JP4030667B2 - 変調識別装置および変調識別方法、並びに記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダ波などの受信信号の変調を識別する変調識別装置および変調識別方法、並びに記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は例えば「ウィグナー（Ｗｉｇｎｅｒ）分布で信号の時間−周波数解析をする，日経エレクトロニクス，Ｎｏ．４２３，ｐｐ．１６３〜１７７，１９８７年６月１５日発行，川浦 淳一，鈴木 英男，小野 隆彦共著」に示された従来の変調識別装置を示す構成図であり、図において、１は発振信号を出力するローカルオシレータ、２はレーダなどからの受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングし、受信信号の周波数をダウンコンバートするミキサ、３はダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
４は変換されたディジタル信号を時間周波数解析し、時間により周波数が変動する変調方式を識別する変調識別手段であり、用途に応じて短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いるものである。
【０００３】
次に動作について説明する。
図６に示した変調識別装置は、レーダなどからの受信信号の変調方式を識別するものであり、まず、ミキサ２は、受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングして、受信信号の周波数をダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換器３は、ダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換する。
さらに、変調識別手段４は、変換されたディジタル信号を短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いて時間周波数解析し、時間により周波数が変動する変調方式を識別するものであり、以下、それら解析手法を説明する。
【０００４】
短時間フーリエ変換の解析手法は、図７に示すように、解析する対象信号ｘ（ｔ）を短い期間Ｔ毎の信号に分割し、個々の期間Ｔに対してそれぞれフーリエ変換を行い、期間Ｔ毎に変動する周波数を解析する手法である。この手法により、例えば図８に示すように、時間毎に直線的に周波数が変化するチャープ変調や、図９に示すように、ある時間毎に周波数が不連続的に変動する周波数ホッピング変調を識別することができる。これらの変調はレーダ波として用いられることが多く、これらを識別することによりレーダの識別などの用途に用いることができる。
【０００５】
上記短時間フーリエ変換の解析手法は、比較的簡単な計算であったが、より分解能を高く時間周波数解析ができる手法として、ウィグナー分布による解析手法がある。ウィグナー分布の解析手法では、解析する対象信号ｘ（ｔ）のウィグナー分布を次式（１）で定義する。この式（１）のΩx （ｔ，ｆ）は、時間毎の周波数変動を示す２次元関数の分布である。
【数１】
【０００６】
上式（１）は解析的にしか行うことができないので、数値計算を行うためには離散的な処理を行う必要がある。次に離散的ウィグナー分布について説明する。まず、サンプリング周期をＴs として上式（１）の変数を次式（２）〜（４）のように置き換える。
【数２】
【０００７】
時刻ｎＴs における対象信号ｘ（ｔ）の標本値をｘ（ｎ）と表すと離散的ウィグナー分布は次式（５）のようになる。
【数３】
【０００８】
上式（１）の時間変数τの係数が１／２であるために、上式（５）の左辺において周波数Ｆの係数に１／２が付く。これよりウィグナー分布における周波数Ｆの値は、離散的ウィグナー分布の周波数２Ｆの値として求められる。一方、上式（５）の右辺の計算から折り返し周波数は１であるので、折り返し歪みを避けるためには、対象信号ｘ（ｔ）の最高周波数の４倍以上の周波数で標本化する必要がある。次に有限サンプルにしか演算できないので、時間窓ｗ（ｍ）（但し、ｍは−Ｍ／２＋１≦ｍ≦Ｍ／２で非零の値をもつ）を用いて次式（６）のように書き換える。
【数４】
【０００９】
このように時間窓を用いる離散的ウィグナー分布を疑似離散ウィグナー分布とよぶ。疑似離散ウィグナー分布では、時間方向への広がりを生じない特徴があり、チャープ等の周波数が時間とともに変化する信号を対象とする場合、短時間フーリエ変換と比較して高分解能な解析を行うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の変調識別装置は以上のように構成されているので、短時間フーリエ変換やウィグナー分布による時間周波数解析による変調識別手段４では、直線的に周波数が変化するチャープ変調や時間毎に周波数が不連続的に変動する周波数ホッピング変調を識別することができるものの、時間と周波数という２次元の処理を行うので演算量が多く、また、通信で多く用いられる位相変調などの周波数が変化しない変調方式に対しては識別することができないので、その位相変調などの周波数が変化しない変調方式の受信信号を入力した場合は、無駄な演算をしてしまうなどの課題があった。
【００１１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、位相変調などの周波数が変化しない受信信号を入力した場合に、その識別ができると共に、無駄な時間周波数解析による演算を回避することができる変調識別装置および変調識別方法、並びに記録媒体を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る変調識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号をａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均演算し、そのａ乗平均演算結果に応じて受信信号がａ値の位相変調もしくは無変調であるかを識別する第１の変調識別手段を備えたものである。
【００１３】
この発明に係る変調識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えたものである。
【００１４】
この発明に係る変調識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、第１の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、ディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別する第３の変調識別手段と、第３の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えたものである。
【００１５】
この発明に係る変調識別装置は、第２の変調識別手段において、その他の変調を短時間フーリエ変換を用いて識別するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る変調識別装置は、第２の変調識別手段において、その他の変調をウィグナー分布を用いて識別するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る変調識別方法は、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えたものである。
【００１８】
この発明に係る記録媒体は、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、発振信号が混合された受信信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による変調識別装置を示す構成図であり、図において、１は発振信号を出力するローカルオシレータ（発振手段）、２はレーダなどからの受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングし、受信信号の周波数をダウンコンバートするミキサ（混合手段）、３はダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）である。
１０はＡ／Ｄ変換器３によるディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する変調識別手段（第１の変調識別手段，第１の変調識別工程）、４は変調識別手段１０によりその他の変調であると識別された場合に、Ａ／Ｄ変換器３によるディジタル信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて時間により周波数が変動する変調方式を識別する変調識別手段（第２の変調識別手段，第２の変調識別工程）であり、用途に応じて短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いるものである。
【００２０】
また、図２はコンピュータにより変調識別装置を実現した場合を示す構成図であり、図において、１〜３はローカルオシレータ、ミキサおよびＡ／Ｄ変換器であり、図１に示したものと同一のものである。２１は演算および制御を行うＣＰＵ、２２は基本プログラムなどが記憶されたＲＯＭ、２３は演算データなどが記憶されるＲＡＭ、２４はこの実施の形態１による第１および第２の変調識別工程のプログラムが記憶されたハードディスク（記録媒体）、２５はハードディスク２４に第１および第２の変調識別工程のプログラムを記憶させるためのフロッピーディスク（記録媒体）、２６は受信信号の変調方式の識別結果などを表示するディスプレイ、２７はバスである。
【００２１】
次に動作について説明する。
図１に示した変調識別装置は、レーダなどからの受信信号の変調方式を識別するものであり、まず、ミキサ２は、受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングして、受信信号の周波数をダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換器３は、ダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換する。
さらに、変調識別手段１０は、変換されたディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別するものであり、以下、その解析手法を説明する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器３から変調識別手段１０に入力されるディジタル信号は、上式（１）の変数をサンプリング周期をＴs として上式（２）に置き換えた対象信号ｘ（ｔ）の標本値ｘ（ｎ）であり、変調識別手段１０では、標本値ｘ（ｎ）に対して次式（７）に示すように２乗演算および平均処理を行い、標本値ｘ（ｎ）の絶対値の２乗平均値で正規化する。
【数５】
【００２３】
対象信号ｘ（ｔ）が０，πの２値の位相変調もしくは無変調の場合には、２乗することにより全ての系列で０位相となるので、評価関数ｐは最大値１をとる。また、他の変調が施されている場合には、位相がばらついているため評価関数ｐはその最大値１よりも小さくなるので、上式（７）により０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別することができる。
図３は０，πの２値の位相変調もしくは無変調、周波数ホッピング変調、およびチャープ変調に対する上式（７）による評価関数ｐの関係を示したものである。これにより、０，πの２値の位相変調もしくは無変調では最大値１をとるのに対し、他の変調では０．２以下の小さい値をとっているので、適当なスレッシュホールド（所定値）を設定することにより、０，πの２値の位相変調もしくは無変調を識別することができる。
【００２４】
そして、変調識別手段１０により、０，πの２値の位相変調もしくは無変調以外であると識別された対象信号ｘ（ｔ）に対しては引き続き変調識別手段４により、さらに変調識別を行う。このようにこの実施の形態１による変調識別装置では、複数の変調識別手段１０，４による段階的な変調識別を行い効率的な分類ができることを特徴としている。
変調識別手段４は、変調識別手段１０により、０，πの２値の位相変調もしくは無変調以外であると識別された場合に、従来技術と同様にＡ／Ｄ変換器３により変換されたディジタル信号を短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いて時間周波数解析し、時間により周波数が変動する変調方式を識別するものであり、以下、それらの解析手法を説明する。
【００２５】
短時間フーリエ変換の解析手法は、図７に示すように、解析する対象信号ｘ（ｔ）を短い期間Ｔ毎の信号に分割し、個々の期間Ｔに対してそれぞれフーリエ変換を行い、期間Ｔ毎に変動する周波数を解析する手法である。この手法により、例えば図８に示すように、時間毎に直線的に周波数が変化するチャープ変調や、図９に示すように、ある時間毎に周波数が不連続的に変動する周波数ホッピング変調を識別することができる。
【００２６】
ウィグナー分布の解析手法では、解析する対象信号ｘ（ｔ）のウィグナー分布を次式（１）で定義する。この式（１）のΩx （ｔ，ｆ）は、時間毎の周波数変動を示す２次元関数の分布である。
【数６】
【００２７】
上式（１）は解析的にしか行うことができないので、数値計算を行うためには離散的な処理を行う必要がある。次に離散的ウィグナー分布について説明する。まず、サンプリング周期をＴs として上式（１）の変数を次式（２）〜（４）のように置き換える。
【数７】
【００２８】
時刻ｎＴs における対象信号ｘ（ｔ）の標本値をｘ（ｎ）と表すと離散的ウィグナー分布は次式（５）のようになる。
【数８】
【００２９】
上式（１）の時間変数τの係数が１／２であるために、上式（５）の左辺において周波数Ｆの係数に１／２が付く。これよりウィグナー分布における周波数Ｆの値は、離散的ウィグナー分布の周波数２Ｆの値として求められる。一方、上式（５）の右辺の計算から折り返し周波数は１であるので、折り返し歪みを避けるためには、対象信号ｘ（ｔ）の最高周波数の４倍以上の周波数で標本化する必要がある。次に有限サンプルにしか演算できないので、時間窓ｗ（ｍ）（但し、ｍは−Ｍ／２＋１≦ｍ≦Ｍ／２で非零の値をもつ）を用いて次式（６）のように書き換える。
【数９】
【００３０】
このように時間窓を用いる離散的ウィグナー分布を疑似離散ウィグナー分布とよぶ。疑似離散ウィグナー分布では、時間方向への広がりを生じない特徴があり、チャープ等の周波数が時間とともに変化する信号を対象とする場合、短時間フーリエ変換と比較して高分解能な解析を行うことができる。
時間周波数解析手法としては、短時間フーリエ変換による解析方法またはウィグナー分布による解析方法のどちらを採用してもよいが、短時間フーリエ変換はウィグナー分布による解析方法に比べて演算量が少ない反面、分解能の点でウィグナー分布による解析方法に劣っているので、用途によりどちらを採用するかを決定すれば良い。
【００３１】
尚、図２に示したように、この変調識別装置をコンピュータにより実現した場合は、変調識別手段１０，４に相当する第１および第２の変調識別工程のプログラムが記憶されたフロッピーディスク２５からハードディスク２４に複写し、ＣＰＵ２１がそのハードディスク２４のプログラムに応じてＡ／Ｄ変換器３からのディジタル信号を演算処理することにより、受信信号が０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるか、周波数ホッピング変調やチャープ変調であるかが識別され、バス２７を介してディスプレイ２６にその受信信号の変調方式の識別結果を表示したり、受信装置（図示せず）に伝送する。
【００３２】
以上のように、この実施の形態１によれば、変調識別手段１０により受信信号が０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別され、その他の変調方式である場合には、変調識別手段４による時間周波数解析により受信信号がチャープ変調または周波数ホッピング変調などであるかが識別され、従来技術に比較して、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な変調識別手段４による演算を回避できる効果がある。
また、変調識別手段４に短時間フーリエ変換による解析方法を採用した場合は、演算量が少ないので短時間で識別でき、また、変調識別手段４にウィグナー分布による解析方法をを採用した場合は、分解能に優れているので精度良く識別できる効果がある。
尚、この実施の形態１によれば、変調識別手段４として、受信信号がチャープ変調または周波数ホッピング変調などであるかが識別されるものを用いたが、変調識別手段４として、例えば、周波数変調の識別や振幅変調の識別を行うものを用いても良い。
さらに、この実施の形態１によれば、変調識別手段１０，４の２段により変調識別を行ったが、２値の位相変調もしくは無変調、周波数変調または振幅変調、およびチャープ変調または周波数ホッピング変調などを識別可能な変調識別手段を複数段にツリー構成して、変調識別を効率的に、且つ厳密に分類するようにしても良い。
【００３３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による変調識別装置を示す構成図であり、図において、１１は変調識別手段１０により受信信号が２値の位相変調または無変調ではなく、その他の変調であると識別された場合に、Ａ／Ｄ変換器３によるディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別する変調識別手段（第３の変調識別手段）である。
その他の構成は、図１と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００３４】
次に動作について説明する。
この実施の形態２では、実施の形態１の構成に加えて４乗平均による変調識別手段１１を備えたものである。
変調識別手段１０により受信信号が２値の位相変調または無変調ではなく、その他の変調であると識別された場合に、変調識別手段１１では、Ａ／Ｄ変換器３により変換されたディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別するものであり、以下、その解析手法を説明する。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器３から変調識別手段１１に入力されるディジタル信号は、上式（１）の変数をサンプリング周期をＴs として上式（２）に置き換えた対象信号ｘ（ｔ）の標本値ｘ（ｎ）であり、変調識別手段１１では、標本値ｘ（ｎ）に対して次式（８）に示すように４乗演算および平均処理を行い、標本値ｘ（ｎ）の絶対値の４乗平均値で正規化する。
【数１０】
【００３６】
対象信号ｘ（ｔ）が４値の位相変調の場合には、変調識別手段１０では、０，πの２値の位相変調ではないと識別され、変調識別手段１１において、４乗することにより全ての系列で０位相となるので、評価関数ｐは最大値１をとる。また、他の変調が施されている場合には、位相がばらついているため評価関数ｐはその最大値１よりも小さくなるので、上式（８）により４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別することができる。
【００３７】
以上のように、この実施の形態２によれば、変調識別手段１１により受信信号が４値の位相変調であるかが識別され、実施の形態１に比較して、受信信号が４値の位相変調であるかが識別できると共に、受信信号が４値の位相変調である場合における不要な変調識別手段４による演算を回避できる効果がある。
尚、この実施の形態２によれば、変調識別手段１０，１１の２段により、２値の位相変調もしくは無変調、４値の位相変調の変調識別を行ったが、ａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均による変調識別手段を複数段設けて、受信信号がａ値の位相変調であるかを変調識別するようにしても良く、さらに、受信信号がａ値の位相変調であるかが識別できると共に、受信信号がａ値の位相変調である場合における不要な変調識別手段４による演算を回避できる効果がある。
【００３８】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による変調識別装置を示す構成図であり、図は図１において変調識別手段４を省略したものである。
その他の構成は、図１と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００３９】
次に動作について説明する。
この実施の形態３では、実施の形態１の構成において変調識別手段４を省略したものである。
ローカルオシレータ１、ミキサ２、Ａ／Ｄ変換器３、および変調識別手段１０の動作は、実施の形態１と同一である。変調識別手段１０は、Ａ／Ｄ変換器３により変換されたディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が２値の位相変調または無変調であるかを識別する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態３によれば、変調識別手段１０により受信信号が０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別され、従来技術に比較して、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できる効果がある。
尚、この実施の形態３によれば、変調識別手段１０により、２値の位相変調もしくは無変調の変調識別を行ったが、ａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均による変調識別手段を１段もしくは複数段設けて、受信信号がａ値の位相変調であるかを変調識別するようにしても良く、さらに、受信信号がａ値の位相変調であるかが識別できる効果がある。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号をａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均演算し、そのａ乗平均演算結果に応じて受信信号がａ値の位相変調もしくは無変調であるかを識別する第１の変調識別手段を備えるように構成したので、受信信号がａ値の位相変調または無変調であるかが識別できる効果がある。
【００４２】
この発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えるように構成したので、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な第２の変調識別手段による演算を回避できる効果がある。
【００４３】
この発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、第１の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、ディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別する第３の変調識別手段と、第３の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えるように構成したので、受信信号が４値の位相変調であるかが識別できると共に、受信信号が４値の位相変調である場合における不要な第２の変調識別手段による演算を回避できる効果がある。
【００４４】
この発明によれば、第２の変調識別手段において、その他の変調を短時間フーリエ変換を用いて識別するように構成したので、演算量が少ないので、短時間で識別できる効果がある。
【００４５】
この発明によれば、第２の変調識別手段において、その他の変調をウィグナー分布を用いて識別するように構成したので、分解能に優れているので、精度良く識別できる効果がある。
【００４６】
この発明によれば、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えるように構成したので、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な第２の変調識別工程による演算を回避できる効果がある。
【００４７】
この発明によれば、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、発振信号が混合された受信信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えるように構成したので、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な第２の変調識別工程による演算を回避できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による変調識別装置を示す構成図である。
【図２】 コンピュータにより変調識別装置を実現した場合を示す構成図である。
【図３】 変調方式と評価関数との関係を示す特性図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による変調識別装置を示す構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による変調識別装置を示す構成図である。
【図６】 従来の変調識別装置を示す構成図である。
【図７】 短時間フーリエ変換の解析手法を示す説明図である。
【図８】 チャープ変調を示す説明図である。
【図９】 周波数ホッピング変調を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ローカルオシレータ（発振手段）、２ ミキサ（混合手段）、３ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）、４ 変調識別手段（第２の変調識別手段，第２の変調識別工程）、１０ 変調識別手段（第１の変調識別手段，第１の変調識別工程）、１１ 変調識別手段（第３の変調識別手段）、２４ ハードディスク（記録媒体）、２５ フロッピーディスク（記録媒体）。
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーダ波などの受信信号の変調を識別する変調識別装置および変調識別方法、並びに記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は例えば「ウィグナー（Ｗｉｇｎｅｒ）分布で信号の時間−周波数解析をする，日経エレクトロニクス，Ｎｏ．４２３，ｐｐ．１６３〜１７７，１９８７年６月１５日発行，川浦 淳一，鈴木 英男，小野 隆彦共著」に示された従来の変調識別装置を示す構成図であり、図において、１は発振信号を出力するローカルオシレータ、２はレーダなどからの受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングし、受信信号の周波数をダウンコンバートするミキサ、３はダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
４は変換されたディジタル信号を時間周波数解析し、時間により周波数が変動する変調方式を識別する変調識別手段であり、用途に応じて短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いるものである。
【０００３】
次に動作について説明する。
図６に示した変調識別装置は、レーダなどからの受信信号の変調方式を識別するものであり、まず、ミキサ２は、受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングして、受信信号の周波数をダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換器３は、ダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換する。
さらに、変調識別手段４は、変換されたディジタル信号を短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いて時間周波数解析し、時間により周波数が変動する変調方式を識別するものであり、以下、それら解析手法を説明する。
【０００４】
短時間フーリエ変換の解析手法は、図７に示すように、解析する対象信号ｘ（ｔ）を短い期間Ｔ毎の信号に分割し、個々の期間Ｔに対してそれぞれフーリエ変換を行い、期間Ｔ毎に変動する周波数を解析する手法である。この手法により、例えば図８に示すように、時間毎に直線的に周波数が変化するチャープ変調や、図９に示すように、ある時間毎に周波数が不連続的に変動する周波数ホッピング変調を識別することができる。これらの変調はレーダ波として用いられることが多く、これらを識別することによりレーダの識別などの用途に用いることができる。
【０００５】
上記短時間フーリエ変換の解析手法は、比較的簡単な計算であったが、より分解能を高く時間周波数解析ができる手法として、ウィグナー分布による解析手法がある。ウィグナー分布の解析手法では、解析する対象信号ｘ（ｔ）のウィグナー分布を次式（１）で定義する。この式（１）のΩx （ｔ，ｆ）は、時間毎の周波数変動を示す２次元関数の分布である。
【数１】
上式（１）は解析的にしか行うことができないので、数値計算を行うためには離散的な処理を行う必要がある。次に離散的ウィグナー分布について説明する。まず、サンプリング周期をＴs として上式（１）の変数を次式（２）〜（４）のように置き換える。
【数２】
時刻ｎＴs における対象信号ｘ（ｔ）の標本値をｘ（ｎ）と表すと離散的ウィグナー分布は次式（５）のようになる。
【数３】
上式（１）の時間変数τの係数が１／２であるために、上式（５）の左辺において周波数Ｆの係数に１／２が付く。これよりウィグナー分布における周波数Ｆの値は、離散的ウィグナー分布の周波数２Ｆの値として求められる。一方、上式（５）の右辺の計算から折り返し周波数は１であるので、折り返し歪みを避けるためには、対象信号ｘ（ｔ）の最高周波数の４倍以上の周波数で標本化する必要がある。次に有限サンプルにしか演算できないので、時間窓ｗ（ｍ）（但し、ｍは−Ｍ／２＋１≦ｍ≦Ｍ／２で非零の値をもつ）を用いて次式（６）のように書き換える。
【数４】
このように時間窓を用いる離散的ウィグナー分布を疑似離散ウィグナー分布とよぶ。疑似離散ウィグナー分布では、時間方向への広がりを生じない特徴があり、チャープ等の周波数が時間とともに変化する信号を対象とする場合、短時間フーリエ変換と比較して高分解能な解析を行うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の変調識別装置は以上のように構成されているので、短時間フーリエ変換やウィグナー分布による時間周波数解析による変調識別手段４では、直線的に周波数が変化するチャープ変調や時間毎に周波数が不連続的に変動する周波数ホッピング変調を識別することができるものの、時間と周波数という２次元の処理を行うので演算量が多く、また、通信で多く用いられる位相変調などの周波数が変化しない変調方式に対しては識別することができないので、その位相変調などの周波数が変化しない変調方式の受信信号を入力した場合は、無駄な演算をしてしまうなどの課題があった。
【００１１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、位相変調などの周波数が変化しない受信信号を入力した場合に、その識別ができると共に、無駄な時間周波数解析による演算を回避することができる変調識別装置および変調識別方法、並びに記録媒体を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る変調識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号をａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均演算し、そのａ乗平均演算結果に応じて受信信号がａ値の位相変調もしくは無変調であるかを識別する第１の変調識別手段を備えたものである。
【００１３】
この発明に係る変調識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えたものである。
【００１４】
この発明に係る変調識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、第１の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、ディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別する第３の変調識別手段と、第３の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えたものである。
【００１５】
この発明に係る変調識別装置は、第２の変調識別手段において、その他の変調を短時間フーリエ変換を用いて識別するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る変調識別装置は、第２の変調識別手段において、その他の変調をウィグナー分布を用いて識別するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る変調識別方法は、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えたものである。
【００１８】
この発明に係る記録媒体は、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、発振信号が混合された受信信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による変調識別装置を示す構成図であり、図において、１は発振信号を出力するローカルオシレータ（発振手段）、２はレーダなどからの受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングし、受信信号の周波数をダウンコンバートするミキサ（混合手段）、３はダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）である。
１０はＡ／Ｄ変換器３によるディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する変調識別手段（第１の変調識別手段，第１の変調識別工程）、４は変調識別手段１０によりその他の変調であると識別された場合に、Ａ／Ｄ変換器３によるディジタル信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて時間により周波数が変動する変調方式を識別する変調識別手段（第２の変調識別手段，第２の変調識別工程）であり、用途に応じて短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いるものである。
【００２０】
また、図２はコンピュータにより変調識別装置を実現した場合を示す構成図であり、図において、１〜３はローカルオシレータ、ミキサおよびＡ／Ｄ変換器であり、図１に示したものと同一のものである。２１は演算および制御を行うＣＰＵ、２２は基本プログラムなどが記憶されたＲＯＭ、２３は演算データなどが記憶されるＲＡＭ、２４はこの実施の形態１による第１および第２の変調識別工程のプログラムが記憶されたハードディスク（記録媒体）、２５はハードディスク２４に第１および第２の変調識別工程のプログラムを記憶させるためのフロッピーディスク（記録媒体）、２６は受信信号の変調方式の識別結果などを表示するディスプレイ、２７はバスである。
【００２１】
次に動作について説明する。
図１に示した変調識別装置は、レーダなどからの受信信号の変調方式を識別するものであり、まず、ミキサ２は、受信信号とローカルオシレータ１から入力された発振信号とをミキシングして、受信信号の周波数をダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換器３は、ダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換する。
さらに、変調識別手段１０は、変換されたディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別するものであり、以下、その解析手法を説明する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器３から変調識別手段１０に入力されるディジタル信号は、上式（１）の変数をサンプリング周期をＴs として上式（２）に置き換えた対象信号ｘ（ｔ）の標本値ｘ（ｎ）であり、変調識別手段１０では、標本値ｘ（ｎ）に対して次式（７）に示すように２乗演算および平均処理を行い、標本値ｘ（ｎ）の絶対値の２乗平均値で正規化する。
【数５】
対象信号ｘ（ｔ）が０，πの２値の位相変調もしくは無変調の場合には、２乗することにより全ての系列で０位相となるので、評価関数ｐは最大値１をとる。また、他の変調が施されている場合には、位相がばらついているため評価関数ｐはその最大値１よりも小さくなるので、上式（７）により０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別することができる。
図３は０，πの２値の位相変調もしくは無変調、周波数ホッピング変調、およびチャープ変調に対する上式（７）による評価関数ｐの関係を示したものである。これにより、０，πの２値の位相変調もしくは無変調では最大値１をとるのに対し、他の変調では０．２以下の小さい値をとっているので、適当なスレッシュホールド（所定値）を設定することにより、０，πの２値の位相変調もしくは無変調を識別することができる。
【００２４】
そして、変調識別手段１０により、０，πの２値の位相変調もしくは無変調以外であると識別された対象信号ｘ（ｔ）に対しては引き続き変調識別手段４により、さらに変調識別を行う。このようにこの実施の形態１による変調識別装置では、複数の変調識別手段１０，４による段階的な変調識別を行い効率的な分類ができることを特徴としている。
変調識別手段４は、変調識別手段１０により、０，πの２値の位相変調もしくは無変調以外であると識別された場合に、従来技術と同様にＡ／Ｄ変換器３により変換されたディジタル信号を短時間フーリエ変換またはウィグナー分布の解析手法を用いて時間周波数解析し、時間により周波数が変動する変調方式を識別するものであり、以下、それらの解析手法を説明する。
【００２５】
短時間フーリエ変換の解析手法は、図７に示すように、解析する対象信号ｘ（ｔ）を短い期間Ｔ毎の信号に分割し、個々の期間Ｔに対してそれぞれフーリエ変換を行い、期間Ｔ毎に変動する周波数を解析する手法である。この手法により、例えば図８に示すように、時間毎に直線的に周波数が変化するチャープ変調や、図９に示すように、ある時間毎に周波数が不連続的に変動する周波数ホッピング変調を識別することができる。
【００２６】
ウィグナー分布の解析手法では、解析する対象信号ｘ（ｔ）のウィグナー分布を次式（１）で定義する。この式（１）のΩx （ｔ，ｆ）は、時間毎の周波数変動を示す２次元関数の分布である。
【数６】
上式（１）は解析的にしか行うことができないので、数値計算を行うためには離散的な処理を行う必要がある。次に離散的ウィグナー分布について説明する。まず、サンプリング周期をＴs として上式（１）の変数を次式（２）〜（４）のように置き換える。
【数７】
時刻ｎＴs における対象信号ｘ（ｔ）の標本値をｘ（ｎ）と表すと離散的ウィグナー分布は次式（５）のようになる。
【数８】
上式（１）の時間変数τの係数が１／２であるために、上式（５）の左辺において周波数Ｆの係数に１／２が付く。これよりウィグナー分布における周波数Ｆの値は、離散的ウィグナー分布の周波数２Ｆの値として求められる。一方、上式（５）の右辺の計算から折り返し周波数は１であるので、折り返し歪みを避けるためには、対象信号ｘ（ｔ）の最高周波数の４倍以上の周波数で標本化する必要がある。次に有限サンプルにしか演算できないので、時間窓ｗ（ｍ）（但し、ｍは−Ｍ／２＋１≦ｍ≦Ｍ／２で非零の値をもつ）を用いて次式（６）のように書き換える。
【数９】
このように時間窓を用いる離散的ウィグナー分布を疑似離散ウィグナー分布とよぶ。疑似離散ウィグナー分布では、時間方向への広がりを生じない特徴があり、チャープ等の周波数が時間とともに変化する信号を対象とする場合、短時間フーリエ変換と比較して高分解能な解析を行うことができる。
時間周波数解析手法としては、短時間フーリエ変換による解析方法またはウィグナー分布による解析方法のどちらを採用してもよいが、短時間フーリエ変換はウィグナー分布による解析方法に比べて演算量が少ない反面、分解能の点でウィグナー分布による解析方法に劣っているので、用途によりどちらを採用するかを決定すれば良い。
【００３１】
尚、図２に示したように、この変調識別装置をコンピュータにより実現した場合は、変調識別手段１０，４に相当する第１および第２の変調識別工程のプログラムが記憶されたフロッピーディスク２５からハードディスク２４に複写し、ＣＰＵ２１がそのハードディスク２４のプログラムに応じてＡ／Ｄ変換器３からのディジタル信号を演算処理することにより、受信信号が０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるか、周波数ホッピング変調やチャープ変調であるかが識別され、バス２７を介してディスプレイ２６にその受信信号の変調方式の識別結果を表示したり、受信装置（図示せず）に伝送する。
【００３２】
以上のように、この実施の形態１によれば、変調識別手段１０により受信信号が０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別され、その他の変調方式である場合には、変調識別手段４による時間周波数解析により受信信号がチャープ変調または周波数ホッピング変調などであるかが識別され、従来技術に比較して、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な変調識別手段４による演算を回避できる効果がある。
また、変調識別手段４に短時間フーリエ変換による解析方法を採用した場合は、演算量が少ないので短時間で識別でき、また、変調識別手段４にウィグナー分布による解析方法をを採用した場合は、分解能に優れているので精度良く識別できる効果がある。
尚、この実施の形態１によれば、変調識別手段４として、受信信号がチャープ変調または周波数ホッピング変調などであるかが識別されるものを用いたが、変調識別手段４として、例えば、周波数変調の識別や振幅変調の識別を行うものを用いても良い。
さらに、この実施の形態１によれば、変調識別手段１０，４の２段により変調識別を行ったが、２値の位相変調もしくは無変調、周波数変調または振幅変調、およびチャープ変調または周波数ホッピング変調などを識別可能な変調識別手段を複数段にツリー構成して、変調識別を効率的に、且つ厳密に分類するようにしても良い。
【００３３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による変調識別装置を示す構成図であり、図において、１１は変調識別手段１０により受信信号が２値の位相変調または無変調ではなく、その他の変調であると識別された場合に、Ａ／Ｄ変換器３によるディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別する変調識別手段（第３の変調識別手段）である。
その他の構成は、図１と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００３４】
次に動作について説明する。
この実施の形態２では、実施の形態１の構成に加えて４乗平均による変調識別手段１１を備えたものである。
変調識別手段１０により受信信号が２値の位相変調または無変調ではなく、その他の変調であると識別された場合に、変調識別手段１１では、Ａ／Ｄ変換器３により変換されたディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別するものであり、以下、その解析手法を説明する。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器３から変調識別手段１１に入力されるディジタル信号は、上式（１）の変数をサンプリング周期をＴs として上式（２）に置き換えた対象信号ｘ（ｔ）の標本値ｘ（ｎ）であり、変調識別手段１１では、標本値ｘ（ｎ）に対して次式（８）に示すように４乗演算および平均処理を行い、標本値ｘ（ｎ）の絶対値の４乗平均値で正規化する。
【数１０】
対象信号ｘ（ｔ）が４値の位相変調の場合には、変調識別手段１０では、０，πの２値の位相変調ではないと識別され、変調識別手段１１において、４乗することにより全ての系列で０位相となるので、評価関数ｐは最大値１をとる。また、他の変調が施されている場合には、位相がばらついているため評価関数ｐはその最大値１よりも小さくなるので、上式（８）により４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別することができる。
【００３７】
以上のように、この実施の形態２によれば、変調識別手段１１により受信信号が４値の位相変調であるかが識別され、実施の形態１に比較して、受信信号が４値の位相変調であるかが識別できると共に、受信信号が４値の位相変調である場合における不要な変調識別手段４による演算を回避できる効果がある。
尚、この実施の形態２によれば、変調識別手段１０，１１の２段により、２値の位相変調もしくは無変調、４値の位相変調の変調識別を行ったが、ａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均による変調識別手段を複数段設けて、受信信号がａ値の位相変調であるかを変調識別するようにしても良く、さらに、受信信号がａ値の位相変調であるかが識別できると共に、受信信号がａ値の位相変調である場合における不要な変調識別手段４による演算を回避できる効果がある。
【００３８】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による変調識別装置を示す構成図であり、図は図１において変調識別手段４を省略したものである。
その他の構成は、図１と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００３９】
次に動作について説明する。
この実施の形態３では、実施の形態１の構成において変調識別手段４を省略したものである。
ローカルオシレータ１、ミキサ２、Ａ／Ｄ変換器３、および変調識別手段１０の動作は、実施の形態１と同一である。変調識別手段１０は、Ａ／Ｄ変換器３により変換されたディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じて受信信号が２値の位相変調または無変調であるかを識別する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態３によれば、変調識別手段１０により受信信号が０，πの２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別され、従来技術に比較して、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できる効果がある。
尚、この実施の形態３によれば、変調識別手段１０により、２値の位相変調もしくは無変調の変調識別を行ったが、ａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均による変調識別手段を１段もしくは複数段設けて、受信信号がａ値の位相変調であるかを変調識別するようにしても良く、さらに、受信信号がａ値の位相変調であるかが識別できる効果がある。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号をａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均演算し、そのａ乗平均演算結果に応じて受信信号がａ値の位相変調もしくは無変調であるかを識別する第１の変調識別手段を備えるように構成したので、受信信号がａ値の位相変調または無変調であるかが識別できる効果がある。
【００４２】
この発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えるように構成したので、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な第２の変調識別手段による演算を回避できる効果がある。
【００４３】
この発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段による発振信号が混合された受信信号のディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、第１の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、ディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別する第３の変調識別手段と、第３の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えるように構成したので、受信信号が４値の位相変調であるかが識別できると共に、受信信号が４値の位相変調である場合における不要な第２の変調識別手段による演算を回避できる効果がある。
【００４４】
この発明によれば、第２の変調識別手段において、その他の変調を短時間フーリエ変換を用いて識別するように構成したので、演算量が少ないので、短時間で識別できる効果がある。
【００４５】
この発明によれば、第２の変調識別手段において、その他の変調をウィグナー分布を用いて識別するように構成したので、分解能に優れているので、精度良く識別できる効果がある。
【００４６】
この発明によれば、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えるように構成したので、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な第２の変調識別工程による演算を回避できる効果がある。
【００４７】
この発明によれば、発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、その他の変調であると識別された場合に、発振信号が混合された受信信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えるように構成したので、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるかが識別できると共に、受信信号が２値の位相変調もしくは無変調である場合における不要な第２の変調識別工程による演算を回避できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による変調識別装置を示す構成図である。
【図２】 コンピュータにより変調識別装置を実現した場合を示す構成図である。
【図３】 変調方式と評価関数との関係を示す特性図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による変調識別装置を示す構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による変調識別装置を示す構成図である。
【図６】 従来の変調識別装置を示す構成図である。
【図７】 短時間フーリエ変換の解析手法を示す説明図である。
【図８】 チャープ変調を示す説明図である。
【図９】 周波数ホッピング変調を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ローカルオシレータ（発振手段）、２ ミキサ（混合手段）、３ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）、４ 変調識別手段（第２の変調識別手段，第２の変調識別工程）、１０ 変調識別手段（第１の変調識別手段，第１の変調識別工程）、１１ 変調識別手段（第３の変調識別手段）、２４ ハードディスク（記録媒体）、２５ フロッピーディスク（記録媒体）。
Claims (7)
- 受信信号と発振手段から出力された発振信号とを混合する混合手段と、上記混合手段による出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段によるディジタル信号をａ（ａは２の任意の自然数乗）乗平均演算し、そのａ乗平均演算結果に応じて受信信号がａ値の位相変調もしくは無変調であるかを識別する第１の変調識別手段とを備えた変調識別装置。
- 受信信号と発振手段から出力された発振信号とを混合する混合手段と、上記混合手段による出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段によるディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、上記第１の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、上記Ａ／Ｄ変換手段によるディジタル信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えた変調識別装置。
- 受信信号と発振手段から出力された発振信号とを混合する混合手段と、上記混合手段による出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段によるディジタル信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果に応じて受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別手段と、上記第１の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、上記Ａ／Ｄ変換手段によるディジタル信号を４乗平均演算し、その４乗平均演算結果に応じて受信信号が４値の位相変調であるか、その他の変調であるかを識別する第３の変調識別手段と、上記第３の変調識別手段によりその他の変調であると識別された場合に、上記Ａ／Ｄ変換手段によるディジタル信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別手段とを備えた変調識別装置。
- 第２の変調識別手段は、その他の変調を短時間フーリエ変換を用いて識別することを特徴とする請求項２または請求項３記載の変調識別装置。
- 第２の変調識別手段は、その他の変調をウィグナー分布を用いて識別することを特徴とする請求項２または請求項３記載の変調識別装置。
- 発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、上記第１の変調識別工程によりその他の変調であると識別された場合に、発振信号が混合された受信信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とを備えた変調識別方法。
- 発振信号が混合された受信信号を２乗平均演算し、その２乗平均演算結果と所定値との比較に応じてその受信信号が２値の位相変調もしくは無変調であるか、その他の変調であるかを識別する第１の変調識別工程と、上記第１の変調識別工程によりその他の変調であると識別された場合に、発振信号が混合された受信信号に応じて、その他の変調を時間周波数解析手法を用いて識別する第２の変調識別工程とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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