JP7130943B2 - 電波環境推定装置および電波環境推定方法 - Google Patents
電波環境推定装置および電波環境推定方法 Download PDFInfo
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本発明の第1の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態の電波環境推定装置の構成の概要を示したものである。本実施形態の電波環境推定装置は、電波情報取得手段1と、伝搬モデル推定手段2と、補間処理手段3を備えている。電波情報取得手段1は、複数のセンサがそれぞれ受信した電波の観測値の情報をセンサからそれぞれ取得する。伝搬モデル推定手段2は、推定した電波の発射源の位置座標およびセンサからそれぞれ取得した観測値を基に、各空間座標における観測値の第1の推定値を算出する。補間処理手段3は、センサの位置ごとに観測値と第1の推定値との差を残差として算出し、算出した残差の各空間座標における補間データを算出する。また、補間処理手段3は、各空間座標それぞれにおいて第1の推定値と補間データの値を加算して各空間座標における電波の観測値の第2の推定値を算出する。
本発明の第2の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図2は、本実施形態の電波環境可視化システムの構成の概要を示したものである。本実施形態の電波環境可視化システムは、センタ局10と、センサノード群20と、ネットワーク30を備えている。センサノード群20は、それぞれ異なる位置に配置された複数のセンサノード21によって構成されている。
Pr(d)=Pr0+10β・log(d) ・・・(式1)
として表される。ただし、式1は、d=((xT-xi)2+(yT-yi)2)0.5を満たすものとする。また、式1において、Pr0は、発射源から単位距離だけ離れた点における受信強度、βは、伝搬定数である。
本発明の第3の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図15は、本実施形態の電波環境可視化システムの構成の概要を示したものである。本実施形態の電波環境可視化システムは、センタ局40と、第1のセンサノード群50と、第2のセンサノード群60を備えている。第1のセンサノード群50は、それぞれ異なる位置に配置された複数のセンサノード51によって構成されている。また、第2のセンサノード群60は、それぞれ異なる位置に配置された複数のセンサノード61によって構成されている。センタ局40は、第1のセンサノード群50および第2のセンサノード群60の各センサノードとネットワーク30を介して接続されている。本実施形態のネットワーク30の構成は、第2の実施形態と同様である。
第2の電波情報取得部122は、第2のセンサノード群60の各センサノード61から電波の発射源の特定に必要な情報を発射源特定情報として取得する。本実施形態の発射源特定情報は、受信した電波の到来方位を基に構成されている。
2 伝搬モデル推定手段
3 補間処理手段
10 センタ局
11 電波環境推定装置
12 記憶装置
20 センサノード群
21 センサノード
30 ネットワーク
40 センタ局
41 電波環境推定装置
42 記憶装置
50 第1のセンサノード群
51 センサノード
60 第2のセンサノード群
61 センサノード
70 センタ局
71 電波環境推定装置
80 センタ局
81 電波発射源特定装置
90 電波発射源
101 電波情報取得部
102 伝搬モデル推定部
103 補間処理部
111 センサノード情報記憶部
112 観測情報記憶部
121 第1の電波情報取得部
122 第2の電波情報取得部
123 発射源位置推定部
124 伝搬モデル推定部
125 補間処理部
201 受信部
202 電波情報取得部
203 時刻情報取得部
204 位置情報取得部
205 回線接続部
211 受信部
212 到来方位推定部
213 時刻情報取得部
214 位置情報取得部
215 回線接続部
Claims (9)
- 複数のセンサがそれぞれ受信した電波の受信強度の観測値を前記センサからそれぞれ取得する電波情報取得手段と、
前記センサのそれぞれの位置情報と、前記センサからそれぞれ取得した前記観測値とを用いて、前記電波の受信強度の空間分布を伝搬モデルとして推定する伝搬モデル推定手段と、
前記伝搬モデルと前記センサの位置情報とを用いて算出された前記電波の受信強度の第1の推定値と、前記観測値との差を前記センサごとに残差として算出し、算出した前記残差の空間座標それぞれにおける補間データを空間補間によって算出し、前記空間座標それぞれにおいて、前記伝搬モデルを用いて算出された前記電波の受信強度の第2の推定値と、前記補間データの値とを加算して前記空間座標それぞれにおける前記電波の受信強度の第3の推定値を算出する補間処理手段と
を備えることを特徴とする電波環境推定装置。 - 前記受信強度の推定値の空間分布のデータを、2次元または3次元の表示データとして出力する出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の電波環境推定装置。
- 前記伝搬モデル推定手段は、前記第1の推定値を、前記センサのそれぞれの位置と前記電波の発射源の位置との間の距離を変数として用いた関数として算出することを特徴とする請求項1または2に記載の電波環境推定装置。
- 少なくとも2個のセンサから、前記センサが受信した電波の到来方位の情報を取得する第2の電波情報取得手段と、
前記到来方位の情報を基に前記電波の発射源の位置座標を推定する発射源推定手段と
をさらに備え、
前記伝搬モデル推定手段は、前記発射源推定手段が推定した前記発射源の位置座標を基に前記第1の推定値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の電波環境推定装置。 - 少なくとも3個のセンサから、前記センサが受信した電波の時系列の波形データを取得する第2の電波情報取得手段と、
前記時系列の波形データを基に前記電波の発射源の位置座標を推定する発射源推定手段と
をさらに備え、
前記伝搬モデル推定手段は、前記発射源推定手段が推定した前記発射源の位置座標を基に前記第1の推定値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の電波環境推定装置。 - それぞれ異なる位置に配置され、電波を受信する複数のセンサと、
請求項1から5いずれかに記載の電波環境推定装置と
を備え、
前記センサは、前記電波の受信強度の観測値を前記電波環境推定装置にそれぞれ送信し、
前記電波環境推定装置の前記伝搬モデル推定手段は、前記センサからそれぞれ取得した前記観測値と前記センサの位置情報を基に、各空間座標における前記電波の受信強度の空間分布を伝搬モデルとして推定することを特徴とする電波環境推定システム。 - それぞれ異なる位置に配置され、受信する電波の受信強度を観測する複数の第1のセンサと、
それぞれ異なる位置に配置され、受信する電波の到来方位または受信する電波の時系列の波形データの少なくとも一方を取得する複数の第2のセンサと、
請求項4または5に記載の電波環境推定装置と
を備え、
前記第1のセンサは、前記電波の受信強度を前記観測値の情報として前記電波環境推定装置にそれぞれ送信し、
前記第2のセンサは、前記電波の時系列の波形データまたは前記到来方位を発射源情報として前記電波環境推定装置にそれぞれ送信し、
前記電波環境推定装置の前記発射源推定手段は、前記第2のセンサから受信する前記発射源情報を基に前記電波の発射源の位置座標を推定し、前記伝搬モデル推定手段は、前記発射源推定手段が推定した前記発射源の位置座標をパラメータとして用いて、前記第1のセンサからそれぞれ取得した前記観測値を基に、各空間座標における前記電波の受信強度の空間分布を伝搬モデルとして推定することを特徴とする電波環境推定システム。 - 複数のセンサがそれぞれ受信した電波の受信強度の観測値を前記センサからそれぞれ取得し、
前記センサのそれぞれの位置情報と、前記センサからそれぞれ取得した前記観測値とを用いて、前記電波の受信強度の空間分布を伝搬モデルとして推定し、
前記伝搬モデルと前記センサの位置情報とを用いて算出された前記電波の受信強度の第1の推定値と、前記観測値との差を残差として算出し、
算出した前記残差の空間座標それぞれにおける補間データを空間補間によって算出し、
前記空間座標それぞれにおいて、前記伝搬モデルを用いて算出された前記電波の受信強度の第2の推定値と、前記補間データの値とを加算して前記空間座標それぞれにおける前記電波の受信強度の観測値の第3の推定値を算出することを特徴とする電波環境推定方法。 - 複数のセンサがそれぞれ受信した電波の受信強度の観測値を前記センサからそれぞれ取得する処理と、
前記センサのそれぞれの位置情報と、前記センサからそれぞれ取得した前記観測値とを
用いて、前記電波の受信強度の空間分布を伝搬モデルとして推定する処理と、
前記伝搬モデルと前記センサの位置情報とを用いて算出された前記電波の受信強度の第1の推定値と、前記観測値との差を残差として算出し、算出した前記残差の空間座標それぞれにおける補間データを空間補間によって算出し、前記空間座標それぞれにおいて、前記伝搬モデルを用いて算出された前記電波の受信強度の第2の推定値と、前記補間データの値とを加算して前記空間座標それぞれにおける前記電波の受信強度の第3の推定値を算出する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする電波環境推定プログラム。
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JP2017220892A JP7130943B2 (ja) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | 電波環境推定装置および電波環境推定方法 |
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