
前記ピーク検出部は、前記相関処理部で得た相関結果の全ての信号に対して、
ピーク判定対象信号から所定のガード信号数離れた位置の信号から、判定信号数Nから得られるN/2個の信号の和を、ピーク判定対象信号を中心に前後で算出して2つの閾値候補とし、
2つの閾値候補の大小比較を行い、大きい閾値候補を第1の仮の閾値とし、
第1の仮の閾値に対して、N/2で除算する事で平均化して第2の仮の閾値とし、
第2の仮の閾値に対して、所定の閾値係数K倍して最終的な閾値とし、
ピーク判定対象信号と最終的な閾値とを大小比較し、最終的な閾値を超えたものをピークとして抽出する
ことを特徴とする請求項1記載の通信解析システム。
The peak detection unit, for all signals of the correlation result obtained by the correlation processing unit,
Two threshold candidates by calculating the sum of N / 2 signals obtained from the number of determination signals N around the peak determination target signal, around the peak determination target signal, from a signal at a position away from the peak determination target signal by a predetermined number of guard signals. age,
The two threshold candidates are compared in size, and the larger threshold candidate is set as the first temporary threshold,
The first provisional threshold is averaged by dividing by N / 2 to obtain the second provisional threshold,
The final threshold value is multiplied by a predetermined threshold coefficient K with respect to the second temporary threshold value,
The communication analysis system according to claim 1 , wherein a peak determination target signal and a final threshold value are compared in size, and a signal exceeding the final threshold value is extracted as a peak.
前記周期性検出部は、
前記PRI変換部により算出した全ての通信周期に対して、(検算対象の信号の通信周期)+(誤差許容範囲)の範囲に存在する算出通信周期を削除する誤差補正部をさらぶ含む
ことを特徴とする請求項1記載の通信解析システム。
The periodicity detection unit
Including an error correction unit that deletes a calculated communication cycle existing in the range of (communication cycle of signal to be verified) + (error allowable range) for all communication cycles calculated by the PRI conversion unit. The communication analysis system according to claim 1, wherein:
前記ネットワーク分離部は、
受信信号の失検出及び誤検出を考慮し、判定対象信号を基準として、第1の所定数連続の通信周期間隔の中に第2の所定数(第2の所定数≦第1の所定数)以上信号が存在する場合に、判定対象信号に対して判定を行っていた通信周期を関連付け、関連付けられた通信周期が同一の信号を同一のネットワークの信号に分離する
ことを特徴とする請求項1記載の通信解析システム。
The network separation unit includes:
In consideration of loss detection and false detection of the received signal, the second predetermined number (second predetermined number ≦ first predetermined number) in the first predetermined number of consecutive communication cycle intervals with reference to the determination target signal If a signal is present or, claim, characterized in that associate communication cycle which has been subjected to the determination with respect to the determination target signal, the communication cycle associated to separate the same signal on the same network signals 1 The communication analysis system described.
前記端末分離部は、
前記ネットワーク分離部により分離したネットワーク毎の信号列に対して、夫々対応する通信周期で検定を行い、検定対象信号の通信周期の整数倍の位置に存在する端末を同一端末として分離する
ことを特徴とする請求項1記載の通信解析システム。
The terminal separation unit is
The signal sequence for each network separated by the network separation unit is verified at a corresponding communication cycle, and terminals existing at integer multiples of the communication cycle of the verification target signal are separated as the same terminal. The communication analysis system according to claim 1 .
アレーアンテナを有し、複数のネットワークにそれぞれ所属する複数の端末からの電波を受信し、各受信信号に対して測角を行う第1の受信装置と、
アレーアンテナを有し、複数のネットワークにそれぞれ所属する複数の端末からの電波を受信し、各受信信号に対して測角を行う第2の受信装置と、
前記第1の受信装置からの各受信信号の受信時刻情報のみを用いて各ネットワークの通信周期を検出し、検出した通信周期に基づき、各受信信号を端末毎に分離する第1の通信解析装置と、
前記第2の受信装置からの各受信信号の受信時刻情報のみを用いて各ネットワークの通信周期を検出し、検出した通信周期に基づき、各受信信号を端末毎に分離する第2の通信解析装置と、
前記第1及び第2の通信解析装置からの端末分離結果及び測角結果に基づき、端末毎の位置特定を行う照合・測位装置と
を備え
前記第1及び第2の通信解析装置がそれぞれ、
混信受信信号から、各ネットワークの端末が通信を行なう通信周期を検出する周期性検出部と、
前記周期性検出部により検出した各ネットワークの通信周期に基づき、各受信信号の検定を行い、各受信信号を端末毎に分離する分離部と、
を含み、
前記周期性検出部は、受信信号の通信諸元を利用せずに、各受信信号の受信時刻情報のみを用いて通信周期を検出し、
各受信信号から受信時刻のみを検出する受信時刻検出部と、
前記受信時刻検出部により検出した受信時刻のみを情報としてもつパルス信号を相関処理する相関処理部と、
前記相関処理部で得た相関結果に対して相関ピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部により検出した相関ピークに対してPRI変換を行い、相関ピークから高調波成分及び誤検出信号成分を除去して通信周期を算出するPRI変換部と、
を含み、
前記分離部は、
全ての受信信号に対して、前記周期性検出部により検出した通信周期及びその整数倍の位置に信号が存在するか検定を行い、全ての受信信号に対して対応する通信周期を割り振り、同一通信周期の信号を同一ネットワーク内の信号として、受信信号を所属するネットワーク毎に分離するネットワーク分離部と、
前記ネットワーク分離部により分離した各ネットワーク内の信号に対して、各ネットワークの通信周期の整数倍の位置の信号を同一端末からの信号として分離する端末分離部と、
を含む、
ことを特徴とする通信解析システム。
A first receiver that has an array antenna, receives radio waves from a plurality of terminals belonging to a plurality of networks, and performs angle measurement on each received signal;
A second receiving device having an array antenna, receiving radio waves from a plurality of terminals respectively belonging to a plurality of networks, and measuring angles with respect to each received signal;
A first communication analysis device that detects a communication cycle of each network using only reception time information of each received signal from the first receiving device, and separates each received signal for each terminal based on the detected communication cycle When,
A second communication analysis device that detects a communication cycle of each network using only reception time information of each received signal from the second receiving device and separates each received signal for each terminal based on the detected communication cycle When,
A collation / positioning device for specifying the position of each terminal based on the terminal separation result and the angle measurement result from the first and second communication analysis devices ,
The first and second communication analyzers are respectively
A periodicity detecting unit for detecting a communication cycle in which a terminal of each network performs communication from an interference reception signal;
Based on the communication period of each network detected by the periodicity detection unit, each received signal is tested, and a separating unit that separates each received signal for each terminal;
Including
The periodicity detection unit detects the communication cycle using only the reception time information of each received signal without using the communication parameters of the received signal,
A reception time detector that detects only the reception time from each received signal;
A correlation processing unit that correlates a pulse signal having only the reception time detected by the reception time detection unit as information,
A peak detection unit for detecting a correlation peak with respect to the correlation result obtained by the correlation processing unit;
A PRI conversion unit that performs PRI conversion on the correlation peak detected by the peak detection unit, calculates a communication cycle by removing a harmonic component and a false detection signal component from the correlation peak;
Including
The separation unit is
For all received signals, the communication cycle detected by the periodicity detection unit and the presence of a signal at an integer multiple position are tested, and the corresponding communication cycle is assigned to all received signals, so that the same communication is performed. A network separation unit that separates a received signal for each network to which a periodic signal is a signal in the same network;
A terminal separation unit that separates a signal at an integer multiple of the communication period of each network as a signal from the same terminal, with respect to the signals in each network separated by the network separation unit,
including,
A communication analysis system characterized by this.
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