JP6354104B2 - 無線通信方式検出装置、無線通信方式検出方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、受信信号から取得したスペクトログラムを用いて無線通信方式を検出する無線通信方式検出装置等に関する。

従来、複数の無線信号送信源が存在する環境で得られるスペクトログラムから、送信信号源ごとの平均受信電力値の違いを統計的手法で識別し、適切な分離閾値を自動的に導出することで、送信信号源ごとに無線信号を分離する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。

また、電力検出閾値を用いてスペクトログラムを二値化し、時間方向や周波数方向に連続する信号点の集合からパケットを検出し、そのパケットに応じた中心周波数等を用いて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＺｉｇＢｅｅなどの無線通信方式を特定する方法も知られている（例えば、非特許文献２参照）。

宮坂朋宏、宇野雅博、塚本悟司、大島浩嗣、矢野一人、小林聖、「統計的手法を用いた複数送信源無線信号の分離手法」、２０１３年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−１７−７、ｐ．６５１、２０１３年３月 宮坂朋宏、矢野一人、有吉正行、小林聖、「ＺｉｇＢｅｅとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ混在下における広帯域スペクトログラムからの最近傍法によるシステム同定」、２０１４年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−１７−３１、ｐ．６１０、２０１４年３月

しかしながら、時間方向や周波数方向に連続する信号点の集合に応じたパケットの検出処理は、スペクトログラムを二値化する際に用いられる電力検出閾値に対して安定ではないという問題がある。すなわち、電力検出閾値が高すぎれば、電力の低いパケットを検出できない可能性があり、電力検出閾値が低すぎれば、本来区別されるべき複数のパケットが１個のパケットとして検出され、その結果、無線通信方式を適切に同定できない可能性がある、という問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電力検出閾値を用いることなく無線通信を適切に区別し、その無線通信の無線通信方式を検出することができる無線通信方式検出装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による無線通信方式検出装置は、無線通信による受信信号を受信する受信部と、受信部が受信した受信信号に関するスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得部と、スペクトログラム取得部が取得したスペクトログラムの時間方向の変化において、閾値より大きい増加が周波数方向に連続している送信開始時点、及び閾値より大きい減少が周波数方向に連続している送信終了時点を検出する時点検出部と、時点検出部によって検出された送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムにおいて、各周波数での最大値に応じた周波数スペクトルを取得するスペクトル取得部と、スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出する無線通信方式検出部と、無線通信方式検出部による検出結果を出力する出力部と、を備えたものである。
このような構成により、スペクトログラムの時間方向における増加や減少を閾値と比較することによって、送信開始時点と送信終了時点とを検出することができ、例えば、電力検出閾値を用いて無線通信を区別する場合よりも、適切な送信開始時点等の検出が可能となる。また、そのようにして検出された送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムから、各周波数での最大値に応じた周波数スペクトルを取得することによって、無線通信方式の特徴を表す周波数スペクトルを取得できることになる。その結果、その周波数スペクトルに応じた無線通信方式を検出することによって、より適切な無線通信方式の検出を実現できるようになる。

また、本発明による無線通信方式検出装置では、スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルから、周波数スペクトルに対応する無線通信の特徴量を取得する特徴量取得部と、特徴量の範囲を示す範囲情報が無線通信方式ごとに記憶される記憶部と、をさらに備え、無線通信方式検出部は、特徴量取得部が取得した特徴量が、ある範囲情報の示す範囲に含まれる場合に、範囲情報に対応する無線通信方式を検出してもよい。
このような構成により、周波数スペクトルの特徴量に応じて、無線通信方式を検出することができるようになる。

また、本発明による無線通信方式検出装置では、特徴量は、スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルの周波数方向の変動であり、範囲情報は、範囲情報に対応する無線通信方式に応じた周波数スペクトルの周波数方向の変動に関する周波数ごとの上限閾値及び下限閾値を有する情報であってもよい。
このような構成によって、より適切に無線通信方式を検出することができるようになる。同じ無線通信方式による受信信号であっても、周波数スペクトルの形状は異なることもあるが、周波数方向の変動は、ほぼ同じ形状となるからである。

本発明による無線通信方式検出装置等によれば、無線通信を適切に区別して無線通信方式を検出することができるようになる。

本発明の実施の形態１による無線通信方式検出装置の構成を示すブロック図 同実施の形態における受信部の構成を示すブロック図 同実施の形態による無線通信方式検出装置の動作を示すフローチャート 同実施の形態による無線通信方式検出装置の動作を示すフローチャート 同実施の形態による無線通信方式検出装置の動作を示すフローチャート 同実施の形態による無線通信方式検出装置の動作を示すフローチャート 同実施の形態における範囲情報の一例を示す図 同実施の形態における範囲情報と特徴量との一例を示す図 同実施の形態におけるスペクトログラムの一例を示す図 同実施の形態における大きい時間変動の連続指数の時間変化の一例を示す図 同実施の形態における周波数スペクトルの一例を示す図 同実施の形態における周波数スペクトルの周波数方向の変動の一例を示す図 同実施の形態におけるコンピュータシステムの外観一例を示す模式図 同実施の形態におけるコンピュータシステムの構成の一例を示す図

以下、本発明による無線通信方式検出装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による無線通信方式検出装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による無線通信方式検出装置は、スペクトログラムにおける時間変動の大きい時点を無線通信の送信開始時点、送信終了時点とし、その送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムにおける周波数スペクトルを用いて無線通信方式を検出するものである。

図１は、本実施の形態による無線通信方式検出装置１の構成を示すブロック図である。本実施の形態による無線通信方式検出装置１は、受信部１１と、スペクトログラム取得部１２と、時点検出部１３と、スペクトル取得部１４と、特徴量取得部１５と、記憶部１６と、無線通信方式検出部１７と、出力部１８とを備える。この無線通信方式検出装置１は、例えば、ステーションやモバイルノード等の端末装置であってもよく、１以上の端末装置と無線通信を行うアクセスポイント等の無線基地局であってもよく、無線信号を受信するその他の装置であってもよい。また、無線通信方式検出装置１は、自律分散型無線ネットワークにおいて無線通信を行う装置であってもよく、または、そうでなくてもよい。また、その無線ネットワークは、他の無線システムと混在する環境であってもよい。すなわち、多数の無線通信機器が、同一周波数帯を共用していてもよい。

受信部１１は、無線通信による受信信号を受信する。なお、受信部１１は、複数の無線通信による無線信号を受信してもよい。すなわち、受信部１１は、複数の無線信号源からの無線信号を受信してもよい。その無線信号は、無線により伝搬するどのような信号であってもよい。その無線信号は、例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１の規格による無線通信）の無線信号であってもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の無線信号であってもよく、ＺｉｇＢｅｅ（ＩＥＥＥ８０２．１５．４の規格による無線通信）の無線信号であってもよく、その他の方式による無線信号であってもよい。また、その無線信号の周波数は問わない。その無線信号の周波数は、例えば、ＩＳＭ帯であってもよく、その他の周波数であってもよい。無線信号を受信する受信部１１は、例えば、図２で示されるように、低雑音増幅部２１と、周波数変換部２２と、局部発振部２３と、フィルタ部２４と、ＡＤ変換部２５とを備えてもよい。低雑音増幅部２１は、アンテナを介してアナログ受信信号を受信し、その受信した信号を増幅する。周波数変換部２２は、局部発振部２３によって生成された信号を用いて、増幅された受信信号を周波数変換し、ＡＤ変換部２５で変換できる等価ベースバンド帯域受信信号に変換する。局部発振部２３は、その周波数変換部２２での周波数変換のための信号を生成する。フィルタ部２４は、あらかじめ決められた周波数帯域のみを通過させるフィルタである。その周波数帯域は、例えば、無線通信方式検出部１７における検出の対象としたい無線通信に対応した周波数帯域に設定されてもよい。フィルタ部２４は、例えば、ローパスフィルタやハイパスフィルタ、バンドパスフィルタであってもよい。ＡＤ変換部２５は、等価ベースバンド帯域受信信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、そのＡＤ変換後のデジタル信号も、受信信号と呼ぶものとする。また、受信部１１の構成は一例であり、受信部１１は、これ以外の構成であってもよい。

スペクトログラム取得部１２は、受信部１１が受信した受信信号に関するスペクトログラムを取得する。そのスペクトログラムは、各時刻の周波数特性を時系列に並べたものである。その周波数特性は、受信された受信信号の周波数領域における何らかの特性量であり、例えば、単位周波数あたりの電力であってもよく、電力及び位相に関連する何らかの特性量であってもよい。したがって、そのスペクトログラムは、周波数領域と時間領域とにおいて、受信された受信信号に関する電力を示すもの（周波数電力スペクトログラム）であってもよい。本実施の形態では、スペクトログラムが周波数電力スペクトログラムである場合について主に説明する。スペクトログラム取得部１２は、例えば、受信された受信信号を所定の時間ごとにフーリエ変換することによって、スペクトログラムを取得してもよい。そのフーリエ変換は、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）であってもよく、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）であってもよい。また、スペクトログラム取得部１２は、複数のバンドパスフィルタの透過電力を計測することによってスペクトログラムを取得してもよい。また、取得されたスペクトログラムは、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

時点検出部１３は、スペクトログラム取得部１２が取得したスペクトログラムの時間方向の変化において、閾値より大きい増加が周波数方向に連続している送信開始時点、及び閾値より大きい減少が周波数方向に連続している送信終了時点を検出する。その増加や減少は、厳密には、スペクトログラムの信号（例えば、電力値）の増加や減少である。また、閾値より大きい減少とは、減少量の絶対値が閾値より大きい減少のことである。増加に関する判断で用いられる閾値と、減少に関する判断で用いられる閾値とは、同じであってもよく、または、異なっていてもよい。後者の場合であっても、両閾値は近似した値であることが好適である。この時点検出部１３の処理について、具体的に説明する。

まず、時点検出部１３は、スペクトログラムにおける時間方向の変動（以下、「時間変動」と呼ぶこともある）を算出する。その時間変動は、スペクトログラムにおける時間方向の電力値の増加や減少などの変化がわかるものであれば、どのようなものであってもよく、例えば、時間方向の隣接する電力値の比や差であってもよく、時間方向の電力値の微分値などであってもよい。例えば、時間変動Δ^tｐ_i,j（ｄＢ）は、次式のものであってもよい。なお、算出された時間変動Δ^tｐ_i,jは、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
Δ^tｐ_i,j＝ｐ_i,j+1−ｐ_i,j［ｄＢ］

ここで、ｐ_i,j（ｄＢ）は、スペクトログラム取得部１２が取得したスペクトログラムにおける、周波数がｉであり、時間がｊである電力値である。なお、ｉが１ずつ増えることにより、周波数が増加してもよく、減少してもよい。本実施の形態では、前者の場合について主に説明する。また、ｉが１だけ増減した際の周波数の変化量は、一定であることが好適である。また、ｊが１ずつ増えることにより、時間が増加してもよく、減少してもよい。本実施の形態では、前者の場合について主に説明する。また、ｊが１だけ増減した際の時間の変化量は、一定であることが好適である。このΔ^tｐ_i,jにより、スペクトログラムの時間方向の増加、減少が算出されたことになる。なお、Δ^tｐ_i,jが正である場合には増加となり、Δ^tｐ_i,jが負である場合には減少となる。また、Δ^tｐ_i,jが０である場合には、増加も減少もしていないことになる。また、上式では、電力値を対数表示（ｄＢ）にしているため減算となっているが、電力値を対数でない表示（Ｗ）にした場合には、Δ^tｐ_i,j＝ｐ_i,j+1／ｐ_i,jのように、電力値の変動比を示すものとなる。したがって、上式の時間変動は、電力値の時間方向の変動比を示すものであるといえる。

また、時点検出部１３は、次のｓ_i,jを取得する。その取得されたｓ_i,jは、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。なお、ｓ_i,j＝１である時間ｊの電力値は、時間方向において閾値Δ^tｐ_thより大きく増加しており、ｓ_i,j＝−１である時刻ｊの電力値は、時間方向において閾値Δ^tｐ_thより大きく減少していることになる。したがって、ｓ_i,jが取得されることによって、スペクトログラムの各周波数及び各時間が、電力値の閾値より大きい増加（ｓ_i,j＝＋１）と減少（ｓ_i,j＝−１）、それ以外（ｓ_i,j＝０）に分類されることになる。なお、Δ^tｐ_thは、正の実数である。

また、時点検出部１３は、取得したｓ_i,jを用いて、あらかじめ設定されている周波数帯域ごとに、次のｎ_jを算出する。その周波数帯域は、各無線通信方式に対応した周波数帯域である。また、ある無線通信方式に対応する周波数帯域は、その無線通信方式の無線信号の周波数をすべて含む帯域に設定されることが好適である。また、ある無線通信方式が２以上のチャネルを有する場合には、その周波数帯域は、そのチャネルごとの周波数帯域であってもよい。その複数の周波数帯域には、例えば、包含関係にある周波数帯域が含まれていてもよく、少なくとも一部の周波数が重複している周波数帯域が含まれていてもよい。

ここで、ｉ_minは、周波数帯域の下限の周波数に応じた周波数ｉの値であり、ｉ_maxは、その周波数帯域の上限の周波数に応じた周波数ｉの値である。このｎ_jは、時間ｊのｉ_minからｉ_maxまでの周波数帯域において、電力値の閾値より大きい、時間方向の増加や減少が連続している程度を示す値である。したがって、このｎ_jは、ある周波数帯域における電力値の閾値より大きい時間変動の周波数方向の連続指数であると考えることができる。このｎ_jが閾値より大きい時間ｊ、すなわちｎ_j＞ｎ_thである時間ｊにおいては、閾値よりも大きい時間方向の増加が周波数方向に連続していることになるため、その時間ｊを、無線信号の送信開始時点（立ち上がり時点）と考えることができる。したがって、時点検出部１３は、ｎ_j＞ｎ_thとなる時間ｊである送信開始時点を検出する。また、このｎ_jが閾値より小さい時間ｊ、すなわちｎ_j＜−ｎ_thである時間ｊにおいては、閾値よりも大きい時間方向の減少が周波数方向に連続していることになるため、その時間ｊを、無線信号の送信終了時点（立ち下がり時点）と考えることができる。したがって、時点検出部１３は、ｎ_j＜−ｎ_thとなる時間ｊである送信終了時点を検出する。なお、時点を検出するとは、例えば、その時点に対応するｊの値を図示しない記録媒体に蓄積することであってもよく、または、その時点に対応するｊに、検出されたことを示す情報（フラグ等）を設定することであってもよい。また、閾値ｎ_thは、正の実数である。より具体的には、閾値ｎ_thは、ｉ_max−ｉ_min以下の値であり、ｉ_max−ｉ_minに近い値であることが好適である。したがって、閾値ｎ_thは、通常、周波数帯域ごとに異なる値となる。また、ある周波数帯域において、閾値よりも大きい増加や減少が連続しているとは、その周波数帯域のすべてにおいて、時間方向の変動が、閾値よりも大きい増加や、閾値よりも大きい減少であることであってもよく、または、その周波数帯域のすべてではない広い範囲において、時間方向の変動が、閾値よりも大きい増加や、閾値よりも大きい減少であることであってもよい。後者の場合には、その周波数帯域の一部には、ｓ_i,j＝０となる周波数が含まれていてもよい。

スペクトル取得部１４は、時点検出部１３によって検出された送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムにおいて、各周波数での最大値に応じた周波数スペクトルを取得する。なお、その周波数スペクトルの取得は、通常、送信開始時点や送信終了時点を取得した際に用いられた周波数帯域において行われる。例えば、その周波数帯域の周波数がｉ_minからｉ_maxまでであり、送信開始時点がｊ_minであり、送信終了時点がｊ_maxであるとすると、スペクトル取得部１４は、ｉ_minからｉ_maxまでの各周波数について、ｊ_minからｊ_maxまでの期間の電力値ｐ_i,jの最大値ｐ_i ^maxをそれぞれ取得する。そのようにして取得された、ｉ_minからｉ_maxまでの各周波数での最大値ｐ_i ^maxの集合が、周波数スペクトルとなる。なお、以下、説明の便宜上、その最大値ｐ_i ^maxを単にｐ_iと記載することがある。また、ある周波数帯域に対して、送信開始時点と送信終了時点とがそれぞれ複数、検出された場合には、スペクトル取得部１４は、送信開始時点と、それ以後の直近の送信終了時点との間の各期間について、周波数スペクトルを取得する処理を繰り返してもよい。なお、送信開始時点から、それ以後の直近の送信終了時点までの期間が、あらかじめ決められた閾値よりも短い場合には、その期間について周波数スペクトルの取得が行われなくてもよい。データ数が少ない場合には、周波数スペクトルを適切に取得できないからである。また、複数の周波数帯域について送信開始時点等の検出が行われた場合には、スペクトル取得部１４は、送信開始時点や送信終了時点の取得された周波数帯域ごとに、その周波数スペクトルを取得する処理を繰り返してもよい。

ここで、このような周波数スペクトルを取得するメリットについて簡単に説明する。通常、ある通信信号について、ある時点の周波数方向の電力値である周波数スペクトルを取得することによって、その通信信号の周波数スペクトルを取得できると考えられるが、変調やフェージング等の影響によって、ある時点の周波数スペクトルが理想的なものと異なっている可能性がある。一方、上述の説明のように、各周波数での最大値を集めて周波数スペクトルを構成することによって、変調やフェージングに影響されずに、無線通信方式の特徴を適切に示す理想的な周波数スペクトルを取得することができる。なお、スペクトル取得部１４が取得した周波数スペクトルは、後述するように、無線通信方式を検出するために用いられる。したがって、無線通信方式の特徴を適切に表している理想的な周波数スペクトルを取得することによって、精度の高い無線通信方式の検出を実現できることになる。

特徴量取得部１５は、スペクトル取得部１４が取得した周波数スペクトルから、周波数スペクトルに対応する無線通信の特徴量を取得する。複数の周波数スペクトルが取得された場合には、特徴量取得部１５は、その周波数スペクトルごとに特徴量を取得してもよい。特徴量には、例えば、周波数スペクトルの周波数方向の変動が含まれてもよく、周波数スペクトルの中心周波数が含まれてもよく、周波数スペクトルの形状から得られる情報（例えば、−３ｄＢでの帯域幅等）が含まれてもよく、周波数スペクトルから取得できるそれ以外の情報が含まれてもよい。また、特徴量には、周波数スペクトルから取得できる情報以外の情報が含まれてもよい。その情報は、例えば、無線信号の送信開始時点から送信終了時点までの期間であってもよく、その他の情報であってもよい。なお、本実施の形態では、その特徴量が、スペクトル取得部１４が取得した周波数スペクトルの周波数方向の変動である場合について主に説明する。以下、その変動のことを「周波数変動」と呼ぶこともある。その周波数変動は、周波数スペクトルにおける周波数方向の電力値の変化がわかるものであれば、どのようなものであってもよく、例えば、周波数方向の隣接する電力値の比や差であってもよく、周波数方向の電力値の微分値などであってもよい。周波数変動は、周波数スペクトルにおける周波数方向の電力値の増減を示すものである。例えば、周波数変動Δ^fｐ_i（ｄＢ）は、次式のものであってもよい。
Δ^fｐ_i＝ｐ_i+1−ｐ_i［ｄＢ］

ここで、ｐ_i（ｄＢ）は、スペクトル取得部１４が取得した周波数スペクトルにおける、周波数がｉである電力値である。また、上式では、電力値を対数表示（ｄＢ）にしているため減算となっているが、電力値を対数でない表示（Ｗ）では、Δ^fｐ_i＝ｐ_i+1／ｐ_iとなることは時間変動の場合と同様である。したがって、上式の周波数変動は、電力値の周波数方向の変動比を示すものであるといえる。

記憶部１６では、特徴量の範囲を示す範囲情報が無線通信方式ごとに記憶される。後述するように、特徴量取得部１５が取得した特徴量が、ある範囲情報に含まれた場合に、その特徴量に対応する無線通信の通信方式が、その特徴量に対応する無線通信方式であると検出されることになる。したがって、その範囲情報は、例えば、その範囲情報に対応する無線通信方式による無線通信に関する多くの受信信号に対応する特徴量のすべてが含まれると共に、他の無線通信方式による無線通信に関する受信信号に対応する特徴量は含まれないように設定されてもよい。また、範囲情報は、特徴量が含む情報ごとの範囲を示す情報であることが好適である。例えば、特徴量に周波数スペクトルの中心周波数が含まれる場合には、範囲情報は、その範囲情報に対応する無線通信方式に応じた中心周波数の下限値及び上限値を有する情報であってもよい。また、特徴量に周波数スペクトルの周波数方向の変動が含まれる場合には、範囲情報は、その範囲情報に対応する無線通信方式に応じた周波数スペクトルの周波数方向の変動に関する周波数ごとの上限閾値及び下限閾値を有する情報であってもよい。具体的には、無線通信方式Ａに対応する範囲情報によって、図５Ａで示されるように、各周波数について、周波数変動（ｄＢ）の上限閾値Δ^fｐ_i ^maxと、下限閾値Δ^fｐ_i ^minとを有していてもよい。なお、そのような場合に、範囲情報は、その範囲情報に対応する無線通信方式の周波数帯域におけるすべての周波数ｉについて、上限閾値と下限閾値とを有していてもよく、または、一部の周波数ｉについてのみ、上限閾値と下限閾値とを有していてもよい。後者の場合に、範囲情報に含まれる周波数変動の上限閾値と下限閾値に対応する周波数は、均等であってもよく、または、そうでなくてもよい。後者の場合には、例えば、特徴的な部分については細かい周波数ごとに上限閾値と下限閾値とが設定され、特徴的でない部分については粗い周波数ごとに上限閾値と下限閾値とが設定されてもよい。

なお、例えば、無線ＬＡＮのように複数のチャネルが存在する場合には、通常、その範囲情報は、周波数方向のシフト量以外、チャネルごとに同様の範囲になると考えられる。したがって、そのような場合には、複数のチャネルに応じた範囲情報は、あるチャネルに対応した範囲情報と、他のチャネルに対応する、その範囲情報の周波数方向のシフト量とであってもよい。

記憶部１６に無線通信方式ごとの範囲情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して範囲情報が記憶部１６で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された範囲情報が記憶部１６で記憶されるようになってもよく、または、入力デバイスを介して入力された範囲情報が記憶部１６で記憶されるようになってもよい。記憶部１６での記憶は、ＲＡＭ等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。記憶部１６は、所定の記録媒体（例えば、半導体メモリや磁気ディスクなど）によって実現されうる。

無線通信方式検出部１７は、スペクトル取得部１４が取得した周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出する。具体的には、特徴量取得部１５が周波数スペクトルから取得した特徴量が、ある範囲情報の示す範囲に含まれる場合に、無線通信方式検出部１７は、その範囲情報に対応する無線通信方式を、その周波数スペクトルに対応する無線信号の無線通信方式として検出する。例えば、図５Ｂで示されるように、特徴量である周波数変動が、各周波数の上限閾値と下限閾値との範囲内に存在する場合には、無線通信方式検出部１７は、その特徴量に対応する無線通信方式として、その範囲情報に対応する無線通信方式Ａを検出する。なお、特徴量が周波数変動を含んでいる場合に、すべての周波数の周波数変動が、範囲情報の示す周波数ごとの範囲に含まれるときに、その特徴量が範囲情報の示す範囲に含まれると判断されてもよく、または、閾値以上の割合（例えば、９割以上など）の周波数の周波数変動が、範囲情報の示す周波数ごとの範囲に含まれるときに、その特徴量が範囲情報の示す範囲に含まれると判断されてもよい。無線通信方式を検出することによって、受信信号に応じた無線通信の種類（方式）が特定されることになる。例えば、無線通信方式検出部１７は、特徴量取得部１５の取得した特徴量が、ある範囲情報に含まれる場合に、受信信号に対応する無線通信方式として、その範囲情報に対応する「ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ ＣＨ７」を検出してもよい。なお、無線通信方式を検出するとは、例えば、その無線通信方式を示す情報を図示しない記録媒体に蓄積することであってもよく、または、その無線通信方式を示す情報に、検出されたことを示す情報（フラグ等）を設定することであってもよい。検出された無線通信方式は、その検出に用いられた特徴量の取得元となる周波数スペクトルに対応する周波数帯域、並びに送信開始時点及び送信終了時点によって特定される送信期間と対応付けられてもよい。

出力部１８は、無線通信方式検出部１７による検出結果を出力する。具体的には、出力部１８は、無線通信方式検出部１７によって検出された無線通信方式を識別する情報（例えば、無線通信方式の名称など）を出力してもよい。また、その無線通信方式を識別する情報と共に、その検出の対象となったスペクトログラムの領域を示す情報も出力されてもよい。スペクトログラムの領域を示す情報は、例えば、時間の範囲と周波数の範囲を示す情報であってもよく、または、スペクトログラムにおける領域を示す図形（例えば、その領域を囲む矩形等の図形）であってもよい。なお、無線通信方式の検出の対象となったスペクトログラムの領域は、その検出に用いられた特徴量の取得元となる周波数スペクトルに対応する周波数帯域と、その周波数スペクトルが取得された期間とに対応する領域である。

ここで、この出力は、例えば、表示デバイス（例えば、ＣＲＴや液晶ディスプレイなど）への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、スピーカによる音声出力でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、出力部１８は、出力を行うデバイス（例えば、表示デバイスやプリンタなど）を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、出力部１８は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。

次に、無線通信方式検出装置１の動作について図３のフローチャートを用いて説明する。
（ステップＳ１０１）受信部１１は、受信信号を受信する。なお、取得対象のスペクトログラムの時間領域の長さが決まっている場合には、受信部１１は、その長さに応じた受信を行ってもよい。また、この受信された受信信号は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。例えば、ＡＤ変換部２５によるＡＤ変換後の受信信号が、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ１０２）スペクトログラム取得部１２は、受信された受信信号に関するスペクトログラムを取得する。なお、取得されたスペクトログラムは、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ１０３）時点検出部１３は、取得されたスペクトログラムにおいて、時間変動を取得する。その時間変動は、各周波数について取得されることが好適である。なお、取得された時間変動は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ１０４）時点検出部１３は、取得した時間変動から、閾値より大きい増加や、閾値より大きい減少を特定する。具体的には、時点検出部１３は、上述のｓ_i,jを取得してもよい。

（ステップＳ１０５）無線通信方式検出部１７等は、受信された受信信号に対応する無線通信方式を検出する。この処理の詳細については、図４Ａ等のフローチャートを用いて後述する。

（ステップＳ１０６）出力部１８は、無線通信方式検出部１７が検出した無線通信方式に関する出力を行う。そして、受信信号に応じた無線通信方式を検出する一連の処理が終了となる。
なお、図３のフローチャートの処理は、例えば、定期的に繰り返して実行されてもよい。

図４Ａは、図３のフローチャートにおける無線通信方式の検出の処理（ステップＳ１０５）の詳細を示すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）時点検出部１３は、カウンタｋを１に設定する。

（ステップＳ２０２）時点検出部１３は、ｋ番目の周波数帯域における増加や減少の総和を算出する。具体的には、時点検出部１３は、ｋ番目の周波数帯域において、前述のｓ_i,jの総和であるｎ_jを算出してもよい。そのｎ_jは、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ２０３）時点検出部１３は、ｋ番目の周波数帯域において、周波数方向に閾値より大きい増加が連続している時点である送信開始時点と、周波数方向に閾値より大きい減少が連続している時点である送信終了時点とを検出する。具体的には、時点検出部１３は、ｎ_j＞ｎ_thとなる送信開始時点や、ｎ_j＜−ｎ_thとなる送信終了時点を検出してもよい。その送信開始時点や送信終了時点を示す情報は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ２０４）スペクトル取得部１４は、カウンタｍを１に設定する。

（ステップＳ２０５）スペクトル取得部１４は、ｋ番目の周波数帯域に、ｍ番目の無線信号が存在するかどうか判断する。そして、存在する場合には、ステップＳ２０６に進み、そうでない場合には、ステップＳ２１１に進む。なお、無線信号とは、送信開始時点から、それ以降の直近の送信終了時点までの信号のことである。また、前述のように、その期間があらかじめ決められた閾値より小さい場合には、スペクトル取得部１４は、その期間には無線信号が存在しないと判断してもよい。

（ステップＳ２０６）スペクトル取得部１４は、ｍ番目の無線信号に対応する周波数スペクトルを取得する。この処理の詳細は、図４Ｂのフローチャートを用いて後述する。取得された周波数スペクトルは、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ２０７）特徴量取得部１５は、スペクトル取得部１４が取得した周波数スペクトルから特徴量を取得する。取得された特徴量は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ２０８）無線通信方式検出部１７は、取得された特徴量を含む範囲を示す範囲情報が、記憶部１６で記憶されているかどうか判断する。そして、記憶されている場合には、ステップＳ２０９に進み、そうでない場合には、ステップＳ２１０に進む。なお、この処理の詳細については、図４Ｃのフローチャートを用いて後述する。

（ステップＳ２０９）無線通信方式検出部１７は、ｋ番目の周波数帯域におけるｍ番目の無線信号の無線通信方式として、ステップＳ２０８において、特徴量を含むと判断された範囲情報に対応する無線通信方式を検出する。その検出された無線通信方式を識別する情報は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。また、その情報と共に、ｍ番目の無線信号の周波数帯域と送信期間も、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。

（ステップＳ２１０）スペクトル取得部１４は、カウンタｍを１だけインクリメントする。そして、ステップＳ２０５に戻る。

（ステップＳ２１１）時点検出部１３は、カウンタｋを１だけインクリメントする。

（ステップＳ２１２）時点検出部１３は、ｋ番目の周波数帯域が存在するかどうか判断する。そして、ｋ番目の周波数帯域が存在する場合には、ステップＳ２０２に戻り、そうでない場合には、図３のフローチャートに戻る。

図４Ｂは、図４Ａのフローチャートにおけるスペクトルの取得の処理（ステップＳ２０６）の詳細を示すフローチャートである。
（ステップＳ３０１）スペクトル取得部１４は、周波数のカウンタｉを、図４Ａのフローチャートにおけるｋ番目の周波数帯域の最低周波数ｉ_minに設定する。

（ステップＳ３０２）スペクトル取得部１４は、周波数ｉの電力の最大値ｐ_i ^maxを初期値に設定する。その初期値は、十分に小さい値、例えば、背景雑音程度の電力値またはそれより小さい電力値に設定されることが好適である。

（ステップＳ３０３）スペクトル取得部１４は、時間のカウンタｊを、図４Ａのフローチャートのｋ番目の周波数帯域におけるｍ番目の無線信号の送信開始時点の時間ｊ_minに設定する。

（ステップＳ３０４）スペクトル取得部１４は、スペクトログラムにおけるｐ_i,jが最大値ｐ_i ^maxより大きいかどうか判断する。そして、ｐ_i,jが最大値ｐ_i ^maxより大きい場合には、ステップＳ３０５に進み、そうでない場合には、ステップＳ３０６に進む。

（ステップＳ３０５）スペクトル取得部１４は、周波数ｉの電力の最大値ｐ_i ^maxをｐ_i,jに更新する。

（ステップＳ３０６）スペクトル取得部１４は、時間のカウンタｊを１だけインクリメントする。

（ステップＳ３０７）スペクトル取得部１４は、時間のカウンタｊが、図４Ａのフローチャートのｋ番目の周波数帯域におけるｍ番目の無線信号の送信終了時点の時間ｊ_maxを超えたかどうか判断する。そして、時間のカウンタｊがｊ_maxを超えた場合には、ステップＳ３０８に進み、そうでない場合には、ステップＳ３０４に戻る。

（ステップＳ３０８）スペクトル取得部１４は、周波数のカウンタｉを１だけインクリメントする。

（ステップＳ３０９）スペクトル取得部１４は、周波数のカウンタｉが、図４Ａのフローチャートにおけるｋ番目の周波数帯域の最高周波数ｉ_maxを超えたかどうか判断する。そして、周波数のカウンタｉが、最高周波数ｉ_maxを超えた場合には、図４Ａのフローチャートに戻り、そうでない場合には、ステップＳ３０２に戻る。

図４Ｃは、図４Ａのフローチャートにおける特徴量を含む範囲情報があるかどうか判断するための処理（ステップＳ２０８）の詳細を示すフローチャートである。なお、このフローチャートでは、特徴量が周波数変動である場合について説明する。また、このフローチャートでは、各周波数ｉについて、上限閾値及び下限閾値が設定されているものとする。また、このフローチャートは、ある範囲情報に特徴量が含まれるかどうかを判断するものである。したがって、無線通信方式検出部１７は、記憶部１６で記憶されている各範囲情報について、このフローチャートの処理を行ってもよい。なお、無線通信方式検出部１７は、図４Ａのフローチャートにおけるｋ番目の周波数帯域の無線通信方式に対応する範囲情報についてのみ、このフローチャートの処理を行うことが好適である。ある周波数帯域には、通常、１以上の範囲情報が対応しているため、無線通信方式検出部１７は、その１以上の範囲情報のそれぞれについて、図４Ｃのフローチャートの処理を行えばよいことになる。なお、同じ周波数帯域に対応している複数の範囲情報は、例えば、周波数帯域は同じであるが、プロトコルが異なる複数の無線通信方式にそれぞれ対応する複数の範囲情報であってもよい。

（ステップＳ４０１）無線通信方式検出部１７は、周波数のカウンタｉを、図４Ａのフローチャートにおけるｋ番目の周波数帯域の最低周波数ｉ_minに設定する。

（ステップＳ４０２）無線通信方式検出部１７は、記憶部１６で記憶されている範囲情報で示される周波数ｉの上限閾値Δ^fｐ_i ^max及び下限閾値Δ^fｐ_i ^minを読み出し、周波数変動における周波数ｉの値Δ^fｐ_iが、その上限閾値と下限閾値の範囲に含まれるかどうか、すなわち、Δ^fｐ_i ^max＜Δ^fｐ_i＜Δ^fｐ_i ^minであるかどうか判断する。そして、周波数変動における周波数ｉの値がその範囲に含まれる場合には、ステップＳ４０３に進み、そうでない場合には、ステップＳ４０６に進む。なお、その不等号の少なくとも一方は、等号付きの不等号（≦）であってもよい。

（ステップＳ４０３）無線通信方式検出部１７は、周波数のカウンタｉを１だけインクリメントする。

（ステップＳ４０４）無線通信方式検出部１７は、周波数のカウンタｉが、図４Ａのフローチャートにおけるｋ番目の周波数帯域の最高周波数ｉ_maxを超えたかどうか判断する。そして、周波数のカウンタｉが、最高周波数ｉ_maxを超えた場合には、ステップＳ４０５に進み、そうでない場合には、ステップＳ４０２に戻る。

（ステップＳ４０５）無線通信方式検出部１７は、特徴量である周波数変動が、判断対象の範囲情報の示す範囲に含まれると判断する。そして、その特徴量が、その範囲情報に含まれるかどうかの判断の処理は終了となる。

（ステップＳ４０６）無線通信方式検出部１７は、特徴量である周波数変動が、判断対象の範囲情報の示す範囲に含まれないと判断する。そして、その特徴量が、その範囲情報に含まれるかどうかの判断の処理は終了となる。

なお、図４Ｃのフローチャートでは、注目している周波数帯域におけるすべての周波数ｉについて、周波数変動の値が範囲情報の示す範囲に含まれる場合に、特徴量が範囲情報に含まれると判断される場合について説明したが、前述のように、閾値より多くの周波数ｉについて、周波数変動の値が範囲情報の示す範囲に含まれる場合に、特徴量が範囲情報に含まれると判断されてもよい。

次に、本実施の形態による無線通信方式検出装置１の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの周波数チャネルＣＨ０７の無線ＬＡＮ（以下、単に「無線ＬＡＮ」と呼ぶことがある）の信号と、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の周波数チャネルＣＨ１８（以下、単に「１５．４」と呼ぶことがある）の信号との２種類の無線信号が混在している状況において受信部１１が受信信号を受信したとする（ステップＳ１０１）。そして、スペクトログラム取得部１２が、受信部１１が受信した受信信号から、図６で示される周波数電力スペクトログラムを取得したとする（ステップＳ１０２）。図６で示されるスペクトログラムは、サンプリング周波数１２０Ｍｓｐｓのサンプリングデータを基に、長さ９６０点のＦＦＴでオーバーラップ率１／２のピリオドグラム処理により取得したスペクトログラムに対して、周波数方向に８点ずつ区切り、平均化を行ったものである。最終的に取得したスペクトログラムの周波数解像度は１ＭＨｚ、時間解像度は４マイクロ秒となっている。

次に、時点検出部１３は、図６で示されるスペクトログラムにおいて、各周波数、各時間における時間変動Δ^tｐ_i,jを算出し（ステップＳ１０３）、その時間変動が閾値より大きい周波数及び時間を特定するため、ｓ_i,jを取得する（ステップＳ１０４）。その後に、スペクトログラムから各無線信号を抽出し、その無線信号に対応する無線通信方式を特定する処理が行われる（ステップＳ１０５）。

具体的には、まず、時点検出部１３が、図６の破線の枠で示される１５．４に対応する周波数帯域について、図７で示されるように、各時間のｎ_jを算出したとする（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）。なお、図７で示されるｎ_jは、Δ^tｐ_thを３ｄＢとして算出されたものである。また、時点検出部１３は、図７で示されるように、ｎ_j＞ｎ_thとなる送信開始時点と、ｎ_j＜−ｎ_thとなる送信終了時点とを特定する（ステップＳ２０３）。また、図７において、閾値を破線で示している。また、時点検出部１３は、送信開始時点から送信終了時点までの期間が短い場合には、それらの時点を送信開始時点等としない。すなわち、図７において、上下方向の細い矢印の時点は、送信開始時点や送信終了時点とはならない。そのため、図７では、白抜きの矢印の始点側で示される送信開始時点から、黒塗りの矢印の終点側で示される送信終了時点までの５個の無線信号が特定されたことになる。ただし、図７では、５個目の信号の送信終了時点は図示されていない。

ここでは、その５個の信号のうち、３番目の信号に関する処理について説明する。スペクトル取得部１４は、その３番目の信号について周波数スペクトルを取得する（ステップＳ２０５，Ｓ２０６，Ｓ３０１〜Ｓ３０９）。その周波数スペクトルは、図８で示される１５．４のスペクトルである。次に、特徴量取得部１５は、その１５．４の周波数スペクトルから周波数変動である特徴量を取得する（ステップＳ２０７）。その周波数変動は、図９で示される１５．４の周波数変動である。なお、図８、図９では、スペクトログラムの帯域幅に応じた周波数スペクトルや周波数変動である周波数方向の電力変動比を示しているが、実際には、各周波数帯域に応じた周波数スペクトルや電力変動比が取得されることになる。その後、無線通信方式検出部１７は、取得された１５．４の周波数変動が、記憶部１６で記憶されている１５．４の周波数帯域に対応する範囲情報に含まれるかどうか判断する（ステップＳ２０８）。この場合には、図５Ｂで示される状況と同様に、１５．４に対応する範囲情報に、周波数変動の各周波数の値が含まれたとする（ステップＳ４０１〜Ｓ４０５）。その結果、無線通信方式検出部１７は、図７で示される３番目の信号が、１５．４の無線信号であると判断する（ステップＳ２０９）。なお、図７で示されるそれ以外の信号は、無線ＬＡＮの信号であるため、１５．４の周波数帯域に応じた周波数スペクトルが取得され、それに応じた周波数変動が取得されても、それは１５．４に対応する範囲情報には含まれない。その結果、それらの信号については、無線通信方式が検出されないことになる。また、同様にして、無線ＬＡＮの周波数帯域についても、送信開始時点や送信終了時点の検出、周波数スペクトルの取得、特徴量の取得、無線通信方式の検出が行われる。その場合には、１５．４の無線信号については、送信開始時点や送信終了時点においてｎ_j＞ｎ_thやｎ_j＜−ｎ_thとならないため、１５．４に対応する送信開始時点等は検出されない。なお、無線ＬＡＮの判断処理で用いられる閾値ｎ_thは、１５．４の判断処理で用いられる閾値ｎ_thとは異なる値である。無線ＬＡＮと１５．４との周波数帯域幅（ｉの個数）が異なるからである。また、それら以外の周波数帯域について送信開始時点の検出等の処理が行われても、それらの周波数帯域については、送信開始時点や送信終了時点は検出されない。その結果、それらの周波数帯域については無線信号が存在しないと判断され（ステップＳ２０５）、無線通信方式が検出されないことになる。

最後に、出力部１８は、検出された無線通信方式と、その無線通信方式の無線信号が送信された期間とを出力する（ステップＳ１０６）。その結果、スペクトログラムの各期間において、どのような無線システムが通信を行っていたのかについて知ることができるようになる。

以上のように、本実施の形態による無線通信方式検出装置１によれば、スペクトログラムの時間方向における増加や減少を閾値と比較することによって、送信開始時点や送信終了時点を検出するため、電力検出閾値を用いた場合よりも、送信開始時点等をより適切に検出することができる。したがって、複数の無線信号を１個の無線信号と誤判断したり、電力の低い無線信号が検出できなくなったりする事態を回避することができる。また、簡易な演算（例えば、差の演算や総和の演算、数値の比較等）により、無線信号を検出できるため、非特許文献２の方法によって無線信号を検出する場合よりも少ない演算量や記憶容量で無線信号を検出できうることになる。また、そのようにして特定された無線信号に応じた無線通信方式を検出する際に周波数変動を用いることによって、受信電力に依存しない無線通信方式の検出が可能となる。なぜなら、例えば図８で示されるように、無線ＬＡＮの受信電力に大きな差が存在していても、図９で示されるように、無線ＬＡＮの周波数変動は、ほぼ同じになるからである。

また、無線通信方式検出装置１において行われる各処理の周波数解像度が検出対象の無線通信方式の周波数帯域幅に比べて十分小さい（例えば、数分の１以下など）場合には、各無線通信方式を検出できることになる。したがって、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のように周波数ホッピングを行う無線通信方式についても、各チャネルに応じた周波数帯域について送信開始時点等の検出や周波数スペクトルの取得等を行うことによって、検出が可能となる。一方、各処理の周波数解像度があまり高くない場合には、例えば、周波数帯域幅の広い無線通信方式については、上記説明の手法を用いて検出を行い、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のように周波数帯域幅の狭い無線通信方式については、例えば、上記非特許文献２の手法を用いて検出を行ってもよい。その場合に、例えば、時点検出部１３が検出した送信開始時点（送信開始時刻）を送信間隔で除した剰余を用いることによって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の検出をより精度高く実現することができる。

なお、本実施の形態では、無線通信方式検出部１７が、取得された周波数変動が、範囲情報によって示される周波数ごとの上限閾値及び下限閾値の範囲に含まれるかどうかによって無線通信方式を検出する場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、無線通信方式検出部１７は、無線通信方式ごとの条件を、取得された周波数変動が満たすかどうかを判断し、周波数変動が満たす条件に対応する無線通信方式を、その周波数変動に対応する無線通信方式として検出してもよい。その条件は、例えば、周波数変動における下向きのピークの周波数と、上向きのピークの周波数との差に関する条件であってもよく、その他の条件であってもよい。

また、特徴量取得部１５が、周波数変動以外の特徴量を取得する場合であっても、無線通信方式検出部１７は、その特徴量が範囲情報の示す範囲に含まれるかどうかを判断することにより、または、その特徴量が条件を満たすかどうかを判断することによって、その特徴量に対応する無線通信方式を検出するようにしてもよい。後者の場合には、例えば、無線通信方式ごとの条件が記憶部１６で記憶されていてもよい。

また、無線通信方式検出部１７は、スペクトル取得部１４が取得した周波数スペクトルそのものを用いて、その周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出してもよい。その場合にも、例えば、周波数スペクトルがあらかじめ設定されている条件を満たすかどうか判断し、その周波数スペクトルがある条件を満たす場合に、その条件に対応する無線通信方式を検出してもよい。その条件は、例えば、中心周波数に関する条件や、周波数スペクトルの立ち上がりから立ち下がりまでの周波数の幅に関する条件等であってもよい。また、例えば、無線通信方式ごとの条件が記憶部１６で記憶されていてもよい。また、無線通信方式検出部１７は、例えば、パターンマッチングによって、取得された周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出してもよい。具体的には、無線通信方式検出部１７は、取得された周波数スペクトルとマッチングするパターンを特定し、その特定したパターンに対応する無線通信方式を検出してもよい。その場合には、例えば、無線通信方式ごとのパターンが記憶部１６で記憶されていてもよい。また、このように、特徴量を用いないで周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出する場合には、無線通信方式検出装置１は、特徴量取得部１５を備えていなくてもよい。

また、本実施の形態では、２以上の無線通信方式による無線信号が重複していない場合の処理について説明したが、そのような重複が存在する場合にも、各無線通信方式を検出することも可能である。例えば、そのような重複の存在した場合には、周波数スペクトルから取得された特徴量である周波数変動は、図９における１５．４の周波数変動と、無線ＬＡＮの周波数変動とが重なった形状となる。そのような場合でも、１５．４については、通常どおり、検出することが可能である。一方、無線ＬＡＮの周波数帯域に応じた無線通信方式の検出を行う場合には、すでに検出されている１５．４に応じた周波数帯域以外の周波数帯域において、周波数変動が範囲情報の示す範囲に含まれるかどうか判断し、含まれる場合には、その無線ＬＡＮに応じた無線通信が行われていることを検出してもよい。なお、このような無線信号の重複に応じた検出処理を行う場合には、周波数帯域の狭い順に検出の処理を行うことが好適である。そして、無線通信方式検出部１７は、ある無線信号について無線通信方式を検出する場合に、その無線信号についてすでに検出されている無線通信方式に応じた周波数帯域を除いた周波数帯域において、特徴量が範囲情報に含まれるかどうかを判断してもよい。

また、本実施の形態では、無線通信方式に対応する周波数帯域ごとに各処理を行う場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、ある無線通信方式による無線通信が行われているかどうかのみを判断する場合には、その無線通信方式に対応する周波数帯域、または、その周波数帯域を含む周波数帯域において、その無線通信方式を検出する処理を行ってもよい。そして、検出された場合には、その無線通信方式による無線通信が行われていることになり、検出されなかった場合には、その無線通信方式による無線通信が行われていないことになる。

また、本実施の形態では、受信部１１が、無線通信方式の検出のために無線信号を受信する場合について主に説明したが、受信部１１は、それ以外の目的のためにも無線信号を受信してもよい。また、無線通信方式検出装置１は、無線信号の送信を行ってもよい。
また、本実施の形態では、スペクトログラムが周波数電力スペクトログラムである場合について主に説明したが、それ以外のスペクトログラムであってもよいことは前述の通りである。スペクトログラムが周波数電力スペクトログラムでない場合には、上記説明におけるスペクトログラムの電力値は、スペクトログラムの電力以外の特性値であると考えてもよい。

また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。

また、上記実施の形態において、無線通信方式検出装置１に含まれる２以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、２以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。なお、上記実施の形態における無線通信方式検出装置１を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、受信された受信信号に関するスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得部、スペクトログラム取得部が取得したスペクトログラムの時間方向の変化において、閾値より大きい増加が周波数方向に連続している送信開始時点、及び閾値より大きい減少が周波数方向に連続している送信終了時点を検出する時点検出部、時点検出部によって検出された送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムにおいて、各周波数での最大値に応じた周波数スペクトルを取得するスペクトル取得部、スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出する無線通信方式検出部、無線通信方式検出部による検出結果を出力する出力部として機能させるためのプログラムである。

なお、上記プログラムにおいて、上記プログラムが実現する機能には、ハードウェアでしか実現できない機能は含まれない。例えば、情報を取得する取得部や、情報を出力する出力部などにおけるモデムやインターフェースカードなどのハードウェアでしか実現できない機能は、上記プログラムが実現する機能には少なくとも含まれない。

また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。

図１０は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による無線通信方式検出装置１を実現するコンピュータの外観の一例を示す模式図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。

図１０において、コンピュータシステム９００は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５を含むコンピュータ９０１と、キーボード９０２と、マウス９０３と、モニタ９０４とを備える。

図１１は、コンピュータシステム９００の内部構成を示す図である。図１１において、コンピュータ９０１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５に加えて、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１１と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ９１２と、ＭＰＵ９１１に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するＲＡＭ９１３と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するハードディスク９１４と、ＭＰＵ９１１、ＲＯＭ９１２等を相互に接続するバス９１５とを備える。なお、コンピュータ９０１は、ＬＡＮやＷＡＮ等への接続を提供する図示しないネットワークカードを含んでいてもよい。

コンピュータシステム９００に、上記実施の形態による無線通信方式検出装置１の機能を実行させるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２１に記憶されて、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５に挿入され、ハードディスク９１４に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ９０１に送信され、ハードディスク９１４に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にＲＡＭ９１３にロードされる。なお、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２１、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭ９２１に代えて他の記録媒体（例えば、ＤＶＤ等）を介して、プログラムがコンピュータシステム９００に読み込まれてもよい。

プログラムは、コンピュータ９０１に、上記実施の形態による無線通信方式検出装置１の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能やモジュールを呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム９００がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

以上より、本発明による無線通信方式検出装置等によれば、無線通信を適切に区別して無線通信方式を検出できるという効果が得られ、例えば、どのような無線通信方式による無線通信が行われているのかを検出する装置等として有用である。

１ 無線通信方式検出装置
１１ 受信部
１２ スペクトログラム取得部
１３ 時点検出部
１４ スペクトル取得部
１５ 特徴量取得部
１６ 記憶部
１７ 無線通信方式検出部
１８ 出力部

Claims (5)

1. 無線通信による受信信号を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した受信信号に関するスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得部と、
   前記スペクトログラム取得部が取得したスペクトログラムの時間方向の変化において、閾値より大きい増加が周波数方向に連続している送信開始時点、及び閾値より大きい減少が周波数方向に連続している送信終了時点を検出する時点検出部と、
   前記時点検出部によって検出された送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムにおいて、各周波数での最大値に応じた周波数スペクトルを取得するスペクトル取得部と、
   前記スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出する無線通信方式検出部と、
   前記無線通信方式検出部による検出結果を出力する出力部と、を備えた無線通信方式検出装置。
2. 前記スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルから、当該周波数スペクトルに対応する無線通信の特徴量を取得する特徴量取得部と、
   特徴量の範囲を示す範囲情報が無線通信方式ごとに記憶される記憶部と、をさらに備え、
   前記無線通信方式検出部は、前記特徴量取得部が取得した特徴量が、ある範囲情報の示す範囲に含まれる場合に、当該範囲情報に対応する無線通信方式を検出する、請求項１記載の無線通信方式検出装置。
3. 前記特徴量は、前記スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルの周波数方向の変動であり、
   前記範囲情報は、当該範囲情報に対応する無線通信方式に応じた周波数スペクトルの周波数方向の変動に関する周波数ごとの上限閾値及び下限閾値を有する情報である、請求項２記載の無線通信方式検出装置。
4. 無線通信による受信信号を受信する受信ステップと、
   前記受信ステップで受信した受信信号に関するスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得ステップと、
   前記スペクトログラム取得ステップで取得したスペクトログラムの時間方向の変化において、閾値より大きい増加が周波数方向に連続している送信開始時点、及び閾値より大きい減少が周波数方向に連続している送信終了時点を検出する時点検出ステップと、
   前記時点検出ステップで検出された送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムにおいて、各周波数での最大値に応じた周波数スペクトルを取得するスペクトル取得ステップと、
   前記スペクトル取得ステップで取得した周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出する無線通信方式検出ステップと、
   前記無線通信方式検出ステップによる検出結果を出力する出力ステップと、を備えた無線通信方式検出方法。
5. コンピュータを、
   受信された受信信号に関するスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得部、
   前記スペクトログラム取得部が取得したスペクトログラムの時間方向の変化において、閾値より大きい増加が周波数方向に連続している送信開始時点、及び閾値より大きい減少が周波数方向に連続している送信終了時点を検出する時点検出部、
   前記時点検出部によって検出された送信開始時点から送信終了時点までのスペクトログラムにおいて、各周波数での最大値に応じた周波数スペクトルを取得するスペクトル取得部、
   前記スペクトル取得部が取得した周波数スペクトルに対応する無線通信方式を検出する無線通信方式検出部、
   前記無線通信方式検出部による検出結果を出力する出力部として機能させるためのプログラム。