JP7345710B2

JP7345710B2 - 検出装置および検出方法

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Publication number: JP7345710B2
Application number: JP2023538669A
Authority: JP
Inventors: 一成紀平
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-09-15
Anticipated expiration: 2041-09-07
Also published as: JPWO2023037395A1; WO2023037395A1

Description

本開示は、検出装置および検出方法に関する。

人体などの物標の位置または方向を検出する手段として、無線信号を利用する方法がある。例えば、下記の特許文献１にはＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号のようなマルチキャリア信号を利用して物標の位置を検出する技術が示されている。

特開２０２０－８５４８号公報

電波は伝搬距離に応じて減衰し、室内のように周囲に構造物が多い環境では、反射、回折または散乱によりマルチパス環境が形成されやすい。マルチパス環境において受信する無線信号には受信電力レベルが低い信号成分が含まれるが、特許文献１の技術では受信電力レベルが低い信号成分の検出が困難であるという課題があった。

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、マルチキャリア信号を用いた検出技術であって、マルチパス環境において受信する無線信号に含まれる受信電力レベルが低い信号成分を検出して物標の位置または方向を検出できる検出技術を提供することを目的とする。

本開示の実施形態による検出装置は、複数の送信アンテナ素子に接続され、送信信号を出力する送信部と、複数のサブキャリアが配置されかつサブキャリア割り当てされていない周波数単位を有し、複数のシンボルからなるマルチキャリア信号を生成し、前記マルチキャリア信号の各シンボルにサイクリックプレフィックスを付加して送信信号を生成し、生成した送信信号を前記送信部に出力する送信信号生成部と、前記サイクリックプレフィックスの長さを一定時間毎に増加させるよう前記送信信号生成部に指示をするＣＰ制御部と、複数の受信アンテナ素子に接続され、前記複数の受信アンテナ素子を介して受信されたマルチキャリア信号を受信信号として出力する受信部と、前記受信信号からサブキャリア割り当てされていない前記周波数単位を分離し、干渉検出を行って干渉抑圧指示情報を出力する干渉検出部と、前記干渉抑圧指示情報に基づき、前記受信部からの各受信信号に重み係数を乗算し、前記重み係数が乗算された各受信信号を合成して、複数の合成信号を出力するヌリング部と、前記複数の合成信号から信号電力の大きい順に複数の信号成分を抽出する信号抽出部と、前記抽出された複数の信号成分に基づき、物標の存在する方向または位置を推定する検出処理部と、を備える。

本開示の実施形態による検出装置によれば、マルチパス環境において受信する無線信号に含まれる受信電力レベルが低い信号成分を検出して物標の位置または方向を検出できる。

検出装置の構成例を示す図である。ヌリング部の構成例を示す図である。信号処理部の構成例を示す図である。ＣＰ制御部、干渉検出部、ヌリング部および信号抽出部のハードウェアの構成例を示す図である。検出方法のフローチャートである。送信信号のシンボル配置および送信データ系列の生成例を示す図である。周波数軸上で表現したＯＦＤＭ信号の構成例を示す図である。サブキャリア間干渉を示す図である。送信波形と受信インパルス応答との関係を示した図である。

以下、添付の図面を参照して、本開示における種々の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一または類似の符号を付された構成要素は、同一または類似の構成または機能を有するものであり、そのような構成要素についての重複する説明は省略する。

実施の形態１．
＜構成＞
図１は本開示の実施の形態１による検出装置の構成例を示す図である。図１に示されているように、検出装置は、複数の受信用アンテナ素子１－ｋ_ｒ（ｋ_ｒ＝１、２、・・・、Ｋｒ）、送信用アンテナ素子１－ｋ_ｔ（ｋ_ｔ＝１、２、・・・、Ｋｔ）、送信部２０、送信信号生成部３０、ＣＰ制御部４０、受信部５０、干渉検出部６０、ヌリング部７０、信号抽出部８０、および検出処理部９０から構成される。図１では送信と受信で異なるアンテナ素子を設けているが、送受共用として同一のアンテナ素子を利用してもよい。

＜送信系の構成＞
（ＣＰ制御部）
ＣＰ制御部４０は、検出装置の全体的な動作を統括する制御を行う。ＣＰ制御部４０は、送信信号生成部３０、干渉検出部６０および信号抽出部８０と接続され、これらの機能部に対して当該機能部を制御する制御情報を出力する。

また、ＣＰ制御部４０は、マルチキャリア信号（ＯＦＤＭ信号）の各シンボルの先頭に付加されるＣＰ（Cyclic Prefix；ガードインターバルとも呼ばれる。）の長さを指示する制御情報を送信信号生成部３０に対して出力する。例えば、ＣＰ制御部４０は、ＣＰの長さを一定時間毎に増加させるよう指示する制御情報を送信信号生成部３０に対して出力する。最短のＣＰの長さは、０であってもよい。

（送信信号生成部）
送信信号生成部３０は、複数のサブキャリアが配置されかつサブキャリア割り当てされていない周波数単位を有し、複数のシンボルからなるマルチキャリア信号を生成し、マルチキャリア信号の各シンボルにサイクリックプレフィックスを付加して送信信号を生成し、生成した送信信号を送信部２０に出力する。送信信号生成部３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）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から構成される。これらＫｔ個の信号から、送信ビーム形成に必要な励振係数（振幅位相値）およびアンテナ素子間の校正値が考慮された波形が生成される。さらに、送信信号生成部３０は、ＣＰ制御部４０からの制御情報に基づき、ＣＰ長を逐次変更する。ＣＰは、各ＯＦＤＭシンボルの一部を複製し、ＯＦＤＭシンボルの波形の先頭に付加することにより設けられる。送信信号生成部３０は、生成したＫｔ個のマルチキャリア信号（ＯＦＤＭ信号）を送信部２０に供給する。

（送信部）
送信部２０は、不図示のＤＡＣ（Digital to Analog Converter）、局部発振器、ミキサ、およびパワーアンプを備え、送信信号生成部３０から供給された信号をＲＦ（Radio Frequency）帯に周波数変換し、電力増幅するなどして無線信号に変換し、無線信号を送信用アンテナ素子１－ｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋｔ）へ入力する。送信用アンテナ素子１－ｋは、入力された無線信号を空間に放射する。

＜受信系の構成＞
（受信部）
受信用アンテナ素子１－ｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋｒ）は、放射されたＲＦ帯の信号が反射、散乱または回折を経て到来したマルチキャリア信号を受信する。受信用アンテナ素子１－ｋには受信部５０が接続され、受信部５０は、受信用アンテナ素子１－ｋを介して受信されたマルチキャリア信号が入力される。受信部５０は、不図示の帯域制限フィルタ、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、局部発振器、直交復調器、およびＡＤＣ（Analog to Digital Converter）を備え、Ｋｒ個の信号を周波数変換およびディジタル化を行う。受信部５０は、さらに、ディジタル化された信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行ってマルチキャリア信号を得る。受信部５０は、干渉検出部６０およびヌリング部７０に接続されており、マルチキャリア信号を干渉検出部６０およびヌリング部７０に入力する。

（干渉検出部）
干渉検出部６０は、マルチキャリア信号を第１の周波数単位と第２の周波数単位に分波し、干渉の有無を検出する。干渉が検出された場合、干渉検出部６０は、干渉を抑圧するため、ヌリング部７０に対して干渉抑圧指示情報を出力する。干渉抑圧指示情報には、ディジタル化されたマルチキャリア信号に乗算する重み係数、および重み係数をディジタル化されたマルチキャリア信号に乗算する旨の指示が含まれる。

（ヌリング部）
ヌリング部７０は、干渉抑圧指示情報に基づき、受信部５０からの各受信信号に重み係数を乗算し、重み係数が乗算された各受信信号を合成して、複数の合成信号を出力する。ヌリング部７０は、図２に示すような、Ｌ個のヌリング処理器１００－ｌ（ｌ＝１、２、・・・、Ｌ）から構成され、各ヌリング処理器はＫｒ個の乗算器１０１と１つの加算器１０２を備える。ここで、Ｌは分離する無線信号の数である。乗算器は文字どおり入力された信号に対して干渉検出部６０から指示された重み係数を複素乗算するものであり、入力信号の振幅および位相を調整して、振幅および位相が調整された信号を出力する。また、加算器は入力された複数の信号を複素加算して、複素加算した信号を出力する。したがって、いずれも複素数演算を想定した構成図である。ヌリング部７０は、分離されたＬ個の信号を、信号抽出部８０へ供給する。

（信号抽出部）
信号抽出部８０は、複数の合成信号から信号電力の大きい順に複数の信号成分（本開示において、「信号成分」を単に「信号」と呼ぶ場合がある。）を抽出する。具体的には、信号抽出部８０は、ヌリング部７０から供給されたＬ個の信号を用いて、各信号成分の抽出を実施する。信号抽出部８０は、例えば、図３に示すようなＬ個の信号抽出器８１－ｌ（ｌ＝１、２、・・・、Ｌ）とＬ―１個の減算器８５－ｌ（ｌ＝１、２、・・・、Ｌ－１）から構成され、各信号抽出器は判定器２０１とレプリカ生成器２０２を備える。判定器２０１は入力信号に含まれる複数の無線信号の中から最も信号電力が大きい信号成分、つまり信号対雑音電力比が大きい信号成分に関する波形情報を判定して抽出する。この情報に基づき、レプリカ生成器２０２は抽出した信号成分の受信信号に含まれる状態を再生したレプリカ信号を再生する。この時点で、互いに干渉となる信号成分が取り除かれており、後段の検出処理部９０において、人体などの物標の位置または方向が推定される。またレプリカ生成器２０２で再生された信号は、２番目に信号電力の大きい信号成分を抽出するために、第２系統に伝送され、減算器８５－１により第２系統に入力された入力信号から差し引かれる。信号抽出部８０は、この手順をＬ－１回繰り返すことで、信号電力の大きい順にＬ個の信号成分を抽出する。抽出信号抽出部８０は、このようにして抽出したＬ個の信号成分を検出処理部９０へ供給する。

（検出処理部）
検出処理部９０は、信号抽出部８０から供給されたＬ個の信号成分に基づき、見通し外（ＮＬＯＳ:Non Line of Sight）の物標を含む物標の位置または方向を推定する検出処理を行う。

＜ハードウェア構成＞
図１の例では、ヌリング部７０および信号抽出部８０などの構成部のそれぞれが専用の処理回路を備えたハードウェアで構成されているものを想定しているが、各構成部はコンピュータで構成されていてもよい。図４は、例えばヌリング部７０がコンピュータで構成される場合におけるハードウェアの構成例を示す図である。ヌリング部７０がコンピュータで構成される場合、乗算器１０１－ｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋｒ）と加算器１０２－ｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋｒ）の処理内容を記述しているプログラムがコンピュータのメモリ５０１に格納され、そのコンピュータのプロセッサ５０２がメモリ５０１に格納されているプログラムを読み出して実行する。なお、図４において、入力インタフェース機器５０３は例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートまたはシリアルポートなどの信号入出力ポートを備えるインタフェース機器であり、受信部５０と接続されて、受信部５０から出力された信号を入力する。出力インタフェース機器５０４は、例えばＵＳＢポートまたはシリアルポートなどの信号入出力ポートを備えるインタフェース機器であり、信号抽出部８０と接続されて、信号を出力する。

＜動作＞
次に、図５を参照して、検出装置の動作について説明する。図５は、本開示の実施の形態１による検出装置の処理内容を示すフローチャートである。まず、送信系における信号生成方法について説明する。

ステップＳ１０１において、ＣＰ制御部４０は、送受信処理に関する条件設定を行う。具体的には、まず図６に示すような送信信号の構成を決める。図６の上図は送信信号のシンボル配置を、横軸を時間、縦軸を周波数として示したものである。本開示では複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号、特に直交する周波数間隔に配置するＯＤＦＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交波周波数分割多重）信号の利用を想定する。図６では、８サブキャリア（ｆ１からｆ８）の例を示しており、ｆ１、ｆ２、ｆ４、ｆ５、ｆ７、およびｆ８の６つにサブキャリアシンボル３２０を割り当てる。これらサブキャリア群を第１の周波数単位３００と呼ぶことにする。一方、ｆ３およびｆ５はサブキャリアシンボルを割り当てない（ヌルキャリアとよぶ）サブキャリアであり、これらを第２の周波数単位３１０と呼ぶ。サブキャリアの数や配置は、図６の例に限られず、利用する周波数帯域内で自由に選択してよい。また、ＣＰ制御部４０は、送受信回数Ｍの設定も行う。また、ＣＰ制御部４０は、ＣＰの長さを一定時間毎に増加させる指示を生成する。ＣＰ制御部４０は、これらの設定および指示に関する情報を制御情報として送信信号生成部３０に出力する。

ステップＳ１０２において、送信信号生成部３０は、ＣＰ制御部４０からの制御情報に基づき、ＣＰ長の設定を行う。一例として、このＣＰ長は、送信回数に応じて変更され、送信回数が大きくなるに従ってより長く設定される。

ステップＳ１０３において、送信信号生成部３０は、ステップＳ１０１の条件設定にしたがって図６の下図のように配置したシンボル列を逆フーリエ変換し、時系列データとなるＯＦＤＭ信号３３０をまず生成する。例えば、図７Ａは周波数軸上で表現したＯＦＤＭ信号の構成を示す図であるが、図７Ａにおいてｆ３とｆ６にサブキャリアが配置されないのは、前述のとおりである。このようなサブキャリア配置の周波数領域信号を逆フーリエ変換により時間領域信号にすることで、マルチキャリア校正用信号を生成する。なお、各サブキャリアシンボルは位相変調など任意の変調信号であってもよいし、連続波（ＣＷ波）であってもよい。時間方向のサブキャリアシンボル（ｓ１、ｓ２、ｓ３、…）は、サブキャリアシンボル間で異なるデータとなっていてもよいし、同じシンボルであってもよい。その後、送信信号生成部３０は、ステップＳ１０２で設定した長さのＣＰを各ＯＦＤＭシンボルの先頭に付加した送信データ系列（送信信号）を生成する。

ステップＳ１０４において、送信部２０は、アンテナ素子１－１～１－Ｋｔを介して、上記ディジタルデータを空間に高周波信号として放射する。

続いて、受信後の手順について説明する。ステップＳ１０５において、受信部５０は、反射、散乱、または回折して戻ってきた送信信号をアンテナ素子および受信部を経由して受信する。受信した信号は、具体的には、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換することでベースバンド帯のディジタル信号となる。受信部５０は、ベースバンド帯のディジタル信号を受信信号として出力する。

ステップＳ１０６において、干渉検出部６０は、Ｋｒ個の受信信号をそれぞれフーリエ変換して、サブキャリア単位に分波する。干渉検出部６０は、これらのサブキャリアを前述の第１の周波数単位と第２の周波数単位にグループ化する。受信信号内の各マルチパス（個別の伝搬経路により到来した信号）間で到来遅延差が存在するので、ＣＰ長を超える遅延時間を有するマルチパス成分については図７Ｂのように第２の周波数単位に出力が生じる。これは、隣接するデータシンボルによるサブキャリア間干渉（ブロック間干渉ともいう）が生じるためであり、ＯＦＤＭ信号の直交性が崩れるためである。本開示ではＣＰの長さを制御することで、遅延量に応じたマルチパス（干渉成分）を検出する。つまり、第２の周波数単位に生じる信号成分ができるだけ小さくなるような、理想的には零となるＫｒ個のウエイト値（振幅と位相を調整する重み係数）を決定することで、干渉除去が可能となる。そこで、干渉検出部６０は、干渉抑圧指示情報を出力する。干渉抑圧指示情報には、ウエイト値、およびウエイト値をディジタル化されたマルチキャリア信号に乗算する旨の指示が含まれる。次に、決定したウエイトに基づき、ヌリング部７０は、ウエイト値を乗算器１０１に設定することで干渉除去（アレーアンテナによるヌル形成）を実施する。

ステップＳ１０７において、信号抽出部８０は、対象とする到来信号（パス）を再生し、そのレプリカ信号を生成する。このレプリカ信号を用いて第２系統以降の入力信号に対して減算処理をすることにより、対象とする信号以外の成分を効率よく除去することができ、検出性能が改善される。特に、減算処理を受信電力の大きい順に実施することで、信号電力の小さいパスを検出することが容易になる。

ステップＳ１０８において、ＣＰ制御部４０は、上記処理をＭ回繰り返したかどうかを判定し、未達成であれば処理はステップＳ１０２に戻る。送受信回数Ｍについては任意に設定可能であるが、検出したい到来信号（パス）数Ｌ（Ｌは２以上の整数）以上であることが望ましい。干渉検出部６０による干渉検出から信号抽出部８０による信号抽出までの処理がＬ回（Ｌは２以上の整数）繰り返されることにより、Ｌ個の信号成分が抽出される。また、より若番のヌリング処理器の系統でより大きい受信電力を有する到来信号を受信するためには、より若番の系統を通過する信号のＣＰ長はできるだけ短くし、より老番の系統を通過する信号のＣＰ長を順次長くするのが望ましい。例えば、第１系統（ヌリング処理器１００－１を通過するパス）で最も受信電力の大きい到来信号を受信するためには、第１系統を通過する信号のＣＰ長はできるだけ短く（ＣＰ無しでも可）し、第２系統以降では、ＣＰ長を順次長くする。したがって、図６下段のＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、・・・の長さ設定と図５のステップＳ１０２におけるＣＰ長設定とを適切に組み合わせて制御することで、効率良く各パスを検出することができる。さらに、図２および図３はＬ個のパスを同時に処理する構成となっているが、繰返し回数（送受信回数）Ｍを２以上に設定して逐次（時分割）で処理することも可能である。例えば、ＣＰ１＋ｓｔ１を送信して受信信号を第１系統で処理し、次にＣＰ２＋ｓｔ２を送信して受信信号を第２系統で処理し、次にＣＰ３＋ｓｔ３を送信して受信信号を第３系統で処理するような、段階的な処理を行ってもよい。なお、図６下段にはサブキャリアシンボルが各１個の送信セットを図示しているが、ＣＰ１＋ｓｔ１を例えば１０回の複数系列として生成、送信して受信信号を第１系統で処理し、次にＣＰ２＋ｓｔ２を例えば１０回の複数系列として生成、送信して受信信号を第２系統で処理し、ＣＰ３＋ｓｔ３を例えば１０回の複数系列として生成、送信して受信信号を第３系統で処理するような、各サブキャリアシンボルについての一連の処理をＣＰ長を変えながらＭ回実行することも可能である。ステップＳ１０７による信号抽出処理がＬ回（Ｍ回）繰り返されることにより、信号抽出部８０は、ヌリング部７０から出力されたＬ個の信号から、信号電力の大きい順にＬ個の信号成分を抽出する。

図８は、送信波形と受信インパルス応答との関係を示した図であり、最初ＣＰ長は短く設定される（図８では最初ＣＰ長が０の場合が示されている。）。干渉検出部６０では遅延時間のない（最も短い）到来信号以外の到来信号（遅延波信号）が検出され、遅延波信号がヌリング対象となる。したがって、アレー自由度（アンテナ素子数―１）の範囲で干渉除去が行われ、信号抽出部８０には先行波のみが入力される。

その後、ＣＰ長が順次長く設定されるにつれて、ヌリング対象の遅延時間範囲が変更される。ＣＰ長内のマルチパス（遅延波）は、干渉を生じずに、まとめて１波としてＦＦＴにより抽出されることは公知である。すなわち、ＣＰ長内のマルチパス（インパルス応答）はヌルキャリアで検出されず、ヌリング対象とならない。そこで、図８に示されているように、ＣＰ長を順次長くすることにより、ヌリングにより除去する対象（パス）を順次減少させることができる。その後、抽出対象の信号に先行する先行波成分は信号抽出部でのレプリカを用いたキャンセル処理で除去される。

最終的に設定したＬ個の到来信号が分離、抽出されて、検出処理部９０に入力される。

最後に、ステップＳ１０９において、検出処理部９０は、ＣＰ長に対応した遅延時間に基づいて抽出された複数の信号を識別し、識別された信号を用いて物標の方向または位置を推定する。手法については、レーダのような距離や方向を推定して位置を求める方法や、機械学習などによる方法など、既存の技術が適用可能である。また、上記ＣＰ長に対応した遅延時間は、到来する各パスの距離差に相関のある情報であるため、検出処理においてＣＰ長の制御情報も併せて利用することが可能である。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、空間処理（ヌリング）と時間処理（レプリカによるキャンセル）を併用して実施することで、限られたアンテナ素子数であっても見通し外から到来するような微弱な信号成分を抽出および検出することができる。したがって、従来では検出困難であった、精度の高い検出装置が得られる効果がある。

なお、実施形態を組み合わせたり、各実施形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本開示の検出装置は、マルチパス環境において微弱な信号成分を検出する検出装置として用いることができる。

１－ｋ_ｒ受信用アンテナ素子、１－ｋ_ｔ送信用アンテナ素子、２０送信部、３０送信信号生成部、４０ＣＰ制御部、５０受信部、６０干渉検出部、７０ヌリング部、８０信号抽出部、８１－ｌ信号抽出器、８５－ｌ減算器、９０検出処理部、１００－ｌヌリング処理器、１０１乗算器、１０２加算器、２０１判定器、２０２レプリカ生成器、５０１メモリ、５０２プロセッサ、５０３入力インタフェース機器、５０４出力インタフェース機器。

Claims

複数の送信アンテナ素子に接続され、送信信号を出力する送信部と、
複数のサブキャリアが配置されかつサブキャリア割り当てされていない周波数単位を有し、複数のシンボルからなるマルチキャリア信号を生成し、前記マルチキャリア信号の各シンボルにサイクリックプレフィックスを付加して送信信号を生成し、生成した送信信号を前記送信部に出力する送信信号生成部と、
前記サイクリックプレフィックスの長さを一定時間毎に増加させるよう前記送信信号生成部に指示をするＣＰ制御部と、
複数の受信アンテナ素子に接続され、前記複数の受信アンテナ素子を介して受信されたマルチキャリア信号を受信信号として出力する受信部と、
前記受信信号からサブキャリア割り当てされていない前記周波数単位を分離し、干渉検出を行って干渉抑圧指示情報を出力する干渉検出部と、
前記干渉抑圧指示情報に基づき、前記受信部からの各受信信号に重み係数を乗算し、前記重み係数が乗算された各受信信号を合成して、複数の合成信号を出力するヌリング部と、
前記複数の合成信号から信号電力の大きい順に複数の信号成分を抽出する信号抽出部と、
前記抽出された複数の信号成分に基づき、物標の存在する方向または位置を推定する検出処理部と、
を備えた検出装置。
前記信号抽出部は、前記複数の合成信号に含まれる１つの合成信号から電力最大の信号成分を抽出し、抽出した信号成分の前記受信信号に含まれる状態を再生したレプリカ信号を再生し、前記複数の合成信号に含まれる他の１つの合成信号から前記レプリカ信号を減算して電力が２番目に大きい信号成分を抽出することにより、信号電力の大きい順に複数の信号成分を抽出する、
請求項１に記載の検出装置。
前記ＣＰ制御部は前記サイクリックプレフィックスの長さをゼロから始めるよう前記送信信号生成部に指示をする、
請求項１または２に記載の検出装置。
前記信号抽出部は、前記干渉検出部による前記干渉検出から前記信号抽出部による前記信号成分抽出までの処理がＬ回（Ｌは２以上の整数）繰り返されることにより、Ｌ個の信号成分を抽出し、
前記検出処理部は、抽出されたＬ個の信号成分に基づき物標の存在する方向または位置を推定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の検出装置。
前記検出処理部は、前記サイクリックプレフィックスの長さに対応した遅延時間に基づいて抽出された複数の信号成分を識別し、識別された信号成分を用いて物標の方向または位置を推定する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の検出装置。
送信部、送信信号生成部、ＣＰ制御部、受信部、ヌリング部、信号抽出部、および検出処理部を備えた検出装置が行う検出方法であって、
ＣＰ制御部により、サイクリックプレフィックスの長さを一定時間毎に増加させるよう指示をするステップと、
送信信号生成部により、複数のサブキャリアが配置されかつサブキャリア割り当てされていない周波数単位を有し、複数のシンボルからなるマルチキャリア信号を生成し、前記指示に基づいて前記マルチキャリア信号の各シンボルにサイクリックプレフィックスを付加して送信信号を生成し、生成した送信信号を出力するステップと、
送信部により、出力された送信信号を複数の送信アンテナ素子を介して放射するステップと、
受信部により、複数の受信アンテナ素子を介して受信されたマルチキャリア信号を受信信号として出力するステップと、
干渉検出部により、前記受信信号からサブキャリア割り当てされていない前記周波数単位を分離し、干渉検出を行って干渉抑圧指示情報を出力するステップと、
ヌリング部により、前記干渉抑圧指示情報に基づき、前記受信部からの各受信信号に重み係数を乗算し、前記重み係数が乗算された各受信信号を合成して、複数の合成信号を出力するステップと、
信号抽出部により、前記複数の合成信号から信号電力の大きい順に複数の信号成分を抽出するステップと、
検出処理部により、前記抽出された複数の信号成分に基づき、物標の存在する方向または位置を推定するステップと、
を備えた検出方法。
前記信号電力の大きい順に複数の信号成分を抽出するステップは、前記信号抽出部により、前記複数の合成信号に含まれる１つの合成信号から電力最大の信号成分を抽出し、抽出した信号成分の前記受信信号に含まれる状態を再生したレプリカ信号を再生し、前記複数の合成信号に含まれる他の１つの合成信号から前記レプリカ信号を減算して電力が２番目に大きい信号成分を抽出するステップを含む、
請求項６に記載の検出方法。
前記サイクリックプレフィックスの長さの指示をするステップは、前記ＣＰ制御部により、前記サイクリックプレフィックスの長さをゼロから始めるよう前記送信信号生成部に指示をすることを含む、
請求項６または７に記載の検出方法。
複数の信号を抽出するステップは、前記干渉検出部による前記干渉検出から前記信号抽出部による前記信号成分抽出までの処理がＬ回（Ｌは２以上の整数）繰り返されることにより、前記信号抽出部によりＬ個の信号成分を抽出するステップを含み、
前記物標の存在する方向または位置を推定するステップは、前記検出処理部により、抽出されたＬ個の信号成分に基づき物標の存在する方向または位置を推定するステップを含む、
請求項６から８のいずれか１項に記載の検出方法。
前記物標の存在する方向または位置を推定するステップは、前記検出処理部により、前記サイクリックプレフィックスの長さに対応した遅延時間に基づいて抽出された複数の信号成分を識別し、識別された信号成分を用いて物標の方向または位置を推定するステップを含む、
請求項６から９のいずれか１項に記載の検出方法。