JP2017182528A - Parameter adjustment device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parameter adjustment device with which it is possible to shorten a computation time for searching for the value of a parameter set so that satisfies required performance.SOLUTION: Provided is a parameter adjustment device for adjusting the value of a parameter set for a first group intelligent search, said device including: a first stage processing unit (S4) for determining a capability value for as many parameter sets as the number of parameter sets for low-density test, and extracting a parameter set candidate applying a second group intelligent search; a second stage processing unit (S5) for executing a high-density test on a second stage evaluation parameter set determined on the basis of the parameter set candidate, for evaluating capability by as many test cases as the number of high-density test cases; and a parameter determination unit (S5, S7) for determining a second stage evaluation parameter set the evaluation result of which, by the second stage processing unit, satisfies the required performance as a parameter set used in a search of solution. In the first stage processing unit, a low-density test is executed that determines the capability value of a parameter set by as many test cases as the number of low-density test cases.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、パラメータ調整装置に関し、特に、群知能探索において、要求性能を満たすようにパラメータを調整するための演算時間を短縮する技術に関する。   The present invention relates to a parameter adjustment device, and more particularly to a technique for shortening a calculation time for adjusting a parameter to satisfy a required performance in a group intelligence search.

群知能探索により最適値を探索する手法が広く知られている。また、最適値を探索する技術として特許文献1に開示された技術も知られている。   A technique for searching for an optimum value by swarm intelligence search is widely known. Also, a technique disclosed in Patent Document 1 is known as a technique for searching for an optimum value.

特許文献1には、電波の到来方向を推定する技術が開示されている。特許文献1では、Pseudo-doppler法により電波到来方向を推定する。Pseudo-doppler法では、回転する板等の上にアンテナを取り付け、アンテナを円運動させることで電波発信源から出される電波に対するドップラーシフトを作り出す。   Patent Document 1 discloses a technique for estimating the arrival direction of radio waves. In Patent Document 1, the direction of radio wave arrival is estimated by the Pseudo-doppler method. In the Pseudo-doppler method, an antenna is mounted on a rotating plate or the like, and the antenna is circularly moved to create a Doppler shift for the radio wave emitted from the radio wave source.

作り出したドップラーシフトは、アンテナの速度ベクトルが電波発信源に向かう方向となるとき、および、アンテナの速度ベクトルが電波発信源とは反対方向となるときに、それぞれプラス側あるいはマイナス側に最大となる。このドップラーシフトの変化を、電波の到来方向を変数として含むモデルにより表す。そして、観測信号と最も一致するモデルを探索することで、電波到来方向の最適値を決定する。そして、この最適値を電波到来方向として推定する。   The created Doppler shift is maximized on the plus side or the minus side when the antenna velocity vector is in the direction toward the radio wave source and when the antenna speed vector is in the direction opposite to the radio wave source. . This change in Doppler shift is expressed by a model including the direction of arrival of radio waves as a variable. Then, the optimum value of the radio wave arrival direction is determined by searching for a model that most closely matches the observed signal. And this optimal value is estimated as a radio wave arrival direction.

特開2016−8913号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-8913

特許文献1のモデルには位相、振幅、電波到来方向の3つの変数が存在する。到来する電波が1波のみであり、要求される角度分解能が10度であれば、電波の到来方向は36通りのみである。しかし、電波の到来方向はマルチパスの影響により複数存在し得る。仮に、マルチパスの影響により4方向から電波が到来するとすれば、36の4乗通りの組み合わせが存在する。よって、全部の組み合わせを探索するとすれば、探索のための演算時間が長くなり過ぎる。   The model of Patent Document 1 has three variables: phase, amplitude, and radio wave arrival direction. If the incoming radio wave is only one wave and the required angular resolution is 10 degrees, the incoming direction of the radio wave is only 36 ways. However, multiple arrival directions of radio waves may exist due to the influence of multipath. If radio waves arrive from four directions due to the influence of multipath, there are 36 4 combinations. Therefore, if all combinations are searched, the calculation time for searching becomes too long.

そこで、群知能探索により最適値を探索することが考えられる。群知能探索は、生物等を模擬した多点探索アルゴリズムであり、複雑な多峰性空間において少ない計算量で大域的な最適値を探索できる、高い頑健性があることが知られているからである。   Therefore, it is conceivable to search for the optimum value by swarm intelligence search. Swarm intelligence search is a multi-point search algorithm that simulates organisms, etc., and is known to have high robustness that can search global optimum values with a small amount of calculation in a complex multimodal space. is there.

ただし、群知能探索は複数のパラメータを備えており、各パラメータの値により、探索性能が変化してしまう。したがって、群知能探索の各パラメータの値を、要求性能を満足する探索結果が得られる値になるようにチューニングしておく必要がある。なお、以下では、一組のパラメータをパラメータセットと表記する。   However, the group intelligence search has a plurality of parameters, and the search performance changes depending on the values of the parameters. Therefore, it is necessary to tune the values of the parameters of the swarm intelligence search so that the search results satisfying the required performance are obtained. In the following, a set of parameters is referred to as a parameter set.

群知能探索のパラメータセットのチューニングを行うために、想定される全部のパラメータセットについて、想定すべき全部のテストケースで解を求めるとすれば、パラメータセットのチューニングのために膨大な時間が必要となってしまう。   In order to tune the parameter set for swarm intelligence search, if all the assumed parameter sets are solved in all the test cases that should be assumed, enormous time is required for tuning the parameter set. turn into.

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、要求性能を満たすようにパラメータセットの値を調整するための演算時間を短くできるパラメータ調整装置を提供することにある。   The present invention has been made based on this situation, and an object of the present invention is to provide a parameter adjustment device capable of shortening the calculation time for adjusting the value of the parameter set so as to satisfy the required performance. It is in.

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the subclaims define further advantageous embodiments of the invention. Reference numerals in parentheses described in the claims indicate a correspondence relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and do not limit the technical scope of the present invention. .

上記目的を達成するための本発明は、第1群知能探索により解を探索するために、第1群知能探索で用いるパラメータセットの値を調整するパラメータ調整装置であって、要求性能を満たすパラメータセットを探索する探索範囲に基づいて定まる全パラメータセット数よりも少ない低密度テスト用パラメータセット数分のパラメータセットに対して第1群知能探索により解を探索して能力値を決定し、決定した能力値に基づいて第2群知能探索を適用し、第2群知能探索により探索されたパラメータセットを、最終的に決定するパラメータセットの候補となるパラメータセット候補として抽出する第1段階処理部(S4)と、第1段階処理部が抽出したパラメータセット候補に基づいて定まる第2段階評価パラメータセットに対して、要求性能を満たすことを確認できるテストケース数として設定された高密度テストケース数分の予め設定されたテストケースで能力を評価する高密度テストを実行する第2段階処理部(S5)と、第2段階処理部の評価結果が要求性能を満たす第2段階評価パラメータセットを、解の探索に用いるパラメータセットとして決定するパラメータ決定部(S5、S7)とを含み、第1段階処理部は、高密度テストケース数よりも少ないテストケース数である低密度テストケース数分のテストケースで、パラメータセットの能力値を決定する低密度テストを実行する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a parameter adjustment device for adjusting a value of a parameter set used in the first group intelligence search in order to search for a solution by the first group intelligence search, which satisfies the required performance. The ability value was determined by searching the solution by the first group intelligence search for the number of parameter sets corresponding to the number of low-density test parameter sets that is smaller than the total number of parameter sets determined based on the search range for searching the set. A first stage processing unit that applies the second group intelligence search based on the ability value and extracts the parameter set searched by the second group intelligence search as a parameter set candidate that is a candidate for the parameter set to be finally determined ( S4) and the second stage evaluation parameter set determined based on the parameter set candidates extracted by the first stage processing unit. A second stage processing unit (S5) for executing a high density test for evaluating the capability with the test cases set in advance for the number of high density test cases set as the number of test cases that can be confirmed to satisfy the second stage; A parameter determination unit (S5, S7) that determines a second-stage evaluation parameter set that satisfies the required performance as a result of the evaluation of the processing unit as a parameter set used for searching for a solution. A low density test for determining the capability value of the parameter set is executed with the number of test cases equal to the number of low density test cases which is smaller than the number of cases.

本発明によれば、パラメータセットの能力を評価するために、第1段階処理部と第2段階処理部を備えている。これら2つの処理部のうち、要求性能を満たすことが確認できるテストケース数として設定された高密度テストケース数分のテストケースでパラメータセットの能力を評価するのは、第2段階処理部のみである。   According to the present invention, the first stage processing unit and the second stage processing unit are provided to evaluate the capability of the parameter set. Of these two processing units, it is only the second stage processing unit that evaluates the capability of the parameter set with the test cases for the number of high density test cases set as the number of test cases that can be confirmed to satisfy the required performance. is there.

第1段階処理部は、高密度テストケースよりも少ない低密度テストケース数分のテストケースでパラメータセットに対して第1群知能探索により解を探索して能力値を決定する低密度テストを実行する。しかも、この低密度テストは、要求性能を満たすパラメータセットを探索する探索範囲に基づいて定まる全パラメータセット数よりも少ない低密度テスト用パラメータセット数分、実行するのみである。   The first-stage processing unit executes a low-density test in which the ability value is determined by searching for a solution by the first group intelligence search for the parameter set in the number of low-density test cases less than the high-density test cases. To do. In addition, this low density test is only executed for the number of low density test parameter sets that is smaller than the total number of parameter sets determined based on the search range for searching for parameter sets that satisfy the required performance.

つまり、第1段階抽出処理では、テストケース数も削減し、かつ、能力値を決定するパラメータセット数も削減している。よって、第1段階処理に要する時間は、全パラメータセット数に対して高密度テストケース数分のテストケースを実行して各パラメータセットの能力値を決定するのに要する時間よりも短い時間で済む。   That is, in the first stage extraction process, the number of test cases is reduced, and the number of parameter sets for determining the capability value is also reduced. Therefore, the time required for the first stage processing is shorter than the time required for executing the test cases for the number of high-density test cases with respect to the total number of parameter sets and determining the capability value of each parameter set. .

ただし、第1段階処理部では、高密度テストケース数よりもテストケース数を削減した低密度テストケース数分しかテストケースを実行していない。そのため、第1段階処理部が決定した能力値は、高密度テストケース数分のテストケースを実行した場合の能力値に対して誤差がある。よって、第1段階処理部が決定した能力値をそのまま用いて、最終的なパラメータセットを決定することはできない。そこで、第2段階処理部において、高密度テストを実行する。   However, in the first stage processing unit, the test cases are executed only for the number of low density test cases in which the number of test cases is reduced rather than the number of high density test cases. Therefore, the capability value determined by the first stage processing unit has an error with respect to the capability value when test cases corresponding to the number of high-density test cases are executed. Therefore, the final parameter set cannot be determined using the capability value determined by the first stage processing unit as it is. Therefore, a high density test is executed in the second stage processing unit.

しかし、第2段階処理において高密度テストを実行した結果、要求性能を満たすパラメータセットが見つからないと、第1段階処理を再実行する必要が生じ、要求性能を満たすパラメータセットを決定するまでの演算時間を十分に短縮できない恐れが生じる。   However, if a parameter set satisfying the required performance is not found as a result of executing the high-density test in the second stage processing, it is necessary to re-execute the first stage processing, and calculation until determining the parameter set satisfying the required performance There is a risk that the time cannot be shortened sufficiently.

よって、第1段階処理部が抽出するパラメータセット候補に基づいて定まる第2段階評価パラメータセットに、要求性能を満たすパラメータセットが存在する可能性を高くする必要がある。そのためには、能力値が高い範囲のパラメータセット候補を多く抽出する必要がある。   Therefore, it is necessary to increase the possibility that there is a parameter set that satisfies the required performance in the second-stage evaluation parameter set determined based on the parameter set candidates extracted by the first-stage processing unit. For this purpose, it is necessary to extract a large number of parameter set candidates in a range having a high ability value.

そこで、第1段階処理部は、第2群知能探索を適用してパラメータセット候補を抽出する。第1段階処理部では、低密度テストを実行して能力値を決定するため、この能力値には誤差がある。しかし、高密度テストを実行した場合に能力値が高くなるパラメータは、低密度テストでも能力値が高いはずである。これは、低密度テストは高密度テストの一部だからである。よって、低密度テストにより決定した能力値には誤差があっても、低密度テストを実行して決定した能力値とパラメータセットとの関係は、高密度テストを実行して決定した能力値とパラメータセットとの関係と、傾向が類似する。   Therefore, the first stage processing unit extracts the parameter set candidates by applying the second group intelligence search. In the first stage processing unit, since the capability value is determined by executing the low density test, there is an error in the capability value. However, a parameter whose capability value increases when a high density test is executed should have a high capability value even in a low density test. This is because the low density test is part of the high density test. Therefore, even if there is an error in the capability value determined by the low density test, the relationship between the capability value determined by executing the low density test and the parameter set is the capability value and parameter determined by executing the high density test. The relationship with the set is similar in trend.

そして、群知能探索は、最適値付近が重点的に探索される手法である。よって、第2群知能探索を適用してパラメータセット候補を抽出と、低密度テストを実行して能力値を決定しても、高密度テストを実行して決定した場合の能力値とパラメータセットとの関係に類似した傾向の能力値とパラメータセット候補との関係が得られる。   The swarm intelligence search is a method in which the vicinity of the optimum value is searched with priority. Therefore, the second group intelligence search is applied to extract parameter set candidates, and even if the low density test is executed and the ability value is determined, the ability value and the parameter set when the high density test is executed are determined. The relationship between the ability value of the tendency similar to the relationship and the parameter set candidate is obtained.

加えて、第2群知能探索、すなわち、最適値付近が重点的に探索される手法を適用してパラメータセット候補を抽出する。よって、低密度パラメータセット数を全パラメータセット数に比べて十分に小さい値にしても、第2段階処理部において要求性能を満たす評価結果が得られるパラメータセット候補を抽出できる可能性が高くなる。低密度パラメータセット数を全パラメータセット数に比べて十分に小さい値にすれば、第1段階処理に要する時間を、全パラメータセット数に対して高密度テストケース数分のテストケースを実行して各パラメータセットの能力値を決定するのに要する時間よりも圧倒的に短い時間にすることができる。   In addition, a parameter set candidate is extracted by applying the second group intelligence search, that is, a method in which the vicinity of the optimum value is intensively searched. Therefore, even if the number of low-density parameter sets is set to a value sufficiently smaller than the total number of parameter sets, there is a high possibility that the second stage processing unit can extract parameter set candidates that can obtain an evaluation result that satisfies the required performance. If the number of low-density parameter sets is set to a sufficiently small value compared to the total number of parameter sets, the time required for the first stage processing can be reduced to the number of high-density test cases for the total number of parameter sets. The time required for determining the capability value of each parameter set can be much shorter.

そして、第2段階処理部では、第1段階処理部においてこのようにして抽出したパラメータセット候補に基づいて定まる第2段階評価パラメータセットに対して高密度テストを実行してパラメータセット候補の能力を評価する。高密度テストを実行することから、要求性能を満たすパラメータセットであるかを精度よく決定できる。また、高密度テストを実行するパラメータセットは、第1段階処理部が抽出したパラメータセット候補に基づいて定まる第2段階評価パラメータセットであることから、高密度テストを実行するパラメータセットの数は少数である。よって、高密度テストを実行しても演算時間は十分に短い。以上により、本発明では、要求性能を満たすパラメータの値を探索するための演算時間を短くできる。   Then, the second stage processing unit performs a high density test on the second stage evaluation parameter set determined based on the parameter set candidate extracted in this way in the first stage processing unit, thereby improving the capability of the parameter set candidate. evaluate. Since the high density test is executed, it can be accurately determined whether the parameter set satisfies the required performance. In addition, since the parameter set for executing the high-density test is a second-stage evaluation parameter set determined based on the parameter set candidates extracted by the first-stage processing unit, the number of parameter sets for executing the high-density test is small. It is. Therefore, even if the high density test is executed, the calculation time is sufficiently short. As described above, in the present invention, the calculation time for searching for a parameter value satisfying the required performance can be shortened.

また、請求項2に係る発明では、第2段階処理部は、第1段階処理部が抽出したパラメータセット候補を複数の集団に分割するクラスタリングを実行し、複数の集団のそれぞれの代表値となるパラメータセットを、第2段階評価パラメータセットとする。   In the invention according to claim 2, the second stage processing unit performs clustering to divide the parameter set candidates extracted by the first stage processing unit into a plurality of groups, and becomes a representative value of each of the plurality of groups. The parameter set is a second-stage evaluation parameter set.

前述したように、第1段階処理部で抽出したパラメータセット候補と能力値との関係は、高密度テストを実行して決定した能力値とパラメータセットとの関係と傾向が類似する。   As described above, the relationship between the parameter set candidate extracted by the first stage processing unit and the capability value is similar in tendency to the relationship between the capability value determined by executing the high-density test and the parameter set.

そのため、第1段階処理部が抽出したパラメータセット候補を複数の集団に分割するクラスタリングを実行した場合、各集団の代表値は、その集団において最高の能力値となる高い可能性が高い。よって、各集団の代表値となるパラメータセットを第2段階評価パラメータセットすることで、第2段階処理部において高密度テストを実行した結果、要求性能を満たすパラメータセットが存在しない恐れを低減できる。これにより、第1段階処理を再実行する必要が生じる場合が少なくなるので、より要求性能を満たすパラメータセットを探索するための演算時間を短くできる。   Therefore, when clustering for dividing the parameter set candidates extracted by the first stage processing unit into a plurality of groups is executed, the representative value of each group is highly likely to be the highest ability value in the group. Therefore, by setting the parameter set that is a representative value of each group as the second-stage evaluation parameter set, it is possible to reduce the possibility that there is no parameter set that satisfies the required performance as a result of executing the high-density test in the second-stage processing unit. As a result, there is less need to re-execute the first stage process, and the calculation time for searching for a parameter set that satisfies the required performance can be shortened.

加えて、第2段階評価パラメータセットを複数の集団のそれぞれの代表値となるパラメータセットに限定している。これによっても演算時間を短くできる。   In addition, the second-stage evaluation parameter set is limited to parameter sets that are representative values of a plurality of groups. This also shortens the calculation time.

実施形態の電波到来方向推定システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electromagnetic wave arrival direction estimation system of embodiment. モデル波形と受信波形を比較して示す図である。It is a figure which compares and shows a model waveform and a received waveform. 2波が到来したと想定した場合の残差を例示する図である。It is a figure which illustrates the residual at the time of assuming that 2 waves have arrived. 粒子群最適化が備えるパラメータと探索範囲を示す図である。It is a figure which shows the parameter and search range with which particle group optimization is provided. 到来波の端数とテストケース数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fraction of an incoming wave, and the number of test cases. 図1の方位角決定部230が決定するPSOパラメータ設定処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing PSO parameter setting processing determined by an azimuth angle determination unit 230 in FIG. 1. 図6のS3の処理を詳しく示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of S3 of FIG. 6 in detail. 図7のS36の処理を詳しく示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of S36 of FIG. 7 in detail. 図6のS3の処理により抽出されるPSOパラメータを説明する図である。It is a figure explaining the PSO parameter extracted by the process of S3 of FIG. 図6のS4の処理を詳しく示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of S4 of FIG. 6 in detail. 図10のS41で実行するクラスタリングを説明する図である。It is a figure explaining the clustering performed by S41 of FIG. 図10のS46の処理を詳しく示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of S46 of FIG. 10 in detail.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、電波到来方向推定システムであり、図1に示す無線タグリーダ1と無線タグ300とを含んで構成される。無線タグリーダ1は、パラメータ調整装置としての機能を備えている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is a radio wave arrival direction estimation system, and includes the wireless tag reader 1 and the wireless tag 300 shown in FIG. The wireless tag reader 1 has a function as a parameter adjustment device.

無線タグ300は、予め設定された一定の搬送波周波数fの無変調波を送信する。この無線タグ300はアクティブ型であり、電波は連続的に送信してもよいが、電池寿命の点で、断続的に電波を送信することが好ましい。無線タグ300は人に携帯されるものであり、衣服のポケットに容易に収容可能な大きさである。 The wireless tag 300 transmits an unmodulated wave having a predetermined carrier frequency f 0 set in advance. The wireless tag 300 is of an active type and may transmit radio waves continuously, but it is preferable to transmit radio waves intermittently from the viewpoint of battery life. The wireless tag 300 is carried by a person and has a size that can be easily accommodated in a pocket of clothes.

無線タグリーダ1は、受信部100と、信号処理部200とを備え、受信部100は、アンテナ部110と、低周波信号生成部120とを備える。   The wireless tag reader 1 includes a reception unit 100 and a signal processing unit 200, and the reception unit 100 includes an antenna unit 110 and a low frequency signal generation unit 120.

[アンテナ部110の説明]
アンテナ部110は、アンテナ111、回転盤112、駆動部113を備える。アンテナ111は、回転盤112の外周縁に固定される。アンテナ111の形状および大きさは、無線タグ300が送信する無変調波を受信でき、回転盤112において回転中心以外の場所に固定できる大きさであれば、それ以外に制限はない。
[Description of Antenna Unit 110]
The antenna unit 110 includes an antenna 111, a turntable 112, and a drive unit 113. The antenna 111 is fixed to the outer peripheral edge of the turntable 112. There is no particular limitation on the shape and size of the antenna 111 as long as it can receive an unmodulated wave transmitted by the wireless tag 300 and can be fixed to a position other than the rotation center on the turntable 112.

回転盤112は、駆動部113によって回転させられる。回転盤112の形状は円盤形状に限らないが、駆動部113に対して偏心していないことが望ましい。回転盤112は、室内にも容易に設定できる大きさになっている。たとえば、直径10cmの円盤である。回転盤112が回転すると、その上に固定されているアンテナ111も同時に回転する。   The turntable 112 is rotated by the drive unit 113. The shape of the rotating disk 112 is not limited to the disk shape, but is preferably not eccentric with respect to the driving unit 113. The turntable 112 is sized so that it can easily be set indoors. For example, a disk having a diameter of 10 cm. When the turntable 112 rotates, the antenna 111 fixed on it also rotates at the same time.

駆動部113は、モーターを備えた構成であり、一定周期で回転盤112を回転させる。この一定周期は、確保したいドップラーシフトから定まるアンテナ111の回転速度と、アンテナ111の回転半径から定める。   The drive unit 113 includes a motor, and rotates the turntable 112 at a constant cycle. This fixed period is determined from the rotation speed of the antenna 111 determined from the Doppler shift to be secured and the rotation radius of the antenna 111.

[低周波信号生成部120の説明]
低周波信号生成部120は、バンドパスフィルタ121、局部発振器122、ミキサ123、ローパスフィルタ124、A/D変換器125、位相シフト器126、ミキサ127、ローパスフィルタ128、A/D変換器129を備えている。
[Description of Low Frequency Signal Generation Unit 120]
The low frequency signal generation unit 120 includes a band pass filter 121, a local oscillator 122, a mixer 123, a low pass filter 124, an A / D converter 125, a phase shifter 126, a mixer 127, a low pass filter 128, and an A / D converter 129. I have.

バンドパスフィルタ121は、無線タグ300が送信する電波の周波数を中心として、アンテナ111が回転することにより生じるドップラーシフトから定まる周波数域を通過周波数帯域としている。このバンドパスフィルタ121には、アンテナ111が受信した受信信号が入力され、この受信信号からノイズを除去する。なお、受信信号がアンテナ111からバンドパスフィルタ121に送られる伝送路上において、回転盤112とともに回転する回転側伝送路の一端と、その一端に対向する非回転側伝送路の一端との間は、アンテナパターンを対向させて無線により伝送している。ただし、無線による伝送に代えて、スリップリングを用いてもよい。   The bandpass filter 121 uses a frequency range determined from a Doppler shift generated by rotation of the antenna 111 around the frequency of the radio wave transmitted by the wireless tag 300 as a pass frequency band. The band-pass filter 121 receives a reception signal received by the antenna 111 and removes noise from the reception signal. In addition, on the transmission path where the received signal is sent from the antenna 111 to the band pass filter 121, between one end of the rotation side transmission path rotating with the turntable 112 and one end of the non-rotation side transmission path facing the one end, The antenna pattern is transmitted oppositely by facing the antenna pattern. However, a slip ring may be used instead of wireless transmission.

局部発振器122は、無線タグ300が送信する搬送波周波数fと同じ周波数の局部発振信号を生成する。ミキサ123は、局部発振信号と、バンドパスフィルタ121が出力した信号を混合して、局部発振信号の周波数とバンドパスフィルタ121が出力した周波数との和の周波数および差の周波数の信号を出力する。 The local oscillator 122 generates a local oscillation signal having the same frequency as the carrier frequency f 0 transmitted by the wireless tag 300. The mixer 123 mixes the local oscillation signal and the signal output from the band-pass filter 121, and outputs a signal having a frequency that is the sum and difference of the frequency of the local oscillation signal and the frequency output from the band-pass filter 121. .

ローパスフィルタ124は、ミキサ123が出力した信号から、局部発振信号の周波数とバンドパスフィルタ121が出力した周波数の差の周波数の信号を抽出する。局部発振信号の周波数が、無線タグ300が送信する搬送波周波数fと同じ周波数であることから、ローパスフィルタ124が抽出する信号は、中心周波数が0Hzとなっている。このローパスフィルタ124が出力する信号を、以下、I成分信号という。A/D変換器125は、ローパスフィルタ124が抽出したアナログ信号であるI成分信号をデジタル信号に変換する。 The low-pass filter 124 extracts a signal having a frequency that is the difference between the frequency of the local oscillation signal and the frequency output from the band-pass filter 121 from the signal output from the mixer 123. Since the frequency of the local oscillation signal is the same as the carrier frequency f 0 transmitted by the wireless tag 300, the signal extracted by the low-pass filter 124 has a center frequency of 0 Hz. Hereinafter, the signal output from the low-pass filter 124 is referred to as an I component signal. The A / D converter 125 converts the I component signal that is an analog signal extracted by the low-pass filter 124 into a digital signal.

位相シフト器126は、局部発振信号の位相を90°シフトさせる。ミキサ127は、位相シフト器126により90°位相がシフトされた局部発振信号と、バンドパスフィルタ121が出力した信号とを混合する。ローパスフィルタ128は、ミキサ127が出力した信号から、局部発振信号の周波数とバンドパスフィルタ121が出力した周波数の差の周波数の信号を抽出する。ただし、ローパスフィルタ128が出力する信号は、I成分信号に対して90°位相がずれている。ローパスフィルタ128が出力する信号を、以下、Q成分信号という。このQ成分信号も中心周波数は0Hzとなっている。A/D変換器129は、ローパスフィルタ128が抽出したアナログ信号であるQ成分信号をデジタル信号に変換する。なお、A/D変換器125、129が出力するI成分信号、Q成分信号は、請求項の低周波信号および測定信号に相当する。   The phase shifter 126 shifts the phase of the local oscillation signal by 90 °. The mixer 127 mixes the local oscillation signal whose phase is shifted by 90 ° by the phase shifter 126 and the signal output from the bandpass filter 121. The low pass filter 128 extracts a signal having a frequency that is the difference between the frequency of the local oscillation signal and the frequency output from the band pass filter 121 from the signal output from the mixer 127. However, the signal output from the low-pass filter 128 is 90 ° out of phase with the I component signal. A signal output from the low-pass filter 128 is hereinafter referred to as a Q component signal. This Q component signal also has a center frequency of 0 Hz. The A / D converter 129 converts the Q component signal, which is an analog signal extracted by the low-pass filter 128, into a digital signal. The I component signal and the Q component signal output from the A / D converters 125 and 129 correspond to the low frequency signal and the measurement signal in the claims.

[信号処理部200の説明]
信号処理部200は、信号取得部210、記憶部220、方位角決定部230を備える。信号取得部210は、A/D変換器125、129からI成分信号、Q成分信号を取得して、取得した信号を記憶部220に格納する。
[Description of Signal Processing Unit 200]
The signal processing unit 200 includes a signal acquisition unit 210, a storage unit 220, and an azimuth angle determination unit 230. The signal acquisition unit 210 acquires I component signals and Q component signals from the A / D converters 125 and 129, and stores the acquired signals in the storage unit 220.

無線タグ300は無変調波を送信している。しかし、アンテナ111は回転盤112が回転することにより、無線タグ300に対する距離が変化する。そのため、アンテナ111が受信する電波の周波数は変動する。したがって、信号取得部210が取得するI成分信号およびQ成分信号も周波数が変動する。   The wireless tag 300 transmits an unmodulated wave. However, the distance between the antenna 111 and the wireless tag 300 changes as the turntable 112 rotates. Therefore, the frequency of the radio wave received by the antenna 111 varies. Therefore, the frequency of the I component signal and the Q component signal acquired by the signal acquisition unit 210 also varies.

記憶部220には、電波到来方向を推定するための式(以下、電波到来方向推定式)が記憶されている。電波到来方向推定式は、電波到来方向を変数として備えていれば、他の制限はない。たとえば、特許文献1に記載されているI成分近似モデル、Q成分近似モデルを電波到来方向推定式とすることができる。また、近似モデルではなく、I成分信号、Q成分信号を厳密にモデル化した式でもよい。また、IQ成分に分ける前の受信信号をモデル化した式でもよい。   The storage unit 220 stores an equation for estimating the radio wave arrival direction (hereinafter, radio wave arrival direction estimation equation). The radio wave arrival direction estimation formula is not limited as long as the radio wave arrival direction is provided as a variable. For example, the I component approximate model and the Q component approximate model described in Patent Document 1 can be used as the radio wave arrival direction estimation formula. Further, instead of the approximate model, an expression that strictly models the I component signal and the Q component signal may be used. Also, an equation obtained by modeling a received signal before being divided into IQ components may be used.

図2には、モデル波形と受信波形を例示している。なお、受信波形は、受信信号、I成分信号、Q成分信号のいずれかを表す波形である。モデル波形と受信波形との差(以下、残差)が最小となるとき、すなわち、モデル波形の形状と受信波形の形状が最もマッチするときのモデル波形の電波到来方向の値が、実際に電波が到来した方向であると推定できる。   FIG. 2 illustrates a model waveform and a received waveform. The reception waveform is a waveform that represents one of a reception signal, an I component signal, and a Q component signal. When the difference between the model waveform and the received waveform (hereinafter referred to as the residual) is minimized, that is, when the shape of the model waveform and the shape of the received waveform are the best match, It can be estimated that

方位角決定部230は、上記電波到来方向推定式を用いて、無線タグ300からの電波の到来方向を決定する。ここで、無線タグ300が一つであっても、マルチパスの影響により、電波の到来方向は複数存在する。図3に、2波が到来したと想定した場合の残差を例示する。図3に示すように、2つの電波の到来方向と残差との関係を表す残差空間は、非常に複雑な多峰性空間となる。このように多峰性空間となる残差空間において、極小値ではなく、最小値を探す必要がある。   The azimuth angle determination unit 230 determines the arrival direction of the radio wave from the wireless tag 300 using the radio wave arrival direction estimation formula. Here, even if there is only one wireless tag 300, there are multiple directions of arrival of radio waves due to the influence of multipath. FIG. 3 illustrates the residual when it is assumed that two waves have arrived. As shown in FIG. 3, the residual space that represents the relationship between the arrival directions of the two radio waves and the residual is a very complex multimodal space. Thus, it is necessary to search for the minimum value instead of the minimum value in the residual space that is a multimodal space.

そこで、本実施形態では、群知能探索を用いて、この最小値、すなわち、正しい電波到来方向を探索する。群知能探索は、複雑な多峰性空間において少ない計算量で大域的な最適値を探索できる、高い頑健性があることが知られているからである。   Therefore, in the present embodiment, this minimum value, that is, the correct radio wave arrival direction is searched using group intelligence search. This is because the swarm intelligence search is known to have high robustness so that a global optimum can be searched with a small amount of calculation in a complex multimodal space.

しかし、群知能探索はパラメータセットの値により、探索性能が変化してしまう。したがって、群知能探索のパラメータセットをチューニングしておく必要がある。群知能探索のパラメータセットのチューニングを行うためには、あるパラメータセットを設定し、実際に想定される複数の受信波形ケースに対して方向推定を行うことで、そのパラメータを設定したときの群知能探索の性能を評価する必要がある。なお、性能は、方向推定精度や計算時間で評価できる。   However, the search performance of the group intelligence search varies depending on the value of the parameter set. Therefore, it is necessary to tune the parameter set for swarm intelligence search. In order to tune the parameter set for swarm intelligence search, set a certain parameter set and perform direction estimation for a plurality of received waveform cases that are actually assumed. The search performance needs to be evaluated. The performance can be evaluated by the direction estimation accuracy and the calculation time.

ここで、群知能探索に設定するパラメータの組み合わせは、一般に、膨大な数になる。本実施形態では、群知能探索として、具体的には、粒子群最適化(Particle Swarm Optimization、以下、PSO)を用いる。PSOのパラメータ(以下、PSOパラメータ)は、図4にも示すように、粒子数、群ベスト項、自ベスト項、慣性項がある。よって、方位角決定部230は、これらのPSOパラメータのチューニングを行う。これらのPSOパラメータを図4に示す最小値と最大値の間で、必要なピッチ幅で変化させる場合、PSOパラメータの組み合わせは、数百億通りになる。数百億通りは請求項の全パラメータセット数に相当する。   Here, the number of combinations of parameters set for the swarm intelligence search is generally enormous. In this embodiment, specifically, particle swarm optimization (hereinafter referred to as PSO) is used as the swarm intelligence search. As shown in FIG. 4, the PSO parameters (hereinafter referred to as PSO parameters) include the number of particles, group best term, self-best term, and inertia term. Therefore, the azimuth angle determination unit 230 tunes these PSO parameters. When these PSO parameters are changed between the minimum value and the maximum value shown in FIG. 4 with a necessary pitch width, there are tens of billions of combinations of PSO parameters. Millions of ways correspond to the total number of parameter sets in the claims.

また、マルチパスにより、複数の到来波を想定する必要があるので、PSOパラメータセットを評価するためにテストする必要がある条件(以下、テストケース)も多い。たとえば、図5に示すように、到来方向を10度刻みでテストする場合、1波であれば36方向であるが、複数波を想定すると、36を波数分掛けた数のテストケース数が発生する。   In addition, since it is necessary to assume a plurality of incoming waves by multipath, there are many conditions (hereinafter referred to as test cases) that need to be tested to evaluate the PSO parameter set. For example, as shown in FIG. 5, when testing the direction of arrival in increments of 10 degrees, if there are 1 wave, it is 36 directions, but if multiple waves are assumed, the number of test cases is generated by multiplying 36 by the wave number. To do.

PSOパラメータセットのチューニングに要する時間は、「PSOパラメータセットの組み合わせ数」、「テストケース数」、「1テストケースに要する演算時間」の積になる。よって、全部のテストケースに対して、テストすべき全部のPSOパラメータセットの組み合わせを評価するとすれば、膨大な時間が必要となってしまう。   The time required for tuning the PSO parameter set is the product of “the number of combinations of PSO parameter sets”, “the number of test cases”, and “the operation time required for one test case”. Therefore, if all combinations of PSO parameter sets to be tested are evaluated for all test cases, an enormous amount of time is required.

そこで、本実施形態の方位角決定部230は、「PSOパラメータセットの組み合わせ数」、「テストケース数」を削減しつつも、精度よく到来方向を推定できるPSOパラメータセットを設定するために、次に説明するPSOパラメータ設定処理を実行する。   Therefore, the azimuth angle determination unit 230 of the present embodiment sets the PSO parameter set that can accurately estimate the arrival direction while reducing the “number of PSO parameter set combinations” and “number of test cases”. The PSO parameter setting process described in (1) is executed.

[PSOパラメータ設定処理の概要]
図6に、本実施形態で実行するPSOパラメータ設定処理を示している。まず、PSOパラメータ設定処理の概要を説明する。図6に示すパラメータ設定処理は、ステップ(以下、ステップを省略)S4の第1段階抽出処理と、S5の第2段階抽出処理の2段階の抽出処理を行う。なお、第1段階抽出処理は請求項の第1段階処理部に相当しており、第2段階抽出処理は請求項の第2段階処理部に相当する。
[Overview of PSO parameter setting process]
FIG. 6 shows the PSO parameter setting process executed in the present embodiment. First, an outline of the PSO parameter setting process will be described. The parameter setting process shown in FIG. 6 performs a two-stage extraction process of a first stage extraction process in step S4 (hereinafter, step is omitted) and a second stage extraction process in S5. The first stage extraction process corresponds to the first stage processing section of the claims, and the second stage extraction processing corresponds to the second stage processing section of the claims.

第1段階抽出処理では、テストケース数を少ない数にしつつ(すなわち低密度で)、要求性能を満足する可能性が高い、有望なPSOパラメータを少数抽出する。抽出する少数の具体的数は、たとえば、数千組である。全体で数百億通りのPSOパラメータの組み合わせがあるので、数千組は極めて少数である。この数千組は低密度テスト用パラメータセット数に相当する。   In the first-stage extraction process, a small number of promising PSO parameters that are likely to satisfy the required performance are extracted while reducing the number of test cases (that is, at a low density). A small number of specific numbers to be extracted is, for example, thousands. Since there are tens of billions of combinations of PSO parameters in total, thousands are very few. These thousands are equivalent to the number of parameter sets for low-density testing.

有望なPSOパラメータセットを抽出するために、少ないテストケース数で、実際に、PSOにPSOパラメータセットを設定して、そのPSOで到来方向を推定して、そのPSOの能力を評価する。なお、PSOにPSOパラメータセットを設定して、そのPSOで到来方向を推定して、そのPSOの能力を評価することを、テストといい、テストするテストケース数が少ない(すなわち低密度である)場合を低密度テストという。また、ここでの能力が高いとは、種々のテストケースにおいて、到来方向推定精度や計算時間で定まる評価点が高い点になることを意味する。   In order to extract a promising PSO parameter set, with a small number of test cases, the PSO parameter set is actually set in the PSO, the direction of arrival is estimated with the PSO, and the PSO capability is evaluated. Note that setting a PSO parameter set for a PSO, estimating the direction of arrival using the PSO, and evaluating the PSO capability is called a test, and the number of test cases to be tested is small (that is, the density is low). The case is called a low density test. In addition, high capability here means that in various test cases, the evaluation point determined by the arrival direction estimation accuracy and the calculation time is a high point.

テストケースを少なくし、かつ、ランダムに少数のPSOパラメータセットを抽出しても、有望なPSOパラメータセットが抽出できる可能性は高くない。そこで、本実施形態では、第1段階抽出処理におけるPSOパラメータセットの抽出に、第2群知能探索を用いる。群知能探索は、複雑な多峰性空間でも少ない計算量で最適値を探索できる手法だからである。   Even if the number of test cases is reduced and a small number of PSO parameter sets are extracted at random, the possibility that a promising PSO parameter set can be extracted is not high. Therefore, in the present embodiment, the second group intelligence search is used for extracting the PSO parameter set in the first stage extraction process. This is because swarm intelligence search is a technique that can search for an optimum value with a small amount of calculation even in a complex multimodal space.

なお、前述のように、本実施形態では、モデル波形のマッチングにPSOを用いる。このPSOを、上記第2群知能探索と区別するために、第1群知能探索と表記することがある。ここでの第2群知能探索は、第1群知能探索と同様、PSOでもよいが、差分進化、カッコウ探索でもよい。差分進化およびカッコウ探索は、多数の局所解を抽出しやすい手法であることが知られているからである。   As described above, in the present embodiment, PSO is used for matching the model waveform. In order to distinguish this PSO from the second group intelligence search, it may be referred to as a first group intelligence search. The second group intelligence search here may be PSO as in the first group intelligence search, but may be differential evolution or cuckoo search. This is because differential evolution and cuckoo search are known to be methods that can easily extract a large number of local solutions.

ただし、第2群知能探索を用いて有望なPSOパラメータセットを抽出しても、第1段階抽出処理はテストケース数が少ないので、決定したPSOパラメータセットの能力値に誤差がある。最終的に、要求性能を満足するPSOとなるかどうかを評価するためには、テストケース数を少なくしないでテストを行う必要がある。テストケース数を少なくしないで行うテストを、高密度テストという。第2段階抽出処理では、この高密度テストを行う。また、第2段階抽出処理では、第1段階抽出処理で抽出した、有望なPSOパラメータをクラスタリングして、クラスタリングして得た各集団の代表値に対してのみ、高密度テストを行う。以上で概要の説明を終わる。以下、図6以降の図を参照しつつ、PSOパラメータ設定処理を詳細に説明する。   However, even if a promising PSO parameter set is extracted using the second group intelligence search, the first-stage extraction process has a small number of test cases, and thus there is an error in the ability value of the determined PSO parameter set. Finally, in order to evaluate whether the PSO satisfies the required performance, it is necessary to test without reducing the number of test cases. Tests that do not reduce the number of test cases are called high-density tests. In the second stage extraction process, this high density test is performed. In the second stage extraction process, the high-density test is performed only on representative values of each group obtained by clustering the promising PSO parameters extracted in the first stage extraction process. This is the end of the summary description. Hereinafter, the PSO parameter setting process will be described in detail with reference to FIGS.

[PSOパラメータ設定処理の詳細説明]
図6の処理は、無線タグリーダ1を設置環境に設置した後の初期設定として実行される。図6のS1では、第2群知能探索の粒子数P、ステップ数Tend、クラスタリングの分割数Kcrを設定する。粒子数Pは、実験に基づいて適宜設定する値であり、たとえば100〜200である。ステップ数Tendは、第2群知能探索のループを何回実行するかを表す値である。クラスタリングの分割数Kcrは、上述のクラスタリングにおいて生成する集団の数である。クラスタリングの分割数Kcrは、たとえば数十程度である。
[Detailed description of PSO parameter setting processing]
The process of FIG. 6 is executed as an initial setting after the wireless tag reader 1 is installed in the installation environment. In S1 of FIG. 6, the number P of particles for the second group intelligence search, the number of steps T end , and the number of divisions K cr for clustering are set. The number P of particles is a value set as appropriate based on experiments, and is, for example, 100 to 200. The number of steps T end is a value representing how many times the second group intelligence search loop is executed. The clustering division number K cr is the number of groups generated in the above-described clustering. The number of clustering divisions K cr is, for example, about several tens.

これらの値は、信号処理部200の外部から、これらの値を示す信号を取得して設定する。たとえば、無線タグリーダ1に図示しない入力部が備えられており、その入力部をユーザが操作して、上記第2群知能探索の粒子数P、ステップ数Tend、クラスタリングの分割数Kcrを入力する。この場合に、S1でこれら第2群知能探索の粒子数P、ステップ数Tend、クラスタリングの分割数Kcrが設定される。 These values are set by acquiring signals indicating these values from the outside of the signal processing unit 200. For example, the wireless tag reader 1 includes an input unit (not shown), and the user operates the input unit to input the number P of particles for the second group intelligence search, the number of steps T end , and the number of divisions K cr for clustering. To do. In this case, the number of particles P for the second group intelligence search, the number of steps T end , and the number of clustering divisions K cr are set in S1.

また、外部端末が無線タグリーダ1に接続されて、その外部端末から、第2群知能探索の粒子数P、ステップ数Tend、クラスタリングの分割数Kcrが無線タグリーダ1に入力されてもよい。 Further, it is connected to an external terminal in the wireless tag reader 1, the external terminals, the number of particles P in the second group intelligence search, the number of steps T end The, the division number K cr clustering may be input to the wireless tag reader 1.

S2では、PSOパラメータセットの探索範囲、テストケースを設定する。S2で設定するPSOパラメータの探索範囲は、図4に示した各パラメータの最小値から最大値までである。テストケースは、低密度テストおよび高密度テスト、それぞれに対して設定する。   In S2, the search range and test case of the PSO parameter set are set. The search range of the PSO parameter set in S2 is from the minimum value to the maximum value of each parameter shown in FIG. Test cases are set for the low density test and the high density test, respectively.

各テストケースにおいては、少なくとも到来方向を設定する。到来方向の組み合わせは、図5に例示した数の組み合わせ数がある。なお、想定する波数をいくつにするかは、設置環境に応じて適宜設定する。また、到来方向以外に、位相や振幅を変化させてもよい。ただし、位相や振幅は固定値としてもよい。   In each test case, at least the direction of arrival is set. The combinations of arrival directions include the number of combinations illustrated in FIG. Note that the number of waves to be assumed is set as appropriate according to the installation environment. In addition to the arrival direction, the phase and amplitude may be changed. However, the phase and amplitude may be fixed values.

高密度テストに対するテストケース数(すなわち高密度テストケース数)は、到来方向については、図5に示した数のテストケース数がある。また、到来方向の刻みと波数が定まれば、具体的な高密度テストケースも定まる。つまり、高密度テストを行う具体的なテストケースは予め設定されている。一方、低密度テストに対するテストケース数(すなわち低密度テストケース数)は、要求される演算時間に基づいて設定する。   The number of test cases for the high-density test (that is, the number of high-density test cases) is the number of test cases shown in FIG. In addition, if the step and wave number in the direction of arrival are determined, a specific high-density test case is also determined. That is, a specific test case for performing a high density test is set in advance. On the other hand, the number of test cases for the low density test (that is, the number of low density test cases) is set based on the required calculation time.

低密度テストケース数は、たとえば、高密度テストケース数の1/10、あるいは、それ以下の数である。低密度テストに対する具体的なテストケースは、高密度テストに対するテストケースに含まれるテストケースの一部であり、予め設定されている。たとえば、到来方向を30度刻みにすれば、低密度テストに対する具体的なテストケースは、高密度テストに対するテストケースに含まれる。また、到来方向を30度刻みにした場合、3波を想定すれば、3波のテストケース数は1728となり、図5に示す3波のテストケース数に対して1/10以下になる。   The number of low density test cases is, for example, 1/10 or less than the number of high density test cases. A specific test case for the low density test is a part of the test cases included in the test case for the high density test, and is set in advance. For example, if the direction of arrival is set in steps of 30 degrees, a specific test case for the low density test is included in the test case for the high density test. When the arrival direction is set to 30 degrees, assuming 3 waves, the number of test cases for 3 waves is 1728, which is 1/10 or less of the number of test cases for 3 waves shown in FIG.

このS2での設定も、S1と同様に、ユーザ操作や外部端末の接続に基づいて設定する。なお、S1、S2で設定する値は、予め初期値が設定されており、変更が必要な値のみを変更してもよい。続くS3では、第1段階抽出処理を実行する。   The setting in S2 is also set based on a user operation or connection of an external terminal, as in S1. Note that initial values are set in advance for the values set in S1 and S2, and only values that need to be changed may be changed. In continuing S3, a 1st step extraction process is performed.

[第1段階抽出処理の説明]
第1段階抽出処理の詳細は図7に示す。第1段階抽出処理は、第2群知能探索を用いて、有望なPSOパラメータを抽出する処理である。なお、第2群知能探索のパラメータ自体は予め設定されている。図7において、S31では、tを初期化すなわち0にする。S32では、tを1増加する。S33では、粒子数カウントCPを初期化すなわち0にする。S34では、粒子数カウントCPを1増加する。
[Description of the first stage extraction process]
Details of the first stage extraction process are shown in FIG. The first stage extraction process is a process for extracting promising PSO parameters using the second group intelligence search. The parameters for the second group intelligence search are set in advance. In FIG. 7, in S31, t is initialized, that is, 0. In S32, t is incremented by one. In S33, the particle number count CP is initialized, that is, 0. In S34, the particle number count CP is increased by one.

S35では、PSOに、PSOパラメータセットを設定する。なお、PSOパラメータセットは、S1で設定した粒子数Pに応じた数のPSOパラメータセットが、初期値としてランダムに設定される。   In S35, a PSO parameter set is set in the PSO. As the PSO parameter set, a number of PSO parameter sets corresponding to the number of particles P set in S1 are randomly set as initial values.

S36では低密度テストを実行する。この低密度テストの詳細は図8に示す。図8において、S361ではiを初期化すなわち0にする。S362ではiを1増加する。S363では、S35でPSOパラメータセットを設定したPSOで、S2において低密度テストに対して設定したテストケースのうちのi番目のテストケースiを解く。PSOでテストケースiを解くとは、PSOを用いて、テストケースiの場合のモデル波形のマッチングを行って、到来方向を推定することを意味する。モデル波形とマッチングを行う受信波形は、実際に受信してもよいし、予めシミュレーション等の計算により作成しておいてもよい。実際にテストケースを解く群知能探索であるPSOが請求項の第1群知能探索に相当する。   In S36, a low density test is executed. Details of this low density test are shown in FIG. In FIG. 8, in S361, i is initialized, that is, 0. In S362, i is incremented by one. In S363, the i-th test case i among the test cases set for the low-density test in S2 is solved with the PSO in which the PSO parameter set is set in S35. Solving test case i with PSO means that the arrival direction is estimated by matching the model waveform in the case of test case i using PSO. The received waveform for matching with the model waveform may be actually received, or may be created in advance by calculation such as simulation. PSO, which is a group intelligence search that actually solves a test case, corresponds to the first group intelligence search in the claims.

S364では、S363の計算結果を評価関数に従い評価する。ここでの計算結果は、S363で推定した到来方向と、S363の処理に要した計算時間である。評価関数は、要求性能に基づいて決定する。要求性能は、たとえば、全部のテストケースについて、到来方向の誤差±3度、計算時間60ms以下などである。評価関数は、到来方向の誤差が小さい方が評価が高く、計算時間が早い方が評価が高い。   In S364, the calculation result of S363 is evaluated according to the evaluation function. The calculation result here is the arrival direction estimated in S363 and the calculation time required for the processing in S363. The evaluation function is determined based on the required performance. The required performance is, for example, an arrival direction error of ± 3 degrees and a calculation time of 60 ms or less for all test cases. The evaluation function has a higher evaluation when the error in the arrival direction is smaller, and the evaluation is higher when the calculation time is earlier.

続くS365では、使用中のPSOパラメータに対する能力値を更新する。能力値は、S364において評価関数を使って得た値(以下、評価値)の累積値である。よって、S365では、これまでの能力値に、今回のS364で得た評価値を加算する。   In subsequent S365, the capability value for the currently used PSO parameter is updated. The capability value is a cumulative value of values (hereinafter referred to as evaluation values) obtained using the evaluation function in S364. Therefore, in S365, the evaluation value obtained in S364 of this time is added to the ability value so far.

S366では、iが、低密度テストケース数nになったか否かを判断する。この判断がNOであればS362へ戻る。よって、図8の処理では、図7のS35で設定したPSOパラメータを設定した場合のPSOの能力値を、低密度テストケース数分テストして決定していることになる。S366の判断がYESであれば図8の処理を終了し、図7のS37へ進む。   In S366, it is determined whether i has reached the number n of low density test cases. If this determination is NO, the process returns to S362. Therefore, in the process of FIG. 8, the PSO capability value when the PSO parameter set in S35 of FIG. 7 is set is determined by testing the number of low density test cases. If the determination in S366 is YES, the process in FIG. 8 is terminated, and the process proceeds to S37 in FIG.

S37では、粒子数カウントCPが、粒子数カウント終了値CPendになっているか否かを判断する。粒子数カウント終了値CPendは、S1で設定した粒子数Pと同じ値である。この判断がNOであればS34に戻る。 In S37, it is determined whether or not the particle number count CP is equal to the particle number count end value CP end . The particle count end value CP end is the same value as the particle count P set in S1. If this determination is NO, the process returns to S34.

S34では、前述のように、粒子カウント値を1増加させるので、続くS35では、増加後の粒子数カウントCPに対応するPSOパラメータセットをPSOに設定することになる。そして、S36では、そのPSOで低密度テストを実行する。よって、S34〜S37の繰り返しにより、粒子数Pの数だけのPSOパラメータセットの能力値が、低密度テストにより決定されることになる。   In S34, as described above, the particle count value is increased by 1. Therefore, in the subsequent S35, the PSO parameter set corresponding to the increased particle number count CP is set to PSO. In S36, a low density test is executed with the PSO. Therefore, by repeating S34 to S37, the capability values of the PSO parameter sets corresponding to the number P of particles are determined by the low density test.

S37の判断がYESになればS38へ進む。S38では、各粒子のPSOパラメータセットを更新する。この更新においては、各粒子について、これまでで最良の能力値と、今回得た能力値とを比較して、最良の能力値を更新する。そして、更新後の最良の能力値となったPSOパラメータセットに基づいて、各粒子のPSOパラメータセットを更新する。よって、最良の能力値の付近が重点的に探索されることになる。群知能探索は、このように最良値の付近が重点的に探索される。よって、抽出するPSOパラメータセットの組み合わせ数が少数であっても、有望な(すなわち能力値の高い)PSOパラメータセットを抽出することができる。   If judgment of S37 becomes YES, it will progress to S38. In S38, the PSO parameter set of each particle is updated. In this update, for each particle, the best ability value so far is compared with the ability value obtained this time to update the best ability value. Then, the PSO parameter set of each particle is updated on the basis of the PSO parameter set that is the best updated capability value. Therefore, the vicinity of the best ability value is intensively searched. Thus, the swarm intelligence search focuses on the vicinity of the best value. Therefore, even if the number of combinations of PSO parameter sets to be extracted is small, a promising (that is, high capability value) PSO parameter set can be extracted.

S39では、tがS1で設定したステップ数Tend以上になったか否かを判断する。この判断がNOであればS32へ戻る。よって、S32〜S38はステップ数Tendだけ繰り返される。なお、S32へ戻った場合に、次に実行するS35では、直前のS38で更新されたPSOパラメータセットが設定されることになる。 In S39, t is judged whether equal to or greater than the number of steps T end set in S1. If this determination is NO, the process returns to S32. Therefore, S32 to S38 is repeated by the number of steps T end The. When returning to S32, in S35 to be executed next, the PSO parameter set updated in the immediately preceding S38 is set.

また、S32〜S38を一度実行する間にS34〜S37が粒子数Pの回数分繰り返され、S34〜S37が一度実行されると、S35で設定されたPSOパラメータセットの能力値が、低密度テストで決定される。よって、図7に示す第1段階抽出処理が実行されることにより、粒子数P×ステップ数Tend分の数のPSOパラメータセットの能力値が決定されることになる。この粒子数P×ステップ数Tendが低密度テスト用パラメータセット数に相当する。この数は、具体的には、前述したように数千組である。 In addition, S34 to S37 are repeated by the number of particles P while S32 to S38 are executed once. When S34 to S37 are executed once, the capability value of the PSO parameter set set in S35 is reduced to the low density test. Determined by Therefore, by executing the first stage extraction process shown in FIG. 7, the capability values of the PSO parameter sets corresponding to the number of particles P × the number of steps T end are determined. The number of particles P × the number of steps T end corresponds to the number of parameter sets for low density test. Specifically, this number is several thousand sets as described above.

図9には、黒丸で、第1段階抽出処理で抽出したPSOパラメータを示している。また、図9の破線は、すべてのPSOパラメータの組み合わせに対して、すべてのテストケースを実行して決定したPSOパラメータの能力を示している。   In FIG. 9, the PSO parameters extracted by the first stage extraction process are indicated by black circles. Further, the broken line in FIG. 9 indicates the capability of the PSO parameter determined by executing all the test cases for all combinations of the PSO parameters.

黒丸が破線からずれていることから分かるように、第1段階抽出処理で決定した、各PSOパラメータの能力は誤差がある。誤差がある理由は、テストケース数が少ない低密度テストを実行して能力を決定したからである。   As can be seen from the fact that the black circle is deviated from the broken line, the ability of each PSO parameter determined in the first stage extraction process has an error. The reason for the error is that the ability was determined by running a low density test with a small number of test cases.

誤差がある能力に基づいて、最終的に採用するPSOパラメータを決定してしまうと、要求性能を満たすPSOパラメータセットを設定できない恐れがある。そこで、第1段階抽出処理が終了したら、次に、図6のS4において第2段階抽出処理を実行する。   If the PSO parameter to be finally adopted is determined based on the ability having an error, there is a possibility that a PSO parameter set that satisfies the required performance cannot be set. Therefore, when the first stage extraction process is completed, the second stage extraction process is executed in S4 of FIG.

[第2段階抽出処理の説明]
第2段階抽出処理の詳細は図10に示す。図10において、S41では、第1段階抽出処理で抽出したPSOパラメータセットをクラスタリングする。なお、第1段階抽出処理で抽出したPSOパラメータセットがパラメータセット候補である。
[Description of the second stage extraction process]
Details of the second stage extraction process are shown in FIG. In FIG. 10, in S41, the PSO parameter sets extracted in the first stage extraction process are clustered. The PSO parameter set extracted in the first stage extraction process is a parameter set candidate.

クラスタリングには、k-means法を用いる。また、分割数(すなわちクラスタ数)はS1で設定した数である。PSOパラメータセットには、図4に示しているように、4種のパラメータがある。ここで分割するPSOパラメータは、これら4種全部を対象としてもよいが、粒子数を除いた3種のパラメータのみを対象としてもよい。粒子数は、多いほうが結果がよいと推定できるので、次のS42で中央値を抽出する必要性が高くないからである。   The k-means method is used for clustering. The number of divisions (that is, the number of clusters) is the number set in S1. The PSO parameter set includes four types of parameters as shown in FIG. The PSO parameters to be divided here may be all four types, but may be only the three types of parameters excluding the number of particles. This is because it can be estimated that the larger the number of particles, the better the result, and therefore it is not necessary to extract the median value in the next S42.

図11は、S41でのクラスタリング結果を概念的に示している。なお、実際のクラスタリング結果は、3種あるいは4種のPSOパラメータをクラスタリングしているので、パラメータ軸が3軸あるいは4軸存在する。図11では、四角で囲んだ範囲が1つの集団である。   FIG. 11 conceptually shows the clustering result in S41. Since the actual clustering results are obtained by clustering three or four types of PSO parameters, there are three or four parameter axes. In FIG. 11, the range enclosed by a square is one group.

S42では、S41で分割した集団毎に、各集団の中央値となるPSOパラメータセットを抽出する。ここで抽出したPSOパラメータセットが請求項の第2段階評価パラメータセットである。   In S42, for each group divided in S41, a PSO parameter set serving as the median value of each group is extracted. The PSO parameter set extracted here is the second stage evaluation parameter set in the claims.

k-means法によるクラスタリングでは、中心値からの距離を算出しつつ、クラスタリングを行う。この中心値をここでの中央値として用いる。なお、中央値は各集団の代表値である。図11には、各集団の中央値を、各集団を示す四角内に実線で示している。なお、粒子数を除いた3種のパラメータのみをクラスタリングの対象とした場合、粒子数は予め設定した一定値とする。   In clustering by the k-means method, clustering is performed while calculating the distance from the center value. This central value is used as the central value here. The median is a representative value of each group. In FIG. 11, the median value of each group is indicated by a solid line within a square indicating each group. When only three types of parameters excluding the number of particles are targeted for clustering, the number of particles is set to a predetermined constant value.

S43では、kを初期化すなわち0にする。S44では、kを1増加する。S45では、PSOに、S42で抽出したPSOパラメータのうち、k番目の集団についてのPSOパラメータを設定する。S46では、高密度テストを実行する。この高密度テストの詳細は図12に示す。   In S43, k is initialized, that is, 0 is set. In S44, k is increased by 1. In S45, the PSO parameter for the kth group among the PSO parameters extracted in S42 is set in the PSO. In S46, a high density test is executed. Details of this high density test are shown in FIG.

図12において、S461ではiを初期化すなわち0にする。S462ではiを1増加する。S463では、S45でPSOパラメータセットを設定したPSOで、S2において高密度テストに対して設定したテストケースのうちのi番目のテストケースiを解く。   In FIG. 12, i is initialized, that is, set to 0 in S461. In S462, i is incremented by one. In S463, the i-th test case i among the test cases set for the high-density test in S2 is solved with the PSO in which the PSO parameter set is set in S45.

S464では、S463の計算結果を評価関数に従い評価する。ここでの計算結果は、S463で推定した到来方向と、S463の処理に要した計算時間である。評価関数は、低密度テストと同じものである。   In S464, the calculation result of S463 is evaluated according to the evaluation function. The calculation result here is the arrival direction estimated in S463 and the calculation time required for the processing in S463. The evaluation function is the same as in the low density test.

続くS465では、使用中のPSOパラメータセットに対する能力値を更新する。具体的には、これまでの能力値に、今回のS464で得た評価値を加算する。S466では、iが、高密度テストケース数mになったか否かを判断する。この判断がNOであればS462へ戻る。よって、図12の処理では、図10のS45で設定したPSOパラメータセットを設定した場合のPSOの能力値を、高密度テストケース数分テストして決定していることになる。S466の判断がYESであれば図12の処理を終了し、図10のS47へ進む。   In subsequent S465, the capability value for the PSO parameter set being used is updated. Specifically, the evaluation value obtained in S464 this time is added to the ability value so far. In S466, it is determined whether i has reached the number m of high-density test cases. If this determination is NO, the process returns to S462. Therefore, in the process of FIG. 12, the PSO capability value when the PSO parameter set set in S45 of FIG. 10 is set is determined by testing the number of high-density test cases. If the determination in S466 is YES, the process in FIG. 12 is terminated, and the process proceeds to S47 in FIG.

S47では、kがS1で設定した分割数Kcr以上になったか否かを判断する。この判断がNOであればS44へ戻る。よって、S44〜S47は分割数Kcrだけ繰り返される。これにより、S42で抽出した各集団の中央値となるPSOパラメータセットの能力値が得られる。S47の判断がYESになった場合には、図6のS5へ進む。 In S47, it is determined whether or not k is equal to or greater than the number of divisions K cr set in S1. If this determination is NO, the process returns to S44. Therefore, S44~S47 is repeated by the number of divisions K cr. Thereby, the ability value of the PSO parameter set that is the median value of each group extracted in S42 is obtained. If the determination in S47 is YES, the process proceeds to S5 in FIG.

S5では、第2段階抽出処理で抽出した、各集団の中央値となるPSOパラメータセットに、要求性能を満たすPSOパラメータがあるか否かを判断する。要求性能は、予め設定されており、たとえば、高密度テストで用いた全部のテストケースについて、到来方向の誤差±3度、計算時間60ms以下を満たすことである。S5の判断がNOであればS6へ進む。S6では、設定を変更する。どのように設定を変更するかは、適宜、ユーザが決定すればよいが、粒子数Pとステップ数Tendの一方または両方を増加させる変更を行う。設定を変更した後、変更後の設定値でS3以降を実行する。 In S5, it is determined whether there is a PSO parameter that satisfies the required performance in the PSO parameter set that is the median value of each group extracted in the second stage extraction process. The required performance is set in advance. For example, for all test cases used in the high-density test, an arrival direction error of ± 3 degrees and a calculation time of 60 ms or less are satisfied. If judgment of S5 is NO, it will progress to S6. In S6, the setting is changed. How to change the setting may be determined by the user as appropriate, but a change is made to increase one or both of the number of particles P and the number of steps Tend . After changing the setting, S3 and subsequent steps are executed with the changed setting value.

一方、S5の判断がYESであればS7へ進む。S7では、第2段階抽出処理のS42で抽出したPSOパラメータセットのうち、能力値が最も高いPSOパラメータセットを、電波到来方向の推定に使用するPSOパラメータセットに決定する。なお、S5およびS7が請求項のパラメータ決定部に相当する。   On the other hand, if judgment of S5 is YES, it will progress to S7. In S7, the PSO parameter set having the highest capability value among the PSO parameter sets extracted in S42 of the second stage extraction process is determined as the PSO parameter set used for estimating the radio wave arrival direction. Note that S5 and S7 correspond to a parameter determination unit in claims.

方位角決定部230は、この決定したPSOパラメータセットをPSOに設定する。そして、受信波形を取得した場合、この受信波形と最も一致するモデル波形の探索をPSOで行って、逐次、電波の到来方向(すなわち方位角)を推定する。   The azimuth angle determination unit 230 sets the determined PSO parameter set to PSO. When the received waveform is acquired, the model waveform that most closely matches the received waveform is searched by the PSO, and the arrival direction (that is, the azimuth angle) of the radio wave is sequentially estimated.

[実施形態のまとめ]
以上、決定した本実施形態では、PSOパラメータセットの能力を評価するために、第1段階処理と第2段階抽出処理を行う。これら2つの抽出処理のうち、高密度テストを行ってPSOパラメータセットの能力を評価するのは、第2段階抽出処理のみである。
[Summary of Embodiment]
As described above, in the present embodiment, the first stage process and the second stage extraction process are performed in order to evaluate the capability of the PSO parameter set. Of these two extraction processes, only the second stage extraction process evaluates the PSO parameter set capability by performing a high density test.

第1段階処理では低密度テストを実行する。低密度テストは、高密度テストケースよりも少ない低密度テストケース数分のテストケースでパラメータセットの能力値を決定するテストであり、しかも、テストするパラメータセットの数も、全パラメータセット数よりも圧倒的に少ない。よって、第1段階抽出処理に要する時間は、全パラメータセット数に対して高密度テストを実行するのに要する時間よりも、圧倒的に短い時間で済む。   In the first stage process, a low density test is executed. The low-density test is a test that determines the capability value of the parameter set with as many test cases as the number of low-density test cases than the high-density test case, and the number of parameter sets to be tested is more than the total number of parameter sets. Overwhelmingly few. Therefore, the time required for the first stage extraction process can be much shorter than the time required to execute the high density test for the total number of parameter sets.

ただし、第1段階抽出処理では、低密度テストで能力値を決定しているので、決定した能力値には誤差がある。よって、第1段階抽出処理で決定した能力値をそのまま用いて、最終的なPSOパラメータセットを決定することはできない。   However, in the first stage extraction process, since the capability value is determined by the low density test, the determined capability value has an error. Therefore, a final PSO parameter set cannot be determined using the capability value determined in the first stage extraction process as it is.

そこで、第2段階抽出処理において高密度テストを実行するのであるが、第2段階抽出処理において高密度テストを実行した結果、要求性能を満たすPSOパラメータセットが見つからない場合、第1段階抽出処理を再実行する必要が生じてしまう。よって、第2段階抽出処理において高密度テストを実行するPSOパラメータセットに、要求性能を満たすパラメータセットが存在する可能性を高くする必要がある。そのために、能力値が高い範囲のパラメータセットを第1段階抽出処理で多く抽出する必要がある。   Therefore, the high-density test is executed in the second-stage extraction process. If the PSO parameter set satisfying the required performance is not found as a result of executing the high-density test in the second-stage extraction process, the first-stage extraction process is performed. It becomes necessary to re-execute. Therefore, it is necessary to increase the possibility that there is a parameter set that satisfies the required performance in the PSO parameter set that executes the high-density test in the second stage extraction process. Therefore, it is necessary to extract a large number of parameter sets having a high capability value in the first stage extraction process.

そこで、第1段階抽出処理では、第2群知能探索を適用してPSOパラメータセットを抽出する。第1段階抽出処理では、低密度テストを実行して能力値を決定するため、能力値には誤差がある。しかし、低密度テストは高密度テストの一部なので、高密度テストを実行した場合に能力値が高くなるパラメータは、低密度テストでも能力値が高いはずである。   Therefore, in the first stage extraction process, the PSO parameter set is extracted by applying the second group intelligence search. In the first stage extraction process, since the capability value is determined by executing the low density test, the capability value has an error. However, since the low density test is a part of the high density test, a parameter whose capability value becomes high when the high density test is executed should have a high capability value even in the low density test.

よって、低密度テストにより決定した能力値には誤差があっても、低密度テストを実行して決定した能力値とPSOパラメータセットとの関係は、高密度テストを実行して決定した能力値とパラメータセットとの関係と、傾向が類似する。このことは、図9の破線と黒丸との対比からも分かる。   Therefore, even if there is an error in the capability value determined by the low density test, the relationship between the capability value determined by executing the low density test and the PSO parameter set is the same as the capability value determined by executing the high density test. The relationship with the parameter set is similar in trend. This can be seen from the comparison between the broken line and the black circle in FIG.

群知能探索は、最適値付近が重点的に探索される手法である。よって、第2群知能探索を適用してPSOパラメータセットを抽出することで、低密度テストを実行して能力値を決定しても、高密度テストを実行して能力値を決定した場合の能力値とPSOパラメータセットとの関係に類似した傾向の能力値とPSOパラメータセットとの関係を得ることができる。   The swarm intelligence search is a method in which the vicinity of the optimum value is intensively searched. Therefore, by extracting the PSO parameter set by applying the second group intelligence search, even if the ability value is determined by executing the low density test, the ability when the ability value is determined by executing the high density test It is possible to obtain the relationship between the capability value of the tendency similar to the relationship between the value and the PSO parameter set and the PSO parameter set.

加えて、第2群知能探索を適用してPSOパラメータセットを抽出する。これにより、第1段階抽出処理で抽出するPSOパラメータセットの数を全パラメータセット数に比べて十分に小さい値にしても、第2段階抽出処理において要求性能を満たす評価結果が得られるPSOパラメータセットを抽出できる可能性が高くなる。   In addition, the PSO parameter set is extracted by applying the second group intelligence search. Thereby, even if the number of PSO parameter sets extracted in the first stage extraction process is set to a value sufficiently smaller than the total number of parameter sets, a PSO parameter set that can obtain an evaluation result that satisfies the required performance in the second stage extraction process can be obtained. Is likely to be extracted.

そして、第1段階抽出処理で抽出するPSOパラメータセットの数を全パラメータセット数に比べて十分に小さい値にすれば、第1段階抽出処理に要する時間を、全パラメータセット数に対して高密度テストを実行して各PSOパラメータセットの能力値を決定するのに要する時間よりも圧倒的に短い時間にすることができる。   If the number of PSO parameter sets to be extracted in the first stage extraction process is set to a value sufficiently smaller than the total number of parameter sets, the time required for the first stage extraction process can be increased with respect to the total number of parameter sets. The time can be overwhelmingly shorter than the time required to execute the test and determine the capability value of each PSO parameter set.

第2段階抽出処理では、第1段階抽出処理においてこのようにして抽出したPSOパラメータセットから決定したPSOパラメータセットに対して高密度テストを実行してPSOパラメータセットの能力を評価する。高密度テストを実行することから、要求性能を満たすパラメータセットであるかを精度よく決定できる。また、高密度テストを実行するパラメータセットは、本実施形態では数十のパラメータセットのみである。よって、高密度テストを実行しても演算時間は十分に短い。以上により、本実施形態では、要求性能を満たすPSOパラメータセットの値を探索するための演算時間を短くできる。   In the second stage extraction process, a high density test is performed on the PSO parameter set determined from the PSO parameter set extracted in this way in the first stage extraction process to evaluate the capability of the PSO parameter set. Since the high density test is executed, it can be accurately determined whether the parameter set satisfies the required performance. In addition, the parameter set for executing the high density test is only several tens of parameter sets in the present embodiment. Therefore, even if the high density test is executed, the calculation time is sufficiently short. As described above, in the present embodiment, the calculation time for searching for the value of the PSO parameter set that satisfies the required performance can be shortened.

また、本実施形態では、第1段階抽出処理で抽出したPSOパラメータセットを複数の集団に分割するクラスタリングを実行し、各集団の代表値となるPSOパラメータセットのみに高密度テストを実行する。   Further, in the present embodiment, clustering for dividing the PSO parameter set extracted in the first stage extraction process into a plurality of groups is executed, and the high-density test is executed only on the PSO parameter set that is a representative value of each group.

第1段階抽出処理で抽出したPSOパラメータセットと能力値との関係は、高密度テストを実行して決定した能力値とパラメータセットとの関係と傾向が類似するので、各集団の代表値は、その集団において最高の能力値となる高い可能性が高い。そこで、本実施形態では、各集団の代表値となるPSOパラメータセットについてのみ、高密度テストを実行して能力値を決定する。   Since the relationship between the PSO parameter set extracted in the first stage extraction process and the capability value is similar in tendency to the relationship between the capability value determined by executing the high-density test and the parameter set, the representative value of each group is There is a high possibility that it will be the highest ability value in the group. Therefore, in the present embodiment, the capability value is determined by executing the high density test only for the PSO parameter set that is a representative value of each group.

これにより、第2段階抽出処理に要する演算時間を短くできる。また、第2段階抽出処理の結果、要求性能を満たすパラメータセットが存在しない恐れも低減できるので、第1段階抽出処理を再実行する必要が生じる場合が少なくなる。これらのことから、要求性能を満たすパラメータセットを探索するための演算時間をより短くできる。   Thereby, the calculation time required for the second stage extraction process can be shortened. In addition, since it is possible to reduce the possibility that there is no parameter set that satisfies the required performance as a result of the second stage extraction process, the need for re-execution of the first stage extraction process is reduced. From these facts, the calculation time for searching for a parameter set that satisfies the required performance can be further shortened.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The following modification is also contained in the technical scope of this invention, Furthermore, the summary other than the following is also included. Various modifications can be made without departing from the scope.

<変形例1>
たとえば、前述の実施形態では、本発明を、電波到来方向推定システムに適用していたが、本発明は、電波到来方向推定システムに限られず、群知能探索により解を求める技術に広く適用できる。
<Modification 1>
For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the radio wave arrival direction estimation system. However, the present invention is not limited to the radio wave arrival direction estimation system, and can be widely applied to techniques for obtaining a solution by group intelligence search.

<変形例2>
前述の実施形態では、k-means法によりクラスタリングを行っていたが、その他のクラスタリング法でもよい。
<Modification 2>
In the above-described embodiment, clustering is performed by the k-means method, but other clustering methods may be used.

<変形例3>
前述の実施形態では、第1群知能探索としてPSOを用いていたが、第1群知能探索をPSO以外の群知能探索としてもよい。
<Modification 3>
In the above-described embodiment, the PSO is used as the first group intelligence search. However, the first group intelligence search may be a group intelligence search other than the PSO.

<変形例4>
前述の実施形態では、第1段階抽出処理で抽出したPSOパラメータセットをクラスタリングして、各集団の代表値となるPSOパラメータセットに対して高密度テストを実行していた。しかし、第1段階抽出処理で抽出したPSOパラメータセットを、そのまま高密度テストを実行するPSOパラメータセットとしてもよい。
<Modification 4>
In the above-described embodiment, the PSO parameter sets extracted in the first stage extraction process are clustered, and the high density test is executed on the PSO parameter sets that are representative values of each group. However, the PSO parameter set extracted in the first stage extraction process may be used as the PSO parameter set for executing the high density test as it is.

1:無線タグリーダ 100:受信部 110:アンテナ部 111:アンテナ 112:回転盤 113:駆動部 120:低周波信号生成部 121:バンドパスフィルタ 122:局部発振器 123:ミキサ 124:ローパスフィルタ 125:A/D変換器 126:位相シフト器 127:ミキサ 128:ローパスフィルタ 129:A/D変換器 200:信号処理部 210:信号取得部 220:記憶部 230:方位角決定部 300:無線タグ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: RFID tag reader 100: Reception part 110: Antenna part 111: Antenna 112: Turntable 113: Drive part 120: Low frequency signal generation part 121: Band pass filter 122: Local oscillator 123: Mixer 124: Low pass filter 125: A / D converter 126: Phase shifter 127: Mixer 128: Low pass filter 129: A / D converter 200: Signal processing unit 210: Signal acquisition unit 220: Storage unit 230: Azimuth angle determination unit 300: Radio tag

Claims (2)

第1群知能探索により解を探索するために、前記第1群知能探索で用いるパラメータセットの値を調整するパラメータ調整装置であって、
要求性能を満たす前記パラメータセットを探索する探索範囲に基づいて定まる全パラメータセット数よりも少ない低密度テスト用パラメータセット数分の前記パラメータセットに対して前記第1群知能探索により前記解を探索して能力値を決定し、決定した前記能力値に基づいて第2群知能探索を適用し、前記第2群知能探索により探索された前記パラメータセットを、最終的に決定する前記パラメータセットの候補となるパラメータセット候補として抽出する第1段階処理部(S4)と、
前記第1段階処理部が抽出した前記パラメータセット候補に基づいて定まる第2段階評価パラメータセットに対して、前記要求性能を満たすことを確認できるテストケース数として設定された高密度テストケース数分の予め設定されたテストケースで能力を評価する高密度テストを実行する第2段階処理部(S5)と、
前記第2段階処理部の評価結果が前記要求性能を満たす前記第2段階評価パラメータセットを、前記解の探索に用いる前記パラメータセットとして決定するパラメータ決定部(S5、S7)とを含み、
前記第1段階処理部は、前記高密度テストケース数よりも少ないテストケース数である低密度テストケース数分のテストケースで、前記パラメータセットの能力値を決定する低密度テストを実行するパラメータ調整装置。
A parameter adjustment device for adjusting a value of a parameter set used in the first group intelligence search in order to search for a solution by the first group intelligence search,
The solution is searched by the first group intelligence search for the number of parameter sets corresponding to the number of low-density test parameter sets smaller than the total number of parameter sets determined based on the search range for searching for the parameter sets satisfying the required performance. Determining a capability value, applying a second group intelligence search based on the determined capability value, and determining the parameter set searched by the second group intelligence search as a parameter set candidate to be finally determined A first stage processing unit (S4) for extracting as a parameter set candidate
For the second-stage evaluation parameter set determined based on the parameter set candidates extracted by the first-stage processing unit, the number of high-density test cases set as the number of test cases that can be confirmed to satisfy the required performance A second stage processing unit (S5) for executing a high density test for evaluating the capability in a preset test case;
A parameter determination unit (S5, S7) for determining, as the parameter set used for the solution search, the second-stage evaluation parameter set in which the evaluation result of the second-stage processing unit satisfies the required performance;
The first stage processing unit adjusts parameters for executing a low density test for determining a capability value of the parameter set in test cases corresponding to the number of low density test cases, which is the number of test cases smaller than the number of high density test cases. apparatus.
請求項1において、
前記第2段階処理部は、前記第1段階処理部が抽出した前記パラメータセット候補を複数の集団に分割するクラスタリングを実行し、前記複数の集団のそれぞれの代表値となる前記パラメータセットを、前記第2段階評価パラメータセットとするパラメータ調整装置。
In claim 1,
The second stage processing unit performs clustering to divide the parameter set candidates extracted by the first stage processing unit into a plurality of groups, and sets the parameter sets that are representative values of the plurality of groups, A parameter adjustment device for the second stage evaluation parameter set.
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