JP2006148457A - 測距システム,送信端末,受信端末,測距方法,およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上記測距システム送信端末,受信端末,測距方法,およびコンピュータプログラムのうち,マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムは,パケットの送信時及び/又は受信時のデータが高速離散フーリエ変換され,さらに所定処理後の周波数領域のデータに対して,スペクトル推定アルゴリズムを適用することで,インパルスレスポンスを取得する周波数領域データ処理部(212)とを備えている。
【選択図】 図2
Description
まず,図1を参照しながら,第1の実施の形態にかかる測距システム100について説明する。図1は,第1の実施の形態にかかる測距システムの概略的な構成の一例を示す説明図である。
なお,距離測定用のパケット1の受信時刻,パケット2の受信時刻,またはパケット3の受信時刻は,端末101によって,既知であるパケットの先頭ブロック信号とシステムクロックの同期位置に基づいて求められるため,大まかな受信時刻となる。より受信時刻の正確性を高めるため端末101は,例えば,上記MUSICアルゴリズムを適用することで,上記パケット1またはパケット2の受信時刻よりも高精度な受信時刻(パケット1受信時刻補正値/パケット2受信時刻補正値)を取得することが可能となる。
次に,図11,図12を参照しながら,第2の実施の形態にかかる端末101について説明する。図11は,第2の実施の形態にかかる距離を測定する側の端末(端末101c)の概略的な構成を示すブロック図であり,図12は,第2の実施の形態にかかる距離を測定される側の端末(端末101d)の概略的な構成を示すブロック図である。
210 補間処理部
211 移動平均処理部
212 MUSICアルゴリズム処理部
213 メモリ
214 距離計算処理部
218 時刻設定部
224 FFT
Claims (23)
- マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムであって:
パケットの送信時及び/又は受信時のデータが高速離散フーリエ変換され,さらに所定処理後の周波数領域のデータに対して,スペクトル推定アルゴリズムを適用することで,インパルスレスポンスを取得する周波数領域データ処理部と;
を備えることを特徴とする,測距システム。 - 前記インパルスレスポンスは,前記パケットの受信時刻及び/又は送信時刻を高精度に示す時刻情報であることを特徴とする,請求項1に記載の測距システム。
- 前記測距システムには,前記周波数領域のデータに存在するキャリアホールを補間する補間処理部と;
前記補間後の周波数領域のデータに対して周波数平均処理する周波数平均処理部とを備え,
前記所定処理には,前記補間処理部による補間処理と,前記周波数平均処理部による周波数平均処理とが含まれることを特徴とする,請求項1に記載の測距システム。 - 前記補間処理部は,前記キャリアホールに相当する部分のデータを隣のキャリアからのデータで補間することを特徴とする,請求項3に記載の測距システム。
- マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる送信端末であって:
第1のパケットを通信相手の受信端末に送信するパケット送信部と;
前記第1のパケットを送信した時刻を示す第1のパケット送信時刻情報を少なくとも生成する時刻情報生成部とを備え,
さらに,前記第1のパケット送信時刻情報と,前記受信端末により前記第1のパケットの受信とともに前記送信端末に送信される第2のパケットを受信した時刻を示す第2のパケット受信時刻情報と,に基づき,前記受信端末と送信端末との間のパケット往復時間を概算する往復時間概算部と;
前記受信端末からの第2のパケット受信時のデータを第1の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換処理部と;
前記第1の周波数領域のデータに所定処理を施した後,該所定処理後の第1の周波数領域のデータに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第1のインパルスレスポンスを求める周波数領域データ処理部と;
第3のパケットを前記受信端末から所定のタイミングで受信し,前記パケット往復時間から前記第3のパケットに含む内部処理遅延時間を差し引くことで電波の往復の伝搬時間を概算し,さらに前記第1のインパルスレスポンスと前記第3のパケットに含む第2のインパルスレスポンスとに基づいて,前記電波の伝搬往復時間を補正後伝搬往復時間に補正する伝搬時間補正部と;
前記補正後伝搬往復時間と電波の速度とから前記送信端末と受信端末との間の距離を求める距離算出部とを備えることを特徴とする,送信端末。 - 前記第2のインパルスレスポンスは,前記受信端末によって前記第1のパケット受信時のデータから第2の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換され,所定処理が施された後,その第2の周波数領域のデータにスペクトル推定アルゴリズムが適用されることで求められ,前記内部処理遅延時間は,該受信端末の内部処理の遅延時間であることを特徴とする,請求項5に記載の送信端末。
- 前記第1のインパルスレスポンスは,前記第2のパケットの受信時刻を高精度に示す時刻情報であって,前記第2のインパルスレスポンスは,前記第1のパケットの受信時刻を高精度に示す時刻情報であることを特徴とする,請求項5に記載の送信端末。
- 前記送信端末は,前記周波数領域データに存在するキャリアホールを補間する補間処理部と;
前記補間後の周波数領域データに対して周波数平均処理する周波数平均処理部とを備え,
前記所定処理には,前記補間処理部による補間処理と,前記周波数平均処理部による周波数平均処理とが含まれることを特徴とする,請求項5に記載の送信端末。 - 前記補間処理部は,前記キャリアホールに相当する部分のデータを隣のキャリアからのデータで補間することを特徴とする,請求項8に記載の送信端末。
- マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる送信端末の測距方法であって:
第1のパケットを通信相手の受信端末に送信するパケット送信ステップと;
前記第1のパケットを送信した時刻を示す第1のパケット送信時刻情報を少なくとも生成する時刻情報生成ステップとを含み,
さらに,前記第1のパケット送信時刻情報と,前記受信端末により前記第1のパケットの受信とともに前記送信端末に送信される第2のパケットを受信した時刻を示す第2のパケット受信時刻情報と,に基づき,前記受信端末と送信端末との間のパケット往復時間を概算する往復時間概算ステップと;
前記受信端末からの第2のパケット受信時のデータを第1の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換ステップと;
前記第1の周波数領域のデータに所定処理を施した後,該所定処理後の第1の周波数領域のデータに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第1のインパルスレスポンスを求めるステップと;
第3のパケットを前記受信端末から所定のタイミングで受信し,前記パケット往復時間から前記第3のパケットに含む内部処理遅延時間を差し引くことで電波の往復の伝搬時間を概算し,さらに前記第1のインパルスレスポンスと前記第3のパケットに含む第2のインパルスレスポンスとに基づいて,前記電波の伝搬往復時間を補正後伝搬往復時間に補正する伝搬時間補正ステップと;
前記補正後伝搬往復時間と電波の速度とから前記送信端末と受信端末との間の距離を求める距離算出ステップとを含むことを特徴とする,測距方法。 - コンピュータをして,マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる送信端末として機能させるコンピュータプログラムであって:
第1のパケットを通信相手の受信端末に送信するパケット送信手段と;
前記第1のパケットを送信した時刻を示す第1のパケット送信時刻情報を少なくとも生成する時刻情報生成手段とを含み,
さらに,前記第1のパケット送信時刻情報と,前記受信端末により前記第1のパケットの受信とともに前記送信端末に送信される第2のパケットを受信した時刻を示す第2のパケット受信時刻情報と,に基づき,前記受信端末と送信端末との間のパケット往復時間を概算する往復時間概算手段と;
前記受信端末からの第2のパケット受信時のデータを第1の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換処理手段と;
前記第1の周波数領域のデータに所定処理を施した後,該所定処理後の第1の周波数領域のデータに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第1のインパルスレスポンスを求める周波数領域データ処理手段と;
第3のパケットを前記受信端末から所定のタイミングで受信し,前記パケット往復時間から前記第3のパケットに含む内部処理遅延時間を差し引くことで電波の往復の伝搬時間を概算し,さらに前記第1のインパルスレスポンスと前記第3のパケットに含む第2のインパルスレスポンスとに基づいて,前記電波の伝搬往復時間を補正後伝搬往復時間に補正する伝搬時間補正手段と;
前記補正後伝搬往復時間と電波の速度とから前記送信端末と受信端末との間の距離を求める距離算出手段とを含むことを特徴とする,コンピュータプログラム。 - マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる受信端末であって:
通信相手の送信端末からの第1のパケットを受信するとともに,第2のパケットを生成し,前記送信端末に該第2のパケットを送信する第1のパケット送信部と;
前記送信端末からの第1のパケット受信時のデータを周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換処理部と;
前記周波数領域のデータに所定処理を施した後,該所定処理後の周波数領域のデータに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,インパルスレスポンスを求める周波数領域データ処理部と;
前記受信端末自体の内部処理による処理遅延時間として内部処理遅延時間を求める処理遅延算出部と;
前記インパルスレスポンスと前記内部処理遅延時間とが少なくとも含まれた第3のパケットを生成し,所定のタイミングで,前記送信端末に送信する第2のパケット送信部とを備えることを特徴とする,受信端末。 - 前記インパルスレスポンスは,前記第1のパケットの受信時刻を高精度に示す時刻情報であることを特徴とする,請求項12に記載の受信端末。
- 前記受信端末は,前記周波数領域データに存在するキャリアホールを補間する補間処理部と;
前記補間後の周波数領域データに対して周波数平均処理する周波数平均処理部とを備え,
前記所定処理には,前記補間処理部による補間処理と,前記周波数平均処理部による周波数平均処理とが含まれることを特徴とする,請求項12に記載の受信端末。 - 前記補間処理部は,前記キャリアホールに相当する部分のデータを隣のキャリアからのデータで補間することを特徴とする,請求項14に記載の受信端末。
- マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる送信端末であって:
第1のパケットを通信相手の受信端末に送信するパケット送信部と;
前記第1のパケットを送信した時刻を示す第1のパケット送信時刻情報を少なくとも生成する時刻情報生成部とを備え,
さらに,前記第1のパケット送信時刻情報と,前記受信端末により前記第1のパケットの受信とともに前記送信端末に送信される第2のパケットを受信した時刻を示す第2のパケット受信時刻情報と,に基づき,前記受信端末と該送信端末との間のパケット往復時間を概算する往復時間概算部と;
前記受信端末からの前記第2のパケット受信時のデータを第1の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換処理部と;
第3のパケットを前記受信端末から所定のタイミングで受信し,該第3のパケットに含まれる第2の周波数領域データに所定処理を施した後,該所定処理後の第2の周波数領域データに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第1のインパルスレスポンスを求めるとともに,前記第1の周波数領域データに所定処理を施した後,該所定処理後の第1の周波数領域データに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第2のインパルスレスポンスを求める周波数領域データ処理部と;
前記パケット往復時間から前記第3のパケットに含む内部処理遅延時間を差し引くことで電波の往復の伝搬時間を概算し,さらに前記第1のインパルスレスポンスと前記第2のインパルスレスポンスとに基づいて,前記電波の伝搬往復時間を補正後伝搬往復時間に補正する伝搬時間補正部と;
前記補正後伝搬往復時間と電波の速度とから前記送信端末と受信端末との間の距離を求める距離算出部とを備えることを特徴とする,送信端末。 - 前記第2の周波数領域のデータは,前記受信端末によって前記第1のパケット受信時のデータから第2の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換され,前記内部処理遅延時間は,該受信端末の内部処理の遅延時間であることを特徴とする,請求項16に記載の送信端末。
- 前記第1のインパルスレスポンスは,前記第1のパケットの受信時刻を高精度に示す時刻情報であって,前記第2のインパルスレスポンスは,前記第2のパケットの受信時刻を高精度に示す時刻情報であることを特徴とする,請求項16に記載の送信端末。
- 前記送信端末は,前記周波数領域データに存在するキャリアホールを補間する補間処理部と;
前記補間後の周波数領域データに対して周波数平均処理する周波数平均処理部とを備え,
前記所定処理には,前記補間処理部による補間処理と,前記周波数平均処理部による周波数平均処理とが含まれることを特徴とする,請求項16に記載の送信端末。 - 前記補間処理部は,前記キャリアホールに相当する部分のデータを隣のキャリアからのデータで補間することを特徴とする,請求項19に記載の送信端末。
- マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる送信端末の測距方法であって:
第1のパケットを通信相手の受信端末に送信するパケット送信ステップと;
前記第1のパケットを送信した時刻を示す第1のパケット送信時刻情報を少なくとも生成する時刻情報生成ステップとを含み,
さらに,前記第1のパケット送信時刻情報と,前記受信端末により前記第1のパケットの受信とともに前記送信端末に送信される第2のパケットを受信した時刻を示す第2のパケット受信時刻情報と,に基づき,前記受信端末と該送信端末との間のパケット往復時間を概算する往復時間概算ステップと;
前記受信端末からの前記第2のパケット受信時のデータを第1の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換処理ステップと;
第3のパケットを前記受信端末から所定のタイミングで受信し,該第3のパケットに含まれる第2の周波数領域データに所定処理を施した後,該所定処理後の第2の周波数領域データに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第1のインパルスレスポンスを求めるとともに,前記第1の周波数領域データに所定処理を施した後,該所定処理後の第1の周波数領域データに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第2のインパルスレスポンスを求めるステップと;
前記パケット往復時間から前記第3のパケットに含む内部処理遅延時間を差し引くことで電波の往復の伝搬時間を概算し,さらに前記第1のインパルスレスポンスと前記第2のインパルスレスポンスとに基づいて,前記電波の伝搬往復時間を補正後伝搬往復時間に補正する伝搬時間補正ステップと;
前記補正後伝搬往復時間と電波の速度とから前記送信端末と受信端末との間の距離を求める距離算出ステップとを含むことを特徴とする,測距方法。 - コンピュータをして,マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる送信端末として機能させるコンピュータプログラムであって:
第1のパケットを通信相手の受信端末に送信するパケット送信手段と;
前記第1のパケットを送信した時刻を示す第1のパケット送信時刻情報を少なくとも生成する時刻情報生成手段とを含み,
さらに,前記第1のパケット送信時刻情報と,前記受信端末により前記第1のパケットの受信とともに前記送信端末に送信される第2のパケットを受信した時刻を示す第2のパケット受信時刻情報と,に基づき,前記受信端末と該送信端末との間のパケット往復時間を概算する往復時間概算手段と;
前記受信端末からの前記第2のパケット受信時のデータを第1の周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換処理手段と;
第3のパケットを前記受信端末から所定のタイミングで受信し,該第3のパケットに含まれる第2の周波数領域データに所定処理を施した後,該所定処理後の第2の周波数領域データに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第1のインパルスレスポンスを求めるとともに,前記第1の周波数領域データに所定処理を施した後,該所定処理後の第1の周波数領域データに対してスペクトル推定アルゴリズムを適用し,第2のインパルスレスポンスを求める周波数領域データ処理手段と;
前記パケット往復時間から前記第3のパケットに含む内部処理遅延時間を差し引くことで電波の往復の伝搬時間を概算し,さらに前記第1のインパルスレスポンスと前記第2のインパルスレスポンスとに基づいて,前記電波の伝搬往復時間を補正後伝搬往復時間に補正する伝搬時間補正手段と;
前記補正後伝搬往復時間と電波の速度とから前記送信端末と受信端末との間の距離を求める距離算出手段とを含むことを特徴とする,コンピュータプログラム。 - マルチキャリア伝送方式における端末間の距離を測定する測距システムに備わる受信端末であって:
通信相手の送信端末からの第1のパケットを受信するとともに,第2のパケットを生成し,前記送信端末に該第2のパケットを送信する第1のパケット送信部と;
前記送信端末からの第1のパケット受信時のデータを周波数領域のデータに高速離散フーリエ変換する高速離散フーリエ変換処理部と;
前記受信端末自体の内部処理による処理遅延時間として内部処理遅延時間を求める処理遅延算出部と;
前記周波数領域のデータと前記内部処理遅延時間とが少なくとも含まれた第3のパケットを生成し,所定のタイミングで,前記送信端末に送信する第2のパケット送信部とを備えることを特徴とする,受信端末。
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