JP6176992B2 - Direction finding device and direction finding method - Google Patents

Direction finding device and direction finding method Download PDF

Info

Publication number
JP6176992B2
JP6176992B2 JP2013096266A JP2013096266A JP6176992B2 JP 6176992 B2 JP6176992 B2 JP 6176992B2 JP 2013096266 A JP2013096266 A JP 2013096266A JP 2013096266 A JP2013096266 A JP 2013096266A JP 6176992 B2 JP6176992 B2 JP 6176992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vector
elements
signal restoration
sparse vector
sparse
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
Application number
JP2013096266A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014219207A (en
Inventor
網嶋　武
武 網嶋
平田　和史
和史 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2013096266A priority Critical patent/JP6176992B2/en
Publication of JP2014219207A publication Critical patent/JP2014219207A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6176992B2 publication Critical patent/JP6176992B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)

Description

この発明は、入射信号の入射方向を探知する方向探知装置及び方向探知方法に関するものである。   The present invention relates to a direction detecting device and a direction detecting method for detecting the incident direction of an incident signal.

以下の非特許文献１には、ＣｏＳａＭＰ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｐｕｒｓｕｉｔ）と呼ばれる方向探知装置が開示されている。
以下、この方向探知装置の処理内容を説明するが、説明の簡単化のため、サンプル数は１スナップショットであるものとする。
複数のスナップショットに拡張する場合には、以下の非特許文献２に開示されている方法を適用すればよい。 The following Non-Patent Document 1 discloses a direction detection device called CoSaMP (Compressive Sampling Matching Pursuit).
In the following, the processing contents of this direction detection device will be described. For simplicity of explanation, the number of samples is assumed to be one snapshot.
When expanding to a plurality of snapshots, the method disclosed in Non-Patent Document 2 below may be applied.

図８は非特許文献１に開示されている方向探知装置による方向探知の概要を示す説明図であり、図９は非特許文献１に開示されている方向探知装置を示す構成図である。
図８及び図９の例では、入射信号の信号数がＪであるとき、複数の入射信号ｓｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）が入射方向θｊから入射される場合を想定している。θｊは第ｊ番目の入射信号ｓｊの入射方向である。
また、図８及び図９の例では、センサアレーを構成しているＩ個（Ｉ＞Ｊ）のセンサの全部又は一部が入射信号を受信する。
Ｉ個のセンサの受信信号ｙｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）が観測値として、方向探知装置に与えられる。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of direction detection by the direction detection device disclosed in Non-Patent Document 1, and FIG. 9 is a configuration diagram showing the direction detection device disclosed in Non-Patent Document 1.
8 and 9, it is assumed that when the number of incident signals is J, a plurality of incident signals s j (j = 1,..., J) are incident from the incident direction θ j. ing. θ j is the incident direction of the j-th incident signal s j .
In the example of FIGS. 8 and 9, all or a part of the I (I> J) sensors constituting the sensor array receive the incident signal.
Reception signals y i (i = 1,..., I) of I sensors are given to the direction finding device as observation values.

方向探知装置では、下記の観測モデルを定義する。

Figure 0006176992
式（１）において、ＹはＩ個のセンサの受信信号ｙｉ（ｉ＝１，・・・，Ｉ）が格納されている観測ベクトルであり、下記の式（２）で与えられる。
Figure 0006176992
Ａは複数の探知方向のステアリングベクトルａ（θｊ）（ｊ＝１，・・・，Ｊ）が格納されている行列であり、下記の式（３）で与えられる。
Figure 0006176992
ステアリングベクトルａ（θｊ）は、入射方向θｊによって決まるセンサ間の位相差情報が格納されているベクトルであり、入射方向θｊ毎に固有である。
Ｓは複数の入射信号ｓｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）が格納されているベクトルであり、下記の式（４）で与えられる。
Figure 0006176992
In the direction finding device, the following observation model is defined.
Figure 0006176992
In Expression (1), Y is an observation vector in which reception signals y i (i = 1,..., I) of I sensors are stored, and is given by Expression (2) below.
Figure 0006176992
A is a matrix in which a plurality of steering vectors a (θ j ) (j = 1,..., J) in a plurality of detection directions are stored, and is given by the following equation (3).
Figure 0006176992
The steering vector a (θ j ) is a vector in which phase difference information between sensors determined by the incident direction θ j is stored, and is unique for each incident direction θ j .
S is a vector in which a plurality of incident signals s j (j = 1,..., J) are stored, and is given by the following equation (4).
Figure 0006176992

方向探知装置が用いるＣｏＳａＭＰ法では、ビームフォーマによる到来方向範囲の限定と、スパース処理による到来方向範囲の限定とを繰り返し実行して、以下の最適化問題を解くことで、入射方向θｊを探知するものである。

Figure 0006176992
In the CoSaMP method used by the direction finding device, the direction of arrival range is limited by the beamformer and the direction of arrival range is limited by the sparse processing, and the following optimization problem is solved to detect the incident direction θ j . To do.
Figure 0006176992

方向探知をしたい方向の範囲を任意の刻み幅δθで区切り、その区切った方位をθ１，・・・，θＮで表すと、式（５）中のＡｓは、下記の式（６）に示すように、任意の分解能で生成されたステアリングベクトルａ（θｎ）（ｎ＝１，・・・，Ｎ）が格納されている行列となる。

Figure 0006176992
When the range of the direction in which direction detection is desired is divided by an arbitrary step width δθ and the divided directions are expressed by θ 1 ,..., Θ N , As in equation (5) is expressed by the following equation (6). As shown, the steering vector a (θ n ) (n = 1,..., N) generated at an arbitrary resolution is stored in a matrix.
Figure 0006176992

また、Ｘｓは入射信号ｓｊに対応する成分が存在する要素が非零値、それ以外の要素が零値となるスパースベクトルであり、下記の式（７）で与えられる。

Figure 0006176992
例えば、方向θ２から信号ｓが入射される場合、下記の式（８）に示すように、ステアリングベクトルＸｓの２列目に方向θ２から入射される信号ｓに対応する成分が格納される。
Figure 0006176992
この場合、下記の式（９）のようになる。
Figure 0006176992
Xs is a sparse vector in which an element having a component corresponding to the incident signal s j is a non-zero value and the other elements are zero values, and is given by the following equation (7).
Figure 0006176992
For example, when the direction theta 2 from the signal s is incident, as shown in the following equation (8), components corresponding to the signal s which is incident from the direction theta 2 in the second column of the steering vectors Xs is stored .
Figure 0006176992
In this case, the following equation (9) is obtained.
Figure 0006176992

図９の方向探知装置は、残差計算部１０１、信号復元ベクトル算出部１０２、スパースベクトル生成部１０３及びＸｓ収束判定部１０４から構成されており、残差計算部１０１、信号復元ベクトル算出部１０２、スパースベクトル生成部１０３及びＸｓ収束判定部１０４が下記に示す収束演算ステップを繰り返し実行する。
以下、図９の方向探知装置の処理内容を具体的に説明する。 The direction detection apparatus in FIG. 9 includes a residual calculation unit 101, a signal restoration vector calculation unit 102, a sparse vector generation unit 103, and an Xs convergence determination unit 104. The residual calculation unit 101, the signal restoration vector calculation unit 102 The sparse vector generation unit 103 and the Xs convergence determination unit 104 repeatedly execute the following convergence calculation steps.
Hereinafter, the processing content of the direction detection apparatus of FIG. 9 is demonstrated concretely.

まず、残差計算部１０１は、ステアリングベクトルａ（θｎ）（ｎ＝１，・・・，Ｎ）が格納されている式（６）の行列Ａｓと、前回の収束演算ステップで生成された式（７）のスパースベクトルＸｓとの積ＡｓＸｓを算出し、下記の式（１０）に示すように、その積ＡｓＸｓと式（２）の観測ベクトルＹとの残差ｒを算出する。

Figure 0006176992
First, the residual calculation unit 101 generates the matrix As of Equation (6) in which the steering vector a (θ n ) (n = 1,..., N) is stored and the previous convergence calculation step. A product AsXs of the sparse vector Xs of the equation (7) is calculated, and a residual r between the product AsXs and the observed vector Y of the equation (2) is calculated as shown in the following equation (10).
Figure 0006176992

信号復元ベクトル算出部１０２は、残差計算部１０１が残差ｒを算出すると、下記の式（１１）に示すように、その残差ｒと行列Ａｓに格納されているステアリングベクトルａ（θｎ）との内積ベクトルｇを算出する。

Figure 0006176992
内積ベクトルｇの要素である内積値は、残差ｒとステアリングベクトルａ（θｎ）の合致度合を表す評価値となり、その内積値が大きい程、その要素に対応する方向から信号が到来していると言える。 When the residual calculation unit 101 calculates the residual r, the signal restoration vector calculation unit 102 calculates the residual r and the steering vector a (θ n stored in the matrix As as shown in the following equation (11). ) And the inner product vector g.
Figure 0006176992
The inner product value that is an element of the inner product vector g is an evaluation value that represents the degree of coincidence between the residual r and the steering vector a (θ n ). The larger the inner product value, the more the signal arrives from the direction corresponding to the element. I can say that.

信号復元ベクトル算出部１０２は、内積ベクトルｇを算出すると、下記の式（１２）に示すように、その内積ベクトルｇの要素の中から、値が相対的に大きいＫｇ（Ｋｇは予め設定されている固定のパラメータ）個分の要素を選択し、Ｋｇ個分の要素の集合をΩで表すものとする。

Figure 0006176992
式（１２）において、ｓｕｐｐｏｒｔ（ａ｜ｂ）はベクトルａの要素の中から、値が相対的に大きいｂ個の要素を選択するオペレータである。 When calculating the inner product vector g, the signal restoration vector calculation unit 102 calculates a relatively large value of Kg (Kg is set in advance from the elements of the inner product vector g as shown in the following equation (12). Fixed parameters) elements are selected, and a set of Kg elements is represented by Ω.
Figure 0006176992
In equation (12), support (a | b) is an operator that selects b elements having a relatively large value from the elements of the vector a.

次に、信号復元ベクトル算出部１０２は、下記の式（１３）に示すように、Ｋｇ個分の要素の集合Ωと、スパースベクトル生成部１０３から出力された信号復元ベクトルの要素の集合Ｔ（前回の収束演算ステップで生成した信号復元ベクトルＸΨの要素の中から選択されているＫ個の要素）との和集合Ψを求める。

Figure 0006176992
なお、集合Ｔの初期値は空集合である。 Next, as shown in the following equation (13), the signal restoration vector calculation unit 102 sets a set Ω of Kg elements and a set T () of signal restoration vector elements output from the sparse vector generation unit 103. The union set Ψ with the K elements selected from the elements of the signal restoration vector X Ψ generated in the previous convergence calculation step is obtained.
Figure 0006176992
Note that the initial value of the set T is an empty set.

次に、信号復元ベクトル算出部１０２は、下記の式（１４）に示すように、和集合Ψを用いて、最新の信号復元ベクトルＸΨを算出し、その信号復元ベクトルＸΨをスパースベクトル生成部１０３に出力する。

Figure 0006176992
＃は擬似逆行列である。 Next, as shown in the following formula (14), the signal restoration vector calculation unit 102 calculates the latest signal restoration vector X Ψ by using the union Ψ, and generates the sparse vector for the signal restoration vector X Ψ. Output to the unit 103.
Figure 0006176992
# Is a pseudo inverse matrix.

スパースベクトル生成部１０３は、信号復元ベクトル算出部１０２から最新の信号復元ベクトルＸΨを受けると、下記の式（１５）に示すように、その信号復元ベクトルＸΨの要素の中から、値が相対的に大きいＫ（Ｋは予め設定されている固定のパラメータ）個分の要素を選択し、Ｋ個分の要素の集合Ｔを信号復元ベクトル算出部１０２に出力する。

Figure 0006176992
また、スパースベクトル生成部１０３は、最新の信号復元ベクトルＸΨの中で、選択したＫ個分の要素はそのまま残し、その要素以外の要素（選択していない要素）を零値に置き換えることで、下記の式（１６）に示すようなスパースベクトルＸｓを生成し、そのスパースベクトルＸｓをＸｓ収束判定部１０４に出力する。
Figure 0006176992
Sparse vector generation unit 103, when the signal restoring vector calculation unit 102 receives the latest signal restoration vector X [psi, as shown in the following equation (15), from among the elements of the signal restoration vector X [psi, the value The relatively large K elements (K is a fixed parameter set in advance) are selected, and a set T of K elements is output to the signal restoration vector calculation unit 102.
Figure 0006176992
In addition, the sparse vector generation unit 103 leaves the selected K elements in the latest signal restoration vector X Ψ as they are, and replaces elements other than the elements (unselected elements) with zero values. Then, a sparse vector Xs as shown in the following equation (16) is generated, and the sparse vector Xs is output to the Xs convergence determination unit 104.
Figure 0006176992

Ｘｓ収束判定部１０４は、スパースベクトル生成部１０３からスパースベクトルＸｓを受けると、下記の式（１７）に示すように、そのスパースベクトルＸｓが収束しているか否かを判定する。

Figure 0006176992
式（１７）において、Ｘｓｐｒｅｖは前回の収束演算ステップで生成されたスパースベクトルＸｓ、εは予め設定された閾値である。 When the Xs convergence determination unit 104 receives the sparse vector Xs from the sparse vector generation unit 103, the Xs convergence determination unit 104 determines whether or not the sparse vector Xs has converged as shown in the following equation (17).
Figure 0006176992
In Expression (17), Xs prev is a sparse vector Xs generated in the previous convergence calculation step, and ε is a preset threshold value.

Ｘｓ収束判定部１０４は、式（１７）が成立している場合、スパースベクトル生成部１０３から出力されたスパースベクトルＸｓが収束していると判断して、収束演算ステップを終了する。
一方、式（１７）が成立していない場合、スパースベクトル生成部１０３から出力されたスパースベクトルＸｓが収束していないと判断し、そのスパースベクトルＸｓを残差計算部１０１に出力して、次の収束演算ステップを実行させる。
したがって、スパースベクトルＸｓが収束するまで、残差計算部１０１、信号復元ベクトル算出部１０２、スパースベクトル生成部１０３及びＸｓ収束判定部１０４による収束演算ステップが繰り返し実行される。 If the expression (17) is established, the Xs convergence determination unit 104 determines that the sparse vector Xs output from the sparse vector generation unit 103 has converged, and ends the convergence calculation step.
On the other hand, when Expression (17) is not satisfied, it is determined that the sparse vector Xs output from the sparse vector generation unit 103 has not converged, and the sparse vector Xs is output to the residual calculation unit 101 to The convergence calculation step is executed.
Therefore, the convergence calculation step by the residual calculation unit 101, the signal restoration vector calculation unit 102, the sparse vector generation unit 103, and the Xs convergence determination unit 104 is repeatedly executed until the sparse vector Xs converges.

D. Needel AND J. A. Tropp,“ COSAMP: Iterative signal recovery from incomplete and inaccurate samples,” Appl. Comput. Harmon. Anal., 26(3):301-321,2008.D. Needel AND J. A. Tropp, “COSAMP: Iterative signal recovery from incomplete and inaccurate samples,” Appl. Comput. Harmon. Anal., 26 (3): 301-321, 2008. Dmitry M. Malioutov, “A Sparse Signal Reconstruction Perspective for Source Localization with Sensor Arrays,” Massachusetts Institute of Technology, 2003.Dmitry M. Malioutov, “A Sparse Signal Reconstruction Perspective for Source Localization with Sensor Arrays,” Massachusetts Institute of Technology, 2003.

従来の方向探知装置は以上のように構成されているので、例えば、２波の入射方向が近接しているような探索が難しい条件下では、パラメータＫｇ，Ｋの設定値が大き過ぎると、方向の選択肢が多くなり過ぎて、収束しなくなることがある。一方、パラメータＫｇ，Ｋの設定値が小さ過ぎると、最初から方向の選択肢が限られてしまう関係上、入射方向を正しく探知することができなくなることがある課題があった。   Since the conventional direction finding device is configured as described above, for example, under conditions where it is difficult to search such that the incident directions of two waves are close to each other, if the set values of the parameters Kg and K are too large, the direction There are cases where there are too many choices and it will not converge. On the other hand, if the set values of the parameters Kg and K are too small, there is a problem that the incident direction cannot be detected correctly because the choice of direction is limited from the beginning.

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、探索が難しい条件下でも、入射方向を正しく探知することができる方向探知装置及び方向探知方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a direction detection device and a direction detection method that can correctly detect the incident direction even under difficult search conditions.

この発明に係る方向探知装置は、複数の探知方向のステアリングベクトルが格納されている行列と、前回の収束演算ステップで生成されたスパースベクトルとの積を算出し、その算出結果と入射信号を受信する各センサの受信信号が格納されている観測ベクトルとの残差を算出する残差算出手段と、残差算出手段により算出された残差と行列に格納されているステアリングベクトルとの内積ベクトルを算出して、その内積ベクトルの要素の中から、値が相対的に大きい設定個数分の要素を選択し、その選択した要素と、前回の収束演算ステップで生成した信号復元ベクトルの要素の中から選択されている要素と用いて、最新の信号復元ベクトルを算出する信号復元ベクトル算出手段と、信号復元ベクトル算出手段により算出された信号復元ベクトルの要素の中から、値が相対的に大きい設定個数分の要素を選択して、その選択した要素を信号復元ベクトル算出手段に出力するとともに、その選択した要素と零値が配列されているスパースベクトルを生成するスパースベクトル生成手段と、スパースベクトル生成手段により生成されたスパースベクトルが収束しているか否かを判定し、収束していなければ、スパースベクトル生成手段により生成されたスパースベクトルを上記残差算出手段に出力して、次の収束演算ステップを実行させる収束判定手段とを設け、個数設定手段が、信号復元ベクトル算出手段及びスパースベクトル生成手段で選択される要素の個数の設定値を収束演算ステップの進行に伴って減少させるようにしたものである。 The direction detection device according to the present invention calculates a product of a matrix storing steering vectors of a plurality of detection directions and a sparse vector generated in the previous convergence calculation step, and receives the calculation result and an incident signal. A residual calculation means for calculating a residual with the observation vector storing the received signal of each sensor, and an inner product vector of the residual calculated by the residual calculation means and the steering vector stored in the matrix Calculate and select the set number of elements with a relatively large value from the inner product vector elements, and select the selected element and the signal restoration vector element generated in the previous convergence calculation step. The signal restoration vector calculation means for calculating the latest signal restoration vector using the selected element, and the signal restoration vector calculated by the signal restoration vector calculation means. Tol elements are selected from a set number of elements having a relatively large value, and the selected elements are output to the signal restoration vector calculation means, and the selected elements and zero values are arranged. The sparse vector generation means for generating the sparse vector and the sparse vector generated by the sparse vector generation means are determined whether or not converged. If not, the sparse vector generated by the sparse vector generation means is Convergence determination means for outputting to the residual calculation means and executing the next convergence calculation step is provided, and the number setting means sets the set value of the number of elements selected by the signal restoration vector calculation means and the sparse vector generation means. It is made to decrease with progress of a convergence calculation step.

この発明によれば、個数設定手段が、信号復元ベクトル算出手段及びスパースベクトル生成手段で選択される要素の個数の設定値を収束演算ステップの進行に伴って減少させるように構成したので、探索が難しい条件下でも、入射方向を正しく探知することができる効果がある。   According to the present invention, the number setting means is configured to decrease the set value of the number of elements selected by the signal restoration vector calculation means and the sparse vector generation means as the convergence calculation step proceeds, so that the search can be performed. Even under difficult conditions, the incident direction can be detected correctly.

この発明の実施の形態１による方向探知装置を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the direction detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による方向探知装置の処理内容（方向探知方法）を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content (direction detection method) of the direction detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. パラメータ設定部５により更新されるパラメータＫｇ，Ｋを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the parameters Kg and K updated by the parameter setting part 5. FIG. 線形関数を用いた場合のパラメータＫｇ，Ｋの変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the parameters Kg and K at the time of using a linear function. 従来の方向探知装置によるモンテカルロ試行２０回分のスペクトラムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the spectrum for 20 Monte Carlo trials by the conventional direction finder. 実施の形態１の方向探知装置によるモンテカルロ試行２０回分のスペクトラムを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a spectrum for 20 Monte Carlo trials by the direction finding device of the first embodiment. この発明の実施の形態６による方向探知装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the direction detection apparatus by Embodiment 6 of this invention. 非特許文献１に開示されている方向探知装置による方向探知の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the direction detection by the direction detection apparatus currently disclosed by the nonpatent literature 1. FIG. 非特許文献１に開示されている方向探知装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the direction detection apparatus currently disclosed by the nonpatent literature 1.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による方向探知装置を示す構成図である。
図１において、残差計算部１はステアリングベクトルａ（θｎ）（ｎ＝１，・・・，Ｎ）が格納されている式（６）の行列Ａｓと、前回の収束演算ステップで生成された式（７）のスパースベクトルＸｓとの積ＡｓＸｓを算出し、その積ＡｓＸｓと式（２）の観測ベクトルＹとの残差ｒを算出する処理を実施する。なお、残差計算部１は残差算出手段を構成している。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a direction detecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the residual calculation unit 1 is generated in the matrix As of Expression (6) in which the steering vector a (θ n ) (n = 1,..., N) is stored and the previous convergence calculation step. The product AsXs of the sparse vector Xs of the equation (7) is calculated, and the process of calculating the residual r between the product AsXs and the observation vector Y of the equation (2) is performed. The residual calculation unit 1 constitutes residual calculation means.

信号復元ベクトル算出部２は残差計算部１により算出された残差ｒと行列Ａｓに格納されているステアリングベクトルａ（θｎ）との内積ベクトルｇを算出して、その内積ベクトルｇの要素の中から、値が相対的に大きいＫｇ（Ｋｇはパラメータ設定部５により設定される可変のパラメータ）個分の要素を選択し、その選択したＫｇ個分の要素とスパースベクトル生成部３から出力された信号復元ベクトルの要素（前回の収束演算ステップで生成した信号復元ベクトルＸΨの要素の中から選択されているＫ個の要素）とを用いて、最新の信号復元ベクトルＸΨを算出する処理を実施する。なお、信号復元ベクトル算出部２は信号復元ベクトル算出手段を構成している。 The signal restoration vector calculation unit 2 calculates an inner product vector g between the residual r calculated by the residual calculation unit 1 and the steering vector a (θ n ) stored in the matrix As, and an element of the inner product vector g Are selected from Kg (Kg is a variable parameter set by the parameter setting unit 5) elements having a relatively large value and output from the selected Kg elements and the sparse vector generation unit 3 The latest signal restoration vector X Ψ is calculated using the signal restoration vector elements (K elements selected from the elements of the signal restoration vector X Ψ generated in the previous convergence calculation step). Perform the process. The signal restoration vector calculation unit 2 constitutes a signal restoration vector calculation unit.

スパースベクトル生成部３は信号復元ベクトル算出部２により算出された最新の信号復元ベクトルＸΨの要素の中から、値が相対的に大きいＫ（Ｋはパラメータ設定部５により設定される可変のパラメータ）個分の要素を選択し、その選択したＫ個分の要素を信号復元ベクトル算出部２に出力するとともに、その選択したＫ個分の要素と零値が配列されているスパースベクトルＸｓを生成する処理を実施する。なお、スパースベクトル生成部３はスパースベクトル生成手段を構成している。 The sparse vector generation unit 3 has a relatively large value K (K is a variable parameter set by the parameter setting unit 5) among the elements of the latest signal recovery vector X Ψ calculated by the signal recovery vector calculation unit 2. ) Select the elements, output the selected K elements to the signal restoration vector calculation unit 2, and generate the sparse vector Xs in which the selected K elements and zero values are arranged Perform the process. Note that the sparse vector generation unit 3 constitutes a sparse vector generation unit.

Ｘｓ収束判定部４はスパースベクトル生成部３により生成されたスパースベクトルＸｓが収束しているか否かを判定し、そのスパースベクトルＸｓが収束していなければ、そのスパースベクトルＸｓを残差計算部１に出力して、次の収束演算ステップを実行させる処理を実施する。なお、Ｘｓ収束判定部４は収束判定手段を構成している。
パラメータ設定部５はパラメータＫｇ，Ｋを設定する処理部であり、収束演算ステップの進行に伴ってパラメータＫｇ，Ｋの値を減少させるように更新する。なお、パラメータ設定部５は個数設定手段を構成している。 The Xs convergence determination unit 4 determines whether or not the sparse vector Xs generated by the sparse vector generation unit 3 has converged. If the sparse vector Xs has not converged, the Xs convergence determination unit 4 uses the sparse vector Xs as a residual calculation unit 1. And the next convergence calculation step is executed. The Xs convergence determination unit 4 constitutes a convergence determination unit.
The parameter setting unit 5 is a processing unit that sets the parameters Kg and K, and updates the parameters Kg and K so that the values of the parameters Kg and K are decreased as the convergence calculation step proceeds. The parameter setting unit 5 constitutes number setting means.

図１の例では、方向探知装置の構成要素である残差計算部１、信号復元ベクトル算出部２、スパースベクトル生成部３、Ｘｓ収束判定部４及びパラメータ設定部５のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、方向探知装置がコンピュータで構成されていてもよい。
方向探知装置がコンピュータで構成されている場合、残差計算部１、信号復元ベクトル算出部２、スパースベクトル生成部３、Ｘｓ収束判定部４及びパラメータ設定部５の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図２はこの発明の実施の形態１による方向探知装置の処理内容（方向探知方法）を示すフローチャートである。 In the example of FIG. 1, each of the residual calculation unit 1, the signal restoration vector calculation unit 2, the sparse vector generation unit 3, the Xs convergence determination unit 4, and the parameter setting unit 5, which are components of the direction finding device, is dedicated hardware. (For example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted or a one-chip microcomputer or the like) is assumed. However, the direction detection device may be configured with a computer.
When the direction detection device is configured by a computer, a program describing the processing contents of the residual calculation unit 1, the signal restoration vector calculation unit 2, the sparse vector generation unit 3, the Xs convergence determination unit 4, and the parameter setting unit 5 May be stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents (direction detection method) of the direction detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

次に動作について説明する。
図１の方向探知装置は、残差計算部１、信号復元ベクトル算出部２、スパースベクトル生成部３及びＸｓ収束判定部４が下記に示す収束演算ステップを繰り返し実行する。
また、パラメータ設定部５が、次の収束演算ステップに移行する際、信号復元ベクトル算出部２及びスパースベクトル生成部３で使用するパラメータＫｇ，Ｋを更新する。
以下、図１の方向探知装置の処理内容を具体的に説明する。 Next, the operation will be described.
In the direction detection apparatus of FIG. 1, the residual calculation unit 1, the signal restoration vector calculation unit 2, the sparse vector generation unit 3, and the Xs convergence determination unit 4 repeatedly execute the following convergence calculation steps.
Further, when the parameter setting unit 5 proceeds to the next convergence calculation step, the parameters Kg and K used in the signal restoration vector calculation unit 2 and the sparse vector generation unit 3 are updated.
Hereinafter, the processing content of the direction detection apparatus of FIG. 1 will be described in detail.

まず、残差計算部１は、ステアリングベクトルａ（θｎ）（ｎ＝１，・・・，Ｎ）が格納されている式（６）の行列Ａｓと、前回の収束演算ステップで生成された式（７）のスパースベクトルＸｓとの積ＡｓＸｓを算出し、下記の式（１８）に示すように、その積ＡｓＸｓと式（２）の観測ベクトルＹとの残差ｒを算出する（ステップＳＴ１）。

Figure 0006176992
First, the residual calculation unit 1 is generated in the matrix As of Expression (6) in which the steering vector a (θ n ) (n = 1,..., N) is stored and the previous convergence calculation step. A product AsXs of the sparse vector Xs of the equation (7) is calculated, and a residual r between the product AsXs and the observed vector Y of the equation (2) is calculated as shown in the following equation (18) (step ST1). ).
Figure 0006176992

信号復元ベクトル算出部２は、残差計算部１が残差ｒを算出すると、下記の式（１９）に示すように、その残差ｒと行列Ａｓに格納されているステアリングベクトルａ（θｎ）との内積ベクトルｇを算出する（ステップＳＴ２）。

Figure 0006176992
内積ベクトルｇの要素である内積値は、残差ｒとステアリングベクトルａ（θｎ）の合致度合を表す評価値となり、その内積値が大きい程、その要素に対応する方向から信号が到来していると言える。 When the residual calculation unit 1 calculates the residual r, the signal restoration vector calculation unit 2 calculates the residual r and the steering vector a (θ n stored in the matrix As as shown in the following equation (19). ) Is calculated (step ST2).
Figure 0006176992
The inner product value that is an element of the inner product vector g is an evaluation value that represents the degree of coincidence between the residual r and the steering vector a (θ n ). The larger the inner product value, the more the signal arrives from the direction corresponding to the element. I can say that.

信号復元ベクトル算出部２は、内積ベクトルｇを算出すると、下記の式（２０）に示すように、その内積ベクトルｇの要素の中から、値が相対的に大きいＫｇ個分の要素を選択し（ステップＳＴ３）、Ｋｇ個分の要素の集合をΩで表すものとする。

Figure 0006176992
式（１２）において、ｓｕｐｐｏｒｔ（ａ｜ｂ）はベクトルａの要素の中から、値が相対的に大きいｂ個の要素を選択するオペレータである。
ここで、Ｋｇはパラメータ設定部５により設定されるパラメータであり、収束演算ステップが進行するほど、小さくなるように更新される。
図３はパラメータ設定部５により更新されるパラメータＫｇ，Ｋを示す説明図であり、第１回目の収束演算ステップで使用されるＫｇの初期値Ｋｇｉｎｉｔが最も大きく、Ｋｇの値が徐々に小さくなっていることを表している。 After calculating the inner product vector g, the signal restoration vector calculation unit 2 selects Kg elements having relatively large values from the elements of the inner product vector g as shown in the following equation (20). (Step ST3), a set of Kg elements is represented by Ω.
Figure 0006176992
In equation (12), support (a | b) is an operator that selects b elements having a relatively large value from the elements of the vector a.
Here, Kg is a parameter set by the parameter setting unit 5, and is updated so as to decrease as the convergence calculation step proceeds.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the parameters Kg and K updated by the parameter setting unit 5. The initial value Kg init of Kg used in the first convergence calculation step is the largest, and the value of Kg is gradually reduced. It represents that.

次に、信号復元ベクトル算出部２は、下記の式（２１）に示すように、Ｋｇ個分の要素の集合Ωと、スパースベクトル生成部３から出力された信号復元ベクトルの要素の集合Ｔ（前回の収束演算ステップで生成した信号復元ベクトルＸΨの要素の中から選択されているＫ個の要素）との和集合Ψを求める（ステップＳＴ４）。

Figure 0006176992
なお、集合Ｔの初期値は空集合である。 Next, as shown in the following equation (21), the signal restoration vector calculation unit 2 sets a set Ω of Kg elements and a set T () of signal restoration vector elements output from the sparse vector generation unit 3. The union set Ψ with the K elements selected from the elements of the signal restoration vector X Ψ generated in the previous convergence calculation step is obtained (step ST4).
Figure 0006176992
Note that the initial value of the set T is an empty set.

次に、信号復元ベクトル算出部２は、下記の式（２２）に示すように、和集合Ψを用いて、最新の信号復元ベクトルＸΨを算出し、その信号復元ベクトルＸΨをスパースベクトル生成部３に出力する（ステップＳＴ５）。

Figure 0006176992
＃は擬似逆行列である。 Next, as shown in the following equation (22), the signal restoration vector calculation unit 2 calculates the latest signal restoration vector X Ψ using the union set Ψ, and generates the sparse vector for the signal restoration vector X Ψ. It outputs to the part 3 (step ST5).
Figure 0006176992
# Is a pseudo inverse matrix.

スパースベクトル生成部３は、信号復元ベクトル算出部２から最新の信号復元ベクトルＸΨを受けると、下記の式（２３）に示すように、その信号復元ベクトルＸΨの要素の中から、値が相対的に大きいＫ個分の要素を選択し、Ｋ個分の要素の集合Ｔを信号復元ベクトル算出部２に出力する（ステップＳＴ６）。

Figure 0006176992
ここで、Ｋはパラメータ設定部５により設定されるパラメータであり、パラメータＫｇと同様に、収束演算ステップが進行するほど、小さくなるように更新される。 Sparse vector generation unit 3, when the signal restoring vector calculation unit 2 receives the latest signal restoration vector X [psi, as shown in the following equation (23), from among the elements of the signal restoration vector X [psi, the value Relatively large K elements are selected, and a set T of K elements is output to the signal restoration vector calculation unit 2 (step ST6).
Figure 0006176992
Here, K is a parameter set by the parameter setting unit 5, and is updated so as to decrease as the convergence calculation step progresses, similarly to the parameter Kg.

また、スパースベクトル生成部３は、最新の信号復元ベクトルＸΨの中で、選択したＫ個分の要素はそのまま残し、その要素以外の要素（選択していない要素）を零値に置き換えることで、下記の式（２４）に示すようなスパースベクトルＸｓを生成し、そのスパースベクトルＸｓをＸｓ収束判定部４に出力する（ステップＳＴ７）。

Figure 0006176992
Further, the sparse vector generation unit 3 leaves the selected K elements in the latest signal restoration vector X Ψ as they are, and replaces elements other than the elements (unselected elements) with zero values. Then, a sparse vector Xs as shown in the following equation (24) is generated, and the sparse vector Xs is output to the Xs convergence determination unit 4 (step ST7).
Figure 0006176992

Ｘｓ収束判定部４は、スパースベクトル生成部３からスパースベクトルＸｓを受けると、下記の式（２５）に示すように、そのスパースベクトルＸｓが収束しているか否かを判定する（ステップＳＴ８）。

Figure 0006176992
式（２５）において、Ｘｓｐｒｅｖは前回の収束演算ステップで生成されたスパースベクトルＸｓ、εは予め設定された閾値である。 When receiving the sparse vector Xs from the sparse vector generating unit 3, the Xs convergence determining unit 4 determines whether or not the sparse vector Xs has converged as shown in the following equation (25) (step ST8).
Figure 0006176992
In Expression (25), Xs prev is a sparse vector Xs generated in the previous convergence calculation step, and ε is a preset threshold value.

Ｘｓ収束判定部４は、式（２５）が成立している場合、スパースベクトル生成部３から出力されたスパースベクトルＸｓが収束していると判断して、収束演算ステップを終了する。
一方、式（２５）が成立していない場合、スパースベクトル生成部３から出力されたスパースベクトルＸｓが収束していないと判断し、そのスパースベクトルＸｓを残差計算部１に出力して、次の収束演算ステップを実行させる。
したがって、スパースベクトルＸｓが収束するまで、残差計算部１、信号復元ベクトル算出部２、スパースベクトル生成部３及びＸｓ収束判定部４による収束演算ステップが繰り返し実行される。 If the expression (25) holds, the Xs convergence determination unit 4 determines that the sparse vector Xs output from the sparse vector generation unit 3 has converged, and ends the convergence calculation step.
On the other hand, when Expression (25) is not established, it is determined that the sparse vector Xs output from the sparse vector generation unit 3 has not converged, and the sparse vector Xs is output to the residual calculation unit 1 to The convergence calculation step is executed.
Therefore, the convergence calculation step by the residual calculation unit 1, the signal restoration vector calculation unit 2, the sparse vector generation unit 3, and the Xs convergence determination unit 4 is repeatedly executed until the sparse vector Xs converges.

パラメータ設定部５は、Ｘｓ収束判定部４によりスパースベクトルＸｓが収束していないと判定されると、前回よりもパラメータＫｇ，Ｋが小さくなるように更新する（ステップＳＴ９）。
即ち、パラメータ設定部５は、入射方向のピークが確実に解の候補として含むようにするために、収束演算の初期段階では、パラメータであるスパース拘束数を大きい値に設定する。その後、一度に多数の信号空間を削除することによる誤った解への収束を回避するために、一度にパラメータＫｇ，Ｋの値を小さくするのではなく、収束演算の過程で徐々に小さくするようにする。
以下、パラメータ設定部５によるパラメータＫｇ，Ｋの更新処理を具体的に説明する。 If the Xs convergence determination unit 4 determines that the sparse vector Xs has not converged, the parameter setting unit 5 updates the parameters Kg and K to be smaller than the previous time (step ST9).
That is, the parameter setting unit 5 sets the sparse constraint number, which is a parameter, to a large value at the initial stage of the convergence calculation in order to ensure that the incident direction peak is included as a solution candidate. Thereafter, in order to avoid convergence to an incorrect solution by deleting a large number of signal spaces at a time, the values of the parameters Kg and K are not decreased at a time, but are gradually decreased in the process of convergence calculation. To.
Hereinafter, the update process of the parameters Kg and K by the parameter setting unit 5 will be specifically described.

パラメータ設定部５は、第１回目の収束演算ステップが開始する前に、パラメータＫｇ，Ｋの初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔを設定する。初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔの具体的な値については後述するが、全収束演算ステップで使用されるパラメータＫｇ，Ｋの中で最も大きな値となる。
パラメータ設定部５は、第１回目の収束演算ステップが終了し、次の収束演算ステップに移行する場合（Ｘｓ収束判定部４によりスパースベクトルＸｓが収束していないと判定された場合）、収束演算ステップの実行回数ｉが増えるほど、小さな設定値を提示する関数を用いて、パラメータＫｇ，Ｋを設定する。設定値を提示する関数としては、例えば、線形関数などを用いることができる。 The parameter setting unit 5 sets initial values Kg init and K init of the parameters Kg and K before the first convergence calculation step is started. Although specific values of the initial values Kg init and K init will be described later, they are the largest values among the parameters Kg and K used in the total convergence calculation step.
When the first convergence calculation step ends and the parameter setting unit 5 proceeds to the next convergence calculation step (when the Xs convergence determination unit 4 determines that the sparse vector Xs has not converged), the parameter setting unit 5 performs the convergence calculation. The parameters Kg and K are set using a function that presents a smaller set value as the number of execution times i of the step increases. As a function for presenting the set value, for example, a linear function or the like can be used.

ただし、パラメータＫｇ，Ｋの値が、予め設定されている最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄより小さくならないようにするため、下記の式（２６）（２７）に示すように、関数が提示している値が最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄより小さい場合、パラメータＫｇ，Ｋの値として、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄを設定するようにする。

Figure 0006176992
したがって、パラメータＫｇ，Ｋの値は、例えば、設定値を提示する関数が線形関数である場合、図４に示すように、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔから単調に減少した後、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄを維持するようになる。 However, in order to prevent the values of the parameters Kg and K from becoming smaller than the preset final values Kg end and K end , functions are presented as shown in the following equations (26) and (27). value final value Kg end the, if K end the smaller, parameters Kg, as the value of K, the final value Kg end the, so as to set the K end the.
Figure 0006176992
Accordingly, the values of the parameters Kg and K are, for example, when the function for presenting the set value is a linear function, as shown in FIG. 4, after the monotonously decreasing from the initial values Kg init and K init , the final value Kg end , K end is maintained.

ここで、この実施の形態１と従来の方向探知装置の方向探知性能を比較するため、入射角差が２ｄｅｇ（θ１＝０ｄｅｇ，θ２＝２ｄｅｇ）である２波が入射された場合のシミュレーション例を開示する。
図５は従来の方向探知装置によるモンテカルロ試行２０回分のスペクトラムを示す説明図であり、図６は実施の形態１の方向探知装置によるモンテカルロ試行２０回分のスペクトラムを示す説明図である。
このシミュレーション例では、従来の方向探知装置で用いているパラメータＫｇは“４”、Ｋは“２”である。
図５と図６を比較すると明らかなように、従来の方向探知装置では、２波の入射方向を正しく探知できていないが、この実施の形態１の方向探知装置では、２波の入射方向を正しく探知できている。 Here, in order to compare the direction finding performance of the first embodiment and the conventional direction finding device, a simulation in the case where two waves having an incident angle difference of 2 deg (θ 1 = 0 deg, θ 2 = 2 deg) are incident. An example is disclosed.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the spectrum for 20 Monte Carlo trials by the conventional direction finding device, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing the spectrum for 20 Monte Carlo trials by the direction finding device of the first embodiment.
In this simulation example, the parameter Kg used in the conventional direction finding device is “4”, and K is “2”.
As is clear from comparison between FIG. 5 and FIG. 6, the conventional direction finding device cannot correctly detect the incident direction of the two waves, but the direction detecting device of the first embodiment can detect the incident direction of the two waves. It has been detected correctly.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、パラメータ設定部５が、信号復元ベクトル算出部２及びスパースベクトル生成部３で選択される要素の個数の設定値を収束演算ステップの進行に伴って減少させるように構成したので、探索が難しい条件下でも、入射方向を正しく探知することができる効果を奏する。   As is clear from the above, according to the first embodiment, the parameter setting unit 5 uses the set value of the number of elements selected by the signal restoration vector calculation unit 2 and the sparse vector generation unit 3 to advance the convergence calculation step. Therefore, even if the search is difficult, the incident direction can be detected correctly.

実施の形態２．
上記実施の形態１では、設定値を提示する関数としては、線形関数を用いる例を示したが、指数関数を用いるようにしてもよく、同様の効果を奏することができる。
指数関数を用いる場合でも、パラメータＫｇ，Ｋの値が、予め設定されている最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄより小さくならないようにするため、下記の式（２８）（２９）に示すように、関数が提示している値が最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄより小さい場合、パラメータＫｇ，Ｋの値として、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄを設定するようにする。

Figure 0006176992
したがって、パラメータＫｇ，Ｋの値は、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔから徐々に減少した後、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄを維持するようになる。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, an example in which a linear function is used as the function for presenting the set value has been described. However, an exponential function may be used, and the same effect can be obtained.
Even in the case of using an exponential function, in order to prevent the values of the parameters Kg and K from becoming smaller than the preset final values Kg end and K end , as shown in the following equations (28) and (29), There values are presented final value Kg end the, if K end the smaller, parameters Kg, as the value of K, the final value Kg end the, so as to set the K end the.
Figure 0006176992
Accordingly, the values of the parameters Kg and K gradually decrease from the initial values Kg init and K init and then the final values Kg end and K end are maintained.

実施の形態３．
上記実施の形態１では、パラメータＫｇ，Ｋの初期値をＫｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔに設定するものを示したが、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔについては、正解の方向を選択し損なうことがないようにするため、ある程度、大きな値に設定することが重要である。
通常、ビーム幅内には正解の方向が存在しているので、この実施の形態３では、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔとして、ビーム幅をカバーする値に設定することで、確実に、正解の方向を選択することができるようにする。 Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the initial values of the parameters Kg and K are set to Kg init and K init . However, the initial values Kg init and K init do not fail to select the correct direction. Therefore, it is important to set a large value to some extent.
Usually, since the direction of the correct answer exists within the beam width, in the third embodiment, by setting the initial values Kg init and K init to values that cover the beam width, Lets you select a direction.

具体的には、ビーム幅は、Ｉ個のセンサからなるアレーセンサの開口径Ｄと、入射信号ｓｊ（ｊ＝１，・・・，Ｊ）の波長λとの比λ／Ｄ［ｒａｄ］で決まる。これをｄｅｇの単位で表すと、λ／Ｄ×１８０／π［ｄｅｇ］となる。
この角度幅λ／Ｄ×１８０／πを任意の刻み幅で設定することで、合計Ｎ個の方位が得られたとすると、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔとして、Ｎの値を設定する方法が考えられる。
ここでは、ＫｇｉｎｉｔとＫｉｎｉｔの両方をＮの値に設定する例を示したが、両方が同じＮの値である必要はなく、例えば、ＫｇｉｎｉｔをＮの値に設定して、ＫｉｎｉｔをＫｇｉｎｉｔの半分のＮ／２に設定するようにしてもよい。 Specifically, the beam width is a ratio λ / D [rad] between the aperture diameter D of the array sensor including I sensors and the wavelength λ of the incident signal s j (j = 1,..., J). Determined by. When this is expressed in units of deg, λ / D × 180 / π [deg].
Assuming that a total of N azimuths are obtained by setting this angular width λ / D × 180 / π in an arbitrary step size, a method of setting the value of N as the initial values Kg init and K init is considered. It is done.
Here, an example in which both Kg init and K init are set to the value of N has been shown, but both need not be the same value of N. For example, Kg init is set to the value of N and K init May be set to N / 2 which is half of Kg init .

実施の形態４．
上記実施の形態３では、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔとして、ビーム幅をカバーする値に設定する例を示したが、より確実に正解の方向を選択するために、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔとして、全ての探知方向をカバーする値に設定するようにしてもよい。
具体的には、式（６）に示すように、方向探知をしたい方向の範囲を任意の刻み幅δθ（方向探知をしたい方位は、θ１，・・・，θＮ）で設定することで、合計Ｎ個の方位が得られたとすると、初期値Ｋｇｉｎｉｔ，Ｋｉｎｉｔとして、Ｎの値を設定する方法が考えられる。
ここでは、ＫｇｉｎｉｔとＫｉｎｉｔの両方をＮの値に設定する例を示したが、両方が同じＮの値である必要はなく、例えば、ＫｇｉｎｉｔをＮの値に設定して、ＫｉｎｉｔをＫｇｉｎｉｔの半分のＮ／２に設定するようにしてもよい。 Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the example in which the initial values Kg init and K init are set to values that cover the beam width has been shown. However, in order to select the correct direction more reliably, the initial values Kg init and K init are shown. As such, it may be set to a value that covers all detection directions.
Specifically, as shown in Equation (6), the range of the direction in which direction detection is desired is set by an arbitrary step width δθ (the direction in which direction detection is desired is θ 1 ,..., Θ N ). If a total of N azimuths are obtained, a method of setting the value of N as the initial values Kg init and K init can be considered.
Here, an example in which both Kg init and K init are set to the value of N has been shown, but both need not be the same value of N. For example, Kg init is set to the value of N and K init May be set to N / 2 which is half of Kg init .

実施の形態５．
上記実施の形態１では、パラメータＫｇ，Ｋの値が最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄより小さくならないように更新しているが、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄについては、入射信号の信号数より少ないと、全ての入射信号の方位を推定することができなくなるため、入射信号の信号数より大きな値に設定することが重要である。
そのため、この実施の形態５では、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄとして、入射信号の推定信号数を設定するようにする。 Embodiment 5. FIG.
In the first embodiment, the values of the parameters Kg and K are updated so as not to be smaller than the final values Kg end and K end . However, if the final values Kg end and K end are smaller than the number of signals of the incident signals, Since it becomes impossible to estimate the direction of all incident signals, it is important to set a value larger than the number of incident signals.
Therefore, in the fifth embodiment, the estimated number of incident signals is set as the final values Kg end and K end .

入射信号の信号数の推定方法としては、受信行列における相関行列の固有値判定を用いることができる。
また、スパースベクトルＸｓは、収束するにしたがって、パラメータＫｇ，Ｋの値が実際の入射信号の信号数より大きい場合でも、非零値の要素の数が入射信号の信号数に近づいていくので、非零値の要素の数を最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄとして用いるようにしてもよい。 As a method for estimating the number of incident signals, eigenvalue determination of a correlation matrix in a reception matrix can be used.
Further, as the sparse vector Xs converges, even when the values of the parameters Kg and K are larger than the actual number of incident signals, the number of non-zero elements approaches the number of incident signals. The number of non-zero elements may be used as the final values Kg end and K end .

ここでは、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄとして、入射信号の推定信号数を設定する例を示したが、予め、入射信号の最大数が想定される状況下では、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄとして、予め想定される入射信号の最大数を設定するようにしてもよい。 Here, an example in which the estimated number of incident signals is set as the final values Kg end and K end has been shown. However, in a situation where the maximum number of incident signals is assumed in advance, the final values Kg end and K end are set as the final values Kg end and K end. The maximum number of incident signals assumed in advance may be set.

また、最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄとして、センサの数を設定するようにしてもよい。
その理由は、ＣａＳａＭＰでは、原理上、アレーセンサを構成するセンサの数以上の入射方向は一度に推定できないからである。
この性質を用いれば、設計上、入射信号の最大数を想定して、アレーセンサを構成するセンサの数を決めるので、センサ数と同数にしておけば問題ないと言える。 Further, the number of sensors may be set as the final values Kg end and K end .
The reason is that, in CaSaMP, in principle, it is impossible to estimate incident directions more than the number of sensors constituting the array sensor at a time.
If this property is used, the number of sensors constituting the array sensor is determined on the assumption of the maximum number of incident signals in the design, so it can be said that there is no problem if the number is the same as the number of sensors.

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、次の収束演算ステップに移行する毎に、パラメータ設定部５が、パラメータＫｇ，Ｋの値を小さな値に更新する例を示したが、一旦設定したパラメータＫｇ，Ｋで、スパースベクトルＸｓが収束するまで、パラメータＫｇ，Ｋの値を更新せずに、次の収束演算ステップに移行するようにしてもよい。
図７はこの発明の実施の形態６による方向探知装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。 Embodiment 6 FIG.
In the first to fifth embodiments, the example in which the parameter setting unit 5 updates the values of the parameters Kg and K to a small value every time the process proceeds to the next convergence calculation step. However, the parameter Kg, Until the sparse vector Xs converges at K, the values of the parameters Kg and K may not be updated, and the process may proceed to the next convergence calculation step.
FIG. 7 is a block diagram showing a direction detecting apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.

パラメータ設定制御部６はＸｓ収束判定部４によりスパースベクトルＸｓが収束していると判定され、かつ、パラメータＫｇ，Ｋの値が最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄに到達していれば、収束演算ステップを終了する。Ｘｓ収束判定部４によりスパースベクトルＸｓが収束していると判定されているが、パラメータＫｇ，Ｋの値が最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄに到達していなければ、パラメータＫｇ，Ｋの更新指令をパラメータ設定部５に出力するとともに、そのスパースベクトルＸｓを残差計算部１に出力する。
一方、Ｘｓ収束判定部４によりスパースベクトルＸｓが収束していないと判定されると、パラメータＫｇ，Ｋの更新指令をパラメータ設定部５に出力せずに、そのスパースベクトルＸｓを残差計算部１に出力する処理を実施する。なお、パラメータ設定制御部６は設定制御手段を構成している。 If the parameter setting control unit 6 determines that the sparse vector Xs has converged by the Xs convergence determination unit 4 and the values of the parameters Kg and K have reached the final values Kg end and K end , the convergence calculation step Exit. Although it is determined by the Xs convergence determination unit 4 that the sparse vector Xs has converged, if the values of the parameters Kg and K have not reached the final values Kg end and K end , an update command for the parameters Kg and K is issued. While outputting to the parameter setting part 5, the sparse vector Xs is output to the residual calculation part 1. FIG.
On the other hand, if the Xs convergence determination unit 4 determines that the sparse vector Xs has not converged, the sparse vector Xs is not output to the parameter setting unit 5 without outputting the parameter Kg, K update command, and the residual calculation unit 1 Execute the process to output to. The parameter setting control unit 6 constitutes a setting control unit.

図７の例では、方向探知装置の構成要素である残差計算部１、信号復元ベクトル算出部２、スパースベクトル生成部３、Ｘｓ収束判定部４、パラメータ設定部５及びパラメータ設定制御部６のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、方向探知装置がコンピュータで構成されていてもよい。
方向探知装置がコンピュータで構成されている場合、残差計算部１、信号復元ベクトル算出部２、スパースベクトル生成部３、Ｘｓ収束判定部４、パラメータ設定部５及びパラメータ設定制御部６の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。 In the example of FIG. 7, the residual calculation unit 1, the signal restoration vector calculation unit 2, the sparse vector generation unit 3, the Xs convergence determination unit 4, the parameter setting unit 5, and the parameter setting control unit 6, which are components of the direction detection device. It is assumed that each is configured with dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, or a one-chip microcomputer), but the direction detection device may be configured with a computer. Good.
When the direction detection device is configured by a computer, the processing contents of the residual calculation unit 1, the signal restoration vector calculation unit 2, the sparse vector generation unit 3, the Xs convergence determination unit 4, the parameter setting unit 5, and the parameter setting control unit 6 May be stored in the memory of a computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.

次に動作について説明する。
パラメータ設定制御部６を追加している点以外は、上記実施の形態１〜５と同様であるため、ここでは、主にパラメータ設定制御部６の処理内容を説明する。 Next, the operation will be described.
Except for the addition of the parameter setting control unit 6, the processing is the same as in the first to fifth embodiments. Therefore, here, the processing content of the parameter setting control unit 6 will be mainly described.

パラメータ設定制御部６は、Ｘｓ収束判定部４の判定結果を入力し、その判定結果が、スパースベクトルＸｓが収束している旨を示している場合、パラメータ設定部５により設定されているパラメータＫｇ，Ｋの値が最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄに到達していれば、収束演算ステップを終了する。
また、パラメータ設定制御部６は、Ｘｓ収束判定部４の判定結果が、スパースベクトルＸｓが収束している旨を示している場合、パラメータ設定部５により設定されているパラメータＫｇ，Ｋの値が最終値Ｋｇｅｎｄ，Ｋｅｎｄに到達していなければ、パラメータＫｇ，Ｋの更新指令をパラメータ設定部５に出力するとともに、そのスパースベクトルＸｓを残差計算部１に出力して、次の収束演算ステップを実行させる。
パラメータ設定部５は、パラメータ設定制御部６からパラメータＫｇ，Ｋの更新指令を受けると、下記の式（３０）（３１）に示すように、そのパラメータＫｇ，Ｋの値が小さくなるように更新する。

Figure 0006176992
The parameter setting control unit 6 inputs the determination result of the Xs convergence determination unit 4, and when the determination result indicates that the sparse vector Xs has converged, the parameter Kg set by the parameter setting unit 5 , K reach the final values Kg end , K end , the convergence calculation step is terminated.
Further, when the determination result of the Xs convergence determination unit 4 indicates that the sparse vector Xs has converged, the parameter setting control unit 6 determines that the values of the parameters Kg and K set by the parameter setting unit 5 are If the final values Kg end and K end have not been reached, an update command for the parameters Kg and K is output to the parameter setting unit 5 and the sparse vector Xs is output to the residual calculation unit 1 for the next convergence calculation. Let the step execute.
When the parameter setting unit 5 receives an update command for the parameters Kg and K from the parameter setting control unit 6, the parameter setting unit 5 is updated so that the values of the parameters Kg and K become small as shown in the following equations (30) and (31). To do.
Figure 0006176992

パラメータ設定制御部６は、Ｘｓ収束判定部４の判定結果が、スパースベクトルＸｓが収束していない旨を示している場合、パラメータＫｇ，Ｋの更新指令をパラメータ設定部５に出力せずに、そのスパースベクトルＸｓを残差計算部１に出力して、次の収束演算ステップを実行させる。   If the determination result of the Xs convergence determination unit 4 indicates that the sparse vector Xs has not converged, the parameter setting control unit 6 does not output the parameter Kg, K update command to the parameter setting unit 5. The sparse vector Xs is output to the residual calculation unit 1 to execute the next convergence calculation step.

以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、次の収束演算ステップに移行する毎に、パラメータＫｇ，Ｋの値を更新するのではなく、一旦設定したパラメータＫｇ，Ｋで、スパースベクトルＸｓが収束するまで、パラメータＫｇ，Ｋの値を更新せずに、次の収束演算ステップに移行するように構成したので、ＣｏＳａＭＰの動作をより安定化させることができるようになり、高精度な方向探知結果を得ることができる。   As apparent from the above, according to the sixth embodiment, the values of the parameters Kg, K are not updated every time the next convergence calculation step is performed, but the sparse values are set with the parameters Kg, K once set. Since the configuration is made such that the values of the parameters Kg and K are not updated until the vector Xs converges, and the operation proceeds to the next convergence calculation step, the CoSaMP operation can be further stabilized, and the high accuracy It is possible to obtain a direction finding result.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

１ 残差計算部（残差算出手段）、２ 信号復元ベクトル算出部（信号復元ベクトル算出手段）、３ スパースベクトル生成部（スパースベクトル生成手段）、４ Ｘｓ収束判定部（収束判定手段）、５ パラメータ設定部（個数設定手段）、６ パラメータ設定制御部（設定制御手段）、１０１ 残差計算部、１０２ 信号復元ベクトル算出部、１０３ スパースベクトル生成部、１０４ Ｘｓ収束判定部。   1 residual calculation unit (residual calculation unit), 2 signal restoration vector calculation unit (signal restoration vector calculation unit), 3 sparse vector generation unit (sparse vector generation unit), 4 Xs convergence determination unit (convergence determination unit), 5 Parameter setting unit (number setting unit), 6 parameter setting control unit (setting control unit), 101 residual calculation unit, 102 signal restoration vector calculation unit, 103 sparse vector generation unit, 104 Xs convergence determination unit.

Claims (11)

複数の探知方向のステアリングベクトルが格納されている行列と、前回の収束演算ステップで生成されたスパースベクトルとの積を算出し、その算出結果と入射信号を受信する各センサの受信信号が格納されている観測ベクトルとの残差を算出する残差算出手段と、
上記残差算出手段により算出された残差と上記行列に格納されているステアリングベクトルとの内積ベクトルを算出して、上記内積ベクトルの要素の中から、値が相対的に大きい設定個数分の要素を選択し、その選択した要素と、前回の収束演算ステップで生成した信号復元ベクトルの要素の中から選択されている要素と用いて、最新の信号復元ベクトルを算出する信号復元ベクトル算出手段と、
上記信号復元ベクトル算出手段により算出された信号復元ベクトルの要素の中から、値が相対的に大きい設定個数分の要素を選択して、その選択した要素を上記信号復元ベクトル算出手段に出力するとともに、その選択した要素と零値が配列されているスパースベクトルを生成するスパースベクトル生成手段と、
上記スパースベクトル生成手段により生成されたスパースベクトルが収束しているか否かを判定し、収束していなければ、上記スパースベクトル生成手段により生成されたスパースベクトルを上記残差算出手段に出力して、次の収束演算ステップを実行させる収束判定手段と、
上記信号復元ベクトル算出手段及び上記スパースベクトル生成手段で選択される要素の個数の設定値を収束演算ステップの進行に伴って減少させる個数設定手段と
を備えた方向探知装置。 Calculates the product of a matrix in which steering vectors for multiple detection directions are stored and the sparse vector generated in the previous convergence calculation step, and stores the calculation result and the received signal of each sensor that receives the incident signal A residual calculating means for calculating a residual with the observed vector,
An inner product vector of the residual calculated by the residual calculation means and the steering vector stored in the matrix is calculated, and among the elements of the inner product vector, a set number of elements having a relatively large value A signal restoration vector calculation means for calculating the latest signal restoration vector using the selected element and an element selected from the elements of the signal restoration vector generated in the previous convergence calculation step;
From among the elements of the signal restoration vector calculated by the signal restoration vector calculation means, select a set number of elements having a relatively large value, and output the selected elements to the signal restoration vector calculation means Sparse vector generation means for generating a sparse vector in which the selected elements and zero values are arranged;
It is determined whether or not the sparse vector generated by the sparse vector generating unit has converged, and if not converged, the sparse vector generated by the sparse vector generating unit is output to the residual calculating unit, Convergence determining means for executing the next convergence calculation step;
A direction finding device comprising: a number setting unit that decreases a set value of the number of elements selected by the signal restoration vector calculating unit and the sparse vector generating unit as the convergence calculation step proceeds. 上記個数設定手段は、上記収束演算ステップの実行回数が増えるほど、小さな設定値を提示する関数を用いて、上記信号復元ベクトル算出手段及び上記スパースベクトル生成手段で選択される要素の個数を設定することを特徴とする請求項１記載の方向探知装置。 The number setting means, as the number of executions of the convergence calculation step increases, using a function of presenting a smaller setting value, sets the number of elements to be selected by the signal restoration vector calculating means and the sparse vector generation The direction finding device according to claim 1. 上記個数設定手段は、線形関数を用いて、上記信号復元ベクトル算出手段及び上記スパースベクトル生成手段で選択される要素の個数を設定することを特徴とする請求項２記載の方向探知装置。 The number setting means uses a linear function, direction finding apparatus according to claim 2, wherein the setting the number of elements to be selected by the signal restoration vector calculating means and the sparse vector generation. 上記個数設定手段は、指数関数を用いて、上記信号復元ベクトル算出手段及び上記スパースベクトル生成手段で選択される要素の個数を設定することを特徴とする請求項２記載の方向探知装置。 The number setting means, using the exponential function, direction finding apparatus according to claim 2, wherein the setting the number of elements to be selected by the signal restoration vector calculating means and the sparse vector generation. 上記個数設定手段は、第１回目の収束演算ステップにおいて、上記信号復元ベクトル算出手段及び上記スパースベクトル生成手段で選択される要素の個数として、ビーム幅をカバーする値に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の方向探知装置。 The number setting means, in the first round of the convergence calculation step, as the number of elements selected by the signal restoration vector calculating means and the sparse vector generation, and sets a value that covers the beam width The direction detecting device according to any one of claims 1 to 4. 上記個数設定手段は、第１回目の収束演算ステップにおいて、上記信号復元ベクトル算出手段及び上記スパースベクトル生成手段で選択される要素の個数として、全ての探知方向をカバーする値に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の方向探知装置。 The number setting means, characterized in the first round of the convergence calculation step, as the number of elements selected by the signal restoration vector calculating means and the sparse vector generation means, to set a value to cover all of the detection direction The direction detecting device according to any one of claims 1 to 4. 上記個数設定手段により設定される個数の最小値が、上記入射信号の推定信号数であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の方向探知装置。 The minimum value of the number set by said number setting means, direction finding device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the estimated number of signals of the incident signal. 上記個数設定手段により設定される個数の最小値が、予め想定される上記入射信号の最大数であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の方向探知装置。 The minimum value of the number set by said number setting means, direction finding device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the maximum number of the incident signal to be presupposed . 上記個数設定手段により設定される個数の最小値が、上記センサの数であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の方向探知装置。 The minimum value of the number set by said number setting means, direction finding device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the number of the sensor. 上記収束判定手段によりスパースベクトルが収束していると判定されると、上記個数の設定値が上記個数設定手段により設定される個数の最小値に到達していなければ、上記個数の設定値を更新する指令を上記個数設定手段に出力するとともに、上記スパースベクトルを上記残差算出手段に出力して、次の収束演算ステップを実行させ、
上記収束判定手段によりスパースベクトルが収束していないと判定されると、上記個数の設定値を更新する指令を上記個数設定手段に出力せずに、上記スパースベクトルを上記残差算出手段に出力して、次の収束演算ステップを実行させる設定制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の方向探知装置。 If it is determined by the convergence determination means that the sparse vector has converged, the set value of the number is updated if the set value of the number does not reach the minimum value set by the number setting means. a command to and outputs to the number setting means, the sparse vector to output to the residual calculating unit, to perform the following convergence calculation step,
When sparse vector by the convergence judgment unit is determined not to converge, an instruction to update the set value of the number without outputting to the number setting means, the sparse vector to output to the residual calculating means The direction detection device according to claim 1, further comprising setting control means for executing a next convergence calculation step. 残差算出手段が、複数の探知方向のステアリングベクトルが格納されている行列と、前回の収束演算ステップで生成されたスパースベクトルとの積を算出し、その算出結果と入射信号を受信する各センサの受信信号が格納されている観測ベクトルとの残差を算出する残差算出処理ステップと、
信号復元ベクトル算出手段が、上記残差算出処理ステップで算出された残差と上記行列に格納されているステアリングベクトルとの内積ベクトルを算出して、上記内積ベクトルの要素の中から、値が相対的に大きい設定個数分の要素を選択し、その選択した要素と、前回の収束演算ステップで生成した信号復元ベクトルの要素の中から選択されている要素と用いて、最新の信号復元ベクトルを算出する信号復元ベクトル算出処理ステップと、
スパースベクトル生成手段が、上記信号復元ベクトル算出処理ステップで算出された信号復元ベクトルの要素の中から、値が相対的に大きい設定個数分の要素を選択して、その選択した要素を上記信号復元ベクトル算出手段に出力するとともに、その選択した要素と零値が配列されているスパースベクトルを生成するスパースベクトル生成処理ステップと、
収束判定手段が、上記スパースベクトル生成処理ステップで生成されたスパースベクトルが収束しているか否かを判定し、収束していなければ、上記スパースベクトル生成処理ステップで生成されたスパースベクトルを上記残差算出手段に出力して、次の収束演算ステップを実行させる収束判定処理ステップと、
個数設定手段が、上記信号復元ベクトル算出処理ステップ及び上記スパースベクトル生成処理ステップで選択される要素の個数の設定値を収束演算ステップの進行に伴って減少させる個数設定処理ステップと
を備えた方向探知方法。 Each sensor that calculates a product of a matrix in which steering vectors in a plurality of detection directions are stored and a sparse vector generated in the previous convergence calculation step, and receives the calculation result and an incident signal. A residual calculation processing step for calculating a residual with an observation vector in which the received signal is stored;
The signal restoration vector calculation means calculates an inner product vector of the residual calculated in the residual calculation processing step and the steering vector stored in the matrix, and the value is relative to the inner product vector element. Select the largest number of elements and calculate the latest signal restoration vector using the selected element and the element selected from the signal restoration vector elements generated in the previous convergence calculation step. Signal restoration vector calculation processing step to perform,
The sparse vector generation means selects elements corresponding to a set number having a relatively large value from the elements of the signal restoration vector calculated in the signal restoration vector calculation processing step, and the selected element is used as the signal restoration. A sparse vector generation processing step for generating a sparse vector in which the selected elements and zero values are arranged, and outputting to the vector calculation means;
A convergence determination means determines whether or not the sparse vector generated in the sparse vector generation processing step has converged. If not, the sparse vector generated in the sparse vector generation processing step is used as the residual. A convergence determination processing step that outputs to the calculation means and executes the next convergence calculation step;
A direction setting step comprising: a number setting processing step in which the number setting means decreases the set value of the number of elements selected in the signal restoration vector calculation processing step and the sparse vector generation processing step as the convergence calculation step proceeds. Method.
JP2013096266A 2013-05-01 2013-05-01 Direction finding device and direction finding method Active JP6176992B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013096266A JP6176992B2 (en) 2013-05-01 2013-05-01 Direction finding device and direction finding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013096266A JP6176992B2 (en) 2013-05-01 2013-05-01 Direction finding device and direction finding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014219207A JP2014219207A (en) 2014-11-20
JP6176992B2 true JP6176992B2 (en) 2017-08-09

Family

ID=51937817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013096266A Active JP6176992B2 (en) 2013-05-01 2013-05-01 Direction finding device and direction finding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6176992B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113030942B (en) * 2020-02-28 2024-06-11 加特兰微电子科技(上海)有限公司 Method, device, computer equipment and storage medium for determining azimuth angle of target object

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000188568A (en) * 1998-10-13 2000-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Receiver
JP2002077007A (en) * 2000-08-25 2002-03-15 Sanyo Electric Co Ltd Radio base station, array receiver and array reception method
JP2007124411A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Kyocera Corp Adaptive array antenna device and its adaption control method
JP2007287055A (en) * 2006-04-19 2007-11-01 Sharp Corp Analysis apparatus, analysis program, and recording medium recorded with analysis program
JP4709117B2 (en) * 2006-10-06 2011-06-22 三菱電機株式会社 Radar device and angle measuring device
US7834795B1 (en) * 2009-05-28 2010-11-16 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Compressive sensor array system and method
JP2011013031A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Toshiba Corp Arrival direction estimating apparatus
JP5503994B2 (en) * 2010-02-09 2014-05-28 株式会社東芝 Signal arrival direction estimation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014219207A (en) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6677408B2 (en) Direction of arrival estimating device, direction of arrival estimating method, direction of arrival estimating program
CN101464134B (en) Vision measuring method for three-dimensional pose of spacing target
EP3063069B1 (en) Angles-only initial orbit determination (iod)
CN104620189A (en) Hardware attitude detection implementation of mobile devices with mems motion sensors
US20200016757A1 (en) Robot control apparatus and calibration method
JP2013033042A5 (en)
JP2014517268A5 (en)
EP2503285A2 (en) Method and system for a self-calibrated multi-magnetometer platform
JP5264802B2 (en) Detection and resolution of multiple closely spaced targets in a monopulse system
KR102422396B1 (en) Method of spatial interpolation for linear phased array antenna and appratus thereof
US20230408544A1 (en) Method, system, computing device and storage medium for optical measurement
JP2017009555A (en) Camera calibration device, camera calibration method, and program for camera calibration
KR102033828B1 (en) Multi-constellation gnss positioning system and method by correcting the inter-system time difference
JP6176992B2 (en) Direction finding device and direction finding method
JP6246338B2 (en) Angle measuring device and angle measuring method
JP5634423B2 (en) Target tracking device, target tracking program, target tracking system, and target tracking method
JP2015227846A (en) Arrival azimuth estimation device, arrival azimuth estimation method, and program
JP2009244243A (en) Signal arrival azimuth measuring apparatus and signal arrival azimuth measuring technique therein
JP4882544B2 (en) TRACKING PROCESSING DEVICE, ITS METHOD, AND PROGRAM
US20130135138A1 (en) Method for phase unwrapping using confidence-based rework
KR102030526B1 (en) Method for estimating direction of arrival based on continuous compressive sensing and apparatus therefor
JP2008082819A (en) Positioning instrument and method
JP2015102464A (en) Direction finder
JP2018040601A (en) Bias error estimation device, bias error estimation system, bias error estimation method and bias error estimation program
JP6277580B2 (en) Target tracking system, target tracking device, target tracking method and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170117

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: 20170613

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170711

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6176992

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250