JP5675313B2 - Signal separation system and signal separation device - Google Patents
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Description
この発明は、複数の系からの混信受信信号を系毎の受信信号に分離する信号分離システム及び信号分離装置に関するものである。 The present invention relates to a signal separation system and a signal separation device that separate interference reception signals from a plurality of systems into reception signals for each system.
周期性を持って通信を行う端末からの混信受信信号の分離方法として、各端末が送信周期の異なる系にそれぞれ所属する場合に、混信受信信号に含まれる信号の周期性を検出し、検出周期で信号を検定し、検出周期毎に信号を分離することで系の分離を行う手法が提案されている(例えば、2009年12月2日出願の特願2009−274420参照)。 As a method of separating interference reception signals from terminals that communicate with periodicity, when each terminal belongs to a system with a different transmission period, it detects the periodicity of the signals included in the interference reception signal and detects the detection period. A method has been proposed in which the system is separated by testing the signal and separating the signal at each detection cycle (see, for example, Japanese Patent Application No. 2009-274420 filed on Dec. 2, 2009).
この先行出願(特願2009−274420)では、各系の送信周期を基準に各信号を系毎に分離する手法である為、各系で送信周期が同一の場合、系の分離ができないという問題点があった。 In this prior application (Japanese Patent Application No. 2009-274420), since each signal is separated for each system on the basis of the transmission period of each system, the system cannot be separated when the transmission period is the same in each system. There was a point.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、複数存在する系の送信周期が同一の場合も、各系で使用する周波数の組合せが異なる条件下で、受信信号の周波数出現数の統計量を利用して、受信信号を系毎に分離することができる信号分離システム及び信号分離装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even when the transmission cycle of a plurality of systems is the same, the received signal is received under different conditions of the combination of frequencies used in each system. It is an object of the present invention to obtain a signal separation system and a signal separation device that can separate a received signal for each system by using a statistic of the frequency appearance number.
本発明に係る信号分離システムは、複数の系にそれぞれ所属する複数の端末からの電波を受信する受信装置と、この受信装置から得られる混信受信信号に対して所定のアルゴリズムを適用する信号分離装置とを備え、前記信号分離装置は、入力混信受信信号列に対して、設定した所定の時間間隔毎に分割した混信受信信号列を生成する信号分割部と、分割した混信受信信号列を行とし、入力混信受信信号列内で出現する周波数を列とした第1の行列を生成し、各分割混信受信信号列内での周波数の出現数を、前記第1の行列における対応する列に代入する出現周波数算出部と、前記第1の行列に対する共分散行列を算出する共分散算出部と、前記共分散行列を固有値分解して、固有値及び固有ベクトルを得る固有値分解部と、前記固有値分解によって得られる複数の大きな固有値に対応した固有ベクトルを評価値として算出する評価値算出部と、前記評価値のそれぞれの列毎に、設定した値あるいは各要素の値に基づき評価値判定指標を算出する評価値判定指標算出部と、前記評価値に対して、前記評価値判定指標を超える値を持つ行に対応する周波数を同一系の周波数として分離する系分離部とを含むものである。 A signal separation system according to the present invention includes a reception device that receives radio waves from a plurality of terminals that belong to a plurality of systems, and a signal separation device that applies a predetermined algorithm to an interference reception signal obtained from the reception device. The signal separation device includes: a signal dividing unit that generates an interference reception signal sequence divided at predetermined time intervals with respect to an input interference reception signal sequence; and the divided interference reception signal sequence as a row. Then, a first matrix having a frequency appearing in the input interference received signal sequence as a column is generated, and the number of appearances of the frequency in each divided interference received signal sequence is assigned to the corresponding column in the first matrix. an appearance frequency calculation unit, and the covariance calculation unit for calculating a covariance matrix for a first matrix, and the eigenvalue decomposition of the covariance matrix, and the eigenvalue decomposition unit to obtain the eigenvalues and eigenvectors, wherein the eigenvalue decomposition An evaluation value calculation unit for calculating a result eigenvector corresponding to a plurality of large eigenvalues obtained as an evaluation value, for each column of the evaluation value, and calculates an evaluation value determination index based on the value of the set value or the elements An evaluation value determination index calculation unit and a system separation unit that separates frequencies corresponding to rows having a value exceeding the evaluation value determination index as the same system frequency with respect to the evaluation value.
本発明に係る信号分離システムによれば、複数存在する系の送信周期が同一の場合も、各系で使用する周波数の組合せが異なる条件下で、受信信号の周波数出現数の統計量を利用して、受信信号を系毎に分離することができる。 According to the signal separation system of the present invention, even when a plurality of systems have the same transmission period, the statistics of the frequency appearance number of the received signal are used under the condition that the combination of frequencies used in each system is different. Thus, the received signal can be separated for each system.
以下、本発明の信号分離システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a signal separation system of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る信号分離システムについて図1から図5までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る信号分離システムの構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
A signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a diagram showing a configuration of a signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention. In the following, in each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
図1において、この発明の実施の形態1に係る信号分離システムは、アンテナ等から構成され、複数の系からの到来信号を受信する受信装置10と、この受信装置10から得られる受信データに対して本発明アルゴリズムを適用する信号分離装置20と、この信号分離装置20で得た信号分離結果を表示したり記録したりする表示装置30とが設けられている。
In FIG. 1, the signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention includes an antenna or the like, and receives a
また、系Aには、端末1、端末2及び端末3が所属する。系Bには、端末4、端末5、端末6及び端末7が所属する。
Further, the terminal 1, the terminal 2, and the terminal 3 belong to the system A. A
図2は、図1と同様に、この発明の実施の形態1に係る信号分離システムの構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention, as in FIG.
図2において、系Aには、端末1及び端末2が所属する。系Bには、端末3及び端末4が所属する。系Cには、端末5及び端末6が所属する。系Dには、端末7及び端末8が所属する。
In FIG. 2, terminal 1 and terminal 2 belong to system A. The terminal 3 and the
この発明の実施の形態1に係る信号分離システムは、図1では、1つの系に複数の端末が含まれる場合の通信システムを対象とし、図2では、1つの系内では2つの端末が対向で通信を行う場合の通信システムを対象とする。図1の通信システムは、目的、用途毎に区切られた複数の系の何れかに所属する端末が、系毎に与えられた送信周波数の組合せの中から、送信周波数を事前もしくは状況に応じて選択して送信を行う。図2の通信システムは、端末同士が決められた周波数組合せを用いて信号を送信する。 In FIG. 1, the signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention is intended for a communication system in which a plurality of terminals are included in one system. In FIG. 2, two terminals face each other in one system. It is intended for a communication system in the case of performing communication with. In the communication system of FIG. 1, a terminal belonging to any of a plurality of systems divided for each purpose and application can select a transmission frequency from a combination of transmission frequencies given to each system in advance or according to the situation. Select to send. In the communication system of FIG. 2, signals are transmitted using a frequency combination determined by terminals.
図3は、この発明の実施の形態1に係る信号分離システムの信号分離装置の構成及び概略動作を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration and schematic operation of the signal separation device of the signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention.
図3において、信号分離装置20は、信号を分割する信号分割部201と、出現周波数を算出する出現周波数算出部202と、差分を算出する差分算出部203と、共分散を算出する共分散算出部204と、固有値を分解する固有値分解部205と、評価値を算出する評価値算出部206と、評価値判定指標を算出する評価値判定指標算出部207と、系を分離する系分離部208と、周期を検出する周期検出部211と、端末を分離する端末分離部212とが設けられている。
In FIG. 3, the
つぎに、この実施の形態1に係る信号分離システムの動作について図面を参照しながら説明する。 Next, the operation of the signal separation system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
図4は、この発明の実施の形態1に係る信号分離システムが受信する混信受信信号を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing an interference reception signal received by the signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention.
目的、用途毎に区切られた複数の系の何れかに所属する端末(電波源)が、系毎に決められた異なる周波数組合せの中から信号送信に用いる周波数を送信タイミング毎に選択し信号送信を行う場合や、端末同士が決められた周波数組合せを用いて信号を送信する場合に、各系で使用する周波数の組合せが異なる点に注目し、受信信号における周波数出現数の統計量を利用することで、系或いは端末毎に信号を分離する。 A terminal (radio wave source) belonging to one of a plurality of systems divided according to purpose or application selects a frequency used for signal transmission from different frequency combinations determined for each system for each transmission timing, and transmits a signal. When transmitting a signal using a predetermined frequency combination between terminals, pay attention to the fact that the combination of frequencies used in each system is different, and use the statistics of the frequency appearance frequency in the received signal Thus, the signal is separated for each system or terminal.
各系或いは端末で通信が発生すれば、その系或いは端末で使用される周波数の出現頻度が高くなる。各系或いは端末同士の通信発生タイミングは無相関であると考えると、一定時間毎の周波数出現頻度は各系或いは端末の通信発生有無により大きく変化すると考えられ、同一系或いは端末で使用する周波数の出現数は連動して変化すると予想される。 If communication occurs in each system or terminal, the frequency of appearance of frequencies used in that system or terminal increases. Considering that the communication occurrence timing between each system or terminal is uncorrelated, the frequency appearance frequency per fixed time is considered to vary greatly depending on the presence or absence of communication of each system or terminal, and the frequency used by the same system or terminal The number of appearances is expected to change in conjunction.
この連動して変化する周波数を統計処理することで、統計的に同一タイミングで使用される周波数組合せを検出し、受信信号の周波数を参照し、受信信号を上述の検出周波数組合せにより分離することで、受信信号を系或いは端末毎に分離する。 By statistically processing the frequency that changes in conjunction with this, by detecting the frequency combination that is statistically used at the same timing, referring to the frequency of the received signal, and separating the received signal by the above-described detected frequency combination The received signal is separated for each system or terminal.
各系の端末が、周期性を持って信号を送信していれば、送信周期を検出することで、系毎に分離した結果に対して、検出周期で検定を行い、端末毎に信号を分離することも可能となる。 If the terminals of each system transmit signals with periodicity, the transmission period is detected, and the results separated for each system are tested at the detection period, and the signals are separated for each terminal. It is also possible to do.
本実施の形態1では、複数種類の系が存在し、各系では同一の周期性を持って通信を行う端末が存在する場合において、以下の方法で分離処理を行う手順について具体的に説明する。ここでは、図1の通信システムに対して処理を行った場合について、具体的に説明するが、図2のような通信システムに対しても、同様の処理を行うこととなる。 In the first embodiment, when there are a plurality of types of systems and there are terminals that perform communication with the same periodicity in each system, a procedure for performing the separation process by the following method will be specifically described. . Here, the case where the process is performed on the communication system of FIG. 1 will be described in detail, but the same process is also performed on the communication system as shown in FIG.
信号分離装置20の信号分割部201は、図4に示すような、混信受信信号列Rに対して、任意に設定した時間間隔TUnit毎に分割した混信受信信号列Ri(i=1,2,…,I)を生成する。
The
出現周波数算出部202は、分割した混信受信信号列Riを行とし、混信受信信号列R内で出現する周波数fj(j=1,2,…,F)を列とした行列Aを生成し、各分割混信受信信号列Ri内での周波数の出現数NRI,fFを対応する列に代入する。
The appearance
差分算出部203は、行列Aに対して、任意に設定した時間間隔TUnitずれた時間帯で出現した信号列との周波数の出現数の差分を算出し、行列B=Ai+1,j−Ai,jとする。
The
共分散算出部204は、行列Bに対する共分散行列Cを算出する。行列Cは、行列Bの各周波数を基準に任意に設定した時間間隔当りの周波数の変化の仕方を表す。即ち、共分散が高いと、それに対応する周波数同士は同一タイミングで信号の発生(或いは消滅)が起こっていると考えられる。
The
固有値分解部205は、共分散行列Cを固有値分解した結果を、固有値D、固有ベクトルVとする。
The
評価値算出部206は、大きな固有値がk(k=1,2,…,K)個得られたとすると、それに対応する固有ベクトルを評価値F(:,k)として算出する。
If the evaluation
ここで、評価値として、以下のように、固有ベクトルを行列Cに乗算した結果を評価値として用いてもよい。 Here, as the evaluation value, a result obtained by multiplying the matrix C by the eigenvector may be used as the evaluation value as follows.
評価値判定指標算出部207は、評価値判定指標を算出する。この評価値判定指標の算出方法としては、以下のような方法が考えられる。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、任意に設定した値を評価値判定指標とする。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、各要素に対する平均値を評価値判定指標とする。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、各要素に対する平均値μ及び標準偏差σを求め、μ+Lσ(但し、Lは任意に設定)を評価値判定指標とする。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、各要素の最大値と最小値の差分を最小値に加算した値を評価値判定指標とする。
The evaluation value determination
An arbitrarily set value is used as an evaluation value determination index for each column of evaluation values F (:, k).
The average value for each element is used as an evaluation value determination index for each column of evaluation values F (:, k).
For each column of evaluation values F (:, k), an average value μ and a standard deviation σ for each element are obtained, and μ + Lσ (where L is arbitrarily set) is used as an evaluation value determination index.
A value obtained by adding the difference between the maximum value and the minimum value of each element to the minimum value for each column of the evaluation values F (:, k) is used as an evaluation value determination index.
系分離部208は、評価値F(:,k)に対して、算出した評価値判定指標を超える値を持つ行に対応する周波数を同一系の周波数として分離し、各受信信号の受信周波数を参照し、上記同一系の周波数として分離した系毎の周波数組み合わせの結果を用いて、合致する周波数が存在する系へ受信信号を分離する。
The
周期検出部211は、解析対象信号が時間周期性をもって通信を行っている場合、系分離部208により系毎に分離された受信信号列に対して自己相関処理を行い、その自己相関処理結果に対して、時刻周期性を位相成分に変換して位相の積み上げを行うことで周期を検出する処理であるPRI変換処理を行うことで、受信信号の周期を検出する。
When the signal to be analyzed communicates with time periodicity, the
端末分離部212は、周期検出部211により検出した周期を用いて、検定を行う信号の受信時刻に対して、周期の整数倍位置に受信する信号を、同一端末からの信号としてグルーピングすることで、受信信号を系毎に分離し、更に端末毎に分離する。
The
これらの処理により、混信受信信号を、それぞれの系毎に分離し、更に端末毎に分離することができる。 Through these processes, the interference reception signal can be separated for each system and further separated for each terminal.
なお、図3において、信号分離装置20を構成する、信号分割部201、出現周波数算出部202、差分算出部203、共分散算出部204、固有値分解部205、評価値算出部206、評価値判定指標算出部207、及び系分離部208のうち、差分算出部203が無い場合でも、各系で使用する周波数の組合せが異なる条件下で、受信信号を系毎に分離することができる。
In FIG. 3, the
すなわち、共分散算出部204は、出現周波数算出部202により生成した行列Aに対する共分散行列Cを算出する。
That is, the
図5は、この発明の実施の形態1に係る信号分離システムの信号分離装置の別の構成及び概略動作を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing another configuration and schematic operation of the signal separation device of the signal separation system according to Embodiment 1 of the present invention.
図5において、周期検出部211は、信号分割部201以降の処理に対して、並列処理を行う。この並列処理以外は、図3の各部の動作と同様である。
In FIG. 5, the
周期検出部211は、信号分割部201と並列に、図4に示すような、混信受信信号列Rに対して自己相関処理を行い、その自己相関処理結果に対して、時刻周期性を位相成分に変換して位相の積み上げを行うことで周期を検出する処理であるPRI変換処理を行うことで、受信信号の周期を検出する。
The
端末分離部212は、系分離部208により系毎に分離された受信信号列に対して、周期検出部211により検出した周期を用いて、検定を行う信号の受信時刻に対して、周期の整数倍位置に受信する信号を、同一端末からの信号としてグルーピングすることで、受信信号を系毎に分離し、更に端末毎に分離する。
The
これらの処理により、混信受信信号を、それぞれの系毎に分離し、更に端末毎に分離することができる。 Through these processes, the interference reception signal can be separated for each system and further separated for each terminal.
なお、図5において、信号分離装置20を構成する、信号分割部201、出現周波数算出部202、差分算出部203、共分散算出部204、固有値分解部205、評価値算出部206、評価値判定指標算出部207、系分離部208、周期検出部211、及び端末分離部212のうち、差分算出部203が無い場合でも、各系で使用する周波数の組合せが異なる条件下で、受信信号を系毎に、更に端末毎に分離することができる。
In FIG. 5, the
すなわち、共分散算出部204は、出現周波数算出部202により生成した行列Aに対する共分散行列Cを算出する。
That is, the
また、図5において、信号分割部201は、設定される時間間隔の代わりに、周期検出部211により検出した周期を時間間隔として使用してもよい。
In FIG. 5, the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る信号分離システムについて図6を参照しながら説明する。図6は、この発明の実施の形態2に係る信号分離システムの信号分離装置の構成及び概略動作を示す図である。なお、この発明の実施の形態2に係る信号分離システムの構成は、信号分離装置20を除き、上記の実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
A signal separation system according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a configuration and a schematic operation of a signal separation device of a signal separation system according to Embodiment 2 of the present invention. The configuration of the signal separation system according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment except for the
図6において、信号分離装置20は、周期を検出する周期検出部211と、端末を分離する端末分離部212と、端末毎の出現周波数を算出する端末毎の出現周波数算出部202Aと、共分散を算出する共分散算出部204と、固有値を分解する固有値分解部205と、評価値を算出する評価値算出部206と、評価値判定指標を算出する評価値判定指標算出部207と、系を分離する系分離部208と、系再分離判定部213とが設けられている。
In FIG. 6, the
つぎに、この実施の形態2に係る信号分離システムの動作について図面を参照しながら説明する。 Next, the operation of the signal separation system according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
本実施の形態2では、複数種類の系が存在し、各系では同一の周期性を持って通信を行う端末が存在する場合において、以下の方法で分離処理を行う手順について具体的に説明する。ここでは、図1の通信システムに対して処理を行った場合について、具体的に説明するが、図2のような通信システムに対しても、同様の処理を行うこととなる。 In the second embodiment, when there are a plurality of types of systems, and there are terminals that perform communication with the same periodicity in each system, a procedure for performing the separation process by the following method will be specifically described. . Here, the case where the process is performed on the communication system of FIG. 1 will be described in detail, but the same process is also performed on the communication system as shown in FIG.
周期検出部211は、図4に示すような、混信受信信号列Rに対して自己相関処理を行い、その自己相関処理結果に対して、時刻周期性を位相成分に変換して位相の積み上げを行うことで周期を検出する処理であるPRI変換処理を行うことで、受信信号の周期を検出する。
The
端末分離部212は、周期検出部211で検出した周期を用いて、検定を行う信号の受信時刻に対して、周期の整数倍位置に受信した信号を、同一端末からの信号としてグルーピングすることで、受信信号を端末毎に分離する。端末分離の結果、P個の端末NDi(i=1,2,…,P)を得たとする。
The
端末毎の出現周波数算出部202Aは、端末分離部212で得たP個の端末それぞれに含まれる受信信号の周波数を参照し、各端末内で使用される周波数の統計量FCNTNDi,fjを算出する。端末分離部212で得た端末ND(i)を行とし、混信受信信号列R内で出現する周波数fj(j=1,2,…,F)を列とした行列Aを生成する。行列Aの要素には算出した各端末内で使用される周波数の統計量FCNTNDi,fjを代入する。
The appearance
共分散算出部204は、行列Aに対する共分散行列Bを算出する。共分散行列Bは、行列Aの列方向の共分散を算出する為、各周波数を基準に各算出端末での周波数出現頻度の類似度を算出していることとなる。(概念的には、ある周波数f1と別の周波数f2とが同一端末で使用される程度を表している。)
The
固有値分解部205は、共分散行列Bを固有値分解した結果を、固有値D、固有ベクトルVとする。
The
評価値算出部206は、大きな固有値がk(k=1,2,…,K)個得られたとすると、それに対応する固有ベクトルを評価値F(:,k)として算出する。
If the evaluation
ここで、評価値として、以下のように、固有ベクトルを行列Bに乗算した結果を評価値として用いてもよい。 Here, as the evaluation value, a result obtained by multiplying the matrix B by the eigenvector may be used as the evaluation value as follows.
評価値判定指標算出部207は、評価値判定指標を算出する。この評価値判定指標の算出方法としては、以下のような方法が考えられる。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、任意に設定した値を評価値判定指標とする。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、各要素に対する平均値を評価値判定指標とする。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、各要素に対する平均値μ及び標準偏差σを求め、μ+Lσ(但し、Lは任意に設定)を評価値判定指標とする。
・評価値F(:,k)のそれぞれの列毎に、各要素の最大値と最小値の差分を最小値に加算した値を評価値判定指標とする。
The evaluation value determination
An arbitrarily set value is used as an evaluation value determination index for each column of evaluation values F (:, k).
The average value for each element is used as an evaluation value determination index for each column of evaluation values F (:, k).
For each column of evaluation values F (:, k), an average value μ and a standard deviation σ for each element are obtained, and μ + Lσ (where L is arbitrarily set) is used as an evaluation value determination index.
A value obtained by adding the difference between the maximum value and the minimum value of each element to the minimum value for each column of the evaluation values F (:, k) is used as an evaluation value determination index.
系分離部208は、評価値F(:,k)に対して、算出した評価値判定指標を超える値を持つ行に対応する周波数を同一系の周波数として分離し、各受信信号の受信周波数を参照し、上記同一系の周波数として分離した系毎の周波数組み合わせの結果を用いて、合致する周波数が存在する系へ受信信号を分離する。
The
系再分離判定部213は、系分離部208による系毎の受信信号の分離結果に対して、1つの端末が2つの系に所属するような組合せが発生した場合、系毎の出現周波数情報に基づき、当該端末を複数の系に再分離する。
The system re-separation determining
これらの処理により、各端末で使用される周波数の統計情報を用いて、各端末の系の分離を行うことができる。 Through these processes, the system of each terminal can be separated using the statistical information of the frequency used in each terminal.
10 受信装置、20 信号分離装置、30 表示装置、201 信号分割部、202 出現周波数算出部、202A 端末毎の出現周波数算出部、203 差分算出部、204 共分散算出部、205 固有値分解部、206 評価値算出部、207 評価値判定指標算出部、208 系分離部、211 周期検出部、212 端末分離部、213 系再分離判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
この受信装置から得られる混信受信信号に対して所定のアルゴリズムを適用する信号分離装置とを備え、
前記信号分離装置は、
入力混信受信信号列に対して、設定した所定の時間間隔毎に分割した混信受信信号列を生成する信号分割部と、
分割した混信受信信号列を行とし、入力混信受信信号列内で出現する周波数を列とした第1の行列を生成し、各分割混信受信信号列内での周波数の出現数を、前記第1の行列における対応する列に代入する出現周波数算出部と、
前記第1の行列に対する共分散行列を算出する共分散算出部と、
前記共分散行列を固有値分解して、固有値及び固有ベクトルを得る固有値分解部と、
前記固有値分解によって得られる複数の大きな固有値に対応した固有ベクトルを評価値として算出する評価値算出部と、
前記評価値のそれぞれの列毎に、設定した値あるいは各要素の値に基づき評価値判定指標を算出する評価値判定指標算出部と、
前記評価値に対して、前記評価値判定指標を超える値を持つ行に対応する周波数を同一系の周波数として分離する系分離部とを含む
ことを特徴とする信号分離システム。 A receiving device for receiving radio waves from a plurality of terminals respectively belonging to a plurality of systems;
A signal separation device that applies a predetermined algorithm to the interference reception signal obtained from the reception device,
The signal separation device comprises:
A signal dividing unit that generates an interference reception signal sequence divided at predetermined time intervals for the input interference reception signal sequence;
A first matrix is generated in which the divided interference reception signal sequence is a row, and the frequency appearing in the input interference reception signal sequence is generated, and the number of appearances of the frequency in each division interference reception signal sequence is set to the first matrix . An appearance frequency calculation unit that substitutes the corresponding column in the matrix of
A covariance calculation unit for calculating a covariance matrix for the first matrix;
An eigenvalue decomposition unit for eigenvalue decomposition of the covariance matrix to obtain eigenvalues and eigenvectors;
An evaluation value calculation unit that calculates eigenvectors corresponding to a plurality of large eigenvalues obtained by the eigenvalue decomposition as evaluation values;
For each column of the evaluation values, an evaluation value determination index calculation unit that calculates an evaluation value determination index based on the set value or the value of each element;
A signal separation system comprising: a system separation unit that separates a frequency corresponding to a row having a value exceeding the evaluation value determination index with respect to the evaluation value as a frequency of the same system.
前記第1の行列に対して、前記所定の時間間隔ずれた時間帯の出現周波数を表す行列との差分である第2の行列を算出する差分算出部をさらに含み、
前記共分散算出部は、前記第1の行列の代わりに、前記第2の行列に対する共分散行列を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の信号分離システム。 The signal separation device comprises:
A difference calculating unit that calculates a second matrix that is a difference between the first matrix and a matrix that represents an appearance frequency of a time zone shifted by the predetermined time interval;
The signal separation system according to claim 1, wherein the covariance calculation unit calculates a covariance matrix for the second matrix instead of the first matrix.
解析対象信号が時間周期性をもって通信を行っている場合、前記系分離部により系毎に分離された受信信号列に対して自己相関処理を行い、その自己相関処理結果に対して、時刻周期性を位相成分に変換して位相の積み上げを行うことで周期を検出する処理であるPRI変換処理を行うことで、受信信号の周期を検出する周期検出部と、
前記周期検出部により検出した周期を用いて、検定を行う信号の受信時刻に対して、周期の整数倍位置に受信する信号を、同一端末からの信号としてグルーピングすることで、受信信号を系毎に分離し、更に端末毎に分離する端末分離部とをさらに含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の信号分離システム。 The signal separation device comprises:
When the signal to be analyzed communicates with time periodicity, autocorrelation processing is performed on the received signal sequence separated for each system by the system separation unit, and the time periodicity is obtained for the autocorrelation processing result. A period detection unit that detects a period of a received signal by performing a PRI conversion process, which is a process of detecting a period by converting the signal into a phase component and accumulating the phase;
By using the period detected by the period detection unit and grouping the signals received at integer multiples of the period with respect to the reception time of the signal to be verified, the received signals are grouped as signals from the same terminal. The signal separation system according to claim 1, further comprising: a terminal separation unit that separates each terminal into separate terminals.
前記信号分割部と並列に、前記入力混信受信信号列に対して自己相関処理を行い、その自己相関処理結果に対して、時刻周期性を位相成分に変換して位相の積み上げを行うことで周期を検出する処理であるPRI変換処理を行うことで、受信信号の周期を検出する周期検出部と、
前記系分離部により系毎に分離された受信信号列に対して、前記周期検出部により検出した周期を用いて、検定を行う信号の受信時刻に対して、周期の整数倍位置に受信する信号を、同一端末からの信号としてグルーピングすることで、受信信号を系毎に分離し、更に端末毎に分離する端末分離部とをさらに含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の信号分離システム。 The signal separation device comprises:
In parallel with the signal division unit, auto-correlation processing is performed on the input interference received signal sequence, and time auto-correlation processing results are converted into a phase component by converting time periodicity to a period. A period detection unit that detects a period of the received signal by performing a PRI conversion process that is a process of detecting
A signal received at an integer multiple of the period with respect to the reception time of the signal to be tested, using the period detected by the period detection unit for the received signal sequence separated for each system by the system separation unit 3. The signal separation system according to claim 1, further comprising: a terminal separation unit that separates reception signals for each system by grouping signals as signals from the same terminal, and further separates the received signals for each terminal. .
ことを特徴とする請求項4記載の信号分離システム。 The signal separation system according to claim 4, wherein the signal dividing unit sets the predetermined time interval to a period detected by the period detecting unit instead of setting the predetermined time interval.
前記行列に対する共分散行列を算出する共分散算出部と、
前記共分散行列を固有値分解して、固有値及び固有ベクトルを得る固有値分解部と、
前記固有値分解によって得られる複数の大きな固有値に対応した固有ベクトルを評価値として算出する評価値算出部と、
前記評価値のそれぞれの列毎に、設定した値あるいは各要素の値に基づき評価値判定指標を算出する評価値判定指標算出部と、
前記評価値に対して、前記評価値判定指標を超える値を持つ行に対応する周波数を同一系の周波数として分離する系分離部と
を備えたことを特徴とする信号分離装置。 Refers to the frequency of the received signal included in each of the plurality of terminals, calculates the statistic of the frequency used in each terminal, and uses each of the plurality of terminals as a row, and the frequency appearing in the input interference received signal sequence And a matrix for generating the appearance frequency for each terminal that substitutes the calculated statistics of the frequency used in each terminal for the elements of the matrix,
A covariance calculator that calculates a covariance matrix for the matrix;
An eigenvalue decomposition unit for eigenvalue decomposition of the covariance matrix to obtain eigenvalues and eigenvectors;
An evaluation value calculation unit that calculates eigenvectors corresponding to a plurality of large eigenvalues obtained by the eigenvalue decomposition as evaluation values;
For each column of the evaluation values, an evaluation value determination index calculation unit that calculates an evaluation value determination index based on the set value or the value of each element;
A signal separation device comprising: a system separation unit that separates a frequency corresponding to a row having a value exceeding the evaluation value determination index from the evaluation value as a frequency of the same system.
前記周期検出部により検出した周期を用いて、検定を行う信号の受信時刻に対して、周期の整数倍位置に受信した信号を、同一端末からの信号としてグルーピングすることで、受信信号を端末毎に分離する端末分離部とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項6記載の信号分離装置。 PRI conversion, which is a process for detecting a cycle by performing autocorrelation processing on the input interference received signal sequence and converting the time periodicity into a phase component and accumulating the phase of the autocorrelation processing result By performing processing, a period detector that detects the period of the received signal;
By using the period detected by the period detection unit and grouping the signals received at integer multiples of the period with respect to the reception time of the signal to be verified, the received signals are grouped as signals from the same terminal. The signal separation device according to claim 6, further comprising: a terminal separation unit that separates the signal into a terminal.
ことを特徴とする請求項6又は7記載の信号分離装置。 When a combination in which one terminal belongs to two systems occurs with respect to the result of separating received signals for each system by the system separating unit, the terminal is divided into a plurality of systems based on the appearance frequency information for each system. The signal separation device according to claim 6, further comprising a system re-separation determination unit that re-separates the signal.
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