JP2016180679A5 - - Google Patents
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Description
この発明の時間差測位システムは、到来した信号を受信する複数の空中線部と、前記複数の空中線部の中から２つの空中線部を１組とする少なくとも２組の前記空中線部を選択し、選択された各組の前記空中線部で受信された２つの受信信号の間に相互時間差を仮定して一方の前記受信信号と前記相互時間差を持たせた他方の前記受信信号との積の時間平均値である相互相関値を前記相互時間差に対して決定する相互相関関数を求める相互相関処理を実施し、各組に対応する少なくとも２つの前記相互相関関数を出力する相関処理部と、選択された前記空中線部で受信された複数の前記受信信号から、仮定する参照時間差に対して参照相関値を決定する参照相関関数を生成する参照相関関数生成部と、前記相関処理部より出力される少なくとも２つの前記相互相関関数の各々と前記参照相関関数生成部より出力される前記参照相関関数との間にマッチング時間差を仮定して、前記参照相関関数が前記参照時間差に対して決める前記参照相関値と前記参照時間差に前記マッチング時間差を加えた前記相互時間差に対して前記相互相関関数が決める前記相互相関値との積の時間平均値であるマッチング値を前記マッチング時間差に対して決定するマッチング関数を求めるマッチング処理を実施し、少なくとも２つの前記マッチング関数を出力するマッチング部と、少なくとも２つの前記マッチング関数の各々についてピーク値をとる前記マッチング時間差を求め、前記マッチング時間差を前記マッチング関数に対応する組の前記空中線部に到来する信号の到来時間差として出力する到来時間差測定部と、前記到来時間差測定部が出力する少なくとも２つの前記到来時間差から到来した信号の信号源の位置を推定する信号源位置推定部とを備えたものである。
この発明によれば、少なくとも２組の空中線部の各組の到来時間差を測定するに際し、各組の２つの受信信号の相互相関関数に対して、参照相関関数生成部により生成した参照相関関数を用いてマッチング処理（相関処理）を実施し少なくとも２つのマッチング関数を得て、このマッチング関数がピーク値をとるマッチング時間差をもとに各組の到来時間差を測定する。このマッチング処理を行うことにより、マッチング関数は、元の相互相関関数よりも鋭いピークを有することから、到来時間差を精度よく求めることができ、測位精度の改善を図ることができる。
Claims (5)
- 到来した信号を受信する複数の空中線部と、
前記複数の空中線部の中から２つの空中線部を１組とする少なくとも２組の前記空中線部を選択し、選択された各組の前記空中線部で受信された２つの受信信号の間に相互時間差を仮定して一方の前記受信信号と前記相互時間差を持たせた他方の前記受信信号との積の時間平均値である相互相関値を前記相互時間差に対して決定する相互相関関数を求める相互相関処理を実施し、各組に対応する少なくとも２つの前記相互相関関数を出力する相関処理部と、
選択された前記空中線部で受信された複数の前記受信信号から、仮定する参照時間差に対して参照相関値を決定する参照相関関数を生成する参照相関関数生成部と、
前記相関処理部より出力される少なくとも２つの前記相互相関関数の各々と前記参照相関関数生成部より出力される前記参照相関関数との間にマッチング時間差を仮定して、前記参照相関関数が前記参照時間差に対して決める前記参照相関値と前記参照時間差に前記マッチング時間差を加えた前記相互時間差に対して前記相互相関関数が決める前記相互相関値との積の時間平均値であるマッチング値を前記マッチング時間差に対して決定するマッチング関数を求めるマッチング処理を実施し、少なくとも２つの前記マッチング関数を出力するマッチング部と、
少なくとも２つの前記マッチング関数の各々についてピーク値をとる前記マッチング時間差を求め、前記マッチング時間差を前記マッチング関数に対応する組の前記空中線部に到来する信号の到来時間差として出力する到来時間差測定部と、
前記到来時間差測定部が出力する少なくとも２つの前記到来時間差から到来した信号の信号源の位置を推定する信号源位置推定部とを備えた時間差測位システム。 - 前記参照相関関数生成部は、選択された複数の前記空中線部の各々について前記空中線部で受信された前記受信信号と前記参照時間差を持たせた前記受信信号の積の時間平均値を自己相関値として前記参照時間差に対して決定する複数の自己相関関数を求め、前記参照時間差に対して複数の前記自己相関関数の各々が決める複数の前記自己相関値の平均値を前記参照時間差に対する前記参照相関値として決める前記参照相関関数を生成する、請求項１に記載の時間差測位システム。
- 前記参照相関関数生成部は、選択された複数の前記空中線部の各々について前記空中線部で受信された前記受信信号のフーリエ変換を実施し、複数の前記受信信号の各々をフーリエ変換することで算出される各スペクトル信号の振幅の絶対値である振幅スペクトル信号を算出し、複数の前記振幅スペクトル信号を周波数毎に平均して平均振幅スペクトル信号を算出し、前記平均振幅スペクトル信号を逆フーリエ変換した時間波形信号を算出し、前記時間波形信号と前記参照時間差を持たせた前記時間波形信号との積の時間平均値を前記参照相関値として前記参照時間差に対して決定する前記参照相関関数を生成する、請求項１に記載の時間差測位システム。
- 前記参照相関関数生成部は、選択された複数の前記空中線部の各々について前記空中線部で受信された前記受信信号のフーリエ変換を実施し、複数の前記受信信号の各々をフーリエ変換することで算出される各スペクトル信号の振幅の絶対値である振幅スペクトル信号を算出し、複数の前記振幅スペクトル信号を周波数毎に平均して平均振幅スペクトル信号を算出し、前記平均振幅スペクトル信号に複数の前記受信信号の各々をフーリエ変換することで算出される前記スペクトル信号の周波数毎の位相を乗算して複数の複素スペクトル信号を算出し、複数の前記複素スペクトル信号の各々を逆フーリエ変換して複数の時間波形信号を算出し、複数の前記時間波形信号の各々について前記時間波形信号と前記参照時間差を持たせた前記時間波形信号の積との時間平均値を自己相関値として前記参照時間差に対して決定する自己相関関数を求め、前記参照時間差に対して複数の前記自己相関関数の各々が決める複数の前記自己相関値の平均値を前記参照時間差に対する前記参照相関値として決める前記参照相関関数を生成する、請求項１に記載の時間差測位システム。
- 前記参照相関関数生成部は、選択された前記空中線部の各々について前記空中線部で受信された前記受信信号のフーリエ変換を実施し、複数の前記受信信号の各々をフーリエ変換することで算出される各スペクトル信号の帯域幅を算出し、前記帯域幅に対応する予め登録されている基本参照相関関数を選択し、複数の前記基本参照相関関数を平均して前記参照相関関数を生成する、請求項１に記載の時間差測位システム。
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| JP2015060912A JP6488808B2 (ja) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | 時間差測位システム |
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