JP5958453B2 - Radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program - Google Patents
Radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program Download PDFInfo
- Publication number
- JP5958453B2 JP5958453B2 JP2013249988A JP2013249988A JP5958453B2 JP 5958453 B2 JP5958453 B2 JP 5958453B2 JP 2013249988 A JP2013249988 A JP 2013249988A JP 2013249988 A JP2013249988 A JP 2013249988A JP 5958453 B2 JP5958453 B2 JP 5958453B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radio station
- teacher data
- waveform
- radio
- feature vector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、無線局識別装置、無線局識別方法および無線局識別プログラムに関し、特に、高速かつ高精度に無線局を識別することを可能にする無線局識別装置、無線局識別方法および無線局識別プログラムに関する。 The present invention relates to a radio station identification device, a radio station identification method, and a radio station identification program, and more particularly to a radio station identification device, a radio station identification method, and a radio station identification that enable radio stations to be identified at high speed and with high accuracy. Regarding the program.
無線局を識別する無線局識別装置において、通常、無線局からの無線信号を受信し、該無線信号の特徴波形ベクトルを検出する都度、あらかじめデータベース化して保持している識別対象の全ての教師データ(無線局を特定することができる波形ベクトル)と類似度計算を行い、類似度が高い教師データを識別結果として出力する。そのため、対象の教師データの数だけ類似度計算を繰り返すことが必要であり、識別結果を短時間に出力するためには、類似計算を行う対象の教師データ数をあらかじめ絞り込んでおくことが重要になる。 In a radio station identification device for identifying a radio station, every time a radio signal from a radio station is normally received and a feature waveform vector of the radio signal is detected, all teacher data to be identified that are stored in advance in a database Similarity calculation is performed with (waveform vector that can specify a radio station), and teacher data with high similarity is output as an identification result. Therefore, it is necessary to repeat the similarity calculation as many times as the number of target teacher data. In order to output the identification result in a short time, it is important to narrow down the number of target teacher data to be subjected to similarity calculation in advance. Become.
しかし、インデックスに用いるパラメータや絞り込む細かさに依存して、無線局の見逃しなどが起こり、識別精度の悪化を招くおそれがあるため、識別精度を悪化させずに、教師データ数を細かく絞り込むことができるパラメータの選定が課題になっていた。 However, depending on the parameters used for the index and the fineness to narrow down, radio stations may be missed, and the identification accuracy may deteriorate, so the number of teacher data can be narrowed down finely without degrading the identification accuracy. The selection of possible parameters has been an issue.
このため、例えば、特許文献1の特許第4760967号公報「無線局識別装置、無線局識別方法、無線局識別プログラム」においては、未知の無線局における特徴ベクトル波形と、データベースに登録された既知の無線局における特徴ベクトル波形(教師データ)との類似度算出において、受信周波数および測定時刻をインデックスとして用いて、前記データベースから識別対象の教師データを絞り込み、該識別対象の教師データについて類似度を算出することによって、識別精度の向上や識別処理の迅速化を図ることを可能にする技術を提案している。
For this reason, for example, in Japanese Patent No. 4760967 of "
しかしながら、前記特許文献1のように、測定時刻による絞り込みを行う場合、無線局の経年劣化の影響を除くために、識別対象を過去数年以内の教師データに限定するといった利用は可能になるものの、きめ細かな詳細な絞り込みを行うことは困難であるという問題があった。
However, when narrowing down according to the measurement time as in
また、受信周波数による絞り込みについては、同じ無線局であっても、複数の周波数チャネルを選択することができることから、絞り込む受信周波数を細かく設定していくと、異なるチャネルで出現した無線局を見逃してしまうなど、受信周波数だけを用いる絞り込みには限界があるという問題があった。 Also, with regard to narrowing down by reception frequency, multiple frequency channels can be selected even for the same radio station, so if you finely set the reception frequency to narrow down, you will miss radio stations that appeared in different channels. There is a problem that there is a limit to narrowing down using only the reception frequency.
(本発明の目的)
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、きめ細かな教師データの絞り込みを可能にし、高速かつ高精度な無線局の識別を可能にする無線局識別装置、無線局識別方法および無線局識別プログラムを提供することを、その目的としている。
(Object of the present invention)
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and enables radio station identification apparatus and radio station that can fine-tune teacher data and identify radio stations at high speed and with high accuracy. An object of the present invention is to provide an identification method and a radio station identification program.
前述の課題を解決するため、本発明による無線局識別装置、無線局識別方法および無線局識別プログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。 In order to solve the above-described problems, a radio station identification device, a radio station identification method, and a radio station identification program according to the present invention mainly adopt the following characteristic configuration.
(1)本発明による無線局識別装置は、各無線局からの無線信号を変換して得られる信号の立ち上がり時または立ち下がり時における周波数変動波形が示す特徴ベクトル波形を教師データとしてあらかじめ登録したデータベース部を備えて無線局を識別する処理を行う無線局識別装置であって、受信した無線信号を発信している無線局を識別する際に、識別対象の無線局からの該無線信号の受信周波数と、該無線信号における前記特徴ベクトル波形から生成された絞り込みパラメータと、をインデックスに用いることにより、前記データベース部に登録されている前記教師データの中から、照合対象とする教師データを絞り込んで抽出し、識別対象の無線局から受信した無線信号の前記特徴ベクトル波形を、抽出した前記教師データと順次照合して、抽出した前記教師データとの波形類似度を算出した結果に基づいて、識別対象の無線局を同定することを特徴とする。 (1) A radio station identification device according to the present invention is a database in which a feature vector waveform indicated by a frequency variation waveform at the time of rising or falling of a signal obtained by converting a radio signal from each radio station is registered in advance as teacher data. A radio station identification device that performs processing for identifying a radio station and includes a reception unit for identifying a radio station that is transmitting a received radio signal when receiving the radio signal from the radio station to be identified And the refinement parameter generated from the feature vector waveform in the wireless signal is used as an index, and the teacher data to be collated is refined and extracted from the teacher data registered in the database unit The feature vector waveform of the radio signal received from the radio station to be identified is sequentially compared with the extracted teacher data. To, based on the extracted result of calculating the waveform similarity between the teacher data, and identifying the radio station to be identified.
(2)本発明による無線局識別方法は、各無線局からの無線信号を変換して得られる信号の立ち上がり時または立ち下がり時における周波数変動波形が示す特徴ベクトル波形を教師データとしてあらかじめ登録したデータベース部を用いて無線局を識別する処理を行う無線局識別方法であって、受信した無線信号を発信している無線局を識別する際に、識別対象の無線局からの該無線信号の受信周波数と、該無線信号における前記特徴ベクトル波形から生成された絞り込みパラメータと、をインデックスに用いることにより、前記データベース部に登録されている前記教師データの中から、照合対象とする教師データを絞り込んで抽出し、識別対象の無線局から受信した無線信号の前記特徴ベクトル波形を、抽出した前記教師データと順次照合して、抽出した前記教師データとの波形類似度を算出した結果に基づいて、識別対象の無線局を同定することを特徴とする。 (2) The radio station identification method according to the present invention is a database in which a feature vector waveform indicated by a frequency fluctuation waveform at the time of rising or falling of a signal obtained by converting a radio signal from each radio station is registered in advance as teacher data. A radio station identification method for performing a process of identifying a radio station using a unit, wherein when a radio station transmitting a received radio signal is identified, the reception frequency of the radio signal from the radio station to be identified And the refinement parameter generated from the feature vector waveform in the wireless signal is used as an index, and the teacher data to be collated is refined and extracted from the teacher data registered in the database unit The feature vector waveform of the radio signal received from the radio station to be identified is sequentially compared with the extracted teacher data. To, based on the extracted result of calculating the waveform similarity between the teacher data, and identifying the radio station to be identified.
(3)本発明による無線局識別プログラムは、前記(2)に記載の無線局識別方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする。 (3) A radio station identification program according to the present invention is characterized in that the radio station identification method described in (2) is implemented as a program executable by a computer.
本発明の無線局識別装置、無線局識別方法および無線局識別プログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。 According to the radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program of the present invention, the following effects can be obtained.
第1の効果は、受信周波数と絞り込みパラメータとのインデックスを用いることにより、データベース部の教師データの中から、無線局が出力する無線信号(特徴ベクトル波形)との類似度を算出するための識別対象の教師データを絞り込むことができることである。而して、データベース部に大量の教師データが登録されている場合であっても、無線局の識別処理を短時間にかつ高い精度で実施することができる。 The first effect is to use the index of the reception frequency and the narrowing-down parameter to identify the degree of similarity with the radio signal (feature vector waveform) output from the radio station from the teacher data in the database unit. That is, the target teacher data can be narrowed down. Thus, even when a large amount of teacher data is registered in the database unit, the wireless station identification process can be performed in a short time and with high accuracy.
第2の効果は、受信周波数と絞り込みパラメータとのインデックスを用いることにより、識別対象の教師データを絞り込むことによって、無線局が出力する無線信号(特徴ベクトル波形)との類似度を算出するための処理時間が短縮され、さらには、算出処理にかかる負荷を軽減することができることである。而して、無線局の同定処理に安価なコンピュータを利用することができ、安価な無線局識別装置を実現することができる。 The second effect is to calculate the similarity to the radio signal (feature vector waveform) output by the radio station by narrowing down the teacher data to be identified by using the index of the reception frequency and the narrowing parameter. The processing time is shortened, and furthermore, the load on the calculation process can be reduced. Thus, an inexpensive computer can be used for wireless station identification processing, and an inexpensive wireless station identification device can be realized.
以下、本発明による無線局識別装置、無線局識別方法および無線局識別プログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による無線局識別装置および無線局識別方について説明するが、かかる無線局識別方法をコンピュータにより実行可能な無線局識別プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、無線局識別プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。また、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。 Preferred embodiments of a radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, the radio station identification apparatus and radio station identification method according to the present invention will be described. However, the radio station identification method may be implemented as a radio station identification program that can be executed by a computer. Alternatively, it goes without saying that the wireless station identification program may be recorded on a computer-readable recording medium. In addition, it is needless to say that the drawing reference numerals attached to the following drawings are added for convenience to the respective elements as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiments. Yes.
(本発明の特徴)
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、無線局から受信した無線信号を変換して得られる信号の信号立ち上がり時(OFF→ON切り替えの瞬間)または信号立ち下がり時(ON→OFF切り替えの瞬間)における周波数変動波形(以下、特徴ベクトル波形と称する)を特徴として登録したデータベース部を備えて無線局を識別する処理を行う無線局識別装置において、前記特徴ベクトル波形に応じて教師データの絞り込みを行うことによって、データベース部に大量データが登録されている場合であっても、短時間に、かつ、正確に、無線局の識別結果を出力することを可能にすることを主要な特徴としている。
(Features of the present invention)
Prior to the description of the embodiments of the present invention, an outline of the features of the present invention will be described first. The present invention relates to a frequency fluctuation waveform (hereinafter, referred to as “OFF → ON switching instant”) or a signal falling edge (ON → OFF switching instant) of a signal obtained by converting a radio signal received from a radio station. In a wireless station identification apparatus that includes a database unit registered as a feature (referred to as a feature vector waveform) and performs a process of identifying a wireless station, by narrowing down teacher data according to the feature vector waveform, Even when data is registered, the main feature is that the identification result of the wireless station can be output accurately in a short time.
より具体的には、本発明は、無線局から受信した無線信号の受信周波数と、該無線信号に関する特徴ベクトル波形から算出される波形平均エネルギーや波形平均包絡線などの絞り込みパラメータとを、データベース部の検索用のインデックスに用いることによって、データベース部から識別対象の教師データをより詳細に絞り込み、識別対象の教師データについてのみ類似度計算を行うことを可能にし、而して、データベース部に大量の教師データが登録されている場合であっても、無線局の識別結果を、迅速かつ高精度に出力することを可能にしている。 More specifically, the present invention relates to a database unit that includes a reception frequency of a radio signal received from a radio station, and a narrowing parameter such as a waveform average energy and a waveform average envelope calculated from a feature vector waveform related to the radio signal. It is possible to narrow down the identification target teacher data from the database part in more detail, and to calculate the similarity only for the identification target teacher data. Even when the teacher data is registered, the identification result of the wireless station can be output quickly and with high accuracy.
(実施形態の構成例)
次に、本発明による無線局識別装置の構成例について図1を参照しながら詳細に説明する。ここで、図1は、本発明による無線局識別装置の内部構成の一例を示すブロック構成図である。本発明の一例として図1に示す無線局識別装置1は、アンテナ2、受信機3、A/D変換器4、特徴ベクトル波形抽出部5、絞り込みパラメータ算出部6、特徴データ生成部7、無線局同定処理部8、データベース部9、教師データ生成部10を少なくとも含んで構成される。
(Configuration example of embodiment)
Next, a configuration example of the radio station identification device according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the radio station identification apparatus according to the present invention. As an example of the present invention, a radio
アンテナ2は、無線局から送信されてくるあらかじめ設定された特定の周波数の信号を受信信号として取得する部位である。受信機3は、アンテナ2により取得された受信信号の受信周波数を検出するとともに、当該受信信号の受信周波数を中間周波数信号に変換して、変換した中間周波数信号をA/D変換器4および特徴データ生成部7に対して送信する部位である。A/D変換器4は、受信機3から受け取った中間周波数信号を、デジタル信号であるデジタル複素包絡信号に変換し、変換したデジタル複素包絡信号を特徴ベクトル波形抽出部5に対して送信する部位である。
The
特徴ベクトル波形抽出部5は、A/D変換器4から受け取ったデジタル複素包絡信号を解析するとともに、当該デジタル複素包絡信号の立ち上がり時(つまり、OFF状態からON状態に切替えられるタイミング)または立ち下がり時(つまり、ON状態からOFF状態に切替えられるタイミング)における周波数の変動波形を特徴ベクトル波形として抽出し、抽出した特徴ベクトル波形を絞り込みパラメータ算出部6および特徴データ生成部7に対して送信する部位である。なお、特徴ベクトル波形については、周波数変動が収束する中心周波数を0Hzにオフセット補正した波形とする。
The feature vector
絞り込みパラメータ算出部6は、特徴ベクトル波形抽出部5から受け取った特徴ベクトル波形を解析して絞り込みパラメータを算出し、算出した絞り込みパラメータを特徴データ生成部7に送信する部位である。図2は、特徴ベクトル波形抽出部5において抽出された特徴ベクトル波形の一例を示す波形図であり、横軸が時間、縦軸が周波数である。図2に示すように、特徴ベクトル波形11を時間軸上でm区間(m:正整数)に分割し、第i番目(1≦i≦m)の区間における周波数の値をf_iとすると、各区間における特徴ベクトル波形11の周波数として、f_1、f_2、f_3、…、f_mの周波数が取得される。
The refinement
ここで、絞り込みパラメータとして、例えば、波形平均エネルギーや波形平均包絡線などを用いることが可能である。波形平均エネルギーは次の式1によって与えられる。すなわち、波形平均エネルギーは、特徴ベクトル波形11を時間軸上でm区間(m:正整数)に分割した各区間における周波数の2乗値を算出し、該2乗値をm区間分で平均した値で与えられる。
Here, for example, a waveform average energy or a waveform average envelope can be used as the narrowing parameter. The waveform average energy is given by
一方、波形平均包絡線は次の式2によって与えられる。なお、式2においては第i番目の区間における周波数の2乗値の包絡線の値をA_iと表示している。式2に示すように、波形平均包絡線は、特徴ベクトル波形11を時間軸上でm区間(m:正整数)に分割した各区間における周波数の2乗値の包絡線をm区間分で平均した値として与えられる。
On the other hand, the waveform average envelope is given by the
特徴データ生成部7は、受信機3から受け取った中間周波数信号に示される周波数を、特徴ベクトル波形抽出部5から受け取った特徴ベクトル波形の受信周波数として、当該特徴ベクトル波形の受信周波数と、絞り込みパラメータ算出部6から受け取った絞り込みパラメータとを当該特徴ベクトル波形と組み合わせた特徴データを生成して、無線局同定処理部8および教師データ生成部10に送信する部位である。ここで、前記特徴データは、前述のように、受信周波数、絞り込みパラメータおよび特徴ベクトル波形を含む信号データを意味している。このため、無線局同定処理部8は、前記特徴データを受け取った際に、受信周波数および絞り込みパラメータをキーとして、データベース部9に記憶された教師データの識別対象(範囲)を限定することができる。而して、無線局の識別処理を迅速化することができ、さらには、無線局の識別精度を向上させることができる。
The feature data generation unit 7 uses the frequency indicated by the intermediate frequency signal received from the
無線局同定処理部8は、特徴データ生成部7から特徴データを受け取ると、該特徴データに含まれる受信周波数と絞り込みパラメータ例えば波形平均エネルギーとを、キーとして、データベース部9に送信し、データベース部9から、該キーに該当する類似度算出対象の教師データを、前記特徴データに含まれる特徴ベクトル波形との照合を行うべきデータとして受け取る。そして、特徴データ生成部7から受け取った特徴データに含まれる特徴ベクトル波形とデータベース部9から受け取った教師データの教師ベクトル波形との照合結果として得られる波形類似度から、無線局を同定し、同定した結果を出力する。
Upon receiving the feature data from the feature data generation unit 7, the radio station
データベース部9は、教師データ生成部10から受け取った教師データを登録する。教師データは、受信周波数、絞り込みパラメータをインデックスにして、教師データ生成部10から受け取った教師ベクトル波形をデータベース化して格納する。図3は、データベース部9に格納される教師データのデータ構造の一例を示す説明図である。すなわち、図3に示すように、データベース部9に格納される教師データは、受信周波数21、絞り込みパラメータ22、教師ベクトル波形23からなるツリー構造により構成されており、或る受信周波数21のインデックスf_kに含まれる教師データを、絞り込みパラメータ22の大きさ(例えばE_1、E_2、E_3の3つ)で区分して、その配下に、該当する教師ベクトル波形23を教師データとして格納している。
The database unit 9 registers the teacher data received from the teacher data generation unit 10. The teacher data is stored as a database of teacher vector waveforms received from the teacher data generation unit 10 using the reception frequency and the narrowing parameters as indexes. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the data structure of the teacher data stored in the database unit 9. That is, as shown in FIG. 3, the teacher data stored in the database unit 9 has a tree structure including a
データベース部9は、無線局同定処理部8から特徴データの受信周波数と絞り込みパラメータとを受け取ると、受け取った受信周波数と絞り込みパラメータとをキーにしてツリー構造のインデックスを検索し、データベースとして保存されている教師データの中から、該当する教師データ(教師ベクトル波形)のみを識別対象として抽出して、無線局同定処理部8に送信する。なお、前述のように、インデックスの区分を絞り込みパラメータごとにあらかじめ決めておく方法の他に、未知の無線局における特徴ベクトル波形の絞り込みパラメータの±X(X:任意の実数)の範囲内に含まれる教師データ(教師ベクトル波形)を検索して、検索した結果を識別対象として抽出する方法も可能である。ここで、Xを、定数として与えることや、絞り込みパラメータの関数などの変数として与えることが可能である。
When the database unit 9 receives the reception frequency and the refinement parameter of the feature data from the radio station
教師データ生成部10は、特徴データ生成部7から特徴データを受け取った際に、外部(例えば無線局識別装置1のオペレータである測定者)から登録指示を受け取った場合などに、該当する無線局ごとにあらかじめ蓄積されている複数の特徴データを加工することによって、教師データを生成する。教師データの生成については、蓄積された複数の特徴データの特徴ベクトル波形同士を平均化する処理を行うことにより教師ベクトル波形を教師データとして生成するものであり、生成した教師データはデータベース部9に送信される。かくのごとく、或る無線局からの無線信号に関して蓄積された複数の特徴データの特徴ベクトル波形同士を平均化する処理を施すことにより、教師データにおけるS/N比を改善することができる。 When the teacher data generation unit 10 receives the feature data from the feature data generation unit 7, the teacher data generation unit 10 receives a registration instruction from the outside (for example, a measurer who is an operator of the radio station identification device 1). Teacher data is generated by processing a plurality of feature data accumulated in advance for each. With respect to generation of teacher data, a teacher vector waveform is generated as teacher data by performing a process of averaging feature vector waveforms of a plurality of accumulated feature data, and the generated teacher data is stored in the database unit 9. Sent. As described above, the S / N ratio in the teacher data can be improved by performing a process of averaging feature vector waveforms of a plurality of feature data accumulated with respect to a radio signal from a certain radio station.
(実施形態の動作の説明)
次に、図1に示した無線局識別装置1の動作についてその一例を詳細に説明する。まず、受信機3が、アンテナ2を介して無線局からの無線信号を受信すると、受信した該無線信号の受信周波数を検出し、該無線信号を変換した中間周波数信号とともにA/D変換器4と特徴データ生成部7とに送信する。A/D変換器4は、受信機3から受信した該中間周波数信号をデジタル信号に変換して、特徴ベクトル波形抽出部5に送信する。
(Description of operation of embodiment)
Next, an example of the operation of the wireless
次いで、特徴ベクトル波形抽出部5は、A/D変換器4から受け取ったデジタル信号を解析して、当該デジタル信号の立ち上がり時(OFF→ON切り替えの瞬間)または立ち下がり時(ON→OFF切り替えの瞬間)における周波数変動波形を、前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出して、絞り込みパラメータ算出部6と特徴データ生成部7とに送信する。絞り込みパラメータ算出部6は、受け取った特徴ベクトル波形の絞り込みパラメータ例えば波形平均エネルギーを算出して、特徴ベクトル波形とともに特徴データ生成部7に送信する。
Next, the feature vector
特徴データ生成部7は、受信機3から受け取った受信周波数と絞り込みパラメータ算出部6から受け取った絞り込みパラメータとを、特徴ベクトル波形抽出部5から受け取った特徴ベクトル波形と組み合わせて特徴データを生成して、無線局同定処理部8と教師データ生成部10とに送信する。
The feature data generation unit 7 generates feature data by combining the reception frequency received from the
次に、無線局同定処理部8は、特徴データに含まれる受信周波数と絞り込みパラメータ例えば波形平均エネルギーとをキーにして、データベース部9をインデックス検索し、該当する教師データを識別対象の教師データとして抽出する。図4に、或る受信周波数と絞り込みパラメータとにおけるデータベース部9の教師データの登録例を示している。図4に示す例においては、或る受信周波数21のインデックスf_kに対して、絞り込みパラメータ22の大きさが小さい順にE_1、E_2、E_3のインデックスを付けた場合の教師ベクトル波形23を教師データとして登録している。ここで、図4に例示するように、絞り込みパラメータ22の大きさは、教師ベクトル波形23の周波数変動の度合に対応していることが分かる。
Next, the radio station
そして、無線局同定処理部8は、特徴データ生成部7から受け取った特徴データに含まれる特徴ベクトル波形と、データベース部9から受信周波数と絞り込みパラメータとをキーとしてインデックスすることにより絞り込まれて抽出された教師ベクトル波形と、を順次照合して、両者の波形類似度を算出し、該波形類似度に基づいて、特徴データに含まれる受信周波数の無線信号を発信している無線局を同定し、同定した結果を無線局識別結果として出力する。
The radio station
なお、複数の無線局について、受信周波数と絞り込みパラメータとのインデックスによる効果をシミュレーションによって評価した結果、データベース部9に登録されている全教師データに対して照合対象として抽出される教師データ数の割合を数十%程度にまで絞り込むことができることが分かった。また、シミュレーションにより、同一無線局の教師データを抽出できなかった割合すなわち無線局の見逃し率を評価した結果、該見逃し率を数%程度に抑えることができることが分かった。 In addition, as a result of evaluating the effect of the index of the reception frequency and the narrowing parameter by simulation for a plurality of radio stations, the ratio of the number of teacher data extracted as a comparison target with respect to all the teacher data registered in the database unit 9 It was found that can be narrowed down to several tens of percent. In addition, as a result of evaluating the rate at which teacher data of the same radio station could not be extracted, that is, the miss rate of radio stations, it was found that the miss rate could be suppressed to about several percent.
したがって、受信周波数のみならず、特徴ベクトル波形に関連する波形平均エネルギーや波形平均包絡線などからなる絞り込みパラメータをもインデックスに用いることによって、教師データの識別対象数を大幅に削減することができ、かつ、識別対象の無線局の見逃しの発生頻度を極めて少なく抑えることができるので、迅速にかつ高い識別精度で無線局の識別を実現することができることが分かった。つまり、絞り込みパラメータは、教師データの識別対象の絞り込みに効果的なインデックスであり、教師ベクトル波形の種類が増えれば増えるほど、絞り込みパラメータを用いたインデックスによる絞り込みの効果が大きくなる。 Therefore, by using not only the reception frequency but also the narrowing parameters including the waveform average energy and the waveform average envelope related to the feature vector waveform for the index, the number of identification targets of the teacher data can be greatly reduced. In addition, it has been found that since the frequency of missed radio stations to be identified can be suppressed to a very low level, radio station identification can be realized quickly and with high identification accuracy. That is, the narrowing-down parameter is an effective index for narrowing down the identification target of the teacher data. As the number of types of teacher vector waveforms increases, the narrowing-down effect by the index using the narrowing-down parameter increases.
なお、データベース部9から絞り込まれて抽出された教師データを、ハードディスク上ではなく、メモリ上に設定することにすれば、ハードディスクとの間のI/O動作を減らすことが可能になり、無線局の識別をさらに高速化することも可能になる。 If the teacher data narrowed down and extracted from the database unit 9 is set on the memory instead of the hard disk, the I / O operation with the hard disk can be reduced, and the wireless station It is also possible to further speed up the identification.
(実施形態の効果の説明)
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下のような効果が得られる。
(Explanation of effect of embodiment)
As described in detail above, the following effects are obtained in the present embodiment.
第1の効果は、受信周波数と絞り込みパラメータとのインデックスを用いることにより、データベース部9の教師データの中から、無線局が出力する無線信号(特徴ベクトル波形)との類似度を照合するための照合対象の教師データを絞り込むことができることである。而して、データベース部9に大量の教師データが登録されている場合であっても、無線局の識別処理を短時間にかつ高い精度で実施することができる。 The first effect is to collate the similarity with the radio signal (feature vector waveform) output from the radio station from the teacher data in the database unit 9 by using the index of the reception frequency and the narrowing-down parameter. It is possible to narrow down the teacher data to be collated. Thus, even when a large amount of teacher data is registered in the database unit 9, the wireless station identification process can be performed in a short time and with high accuracy.
第2の効果は、受信周波数と絞り込みパラメータとのインデックスを用いることにより、照合対象の教師データを絞り込むことによって、無線局が出力する無線信号(特徴ベクトル波形)との類似度を照合するための処理時間が短縮され、さらには、照合処理にかかる負荷を軽減することができることである。而して、無線局の同定処理に安価なコンピュータを利用することができ、安価な無線局識別装置を実現することができる。 The second effect is to collate the similarity with the radio signal (feature vector waveform) output by the radio station by narrowing down the teacher data to be collated by using the index of the reception frequency and the narrowing parameter. The processing time is shortened, and furthermore, the load on the collation process can be reduced. Thus, an inexpensive computer can be used for wireless station identification processing, and an inexpensive wireless station identification device can be realized.
本発明によれば、不法無線局などから発射される電波を自動監視するための電波監視装置といった用途に好適に適用することができる。 The present invention can be suitably applied to uses such as a radio wave monitoring device for automatically monitoring radio waves emitted from illegal radio stations and the like.
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。 The configuration of the preferred embodiment of the present invention has been described above. However, it should be noted that such embodiments are merely examples of the present invention and do not limit the present invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.
1 無線局識別装置
2 アンテナ
3 受信機
4 A/D変換器
5 特徴ベクトル波形抽出部
6 絞り込みパラメータ算出部
7 特徴データ生成部
8 無線局同定処理部
9 データベース部
10 教師データ生成部
11 特徴ベクトル波形
21 受信周波数
22 絞り込みパラメータ
23 教師ベクトル波形
DESCRIPTION OF
Claims (8)
受信した無線信号を発信している無線局を識別する際に、識別対象の無線局からの該無線信号の受信周波数と、該無線信号における前記特徴ベクトル波形から生成された絞り込みパラメータと、をインデックスに用いることにより、前記データベース部に登録されている前記教師データの中から、照合対象とする教師データを絞り込んで抽出し、
識別対象の無線局から受信した無線信号の前記特徴ベクトル波形を、抽出した前記教師データと順次照合して、抽出した前記教師データとの波形類似度を算出した結果に基づいて、識別対象の無線局を同定し、
前記絞り込みパラメータによりインデックスして前記データベース部から照合対象とする前記教師データを抽出する際に、前記データベース部のインデックスの区分を、前記絞り込みパラメータの±X(X:任意の実数)の範囲内に含まれる教師データを検索対象とするものとして設定し、
前記絞り込みパラメータの大きさは、前記教師データに対応する教師ベクトル波形の周波数変動の度合に対応している
ことを特徴とする無線局識別装置。 A process of identifying a radio station is performed by including a database unit in which a feature vector waveform indicated by a frequency variation waveform at the time of rising or falling of a signal obtained by converting a radio signal from each radio station is registered as teacher data. A wireless station identification device,
When identifying a radio station that is transmitting a received radio signal, an index is given to the reception frequency of the radio signal from the radio station to be identified and the narrowing parameter generated from the feature vector waveform in the radio signal. By using, the teacher data to be collated is extracted from the teacher data registered in the database unit,
Based on the result of calculating the waveform similarity with the extracted teacher data by sequentially collating the feature vector waveform of the radio signal received from the identification target radio station with the extracted teacher data. Identify the station,
When indexing with the refinement parameter and extracting the teacher data to be collated from the database part, the index division of the database part is within a range of ± X (X: any real number) of the refinement parameter. Set the included teacher data as the search target ,
The size of the narrowing-down parameter corresponds to the degree of frequency fluctuation of the teacher vector waveform corresponding to the teacher data .
前記絞り込みパラメータの大きさは、前記教師データに対応する教師ベクトル波形の周波数変動の度合に対応している
ことを特徴とする無線局識別方法。 Performs processing for identifying a radio station using a database unit in which a feature vector waveform indicated by a frequency variation waveform at the time of rising or falling of a signal obtained by converting a radio signal from each radio station is registered as teacher data A radio station identification method for generating a radio station transmitting a received radio signal from a reception frequency of the radio signal from a radio station to be identified and the feature vector waveform in the radio signal By using the refined parameter as an index, a radio signal received from an identification target radio station by extracting and extracting teacher data to be collated from the teacher data registered in the database unit The feature vector waveform is sequentially compared with the extracted teacher data, and the waveform with the extracted teacher data is Based on the result of calculating the similarity, when the identification target radio station is identified and indexed by the refinement parameter and the teacher data to be verified is extracted from the database unit, the index classification of the database unit Is set to search for teacher data included in a range of ± X (X: any real number) of the narrowing parameters ,
The size of the narrowing-down parameter corresponds to the degree of frequency variation of the teacher vector waveform corresponding to the teacher data .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013249988A JP5958453B2 (en) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013249988A JP5958453B2 (en) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015109489A JP2015109489A (en) | 2015-06-11 |
JP5958453B2 true JP5958453B2 (en) | 2016-08-02 |
Family
ID=53439567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013249988A Active JP5958453B2 (en) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5958453B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105554703B (en) * | 2015-12-16 | 2019-02-01 | 山东大学 | A kind of network integration processing unit and its working method for finding pirate radio position using electronic map |
CN109803305B (en) * | 2019-01-17 | 2022-11-01 | 江苏保旺达软件技术有限公司 | Remote monitoring method and system for radio station |
WO2022091238A1 (en) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 日本電気株式会社 | Processing device, monitoring system, processing method, and recording medium |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06295313A (en) * | 1993-04-07 | 1994-10-21 | Omron Corp | Data retrieving device for retrieving file with index |
JP4877114B2 (en) * | 2007-07-13 | 2012-02-15 | ヤマハ株式会社 | Voice processing apparatus and program |
JP4760967B2 (en) * | 2009-08-21 | 2011-08-31 | 日本電気株式会社 | Radio station identification device, radio station identification method, radio station identification program |
JP5121917B2 (en) * | 2010-12-21 | 2013-01-16 | ヤフー株式会社 | Image search apparatus, image search method and program |
JP2013140494A (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Kddi Corp | Retrieval device for retrieving high dimensional feature vector and program |
-
2013
- 2013-12-03 JP JP2013249988A patent/JP5958453B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015109489A (en) | 2015-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10158437B2 (en) | Wireless analysis apparatus and wireless analysis method | |
AlHajri et al. | Classification of indoor environments for IoT applications: A machine learning approach | |
US9747308B2 (en) | Method and apparatus for searching an image, and computer-readable recording medium for executing the method | |
US20140169194A1 (en) | Method, System and Program Product for Detecting Wireless Interferers | |
JP5958453B2 (en) | Radio station identification device, radio station identification method, and radio station identification program | |
CN104305991B (en) | The method of detection noise and equipment from electrocardiosignal | |
CN109212491A (en) | A kind of Emitter Recognition based on radar signal fingerprint characteristic | |
US20150229499A1 (en) | Spectrum sensing method and spectrum sensing device | |
CN102780534A (en) | Universal electromagnetic signal automatic searching method | |
JP2007206037A (en) | Signal measuring/analyzing apparatus | |
Montoliu et al. | Magnetic field based Indoor positioning using the Bag of Words paradigm | |
CN108120875A (en) | A kind of echo signal wide band detection method based on fast frequency spectrum template matches | |
Fang et al. | Compensating for orientation mismatch in robust Wi-Fi localization using histogram equalization | |
JP2007201834A (en) | Radio wave surveillance device, method and program | |
CN111245821B (en) | Radiation source identification method and device and radiation source identification model creation method and device | |
RU2015141553A (en) | System and method for detecting phishing scenarios | |
Li et al. | Research on lightning electromagnetic fields associated with first and subsequent return strokes based on Laplace wavelet | |
JP2016017793A (en) | Wireless positioning device, wireless positioning method, wireless positioning system, and computer program | |
SG11201900254RA (en) | Information retrieval precision evaluation method, system and device and computer-readable storage medium | |
CN103823753A (en) | Webpage sampling method oriented at barrier-free webpage content detection | |
KR101589185B1 (en) | A method improving performance of side channel attack using average method of intermediate value | |
JP5282914B2 (en) | Radio identification device | |
Yang et al. | Sparsity aware dynamic gesture classification using dual-band radar | |
Elbakly et al. | A calibration-free RF localization system | |
JP5933346B2 (en) | Oscillator identification apparatus and oscillator identification method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150414 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150611 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160323 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20160331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160524 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160606 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5958453 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |