JP7414671B2 - Analysis equipment, analysis method and program - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は解析装置、解析方法及びプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to an analysis device, an analysis method, and a program.
周波数ホッピング(FH:Frequency Hopping)は、周波数を一定の規則で切り替えて通信する技術であり、周波数拡散の一方式である。FHは、周波数を切り替えながら通信するので、通信に用いられる周波数に別の信号が存在した場合に受ける影響が限定され、干渉及び妨害等に強くなる。送信側及び受信側は、ホッピングシーケンス及びホッピングパターン等の規則を共有し、ホッピングシーケンスに従って周波数ホッピングされた信号(以下「FH信号」という。)を送受信する。ホッピングシーケンスには、通信に用いられる周波数、及び、周波数の切り替えタイミング等が規定されている。 Frequency hopping (FH) is a technique for communicating by switching frequencies according to a fixed rule, and is a method of frequency spreading. Since FH communicates while switching frequencies, the influence of the presence of another signal on the frequency used for communication is limited, making it resistant to interference and interference. The transmitting side and the receiving side share rules such as a hopping sequence and a hopping pattern, and transmit and receive a frequency-hopped signal (hereinafter referred to as "FH signal") according to the hopping sequence. The hopping sequence defines the frequency used for communication, frequency switching timing, and the like.
しかしながら従来の技術では、FH信号の時間的な連続性が途切れた場合、ホッピングシーケンスがなければ、受信信号からFH信号を分離することができなかった。 However, in the conventional technology, when the temporal continuity of the FH signal is interrupted, it is not possible to separate the FH signal from the received signal without a hopping sequence.
実施形態の解析装置は、検出部と解析部と再検出部と表示制御部とを備える。検出部は、受信信号から複数の個別信号を検出する。解析部は、前記複数の個別信号の信号長に基づく信号長頻度分布、及び、前記複数の個別信号の周波数に基づく周波数頻度分布の少なくとも一方を解析して、FH(Frequency Hopping)信号の特徴を示すホッピング情報を推定し、前記ホッピング情報を用いて、前記複数の個別信号から前記FH信号を特定する。再検出部は、前記FH信号が検出できていない未検出区間を対象にして、前記ホッピング情報に基づいて、前記受信信号から前記FH信号を再検出する。表示制御部は、前記受信信号に含まれる前記FH信号を表す表示情報を、表示部に表示する。 The analysis device of the embodiment includes a detection section, an analysis section, a re-detection section, and a display control section. The detection unit detects a plurality of individual signals from the received signal. The analysis unit analyzes at least one of a signal length frequency distribution based on the signal length of the plurality of individual signals and a frequency frequency distribution based on the frequency of the plurality of individual signals to determine the characteristics of the FH (Frequency Hopping) signal. The FH signal is identified from the plurality of individual signals using the hopping information. The redetection unit redetects the FH signal from the received signal based on the hopping information, targeting an undetected section in which the FH signal is not detected. The display control section displays display information representing the FH signal included in the received signal on the display section.
以下に添付図面を参照して、解析装置、解析方法及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。 Embodiments of an analysis device, an analysis method, and a program will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
はじめに第1実施形態の解析装置の機能構成の例について説明する。
(First embodiment)
First, an example of the functional configuration of the analysis device according to the first embodiment will be described.
[機能構成の例]
図1は第1実施形態の解析装置10の機能構成の例を示す図である。第1実施形態の解析装置10は、受信部1、検出部2、解析部3、表示制御部4及び表示部5を備える。
[Example of functional configuration]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the functional configuration of an
受信部1は、複数の帯域に信号を含む広帯域信号を、受信信号として受信する。
The
検出部1は、受信した広帯域信号に含まれる複数の個別信号を検出し、検出情報を解析部3に入力する。検出情報には、例えば個別信号の開始時刻、終了時刻、信号長(信号が継続する時間)、及び、周波数(信号の搬送周波数)が含まれる。また検出情報には、各個別信号がFH信号か否かを示すFHフラグが、後段の解析部3による解析処理で付与される。
The
解析部3は、複数の個別信号の信号長に基づく信号長頻度分布、及び、複数の個別信号の周波数に基づく周波数頻度分布の少なくとも一方を解析して、受信信号からFH信号を特定する。具体的には、解析部3は、検出情報に対して解析処理を行い、FH信号の特徴を示すホッピング情報を推定する。ホッピング情報は、例えばホッピングチャネル、チップ長(ホップレート)、及び、ホッピングチャネル間隔等を含む。
The
ホッピングチャネルは、FH信号の通信に使用される周波数である。ホッピングチャネル間隔は、各ホッピングチャネルの間隔である。 A hopping channel is a frequency used for communicating FH signals. The hopping channel spacing is the spacing between each hopping channel.
チップ長(ホップレート)は、ホッピングチャネルが切り替わる時間間隔を特定する情報である。チップ長は、周波数が切り替わるタイミングを示す最小単位である。 The chip length (hop rate) is information that specifies the time interval at which hopping channels are switched. The chip length is the minimum unit that indicates the timing at which the frequency changes.
解析部3は、ホッピング情報に基づいて検出情報に含まれる各個別信号がFH信号の特徴に一致するか否かを判定し、検出情報に上述のFHフラグを付与する。
The
表示制御部4は、受信信号に含まれるFH信号を表す表示情報を、表示部5に表示する。例えば、表示制御部4は、検出情報のFHフラグに基づいて、受信信号に含まれる個別信号のうち、FH信号のみを表示部5に表示する。
The
次に、第1実施形態の解析装置10の動作の詳細について説明する。
Next, details of the operation of the
<信号検出方法の例>
検出部2は、例えば広帯域信号をスペクトログラムに変換し、スペクトログラムを周波数方向又は時間方向にスキャンする。そして、検出部2は、スペクトログラム上で電力に差がある箇所を示す周波数及び時間を特定することにより、広帯域信号から個別信号を検出する。具体的には、検出部2は、スペクトログラム上で電力が閾値以上となる箇所の周波数及び時間を特定することによって、広帯域信号から個別信号を検出する。
<Example of signal detection method>
The
なお、広帯域信号から個別信号を検出する方法は、例示した方法以外の方法でもよい。 Note that the method for detecting the individual signal from the broadband signal may be other than the exemplified method.
<信号解析方法の例>
解析部3は、上述の周波数頻度分布から、FH信号のホッピングチャネルを推定する。また、解析部3は、上述の信号長頻度分から、FH信号のホッピングチャネルが切り替わる時間間隔(チップ長)を推定する。
<Example of signal analysis method>
The
FHでは、信号を搬送する搬送周波数が、所定の切り替えタイミングで所定の周波数に切り替わる。したがって、FH信号が送信される間、同じ長さの信号が複数発生することになる。また、特定の周波数に複数の信号が発生することになる。一方、一般信号及びノイズ等の非FH信号は、信号長及び周波数等に規則がない。 In FH, the carrier frequency that carries the signal is switched to a predetermined frequency at a predetermined switching timing. Therefore, while the FH signal is being transmitted, multiple signals of the same length are generated. Also, multiple signals will be generated at specific frequencies. On the other hand, non-FH signals such as general signals and noise have no rules regarding signal length, frequency, etc.
<個別信号の例>
図2は第1実施形態のFH信号及び非FH信号の例を示す図である。広帯域信号から検出された個別信号には、FH信号及び非FH信号が含まれる。FH信号は時間軸上では連続する信号となるため、消滅時刻と発生時刻とが時間的につながっている。すなわち、時間軸上で連続しない信号は、FH信号ではない非FH信号であることがわかる。
<Example of individual signal>
FIG. 2 is a diagram showing an example of the FH signal and non-FH signal of the first embodiment. The individual signals detected from the wideband signal include FH signals and non-FH signals. Since the FH signal is a continuous signal on the time axis, the extinction time and the generation time are temporally connected. That is, it can be seen that signals that are not continuous on the time axis are not FH signals but non-FH signals.
<信号長頻度分布の例>
図3は第1実施形態の信号長頻度分布の例を示す図である。解析部3は、信号長頻度分布からFH信号のチップ長を推定し、当該チップ長から、ホッピングチャネルが切り替わる時間間隔を推定する。具体的には、解析部3は、例えば最頻となる信号長を、FH信号のチップ長と推定する。このようにすれば、広帯域信号に一般信号及びノイズ等の非FH信号が含まれていても、FH信号のチップ長を推定できる。図3の例では、最頻(60回)の信号長183~184が、チップ長として推定される。
<Example of signal length frequency distribution>
FIG. 3 is a diagram showing an example of the signal length frequency distribution of the first embodiment. The
<周波数頻度分布の例>
図4は第1実施形態の周波数頻度分布の例を示す図である。解析部3は、周波数頻度分布から、ホッピングチャネルを推定する。具体的には、解析部3は、例えば閾値以上の頻度で信号が出現する周波数をホッピングチャネルと推定する。
<Example of frequency frequency distribution>
FIG. 4 is a diagram showing an example of frequency frequency distribution in the first embodiment. The
また、各ホッピングチャネルが周波数軸上で等間隔に並ぶ場合は、解析部3は、ホッピングチャネル間隔を推定してもよい。例えば、解析部3は、信号が出現する周波数を特定した後、隣接する周波数との距離を求めて、周波数間距離の頻度に基づいてホッピングチャネル間隔を推定する。
Furthermore, if the hopping channels are arranged at equal intervals on the frequency axis, the
<周波数間距離頻度分布の例>
図5は第1実施形態の周波数間距離頻度分布の例を示す図である。解析部3は、複数の個別信号の周波数間の距離に基づく周波数間距離頻度分布から、ホッピングチャネル間隔を推定する。具体的には、解析部3は、例えば頻度が最大の周波数間隔をホッピングチャネル間隔と推定する。そして、解析部3は、ホッピングチャネル間隔と同じ間隔で信号が頻出する周波数を、ホッピングチャネルと推定する。このようにすれば、たまたま信号の出現数が少ないホッピングチャネルを検出し逃すことを防ぐことができる。また、たまたま信号の出現数が多い周波数をホッピングチャネルと誤推定することを防ぐことができる。図5の例では、最頻(4回)の周波数間距離409~410が、ホッピングチャネル間隔として推定される。
<Example of frequency distance frequency distribution>
FIG. 5 is a diagram showing an example of an inter-frequency distance frequency distribution according to the first embodiment. The
上述の信号長頻度分布、周波数頻度分布及び周波数間距離頻度分布を用いた解析処理をすることによって、広帯域信号に一般信号及びノイズ等の非FH信号が含まれていても、広帯域信号からFH信号を分離(抽出)することができる。 By performing analysis processing using the above-mentioned signal length frequency distribution, frequency frequency distribution, and frequency distance frequency distribution, even if the wideband signal contains general signals and non-FH signals such as noise, the FH signal can be extracted from the wideband signal. can be separated (extracted).
これらの解析処理は独立して同時に行ってもよいし、一方を行った結果を受けてもう一方を行ってもよい。例えば、解析部3は、チップ長を推定し、検出情報から信号長がチップ長の定数倍(複数の切り替えタイミングで同じ周波数を用いる場合、信号長が定数倍に伸びるため)となる信号の情報だけを抽出してから、ホッピングチャネルを推定してもよい。
These analysis processes may be performed independently and simultaneously, or the results of one may be received and the other may be performed. For example, the
また、その逆に、解析部3は、ホッピングチャネルを推定し、検出情報から周波数がホッピングチャネルとなる信号の情報だけを抽出してからチップ長を推定してもよい。このようにすれば、先に推定されるホッピング情報(チップ長かホッピングチャネル)に一致しない、FH信号の可能性が低い信号を除外して残りのホッピング情報を推定できるため、推定精度の向上に期待できる。
Conversely, the
また例えば、解析部3は、個別信号の信号長及び周波数についての2次元の頻度分布から、同じ信号長で複数の周波数に頻出する信号を特定することによって、チップ長とホッピングチャネルとを同時に推定してもよい。
For example, the
以上のようにして、解析部3は、上述のホッピング情報を推定する。そして、解析部3は、ホッピング情報と、検出情報とを用いて、個別信号がFH信号であるか否かを判定し、判定結果を示すFHフラグを検出情報に付与する。FHフラグは、例えばFH信号ならば1、FH信号でなければ0である。
As described above, the
なお、複数チップで連続して同じホッピングチャネルを用いる場合があるため、検出情報の信号長については、ホッピング情報のチップ長の定数倍に一致するか否かが判定される。 Note that since the same hopping channel may be used continuously in a plurality of chips, it is determined whether the signal length of the detection information matches a constant times the chip length of the hopping information.
すなわち、解析部3は、ホッピング情報のホッピングチャネルと、検出情報の周波数とが一致し、かつ、検出情報の信号長がホッピング情報のチップ長の定数倍に一致する場合、当該検出情報に対応する個別信号をFH信号と判定する。
That is, when the hopping channel of the hopping information and the frequency of the detection information match, and the signal length of the detection information matches a constant times the chip length of the hopping information, the
また、信号長及びホッピングチャネルの判定は、値を厳密に判定せず、ある程度誤差を許容して判定してもよい。このようにすれば、検出精度に依存する多少の検出誤差、及び、通信環境に依存する送受信間での揺らぎ等を考慮できる。 Furthermore, the signal length and hopping channel may not be determined strictly, but may be determined by allowing some error. In this way, it is possible to take into account some detection errors that depend on the detection accuracy and fluctuations between transmission and reception that depend on the communication environment.
<FH信号の表示方法の例>
表示制御部4は、広帯域信号から検出された個別信号のうち、検出情報のFHフラグが1の信号を検出結果として表示部5に表示する。例えば、表示制御部4は、広帯域信号をスペクトログラムにし、スペクトログラムに含まれるFH信号にマーカーを付与した表示情報を表示部5に表示してもよい。また例えば、表示制御部4は、FH信号が一つの信号となるように、個々のFH信号を周波数シフトして、ひとつの信号で表した表示情報を表示部5に表示してもよい。
<Example of how to display FH signal>
The
以上、説明したように、第1実施形態の解析装置10では、解析部3が、複数の個別信号の信号長に基づく信号長頻度分布、及び、複数の個別信号の周波数に基づく周波数頻度分布の少なくとも一方を解析して、FH信号の特徴を示すホッピング情報を推定し、当該ホッピング情報を用いて、複数の個別信号からFH信号を特定する。そして、表示制御部4が、受信信号に含まれるFH信号を表す表示情報を、表示部5に表示する。
As described above, in the
これにより第1実施形態の解析装置10によれば、FH信号の時間的な連続性が途切れた場合でも、推定されたホッピング情報を用いて受信信号からFH信号を分離(抽出)することができる。例えば、連続するFH信号の一部が検出できなかった場合でも、検出できなかった前後の時間にあるFH信号を同じ送信元の信号として分離することができる。また、第1実施形態の解析装置10によれば、事前にホッピングシーケンスが得られていない場合でも、FH信号と非FH信号(例えば一般信号及びノイズ等)とを含む広帯域の受信信号から、FH信号を分離することができる。
As a result, according to the
(第2実施形態)
次に第2実施形態について説明する。第2実施形態の説明では、第1実施形態と同様の説明については省略し、第1実施形態と異なる箇所について説明する。第2実施形態では、FH信号の一部が検出できなかった場合に、FH信号の再検出を行う場合について説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the description of the second embodiment, descriptions similar to those in the first embodiment will be omitted, and points different from the first embodiment will be described. In the second embodiment, a case will be described in which the FH signal is re-detected when a part of the FH signal cannot be detected.
[受信装置の構成]
図6は第2実施形態の解析装置10-2の機能構成の例を示す図である。第2実施形態の解析装置10-2は、受信部1、検出部2、解析部3、表示制御部4、表示部5及び再検出部6を備える。第2実施形態では、第1実施形態の構成に、更に再検出部6が追加されている。
[Receiving device configuration]
FIG. 6 is a diagram showing an example of the functional configuration of the analysis device 10-2 of the second embodiment. The analysis device 10-2 of the second embodiment includes a
以下では、再検出部6の動作について詳しく説明する。
Below, the operation of the
検出部2は、受信部1で受信された広帯域信号から個々の個別信号を検出するが、なんらかの理由(例えば、FH信号が一般信号と重なる場合、及び、FH信号の電力が小さい場合等)でFH信号の一部が検出できない場合がある。FH信号の一部が検出できない場合に、再検出部6は、検出できなかったFH信号の再検出処理を行う。
The
FH信号は、FH信号が送信される間、時間的に連続して出現するため、FH信号が検出できていない区間(以下「未検出区間」という。)では、いずれかのホッピングチャネルにはFH信号が存在することになる。未検出区間のFH信号を含む受信データは、例えば上述の検出情報と共に、検出部2から解析部3を介して再検出部6に入力される。再検出部6は、検出情報に基づいてFH信号が検出されていない未検出区間を特定する。そして、再検出部6は、解析部3により推定されたホッピング情報を用いて、受信信号に含まれる未検出区間におけるFH信号の再検出処理を実行する。
Since the FH signal appears continuously in time while the FH signal is being transmitted, in the section where the FH signal is not detected (hereinafter referred to as the "undetected section"), there is no FH signal on any hopping channel. There will be a signal. The received data including the FH signal in the undetected section is input from the
なお解析部3は、検出部2が出力する検出情報からホッピング情報を推定するが、検出情報に本来存在するFH信号の一部がなくても、ホッピング情報は推定可能である。具体的には、FH信号と非FH信号(例えば一般信号及びノイズ等)とを、信号長及び周波数等で分離できるだけの数(例えば統計解析できるだけの数)のFH信号が、検出部2で検出できていればよい。
Note that the
<再検出処理の例>
図7は第2実施形態の再検出処理の例を示すフローチャートである。まず具体的には、再検出部6は、FH信号が検出されている時刻に基づいて、未検出区間を特定する(ステップS1)。未検出区間の特定方法はどのように実現されてもよい。例えば処理する広帯域信号の時刻0~TについてFH信号が検出されていれば1、検出されていなければ0とする検出フラグを用意してもよい。この検出フラグが用いられる場合、検出部2は、検出情報についてFHフラグが1の信号の開始時刻から終了時刻までの間の検出フラグを1にする。
<Example of re-detection process>
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of redetection processing according to the second embodiment. First, specifically, the
次に、再検出部6は、未検出区間を分割する(ステップS2)。具体的には、まず、再検出部6は、チップの切り替わりタイミングを推定し、未検出区間を切り替わりタイミングで分割する。
Next, the
<切り替わりタイミング推定方法の例1>
図8は第2実施形態の切り替わりタイミング推定方法の例1を示す図である。図8の例では、再検出部6は、検出情報に含まれているFHフラグが1の個別信号の内、基準となる個別信号(例えば信号長がチップ長と一致する個別信号)を、基準信号100として選ぶ。再検出部6は、基準信号100を基準に、チップ長の間隔でチップが切り替わると推定する。なお、基準信号100の候補となる個別信号が複数、選べる場合は、再検出部6は、複数の個別信号のそれぞれを基準信号100として、切り替わりタイミングを推定し、例えばもっとも推定が集中する切り替わりタイミングを選んでもよい。
<Example 1 of switching timing estimation method>
FIG. 8 is a diagram showing an example 1 of the switching timing estimation method according to the second embodiment. In the example of FIG. 8, the
<切り替わりタイミング推定方法の例2>
図9は第2実施形態の切り替わりタイミング推定方法の例2を示す図である。図9の例では、再検出部6は、未検出区間より前でホッピングチャネルの切り替わりが起こっている時刻Taと、未検出区間より後でホッピングチャネルの切り替わりが起こっている時刻Tbとを特定する。次に、再検出部6は、区間Tb-Taに何チップ存在するかをn=round((Tb-Ta)/cLen)で算出する。ここでcLenはチップ長を示し、round()は、丸め処理(小数点以下の切り捨て処理)を示す。図9の例では、区間Tb-Taに存在するチップ数nは6である。
<Example 2 of switching timing estimation method>
FIG. 9 is a diagram illustrating a second example of the switching timing estimation method according to the second embodiment. In the example of FIG. 9, the
再検出部6は、区間Tb-Taに存在するチップ数nに基づいて、区間Tb-Taでのチップの切り替わりタイミングを推定する。
The
図8及び図9の例では、複数チップ連続して未検出の場合が示されているが、未検出区間の長さは不定である。図8及び図9の場合以外にも、チップ長1チップ分だけが未検出の場合、及び、チップの一部が未検出の場合などがある。一般に、未検出区間は、チップ長1チップ分未検出の分割区間、又は、チップの一部が未検出の分割区間を含む。 In the examples of FIGS. 8 and 9, a case is shown in which a plurality of chips are consecutively undetected, but the length of the undetected section is indefinite. In addition to the cases shown in FIGS. 8 and 9, there are cases where only one chip length is undetected, and cases where a part of the chip is undetected. Generally, the undetected section includes a divided section in which a chip length of one chip is not detected, or a divided section in which a part of chips is undetected.
そこで、1チップ単位で再検出処理をするために、未検出区間はステップS2の処理で1チップ以下の長さに分割される。チップの切り替わりタイミングが推定できれば、切り替わりタイミングに従って、未検出区間を1チップ以下に分割できる。例えば、図8及び9の例では、未検出区間が0.5チップ毎に分割され、1チップが2つの分割区間で表されている。 Therefore, in order to perform the re-detection process in units of one chip, the undetected section is divided into lengths of one chip or less in the process of step S2. If the chip switching timing can be estimated, the undetected section can be divided into one chip or less according to the switching timing. For example, in the examples of FIGS. 8 and 9, the undetected section is divided into every 0.5 chips, and one chip is represented by two divided sections.
<未検出区間の分割例>
図10は、第2実施形態の未検出区間に含まれる分割区間の例を示す図である。1チップ未満の未検出は、未検出区間全体の最初と最後とにしか発生しえない。したがって、再検出部6は、未検出区間の最初又は最後の個別区間以外は1チップの未検出と判定する。
<Example of division of undetected section>
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of divided sections included in the undetected section according to the second embodiment. Non-detection of less than one chip can occur only at the beginning and end of the entire non-detection section. Therefore, the
具体的な判定方法については、例えば、再検出部6は、未検出区間の最初(最後)の区間の長さが、チップ長に基づいて定められる閾値より小さい場合、未検出区間の最初(最後)の区間を1チップ未満の未検出と判定し、当該閾値以上の場合、未検出区間の最初(最後)の区間を1チップの未検出と判定する。なお閾値は、例えば信号長の検出精度に基づいて任意の値に定めてよい。具体的には、閾値は、検出された信号長のゆらぎを考慮して、例えば信号長の0.8~1.2倍の値等である。
As for a specific determination method, for example, if the length of the first (last) section of the undetected section is smaller than the threshold determined based on the chip length, the
また例えば、再検出部6は、未検出区間の直前に検出された信号の長さ、及び、未検出区間の最初の区間の長さの合計が1チップ分の長さである場合、未検出区間の最初の区間を1チップ未満の未検出と判定する。また例えば、再検出部6は、未検出区間の直後に検出された信号の長さ、及び、未検出区間の最後の区間の長さの合計が1チップ分の長さである場合、未検出区間の最後の区間を1チップ未満の未検出と判定する。
For example, if the total length of the signal detected immediately before the undetected section and the length of the first section of the undetected section is one chip, the
図7に戻り、再検出部6は、未検出区間に含まれる分割区間のうち、判定対象の分割区間が、1チップ分の未検出であるのか、1チップ未満の未検出であるのかを判定する(ステップS3)。
Returning to FIG. 7, the
分割区間が1チップ分の未検出である場合(ステップS3,Yes)、再検出部6は、1チップ分の再検出処理を実行する(ステップS4-1)。具体的には、再検出部6は、ホッピングチャネルに限定して、1チップ分の分割区間からFH信号の検出を再度行う。
If the divided section is undetected for one chip (Step S3, Yes), the
ここで、再検出方法は特定の方法に限定しないが、検出部2で検出できなかったことで未検出となっているため、検出部2による検出方法より感度の高い再検出方法が望ましい。再検出方法としては、例えば、未検出区間の前後1チップ分の時間及び周囲の周波数と比較して、局所的な電力変化をとらえやすい方法などが考えられる。
Here, the re-detection method is not limited to a specific method, but since the
なお、再検出部6は、複数のチャネルに信号が検出できた場合は、検出された信号の中の1つを選ぶ。例えば、再検出部6は、これまで検出されたFH信号の特徴(例えば電力及び帯域幅等)と類似する特徴を有する信号(例えば特徴の差が閾値より小さい信号)を選ぶ。また例えば、再検出対象の信号は、検出部2では検出できなかった感度が鈍い信号であるため、再検出部6は、最も周囲との電力差が大きいチャネルの信号を選ぶ。
Note that if signals are detected in a plurality of channels, the
再検出部6は、再検出された信号の開始時刻、終了時刻、信号長及び周波数、並びに、FHフラグを検出情報に追記する。このときFHフラグを1に設定してもよいし、これまで未使用の値にしてもよい。FHフラグに未使用の値を設定すれば、最初から検出されている信号と、再検出された信号とを識別できる。
The
分割区間が1チップ未満の未検出である場合(ステップS3,No)、再検出部6は、1チップ未満の再検出処理を実行する(ステップS4-2)。具体的には、再検出部6は、1チップ未満の分割区間の直前または直後に検出されている信号の検出情報を修正する。1チップ未満の未検出は、その直前または直後の1チップが一部未検出になっていると考えられるため、直前または直後のチップの検出情報を修正する。
If less than 1 chip is not detected in the divided section (step S3, No), the
具体的には、再検出部6は、再検出対象の分割区間の直前に検出された信号の未検出部分が、当該分割区間で再検出された信号であれば、直前に検出された信号の終了時刻を、当該分割区間の終了時刻に置き換える。また、再検出部6は、再検出対象の分割区間の直後に検出された信号の未検出部分が、当該再検出対象の分割区間で再検出された信号であれば、直後に検出された信号の開始時刻を、当該分割区間の開始時刻に置き換える。
Specifically, if the undetected portion of the signal detected immediately before the divided section to be redetected is a signal that was redetected in the divided section, the
また、再検出部6は、1チップ分の信号が未検出の分割区間の場合と同様に、再検出された信号の開始時刻、終了時刻、信号長及び周波数、並びに、FHフラグを検出情報に追記してもよい。このときFHフラグはこれまで未使用の値にする。FHフラグに未使用の値を設定すれば、検出部2によって1チップより短い長さで検出された信号を識別できる。
In addition, the
次に、再検出部4は、未処理の分割区間があるか否かを判定する(ステップS5)。未処理の分割区間がある場合(ステップS5,Yes)、処理はステップS3に戻る。未処理の分割区間がない場合(ステップS5,No)、処理は終了する。
Next, the
以上のようにして、再検出部6は、ホッピング情報に基づいてFH信号のホッピングチャネルが切り替わる切り替わりタイミングを推定し、切り替わりタイミングに基づいて未検出区間を複数の分割区間に分割し、分割区間毎にFH信号の再検出を行う。例えば、再検出部6は、検出部2により使用される検出方法よりも感度の高い再検出方法を使用して、分割区間毎にFH信号の再検出を行う。
As described above, the
図6に戻り、表示制御部4は、再検出部6による再検出結果も含む表示情報を表示部5に表示する。このとき、表示制御部4は、再検出部6で再検出された信号のFHフラグを検出部2の検出結果と異なる値に設定していれば、再検出した信号を識別できるように表示情報を表示する。
Returning to FIG. 6, the
第2実施形態の解析装置10-2によれば、FH信号の一部が検出できない場合(例えば、FH信号が一般信号と重なる場合、及び、FH信号の電力が小さい場合等)でも、推定されたホッピング情報に基づいて、当該FH信号を再検出することができる。また、第2実施形態の解析装置10-2によれば、検出部2により検出できなかった一部のFH信号が存在する時間及び周波数を提示することができる。
According to the analysis device 10-2 of the second embodiment, even when a part of the FH signal cannot be detected (for example, when the FH signal overlaps with the general signal, when the power of the FH signal is small, etc.), the estimation can be performed. The FH signal can be re-detected based on the hopping information. Furthermore, according to the analysis device 10-2 of the second embodiment, it is possible to present the time and frequency at which some FH signals that could not be detected by the
以上、説明したように、第1及び2実施形態によれば、ホッピングシーケンスが事前に得られていない場合でも、FH信号と非FH信号(例えば一般信号及びノイズ等)を含む広帯域の受信信号から、FH信号を分離(抽出)することができる。 As described above, according to the first and second embodiments, even if the hopping sequence is not obtained in advance, the wideband received signal including the FH signal and non-FH signal (for example, general signal and noise) , the FH signal can be separated (extracted).
第1及び2実施形態の解析装置10(10-2)に入力される広帯域信号は、例えばリングバッファのようなメモリに格納して、逐次信号を受信しながら解析されてもよい。このようにすれば、受信信号の時間をずらしながらリアルタイム処理をすることができ、一定の遅延後にFH信号を分離(抽出)できる。また、第1及び2実施形態の解析装置10(10-2)には、既に記録された広帯域信号が入力されてもよい。このようにすれば、事前に記録された広帯域信号からFH信号を分離できる。 The wideband signal input to the analysis device 10 (10-2) of the first and second embodiments may be stored in a memory such as a ring buffer, and analyzed while sequentially receiving the signal. In this way, real-time processing can be performed while shifting the time of the received signal, and the FH signal can be separated (extracted) after a certain delay. Furthermore, an already recorded broadband signal may be input to the analysis device 10 (10-2) of the first and second embodiments. In this way, the FH signal can be separated from the pre-recorded broadband signal.
第1及び2実施形態の解析装置10(10-2)は、各機能をプログラムで実装して、CPU(Central Processing Unit)等で実施されてもよいし、専用ハードウェアで実装されてもよい。 The analysis device 10 (10-2) of the first and second embodiments may have each function implemented by a program and may be implemented by a CPU (Central Processing Unit) or the like, or may be implemented by dedicated hardware. .
最後に、第1及び第2実施形態の解析装置10(10-2)のハードウェア構成の例について説明する。 Finally, an example of the hardware configuration of the analysis device 10 (10-2) of the first and second embodiments will be described.
[ハードウェア構成の例]
図11は第1及び第2実施形態の解析装置10(10-2)のハードウェア構成の例を示す図である。
[Example of hardware configuration]
FIG. 11 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the analysis device 10 (10-2) of the first and second embodiments.
解析装置10は、制御装置301、主記憶装置302、補助記憶装置303、表示装置304、入力装置305及び通信装置306を備えるコンピュータである。制御装置301、主記憶装置302、補助記憶装置303、表示装置304、入力装置305及び通信装置306は、バス310を介して接続されている。
The
制御装置301は、補助記憶装置303から主記憶装置302に読み出されたプログラムを実行する。主記憶装置302は、ROM(Read Only Memory)、及び、RAM(Random Access Memory)等のメモリである。補助記憶装置303は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、及び、メモリカード等である。
The
表示装置304は表示情報を表示する。表示装置304は、例えば液晶ディスプレイ等である。入力装置305は、コンピュータを操作するためのインタフェースである。入力装置305は、例えばキーボードやマウス等である。コンピュータがタブレット型端末等のスマートデバイスの場合、表示装置304及び入力装置305は、例えばタッチパネルである。
通信装置306は、他の装置と通信するためのインタフェースである。なお、解析装置10は、表示装置304及び入力装置305を備えていなくてもよく、通信装置306を介して通信可能な外部の端末の表示機能及び入力機能が利用されてもよい。
コンピュータで実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、メモリカード、CD-R及びDVD(Digital Versatile Disc)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されてコンピュータ・プログラム・プロダクトとして提供される。 A program executed on a computer is an installable or executable file recorded on a computer-readable storage medium such as a CD-ROM, memory card, CD-R, or DVD (Digital Versatile Disc). Provided as a computer program product.
またコンピュータで実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。またコンピュータで実行されるプログラムをダウンロードさせずにインターネット等のネットワーク経由で提供するように構成してもよい。 Alternatively, a program executed on a computer may be stored on a computer connected to a network such as the Internet, and provided by being downloaded via the network. Further, the program may be configured to be provided via a network such as the Internet without downloading the program to be executed on the computer.
またコンピュータで実行されるプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。 Further, a program to be executed by a computer may be provided by being pre-installed in a ROM or the like.
コンピュータで実行されるプログラムは、上述の解析装置10の機能構成(機能ブロック)のうち、プログラムによっても実現可能な機能ブロックを含むモジュール構成となっている。当該各機能ブロックは、実際のハードウェアとしては、制御装置301が記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、上記各機能ブロックが主記憶装置302上にロードされる。すなわち上記各機能ブロックは主記憶装置302上に生成される。
The program executed by the computer has a module configuration that includes functional blocks that can also be realized by a program among the functional configurations (functional blocks) of the
なお上述した各機能ブロックの一部又は全部をソフトウェアにより実現せずに、IC(Integrated Circuit)等のハードウェアにより実現してもよい。 Note that some or all of the functional blocks described above may not be implemented by software, but may be implemented by hardware such as an IC (Integrated Circuit).
また複数のプロセッサを用いて各機能を実現する場合、各プロセッサは、各機能のうち1つを実現してもよいし、各機能のうち2つ以上を実現してもよい。 Further, when each function is realized using a plurality of processors, each processor may realize one of each function, or may realize two or more of each function.
また解析装置10を実現するコンピュータの動作形態は任意でよい。例えば、解析装置10を1台のコンピュータにより実現してもよい。また例えば、解析装置10を、ネットワーク上のクラウドシステムとして動作させてもよい。
Furthermore, the operating mode of the computer that implements the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
例えば、第1及び第2実施形態の解析装置10(10-2)の受信部1を外部装置によって実現し、解析装置10(10-2)が当該外部装置から広帯域信号の受信データを受け付け、解析装置10(10-2)によって解析されたホッピング情報を、当該外部装置へ出力してもよい。また例えば、第1及び第2実施形態の解析装置10(10-2)の表示部5を外部装置によって実現し、解析装置10(10-2)が上述の表示情報を当該外部装置に出力してもよい。
For example, the receiving
1 受信部
2 検出部
3 解析部
4 表示制御部
5 表示部
6 再検出部
10 解析装置
301 制御装置
302 主記憶装置
303 補助記憶装置
304 表示装置
305 入力装置
306 通信装置
310 バス
1 Receiving
Claims (9)
前記複数の個別信号の信号長に基づく信号長頻度分布、及び、前記複数の個別信号の周波数に基づく周波数頻度分布の少なくとも一方を解析して、FH(Frequency Hopping)信号の特徴を示すホッピング情報を推定し、前記ホッピング情報を用いて、前記複数の個別信号から前記FH信号を特定する解析部と、
前記FH信号が検出できていない未検出区間を対象にして、前記ホッピング情報に基づいて、前記受信信号から前記FH信号を再検出する再検出部と、
前記受信信号に含まれる前記FH信号を表す表示情報を、表示部に表示する表示制御部と、
を備える解析装置。 a detection unit that detects multiple individual signals from the received signal;
Analyzing at least one of a signal length frequency distribution based on the signal length of the plurality of individual signals and a frequency frequency distribution based on the frequency of the plurality of individual signals to obtain hopping information indicating characteristics of an FH (Frequency Hopping) signal. an analysis unit that estimates and uses the hopping information to identify the FH signal from the plurality of individual signals;
a redetection unit that redetects the FH signal from the received signal based on the hopping information, targeting an undetected section where the FH signal is not detected;
a display control unit that displays display information representing the FH signal included in the received signal on a display unit;
An analysis device equipped with.
前記解析部は、前記周波数頻度分布から、前記ホッピングチャネルを推定する、
請求項1に記載の解析装置。 The hopping information includes a hopping channel of the FH signal,
the analysis unit estimates the hopping channel from the frequency frequency distribution;
The analysis device according to claim 1.
前記解析部は、前記信号長頻度分布から前記FH信号のチップ長を推定し、前記チップ長から前記時間間隔を推定する、
請求項1又は2に記載の解析装置。 The hopping information includes a time interval at which the hopping channel of the FH signal switches,
The analysis unit estimates a chip length of the FH signal from the signal length frequency distribution, and estimates the time interval from the chip length.
The analysis device according to claim 1 or 2.
前記解析部は、前記複数の個別信号の周波数間の距離に基づく周波数間距離頻度分布を更に解析して、前記周波数間距離頻度分布から、前記ホッピングチャネル間隔を推定する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の解析装置。 The hopping information includes hopping channel spacing of the FH signal,
The analysis unit further analyzes an inter-frequency distance frequency distribution based on distances between frequencies of the plurality of individual signals, and estimates the hopping channel interval from the inter-frequency distance frequency distribution.
An analysis device according to any one of claims 1 to 3.
を更に備える請求項1乃至4のいずれか1項に記載の解析装置。 a receiving unit that receives a wideband signal including signals in a plurality of bands as the received signal;
The analysis device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の解析装置。 The re-detection unit estimates a switching timing at which the hopping channel of the FH signal is switched based on the hopping information, divides the undetected section into a plurality of divided sections based on the switching timing, and performs a process for each divided section. , re-detecting the FH signal;
An analysis device according to any one of claims 1 to 5 .
請求項6に記載の解析装置。 The re-detection unit re-detects the FH signal for each divided section using a re-detection method that is more sensitive than the detection method used by the detection unit.
The analysis device according to claim 6 .
前記解析装置が、前記複数の個別信号の信号長に基づく信号長頻度分布、及び、前記複数の個別信号の周波数に基づく周波数頻度分布の少なくとも一方を解析して、FH(Frequency Hopping)信号の特徴を示すホッピング情報を推定し、前記ホッピング情報を用いて、前記複数の個別信号から前記FH信号を特定するステップと、
前記解析装置が、前記FH信号が検出できていない未検出区間を対象にして、前記ホッピング情報に基づいて、前記受信信号から前記FH信号を再検出するステップと、
前記解析装置が、前記受信信号に含まれる前記FH信号を表す表示情報を、表示部に表示するステップと、
を含む解析方法。 an analysis device detecting a plurality of individual signals from the received signal;
The analysis device analyzes at least one of a signal length frequency distribution based on the signal lengths of the plurality of individual signals and a frequency frequency distribution based on the frequencies of the plurality of individual signals to determine the characteristics of the FH (Frequency Hopping) signal. estimating hopping information indicating the FH signal and using the hopping information to identify the FH signal from the plurality of individual signals;
The analyzing device re-detects the FH signal from the received signal based on the hopping information, targeting an undetected section where the FH signal is not detected;
a step in which the analysis device displays display information representing the FH signal included in the received signal on a display unit;
analysis methods including
受信信号から複数の個別信号を検出する検出部と、
前記複数の個別信号の信号長に基づく信号長頻度分布、及び、前記複数の個別信号の周波数に基づく周波数頻度分布の少なくとも一方を解析して、FH(Frequency Hopping)信号の特徴を示すホッピング情報を推定し、前記ホッピング情報を用いて、前記複数の個別信号から前記FH信号を特定する解析部と、
前記FH信号が検出できていない未検出区間を対象にして、前記ホッピング情報に基づいて、前記受信信号から前記FH信号を再検出する再検出部と、
前記受信信号に含まれる前記FH信号を表す表示情報を、表示部に表示する表示制御部、
として機能させるためのプログラム。 computer,
a detection unit that detects multiple individual signals from the received signal;
Analyzing at least one of a signal length frequency distribution based on the signal length of the plurality of individual signals and a frequency frequency distribution based on the frequency of the plurality of individual signals to obtain hopping information indicating characteristics of an FH (Frequency Hopping) signal. an analysis unit that estimates and uses the hopping information to identify the FH signal from the plurality of individual signals;
a redetection unit that redetects the FH signal from the received signal based on the hopping information, targeting an undetected section where the FH signal is not detected;
a display control unit that displays display information representing the FH signal included in the received signal on a display unit;
A program to function as
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