JPH05218914A - 汎用復調装置および通信波形解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信した通信信号の変調方式が不明な場合で
も、受信信号の変調方式を認識してこれを復調できる汎
用復調装置および通信波形解析装置を得る。 【構成】 受信機２により受信された通信信号の位相か
らその変調方式を認識する変調方式認識手段４と、各変
調方式に対応する複数の復調器を設け、変調方式認識手
段４の認識結果に基づいて、変調方式分の復調器６の中
から対応する復調器を選択するようにした。また、変調
方式の認識に、エキスパート解析装置やファジィ推論や
ニューラルネットワークを用いるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、汎用復調装置および
通信波形解析装置に関し、特に、ディジタル無線変調さ
れた通信信号を受信し復調する装置において、受信した
通信信号の変調方式が不明な場合でも、その受信信号を
復調できる汎用復調装置およびその変調方式の認識に用
いられる通信波形解析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３８は、例えば電気通信協会出版 田
中氏，中山氏共著「やさしいディジタル無線」で示され
た従来のディジタル通信受信装置の構成図であり、図に
おいて、１は受信アンテナ、２はこの受信アンテナ１に
接続された受信機、３は受信機２の出力信号の変調を復
調する復調器である。

【０００３】次に動作について説明する。受信アンテナ
１によって受信された通信信号は、受信機２に入力され
る。次いで、受信機２からの通信信号は、あらかじめ送
受信双方で定められた特定の変調方式の復調が可能な復
調器３に入力され、通信情報が抽出される。

【０００４】また、図３９は、従来からの波形解析技法
を示すものであり、図において、１００１は解析対象
波、１００２はスペクトラム解析手段としてのＦＦＴ変
換装置、１００３はその出力である。

【０００５】次に動作について説明する。解析対象波１
００１は、ＦＦＴ変換装置１００２に入力され、高速フ
ーリエ変換されてスペクトル解析され、解析結果１００
３として出力される。

【０００６】さらに、図４０は、従来の、変調方式の他
の判定のプロセスを示すもので、図において、２００１
は受信装置、２００２は受信装置２００１の出力信号を
スペクトル分析するスペクトル解析装置、２００３は受
信装置２００１の出力信号を位相解析する位相解析装
置、２００４は受信装置２００１の出力信号の周波数を
解析する周波数解析装置、２００５は各解析装置の解析
結果から変調方式を判定する解析専門家である。

【０００７】次に動作について説明する。変調された通
信波は受信装置２００１で受信され、その受信信号はス
ペクトル解析装置２００２、位相解析装置２００３、及
び周波数解析装置２００４に入力される。スペクトル解
析装置２００２からはスペクトル解析波形が出力され、
位相解析装置２００３からは、位相解析波形が出力され
る。また解析専門家の必要に応じて、周波数解析装置２
００４から必要な解析結果を出力させる。

【０００８】それらの出力結果の総合判断により、人間
である解析専門家２００５が変調方式を判定し、復調諸
元を算出し報告する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル通信
受信装置は、以上のように構成されていたので、受信側
は、送信側から送信される通信信号の変調方式をあらか
じめ知っておかなければならず、送信側が、任意に変調
方式を変更したり、送信側が未知の場合、受信信号を復
調できない等の問題点があった。

【００１０】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、受信した通信信号の変調方式
が未知な場合でもこれを自動的に認識できるとともに、
受信した信号の変調方式が、受信した信号を復調する復
調器を選択することができる汎用復調装置を得ることを
目的とする。

【００１１】また、従来のディジタル通信受信装置は、
受信信号がＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調信号
の場合、変調の多値数（２値，４値等）の判断はできる
が、ＦＳＫ変調信号とＰＳＫ（Phase Shift Keying）変
調信号の区分及びＰＳＫ変調信号系の細部変調諸元の判
別が困難であるなどの問題点があった。

【００１２】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、例えばＳＮＲ（Signal to No
ise Ratio ）が１０ｄＢ等の高雑音下でもＦＳＫとＰＳ
Ｋの区分ができるとともに、ＰＳＫ変調系の細部変調諸
元の区分ができる通信波形解析装置を得ることを目的と
している。

【００１３】また、従来の変調方式解析手段は、解析専
門家を養成しなければならず、それには多くの経験と素
質が必要で、また２４時間体制の稼働が困難であるなど
の問題点があった。

【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、解析専門家を必要とせずに変調
方式を解析できるとともに、復調に必要な細部諸元が出
力できる通信波形解析装置を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る汎用復調
装置は、受信信号の複数の種類の変調方式の各々に対応
する複数の種類分の復調器と、受信信号の変調方式を認
識する変調方式認識手段と、該認識結果に基づいて複数
の種類分の復調器から対応する復調器を選択する復調器
選択手段とを備えたものである。

【００１６】また、この発明に係る汎用復調装置は、受
信信号の位相を９０度ずらした信号を生成する移相器、
移相器出力と受信信号それぞれの包絡線を検波する包絡
線検波器、それぞれの検波後の位相レベルをＸＹ軸とす
るＩＱパターン平面上に展開するＩＱパターン計算手
段、ＩＱパターン上のピーク数を検出するピーク検出手
段により前記の変調方式認識手段を構成し、ＩＱパター
ン上のピーク数により受信信号の変調方式を認識するよ
うにしたものである。

【００１７】また、この発明に係る汎用復調装置は、さ
らに前記変調方式認識手段を構成する包絡線検波器とＩ
Ｑパターン計算手段との間に、包絡線検波器の出力を入
力しこれに含まれる雑音を除去する雑音除去手段と、雑
音除去手段の出力を入力し雑音により変化した位相を補
正する位相補正手段とを設けたものである。

【００１８】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、受信信号の位相を９０度ずらした信号を生成する移
相器、移相器出力と受信信号それぞれの包絡線を検波す
る包絡線検波器、それぞれの検波後の位相レベルをＸＹ
軸とするＩＱパターン平面上に展開するＩＱパターン計
算手段、ＩＱパターン上のピーク数を検出するピーク検
出手段により前記の変調方式認識手段を構成し、ＩＱパ
ターン上のピーク数により受信信号の変調方式を認識す
るようにしたものである。

【００１９】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、さらに前記変調方式認識手段を構成する包絡線検波
器とＩＱパターン計算手段との間に、包絡線検波器の出
力を入力しこれに含まれる雑音を除去する雑音除去手段
と、雑音除去手段の出力を入力し雑音により変化した位
相を補正する位相補正手段とを設けたものである。

【００２０】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、通信波のスペクトラム解析装置を備えるとともに、
通信波の位相解析装置を備え、さらに各解析装置の解析
結果から到来通信波の変調諸元の判定を行うエキスパー
ト解析装置を備えたものである。

【００２１】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、スペクトラム解析装置として高速フーリエ変換装置
の他に、さらに最大エントロピー法（Maximum Entropy
Method：ＭＥＭ) 装置を備えるようにしたものである。

【００２２】また、この発明に係る汎用復調装置は、上
記エキスパート解析装置を有する通信波解析装置を最適
復調方式判定装置として用い、当該通信波解析装置の判
定出力に基づいて通信波を復調する手段を備えたもので
ある。

【００２３】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、解析装置の出力を分析する波形認識装置を付加する
と共に、その認識結果ルール判定により、変調方式を判
定し、細部復調諸元を出力するものである。

【００２４】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、その認識結果ルールを事例学習する学習機能を有す
るものである。

【００２５】また、この発明に係る汎用復調装置は、上
記波形認識装置を有する通信波形解析装置を、最適復調
方式判定装置として用い、当該通信波解析装置の判定出
力に基づいて通信波を復調する手段を備えたものであ
る。

【００２６】また、この発明に係る汎用復調装置は、受
信信号を入力し、受信信号の周波数を測定し、測定した
結果から受信信号の変調方式をファジィ推論により判別
し、判別した変調方式の受信信号を復調できる復調器を
選択し、これに受信信号を入力するようにしたものであ
る。

【００２７】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、受信信号を入力し、受信信号の周波数を測定し、測
定した結果から受信信号の変調方式をファジィ推論によ
り判別するようにしたものである。

【００２８】また、この発明に係る通信波形解析装置
は、受信信号の位相を解析し、位相解析結果からＩＱパ
ターンを生成し、生成したＩＱパターンの形状をニュー
ラルネットワークに認識させ、変調方式を区分するよう
にしたものである。

【００２９】さらに、この発明に係る汎用復調装置は、
受信信号の位相を解析し、位相解析結果からＩＱパター
ンを生成し、生成したＩＱパターンの形状をニューラル
ネットワークに認識させ、変調方式を区分させ、その区
分した結果に応じて通信波を復調する手段を備えたもの
である。

【００３０】

【作用】この発明においては、受信信号の複数の種類の
変調方式の各々に対応する複数の種類分の復調器を設
け、受信した通信信号の位相から通信信号の変調方式を
認識し、この認識結果に基づいて該当する復調器を選択
し復調するようにしたから、受信側が送信側から送信さ
れる通信信号の変調方式を知らない場合や、送信側に任
意に変調方式を変更した場合でも、受信側は自動的に通
信信号の変調方式を認識でき、通信信号を復調できる。

【００３１】また、この発明の汎用復調装置における変
調方式認識手段は、上記のように構成したから、受信信
号の位相を９０度ずらした信号が移相器により生成さ
れ、これと受信信号のそれぞれの包絡線が包絡線検波器
により検波され、ＩＱパターン計算手段によりそれぞれ
の検波後の位相レベルをＸＹ軸とするＩＱパターン平面
上に展開され、展開後、ピーク検出手段によりＩＱパタ
ーン上のピーク数が検出され、このピーク数により受信
信号の変調方式が認識される。

【００３２】また、この発明の変調方式認識手段は、前
記包絡線検波器とＩＱパターン計算手段との間に、包絡
線検波器の出力を入力しこれに含まれる雑音を除去する
雑音除去手段と、雑音除去手段の出力を入力し雑音によ
り変化した位相を補正する位相補正手段を設けるように
したから、受信機等の雑音レベルが上昇しても、雑音の
影響は抑圧され、正確にピーク検出ができる。

【００３３】また、この発明の通信波形解析装置は、上
記のように構成したから、受信信号の位相を９０度ずら
した信号が移相器により生成され、これと受信信号のそ
れぞれの包絡線が包絡線検波器により検波され、ＩＱパ
ターン計算手段によりそれぞれの検波後の位相レベルを
ＸＹ軸とするＩＱパターン平面上に展開され、展開後、
ピーク検出手段によりＩＱパターン上のピーク数が検出
され、このピーク数により受信信号の変調方式が認識さ
れる。

【００３４】また、この発明の通信波形解析装置は、前
記包絡線検波器とＩＱパターン計算手段との間に、包絡
線検波器の出力を入力しこれに含まれる雑音を除去する
雑音除去手段と、雑音除去手段の出力を入力し雑音によ
り変化した位相を補正する位相補正手段を設けるように
したから、受信機等の雑音レベルが上昇しても、雑音の
影響は抑圧され、正確にピーク検出ができる。

【００３５】また、この発明における通信波解析装置
は、到来通信波のスペクトラム解析を行い、位相解析装
置により到来通信波の位相解析を行い、スペクトラム解
析結果と位相解析結果からエキスパート解析装置により
変調諸元を判定するようにしたから、ＦＳＫとＰＳＫの
区分、及び細部変調諸元の区分ができる。

【００３６】また、この発明における通信波解析装置は
ＦＦＴ装置の他にＭＥＭ装置により到来通信波のスペク
トラム解析を行うようにしたから、変調諸元により判定
のしやすさが異なるＦＳＫ系を正確に判定できる。

【００３７】また、この発明における汎用復調装置は、
上記エキスパート解析装置を有する通信波解析装置を最
適復調方式判定装置として用い、当該通信波解析装置の
判定出力に基づいて通信波を復調するようにしたから、
変調方式が未知の通信波を変調諸元に応じて復調するこ
とができる。

【００３８】また、この発明における通信波形解析装置
の変調方式判定手段は、解析装置の出力を波形認識さ
せ、その認識結果に必要な変調方式判定ルールを用い
て、変調方式を判定する。また、波形認識過程において
細部復調諸元を算出する。

【００３９】また、この発明における通信波形解析装置
は、その認識結果ルールを事例学習する学習機能を設け
たので、変調方式が未知の通信波の場合についても、そ
の変調方式を推定できる。

【００４０】また、この発明における汎用復調装置は、
上記波形認識装置を有する通信波形解析装置を、最適復
調方式判定装置として用い、当該通信波解析装置の判定
出力に基づいて通信波を復調する手段を備えたので、解
析専門家を必要とせずにその復調が可能となる。

【００４１】また、この発明における汎用復調装置の変
調方式判別手段は、周波数測定手段から受信信号の瞬時
周波数を入力し、これをあらかじめ設定した周波数を中
心周波数とするグループのいずれかに属するかをファジ
ィ推論により推定し、規定回数の繰り返し後、入力した
瞬時周波数が属しているグループの数から受信信号の変
調方式に対応した復調器に入力するようにスイッチを操
作し、復調させるものである。

【００４２】また、この発明における通信波形解析装置
は、周波数測定手段から受信信号の瞬時周波数を入力
し、これをあらかじめ設定した周波数を中心周波数とす
るグループのいずれかに属するかをファジィ推論により
推定するようにしたものである。

【００４３】また、この発明における通信波形解析装置
のニューラルネットワーク認識手段は、ＩＱパターン生
成手段から受信信号の位相解析情報により生成されるＩ
Ｑパターンを入力し、このＩＱパターンの形状を認識す
るようにあらかじめ学習させたニューラルネットワーク
を用いて認識することにより、通信波の変調諸元を解析
する。

【００４４】さらに、この発明における汎用復調装置の
ニューラルネットワーク認識手段は、ＩＱパターン生成
手段から受信信号の位相解析情報により生成されるＩＱ
パターンを入力し、このＩＱパターンの形状を認識する
ようにあらかじめ学習させたニューラルネットワークを
用いて認識することにより、通信波の変調諸元を解析
し、その解析結果に基づいて通信波を復調する。

【００４５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による汎用復調装置と
してのディジタル通信受信装置の構成を示す図であり、
図において、１はアンテナ、２はアンテナ１で受信した
信号を入力する受信機、４は受信機２の出力を入力し、
受信信号の変調方式を認識する変調方式認識手段、５は
変調方式認識手段４の出力で制御され、受信機２の出力
をいずれかの復調器に出力するスイッチ、６は復調する
対象の変調方式がそれぞれ異なりスイッチ５から入力さ
れた信号を復調する、Ｎ個の前記第１〜第Ｎの復調器で
ある。

【００４６】また、図２に図１のディジタル通信受信装
置に内蔵された通信波形解析装置としての変調方式認識
手段４の一構成例を示す。図において、７は入力する受
信機２の出力信号の位相を９０度ずらす移相器、８ａは
受信信号を入力とし、受信信号の包絡線を検波する包絡
線検波器（第１の包絡線検波器）、８ｂは移相器７から
の出力信号を入力とし、該信号の包絡線を検波する包絡
線検波器（第２の包絡線検波器）、９は前記２つの包絡
線検波器８ａ，８ｂの出力を入力し、包絡線検波器８ａ
で検波後の位相レベルをＸ軸、包絡線検波器８ｂで検波
後の位相レベルをＹ軸とするＩＱパターン平面上に展開
するＩＱパターン計算手段、１０はＩＱパターン計算手
段９の出力であるＩＱパターン平面に存在するピークの
数を検出し、前記スイッチ５にスイッチングのための制
御情報を出力するピーク検出手段である。

【００４７】次に動作について説明する。アンテナ１で
受信された受信信号ｘ(t) は受信機２を経て、変調方式
認識手段４とスイッチ５に入力される。変調方式認識手
段４では、移相器７で９０度位相をずらした信号ｘ′
(t) を生成する。そして、ｘ(t),ｘ′(t) は、それぞれ
包絡線検波器８ａ，８ｂに入力される。今、ｘ(t),ｘ′
(t) が(1),(2) 式で示される信号とすると、包絡線検波
器８ａ，８ｂの出力ｓ(t),ｓ′(t) は(3),(4) 式で表わ
される。

【００４８】ｘ(t) ＝cos(wt＋φ) …(1) ｘ′(t) ＝sin(wt＋φ) …(2) ｓ(t) ＝cos(φ) …(3) ｓ′(t) ＝sin(φ) …(4)

【００４９】式中のφは、変調方式及び伝送データによ
り変化する。ここで、ｓ(t) ，ｓ′(t) は瞬時的には固
定値なので、ＩＱパターン計算手段９は、例えばｓ(t)
をｘ軸，ｓ′(t) をｙ軸とするｘｙ平面上にその交点を
展開する。図３にＩＱパターンの一例を示す。図３(a)
はＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying)変調方式，図
３(b) はＱＰＳＫ（Quadrature PSK) 変調方式，図３
(c) はπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式，図３(d) は１６
ＱＡＭ変調方式のＩＱパターンである。

【００５０】ＩＱパターンは、ｘ軸方向，ｙ軸方向それ
ぞれＮ等分されたＮ×Ｎの配列、Ｈ(i，j)( ｉ＝１，
２，…，Ｎ；ｊ＝１，２，…，Ｎ）でピーク検出手段１
０に入力される。ピーク検出手段１０はＨ(i，j)の値か
らピークポイントを(5) 式により判定し、その数ｕを求
める。

【００５１】

【数１】

【００５２】ピーク数ｕと変調方式には密接な関係があ
り、この関係に基づいてピーク数にあった復調器をスイ
ッチ５により選択するように制御信号ｃをスイッチ５に
出力する。図４にその動作フローを示す。まず、ピーク
数ｕが２ならばＢＰＳＫ復調器を選択する制御信号ｃを
出力する（Ｓ１２），（Ｓ１３），（Ｓ２０）。ピーク
数ｕが４ならばＱＰＳＫ復調器を選択する制御信号ｃを
出力する（Ｓ１４），（Ｓ１５），（Ｓ２０）。ピーク
数ｕが８ならばπ／４シフトＱＰＳＫ復調器を選択する
制御信号ｃを出力する（Ｓ１６），（Ｓ１７），（Ｓ２
０）。ピーク数ｕが１６ならば１６ＱＡＭ復調器を選択
する制御信号ｃを出力する（Ｓ１８），（Ｓ１９），
（Ｓ２０）。スイッチ５は変調方式認識手段４より入力
した制御信号ｃに従って、対応する復調器６に受信機２
からの信号が流れるようにスイッチングを行う。

【００５３】以上のように、本実施例においては、受信
信号の位相を９０度ずらした信号を移相器７により生成
し、これと受信信号それぞれの包絡線を包絡線検波器８
ａ，８ｂにより検波し、ＩＱパターン計算手段９により
それぞれの検波後の位相レベルをＸ軸，Ｙ軸とするＩＱ
パターン平面上に展開し、展開後、ピーク検出手段１０
によりＩＱパターン上のピーク数を検出し、このピーク
数により受信信号の変調方式を認識する変調方式認識手
段４を設け、この認識結果に基づいてスイッチ５によ
り、受信信号の複数の種類の変調方式の各々に対応する
複数の種類分の復調器６の中から該当する復調器を選択
し、受信信号を復調するように構成したので、送信側が
任意に変調方式を変更したり、送信側の変調方式が未知
な場合であっても受信側は受信した信号を復調すること
ができる。

【００５４】なお、上記実施例では、受信機雑音等の雑
音レベルが上昇すると、ＩＱパターンが図６に示すよう
になり、正確なピーク検出ができない。そこで、以下、
雑音の影響を抑圧するように構成した変調方式認識手段
を図５を用いて説明する。

【００５５】即ち、図５は本発明のディジタル通信受信
装置における変調方式認識手段（通信波形解析装置）の
他の構成例を示す図であり、図において、７は受信機２
の出力信号の位相を９０度ずらす移相器、８ａは受信機
２の出力信号の包絡線を検波する包絡線検波器、８ｂは
移相器７の出力信号の包絡線を検波する包絡線検波器、
１７ａ，１７ｂはそれぞれ包絡線検波器８ａ，８ｂの出
力信号に含まれる雑音を除去する雑音除去フィルタ（第
１，第２の雑音除去フィルタ）、１８ａ，１８ｂはそれ
ぞれ雑音除去フィルタ１７ａ，１７ｂの出力を入力し、
雑音により微妙に変化した位相を補正し、雑音によるピ
ークのばらつきをなくす位相補正手段（第１，第２の位
相補正手段）、９は位相補正手段１８ａ，１８ｂの出力
を入力し、ＩＱパターンを計算するＩＱパターン計算手
段、１０はＩＱパターン計算手段９の出力からＩＱパタ
ーン上のピーク数を算出し、前記スイッチ５にスイッチ
ングのための制御信号を出力するピーク検出手段であ
る。本構成は、上記実施例の変調方式認識手段の構成
に、さらに雑音除去フィルタ１７ａ，１７ｂ，振幅レベ
ル補正手段１８ａ，１８ｂを加えているのが特徴であ
る。

【００５６】次に、動作について説明する。移相器７と
包絡線検波器８ａ，８ｂの動作については前記実施例と
同じである。雑音除去フィルタ１７ａ，１７ｂは包絡線
検波器８ａの出力ｓ(t) ，包絡線検波器８ａの出力ｓ′
(t) に対して、例えば(6) 式に示す移動平均法により雑
音を抑圧する。

【００５７】

【数２】

【００５８】ここで、包絡線検波器８ａでは、ａ(t) ＝
ｓ(t) となり、包絡線検波器８ｂでは、ａ(t) ＝ｓ′
(t) となる。次に、雑音除去フィルタ１７ａの出力ｖ
(t) は位相補正手段１８ａに入力され、雑音除去フィル
タ１７ｂの出力ｖ′(t) は位相補正手段１８ｂに入力さ
れる。位相補正手段１８ａ，１８ｂは雑音除去フィルタ
１７ａ，１７ｂの処理で生じた信号の歪みを補正し、Ｉ
Ｑパターン計算時の信号振幅値のピークのばらつきをな
くすことを目的としている。

【００５９】位相補正手段１８ａ，１８ｂの動作フロー
を図７に示す。まず、位相補正手段１８ａ，１８ｂに入
力があると、立ち上げ後、１回目の入力か否かを判定す
る（Ｓ２１）。ここで、１回目ならば入力した位相値を
記憶する（Ｓ２２）。そして、記憶した位相値を出力す
る（Ｓ２３）。そして、次に雑音除去フィルタ１７ａ，
１７ｂからの入力信号待ちとなる（Ｓ２４）。もし、
（Ｓ２１）で入力が２回目以降ならば、記憶している位
相値と入力値の差を求める（Ｓ２５）。（Ｓ２５）で求
めた差と設定値ｍとの比較を実施する（Ｓ２６）。ここ
で、設定値ｍは雑音によるピークのばらつきを許容する
限界値であり、あらかじめ設定されている。（Ｓ２６）
での比較の結果、（Ｓ２５）で求めた差がｍよりも大き
ければ、記憶している全ての値と（Ｓ２５）の処理を実
施終了したか否かを判定する（Ｓ２７）。ここで、終了
していなければ（Ｓ２５）の処理に再帰する。逆に終了
していれば、入力した位相値を新たに記憶する（Ｓ２
２）。そして、前記（Ｓ２３），（Ｓ２４）の処理を実
施する。また、前記（Ｓ２６）の処理で、（Ｓ２５）の
処理の差の結果が設定値ｍ以下であれば、（Ｓ２５）で
用いた記憶内容を出力する（Ｓ２６）。そして、次の入
力待ち（Ｓ２２）の処理へ移る。以上の（Ｓ２１）〜
（Ｓ２８）の動作が位相補正手段１８ａ，１８ｂの動作
である。

【００６０】位相補正手段１８ａ，１８ｂの出力はＩＱ
パターン計算手段９に入力される。ＩＱパターン計算手
段９の動作は前記実施例で示した動作と同じである。Ｉ
Ｑパターン計算手段９の出力を入力とするピーク検出手
段１０の動作についても同様に前記実施例で示した動作
と同じである。

【００６１】また、本実施例では雑音除去フィルタに移
動平均法のアルゴリズムを用いた場合について説明した
が、Wienerフィルタや周波数領域法，積算平均化法等で
あっても良く、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００６２】このような本実施例においては、上記実施
例と同様に、送信側が任意に変調方式を変更したり、送
信側の変調方式が未知な場合であっても受信した信号を
復調することができる上、さらに、変調方式認識手段４
に設けた雑音除去フィルタ１７ａ，１７ｂ，振幅レベル
補正手段１８ａ，１８ｂにより受信機等の雑音の影響を
抑圧するように構成したので、受信機等の雑音レベルが
上昇した場合にも正確にピーク検出することができ、受
信した信号を正確に復調することができる。

【００６３】上記の各実施例では、通信波形のＩＱパタ
ーンを検出し、そのピーク値の個数に応じて変調方式を
判別するようにしたが、以下では、エキスパート解析装
置によりその変調方式を判定する、本発明のさらに他の
実施例について説明する。

【００６４】図８はエキスパート解析装置によりその変
調方式を判定する本発明のさらに他の実施例による通信
波形解析装置の構成を示すブロック図であり、図におい
て、１０１は解析対象波、１０２は解析対象波１０１の
スペクトラム解析装置としての高速フーリエ変換（Fast
Fourier Transform：ＦＦＴ）装置、１０３はＦＦＴ装
置１０２の出力、１０４は解析対象波１０１のスペクト
ラム解析装置としての最大エントロピー法（Maximum En
tropy Method：ＭＥＭ）装置であり、１０５はＭＥＭ装
置１０４の出力、１０６は解析対象波１０１の位相解析
を行なう位相解析装置、１０７は位相解析装置１０５の
出力、１０８は出力１０３，出力１０５及び出力１０７
を入力とし通信波形の解析を行なうエキスパート解析装
置である。

【００６５】次に、図８の実施例の動作について説明す
る。解析対象波１０１は位相解析装置１０６に入力さ
れ、位相解析が行われ、解析結果として出力１０７が出
力される。図１１は出力１０７の一例を示す図である。
出力１０７は、エキスパート解析装置１０８に入力され
る。エキスパート解析装置１０８では、位相解析装置１
０６の出力結果１０７をもとに、対象通信波１０１がＦ
ＳＫ系であるかＰＳＫ系であるかを判定し、ＰＳＫ系で
あれば、引つづき細部諸元について位相解析装置１０６
の出力１０７をもとに解析を継続する。ここで図９から
もわかるように、Ｓ／Ｎ比が１０ｄＢの高雑音下におい
ても、ＦＳＫ系であるかＰＳＫ系であるかの判定、ＰＳ
Ｋ系における細部諸元の解析は十分可能である。

【００６６】またＦＳＫ系であれば、スペクトラム解析
装置としてのＦＦＴ変換装置１０２及びＭＥＭ装置１０
４の解析結果である出力１０３及び出力１０５を、エキ
スパート解析装置１０８で解析し細部変調諸元の解析を
行う。図９はＦＦＴ装置１０２の出力１０３の一例を示
す図、図１０はＭＥＭ装置１０４の出力１０５の一例を
示す図である。ＦＳＫ系の変調諸元の判定はその諸元に
よりどの解析方式による結果から判定し易いかが異な
り、また一つの解析方式による結果からは判定しにくい
場合があるが、本実施例では複数の解析方式のスペクト
ラム解析装置を設けており、場合に応じて各結果出力を
適宜用いることにより正確に判定することができる。

【００６７】このように本実施例では、位相解析装置に
より通信波の位相解析を行い、ＦＦＴ装置，及びＭＥＭ
装置により通信波のスペクトラム解析を行い、これら位
相解析結果及びスペクトラム解析結果から、エキスパー
ト解析装置により波形の判定を行うようにしたから、Ｆ
ＳＫ系であるかＰＳＫ系であるかの判定，及び各変調方
式における細部変調諸元を自動的に判定することができ
る。

【００６８】図１２は本発明の他の実施例による汎用復
調装置を示すブロック図であり、図において、図８と同
一符号は同一又は相当部分である。また、１０９は図８
の実施例による通信波形解析装置からなる最適復調方式
判定装置、１１０は最適復調方式判定装置１０９の出力
に基づいて通信波をその変調諸元に応じた復調方式によ
り復調する解析復調装置である。

【００６９】この解析復調装置１１０は基本的には図１
に示すような複数の復調器と、最適復調方式判定装置の
判別出力に応じて復調器を切換えるスイッチから構成さ
れる。

【００７０】次に動作について説明する。到来通信波は
図８の実施例による通信波形解析装置からなる最適復調
方式判定装置１０９に入力され、上述と同様の動作によ
りその変調諸元が判定される。解析復調装置１１０は判
定結果を受け、通信波をその変調諸元に応じた復調方式
により復調する。

【００７１】このように本実施例では、図８の実施例に
よる通信波形解析装置を最適復調方式判定装置として用
い、その判定結果に基づいて通信波をその変調諸元に応
じた復調方式により復調するようにしたから、変調諸元
が未知の通信波であってもこれを自動的に復調できる汎
用復調装置を実現できる。

【００７２】なお、上記実施例では、エキスパート解析
装置の具体的な解析ルールについては言及しなかった
が、以下ではこの解析ルールの具体的な一例について述
べる。

【００７３】図１３は変調方式判別ルールを用いて細部
変調諸元を判別できる本発明のさらに他の実施例による
通信波形解析装置を示す。図１３において、２０１は通
信波の受信装置、２０２は受信装置２０１の受信信号を
スペクトル解析するスペクトル解析装置、２０３は受信
装置２０１の受信信号のＩ−Ｑパターンを出力する位相
解析装置、２０４は受信装置２０１の周波数成分を解析
し出力する周波数解析装置、２５０はこれら各解析装置
２０２，２０３，２０４からの出力を基にエキスパート
解析、即ち種々のルールが用意されたルールベースのな
かから条件に適合するルールに基づき判定を行なう手法
により変調方式の判別および変調諸元の算出を行い、結
果を出力する自動通信波形解析装置である。

【００７４】また、図１４はこの自動通信波形解析装置
２５０の構成を示す図であり、２０６は各解析装置２０
２、２０３、２０４の出力波形から、変調方式の判別及
び変調諸元の算出に必要な特徴を認識する波形認識手段
であり、２０７は波形認識手段２０６の出力を基に、２
値ＦＳＫ，４値ＦＳＫ等、その変調方式を判別する変調
方式推定手段であり、２０８は波形認識手段２０６から
の出力を基にセンタ周波数，伝送速度等、その変調諸元
を算出する変調諸元算出手段である。

【００７５】次に動作について説明する。受信装置２０
１で受信された通信信号は、各解析装置２０２，２０
３，２０４へそれぞれ出力される。スペクトル解析装置
２０２では、フーリエ変換によりそのスペクトル解析を
行い、位相解析装置２０３では、位相解析によりそのＩ
−Ｑパターンを出力し、周波数解析装置２０４では通信
信号の周波数解析によりその周波数成分を出力する。

【００７６】図１５はスペクトル解析結果出力の一例を
示し、図１６は位相解析による解析出力結果としてＩ−
Ｑパターンの一例を示すものであり、これらはそれぞれ
図９，図１１のスペクトル解析波形及びＩ−Ｑパターン
等の解析出力に相当するものである。スペクトル解析波
形及びＩ−Ｑパターン等の解析出力は変調方式によりそ
の差異が見られるため、変調方式によりその差異のルー
ルを記述し、選択することにより変調方式の判別を行
い、また、スペクトル解析波形のピーク位置，数に基づ
いて周波数等変調方式により算出すべき変調諸元を算出
する。

【００７７】図１７は波形認識手段２０６、図１８は変
調方式推定手段２０７、図１９は変調諸元算出手段２０
８の動作フローをそれぞれ示す図である。まず、波形認
識手段２０６では、図１７の動作フローに従って、２次
元波形の時（Ｓ３１）、そのピークの認識を行ってピー
ク数を算出し（Ｓ３２），（Ｓ３３）、３次元のパター
ン図の時、そのパターン認識を行って形状判定を行う
（Ｓ３４），（Ｓ３５）。そして、その認識結果を記憶
し（Ｓ３６）、全ての解析出力に対する波形認識が終了
しない間は次の解析出力を選択し（Ｓ３７），（Ｓ３
８）、全ての解析出力に対して波形認識が完了するとそ
の結果を出力する（Ｓ３９）。

【００７８】次に、変調方式推定手段２０７では、図１
８の動作フローに基づき、波形認識手段２０６の結果を
基にルールベース、即ち、あらかじめ記述した変調方式
判定ルールの集りに従ってその変調方式を推定する（Ｓ
４０）。例えば、スペクトル解析波形のピーク数が２
つ、Ｉ−Ｑパターンが円であると認識されたら２値ＦＳ
Ｋのルールが起動し、変調方式を２値ＦＳＫと推定する
（Ｓ４１），（Ｓ４２）。同様にＢＰＳＫのルールが起
動した場合は変調方式をＢＰＳＫと推定し（Ｓ４３），
（Ｓ４４）、ＱＰＳＫのルールが起動した場合は変調方
式をＱＰＳＫと推定する（Ｓ４５），（Ｓ４６）。そし
て、以上のような推定結果を変調方式決定内容として出
力する（Ｓ４７）。

【００７９】さらに、変調諸元算出手段２０８では、図
１９の動作フローに従って、変調方式推定手段２０７で
推定した変調方式に対して算出すべき変調諸元を設定し
（Ｓ５０）、波形認識手段２０６の出力を基に変調諸元
としてセンター周波数、伝送量、周波数帯域等を算出
し、出力する（Ｓ５１），（Ｓ５２），（Ｓ５３）。

【００８０】このように、上記実施例では、変調方式の
判定を変調方式判定ルールに基づき行なうようにしたの
で、その変調方式を判定できるとともに、その細部諸元
を出力できる。

【００８１】なお、上記実施例では、解析すべき変調方
式が既知の場合について示したが、図２０に示すように
変調方式推定手段２０７に、変調方式のルールを事例学
習する学習機能２１０を加えた変調方式推定手段を用い
ることにより、上記実施例では不可能な、変調方式が未
知の場合の通信波の場合についても、変調方式を推定す
る汎用自動通信波形解析装置として利用することもでき
る。

【００８２】また、上記実施例では、受信信号で受信し
た解析対象波の変調方式および変調諸元を自動通信波形
解析装置により解析するようにしたが、図２１に示すよ
うに、この解析結果を解析復調装置２６０に入力するこ
とにより、変調方式が未知の場合の通信波の場合につい
ても、その復調が可能な、汎用復調装置を得ることがで
きる。

【００８３】また、上記実施例では、受信波が通信波の
場合について示したが、レーダ波の場合でもよく、図２
２に示すように、自動通信波形解析装置２５０内の変調
方式推定手段２０７を探知目標識別手段２１１に、変調
諸元算出手段２０８を目標諸元算出手段２１２に変更す
ることにより、自動探知目標識別装置として利用するこ
ともできる。

【００８４】また、上記各実施例では、通常のルールベ
ースを用いることにより未知の通信波を解析する場合に
ついて説明したが、以下では、ファジィルールベースを
用いてその変調方式を判定する場合について説明する。

【００８５】図２３はファジィルールベースを用いて変
調方式を判定する、本発明のさらに他の実施例による汎
用復調装置を示す。図において、３０１はアンテナ、３
０２はアンテナ３０１で受信した信号を入力する受信
機、３０３は受信機３０２の出力を入力し、受信信号の
瞬時周波数を測定する周波数測定手段、３０４は周波数
測定手段３で測定された瞬時周波数を入力しアンテナ３
０１で受信した信号の変調方式を判別する変調方式判別
手段、３０５は変調方式判別手段３０４の出力で制御さ
れ、受信機３０２の出力をいずれかの復調器に出力する
スイッチ、３０６は復調する対象の変調方式がそれぞれ
異なりスイッチ３０５から入力された信号を復調する前
記復調器である。

【００８６】次いで動作について説明する。アンテナ３
０１で受信された受信信号ｘ(t) は、受信機３０２を経
て、周波数測定手段３０３とスイッチ３０５に入力され
る。周波数測定手段３０３は、図２４に示すように受信
信号ｘ(t) の半波長毎に時間△ｔを測定し、（７）式に
より瞬時周波数△ｆを計算する。

【００８７】△ｆ＝１／（２・△ｔ） …… （７）

【００８８】計算された△ｆは、変調方式判別手段３０
４に入力される。変調方式判別手段３０４は、入力した
瞬時周波数△ｆを用いて受信信号ｘ(t) の変調方式を判
別する。

【００８９】図２４にその方式判別手段の動作を示す。
まず、Ｓ６１では瞬時周波数△ｆを入力する。次にＳ６
２では、入力した瞬時周波数△ｆとあらかじめ設定した
グループの中心周波数ｆｉの差をグループ分けの指標と
なるグループｉの隣接グループとの周波数ｆｃで規格化
する。その規格化値Ｓは（８）式で求める。

【００９０】Ｓ＝１−（｜ｆｉ−△ｆ｜／ｆｃ） ……
（８）

【００９１】ｆｉ：グループｉの中心周波数 規格化値Ｓは、次の条件を満足しなければならない。

【００９２】ｆｉ−ｆｃ＜△ｆ＜ｆｉ＋ｆｃ の時 ０
≦Ｓ≦１

【００９３】ここで、Ｓ＝１の場合測定した瞬時周波数
はグループｉの中心周波数と一致していることを示し、
Ｓ＝０の場合は隣接したグループの中心周波数に一致し
たことを示す。

【００９４】次に、表１に示すファジィルールと規格化
値Ｓを用いて、測定した瞬時周波数が前回入力した瞬時
周波数の属するグループと同じグループに属するかどう
かを判定する。表１のファジィルールで用いられている
曖昧な表現として「だいたい同じ」，「似ている」，
「似ていない」がある。この表現を先の規格化値Ｓにグ
レードをつけてメンバーシップ関数とし、例えばそれぞ
れを以下のファジィ集合で設定する。

【００９５】

【表１】

【００９６】 だいたい同じ＝｛０／０．６ ０．５／０．８ １／１｝ 似ている ＝｛０／０．３ １／０．７ １／１｝ 似ていない ＝｛１／０．６ ０．５／０．２５ ０／０．５｝

【００９７】各ファジィ集合内は、“グレード／規格化
値Ｓ”を表す。図２６にこれらを図式化して示す。図２
６は各図とも縦軸がグレード、横軸が規格化値Ｓを示し
ている。図２６(a) は「だいたい同じ」のメンバーシッ
プ関数、図２６(b) は「似ている」のメンバーシップ関
数、図２６(c) は「似ていない」のメンバーシップ関数
である。また、各メンバーシップ関数を規格化値Ｓから
導出する数式を各図の上に示す。各式において、Ｓは規
格化値、Ｙはグレードをあらわす。

【００９８】Ｓ６３では、例えば表１のＲ１〜Ｒ４の各
ルールから周波数測定手段３０３から入力した瞬時周波
数△ｆが前回のものと同一であるグレードａ、表１のＲ
５のルールからそうでない異なるグループに属するグレ
ードｂが計算される。例えばＲ１〜Ｒ４の各ルールから
グレードａを計算するには、各ルールの前件部の各要素
毎のグレードを求め、このうち値の低い方をそのルール
のグレードとし、対象となる全ルールのグレード計算
後、全グレードの中の最大値をグレードａとする。グレ
ードｂは対象のルールがＲ５のみなので、前件部の各要
素から得られるグレードのうち低い方を用いる。

【００９９】Ｓ６４では、このグレードａ，ｂを用いて
瞬時周波数△ｆが前回のものと同一か否かを判定するも
ので、ａ＞ｂならば同一のグループと判定し、ａ＜ｂな
らば異なるグループと判定する。

【０１００】異なるグループと判定した場合は、Ｓ６５
で更に設定済みのどのグループに属するかを、例えば表
２に示すＲ６〜Ｒ１５の各ファジィルールを用いて判定
する。ここでは、設定済みの各グループに属するグレー
ドをＳ６３と同様に、グループ毎にＲ６〜Ｒ１５の各ル
ールを用いて先のグレードａの計算と同じ要領で計算
し、グループ毎に得られたグレードのうち最大のグレー
ドが得られたグループに属すると判定する。

【０１０１】

【表２】

【０１０２】Ｓ６６は、Ｓ６４で同一グループと判定し
た場合あるいはＳ６５の処理の後に実行される。Ｓ６６
では上述のＳ６１〜Ｓ６５の処理を規定回数ｎ回実行し
たかを判定する（Ｓ６５）。規定回数ｎはあらかじめ設
定しておく。ここでＳ６１〜Ｓ６５の処理が規定回数ｎ
未満なら次の瞬時周波数を周波数測定手段３０３から入
力し、Ｓ６１の処理から再実行する。逆に規定回数△ｎ
以上であれば、Ｓ６７の処理を実行する。

【０１０３】Ｓ６７では入力したｎ個の瞬時周波数△ｆ
が属すると判定したグループの数ｕからスイッチ５を制
御する。

【０１０４】グループ数ｕと変調方式には密接な関係が
あり、この関係に基づいてグループ数ｕに合った復調器
をスイッチ３０５により選択するように制御信号ｃをス
イッチ３０５に出力する。

【０１０５】図２７にその選択に関する動作フローを示
す。まず、初期設定を行ない（Ｓ７１）、グループ数ｕ
が２ならば２値ＦＳＫ復調器を選択する制御信号ｃを出
力する（Ｓ７２，Ｓ７３）。

【０１０６】また、グループ数ｕが４ならば４値ＦＳＫ
復調器を選択する制御信号ｃを出力する（Ｓ７４，Ｓ７
５）。

【０１０７】また、グループ数ｕが８ならば８値ＦＳＫ
復調器を選択する制御信号ｃを出力する（Ｓ７６，Ｓ７
７）。

【０１０８】スイッチ３０５は変調方式判別手段３０４
より入力した制御信号ｃに従って、対応する復調器に受
信機３０２からの信号が流れるようにスイッチングを行
う（Ｓ７８）。

【０１０９】このように、上記実施例では、受信した通
信信号の瞬時周波数の周波数分布状況からファジィ推論
により変調方式を判別するようにしたので、ＦＳＫ系の
細部変調諸元の解析が可能となり、受信した通信信号の
変調方式が既知，未知にかかわらず、その変調方式に応
じた復調器を選択して自動的に復調を行なことが可能と
なる。

【０１１０】なお、上記実施例では、周波数測定手段で
アナログ的に周波数を測定する例を示したが、ディジタ
ル的に測定しても良い。図２８にディジタル的に周波数
を測定する周波数測定手段を用いた実施例を示す。３０
７は受信機３０２の出力信号をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器、３０８はＡ／Ｄ変換器３０７の出力信
号の周波数を測定する周波数測定器であり、他は上記実
施例と同じである。

【０１１１】次に動作について説明する。Ａ／Ｄ変換器
３０７は受信機３０２の出力信号ｘ(t) の周波数を２倍
以上の周波数でサンプリングを実施し、アナログ信号を
ディジタル信号に変換する。周波数測定器３０８は、Ａ
／Ｄ変換器３０７の出力信号の振幅変化から符号の変換
するポイントを推定し、このポイント間の時間から瞬時
周波数△ｆを計算する。

【０１１２】また、上記実施例では瞬時周波数の計算を
入力信号の波長から求める方法を用いたが、高速フーリ
エ変換法や最大エントロピー法であっても良く、上記実
施例と同様の効果を奏する。

【０１１３】上記各実施例では、未知の通信波の変調方
式の判定に、ファジィルールベースを使用するものを示
したが、ニューラルネットワークを使用して変調方式を
判定することも可能である。

【０１１４】図２９はニューラルネットワークを使用し
て変調方式を判定する本発明のさらに他の実施例におけ
る通信波形解析装置を示す。図において、４０１は解析
対象波、４０４は解析対象波４０１の位相を解析する位
相解析手段、４０５は位相解析手段４０４の位相解析結
果よりＩＱパターンを生成するＩＱパターン生成手段、
４０６はＩＱパターン生成手段４０５により生成された
ＩＱパターンより解析対象波の種類を認識するニューラ
ルネットワーク認識手段、４０７はその認識結果出力で
ある。

【０１１５】次いで動作について説明する。解析対象波
４０１は位相解析手段４０４に入力される。位相解析手
段４０４は、解析対象波４０１のベースバンド帯でのＩ
信号，Ｑ信号を生成する。ＩＱパターン生成手段４０５
は、位相解析手段４０４からＩ信号，Ｑ信号を入力し、
Ｉ信号の位相振幅チャンネルをＸ軸、Ｑ信号の位相振幅
値をＹ軸としてＩ信号，Ｑ信号各々の位相振幅値をＸＹ
座標として、ＸＹ平面上に展開するＩＱパターンを生成
する。

【０１１６】図３０にＩＱパターンを生成した場合の一
例を示す。図３０(a) は解析対象波１がＦＳＫ変調信号
の場合であり、図３０(b) は解析対象波４０１が２相Ｐ
ＳＫ変調信号の場合であり、図３０(c) は解析対象波４
０１が４相ＰＳＫ変調信号の場合であり、図３０(d) は
解析対象波４０１がπ／４シフトＰＳＫ変調信号の場合
であり、図３０(e) は解析対象波４０１が１６ＱＡＭの
場合である。以上のように、ＩＱパターンはＦＳＫ変調
系の信号であれば円形であり、ＰＳＫ変調系の信号であ
れば変調諸元毎に特徴のある形状を示すことがわかる。
従って、このＩＱパターン形状を認識すれば変調方式の
認識ができる。

【０１１７】ニューラルネットワーク認識手段４０６
は、ＩＱパターン生成手段４０５よりＩＱパターンを入
力し、これをニューラルネットワークの入力層に入力す
る。図３１にニューラルネットワーク認識手段で用いる
ニューラルネットワークの一例として３層で構成される
ニューラルネットワークを示す。まず入力層４０６ａの
ユニット数であるが、入力するＩＱパターンがＸＹ平面
上でＳ×Ｓのマトリックス構造とすると、これを図に示
すように一次元に展開し、Ｓ×Ｓ個のユニットで構成さ
れる。中間層４０６ｂは、Ｎ個のユニットで構成され、
学習時に最適な数に調整され、各ユニットは入力層と出
力層それぞれに接続されており各層間の各ユニット間を
接続するシナプスの接続の強さは学習により調整され
る。学習は入力層に認識すべきデータを例示的に与え、
これに対して出力層に現れる出力を正解と照合してシナ
プスの重みを順次変化させる、いわゆるバックプロパゲ
ーションアルゴリズムにより行なう。出力層４０６ｃは
Ｍ個のユニットにより構成され、出力に必要な情報に応
じてＭは決定されるが、ここでは一例として図２９で示
したＩＱパターンの数と同じ５ユニットの例を示す。出
力層の各ユニットは図３０において入力したＩＱパター
ンがＦＳＫ変調信号によるものであれば左端が最大の出
力値を示し、２相ＰＳＫ変調信号であれば左から２番目
のユニットが最大出力値を示し、以降順に入力した信号
の変調方式毎に最大出力値を示すユニットが１対１の関
係で対応する。

【０１１８】ニューラルネットワーク認識手段４０６の
認識結果出力４０７は、該ニューラルネットワーク認識
手段４０６の出力層で最大の出力値をもつユニットより
認識結果として入力信号の変調方式情報を出力する。

【０１１９】このように、上記実施例では、ＩＱパター
ンをニューラルネットワーク認識手段で認識することに
より、変調方式を判別するようにしたので、Ｓ／Ｎ比が
例えば１０ｄＢ等の高雑音下でもＦＳＫとＰＳＫの区別
ができるとともに、ＰＳＫ変調系の細部変調諸元の区別
ができる。

【０１２０】なお、上記実施例では、入力層，中間層，
出力層の３層構造によりパターン認識を行なうニューラ
ルネットワーク認識手段を示したが、中間層は２層以上
あってもよく、また、ニューラルネットワーク認識手段
はバックプロパゲーション以外の認識アルゴリズムによ
るものであってもよいことは言うまでもない。

【０１２１】また、上記実施例では、通信波のＦＳＫ変
調系とＰＳＫ変調系の区分とＰＳＫ変調の細部変調諸元
を区分する方式について例を示したが、本装置にＦＦＴ
変換装置４０２を併設することにより、ＦＳＫ変調信号
の細部変調諸元も同時に区分することができる通信波形
解析装置を構築できる。図３２に本装置の一実施例を示
す。

【０１２２】図３２において、４０８はニューラルネッ
トワーク認識手段４０６からＦＦＴ変換装置４０２に対
する起動要求である。他は上述の実施例と同じである。

【０１２３】次に動作について説明する。起動要求信号
４０８はニューラルネットワーク認識手段４０６の認識
結果がＦＳＫ変調系である場合に出力される。起動要求
信号４０８が出力されるとＦＦＴ変換装置４０２が起動
し、従来方式と同様に対象解析信号４０１のスペクトル
解析が実施され、ＦＳＫ変調系信号の細部変調諸元を区
分する。

【０１２４】また、上記実施例では、通信波の変調認識
機能について説明したが、本装置に解析復調装置４０９
を接続することにより、未知の変調方式の通信波に対す
る汎用復調方式としても利用することができる。図３３
に本装置の一実施例を示す。

【０１２５】図３３において、４０９は解析復調装置で
あり、ＦＦＴ変換装置４０２とニューラルネットワーク
認識手段４０６との両者に連接しており、他は上記実施
例と同じである。

【０１２６】次に動作について説明する。解析復調装置
４０９はＦＦＴ変換装置４０２から周波数に関する情報
と解析対象信号４０１がＦＳＫ変調系であった場合の細
部変調諸元を入力し、ニューラルネットワーク認識手段
４０６から解析対象信号４０１がＰＳＫ変調信号であっ
た場合の細部変調諸元を入力し、各々の入力情報から最
適な復調処理を実施する。

【０１２７】さらに、図３４に示すように、ニューラル
ネットワーク認識手段４０６の出力および図２３の変調
方式判別手段の出力をファジィ推論装置４１０に入力す
ることにより、解析対象信号４０１がＦＳＫ変調系であ
った場合の細部変調諸元および解析対象信号４０１がＰ
ＳＫ変調信号であった場合の細部変調諸元を総合的に判
断して最も確からしい判定結果を最終判定出力４１０と
して出力することができる。

【０１２８】さらに、図３５に示すように、図３４のフ
ァジィ推論装置４１０の出力に応じて解析復調装置４１
２を制御することにより、解析対象信号４０１がＦＳＫ
変調系であった場合の細部変調諸元および解析対象信号
４０１がＰＳＫ変調信号であった場合の細部変調諸元を
総合判断して、それに応じた復調を実行できる汎用復調
装置を得ることができる。

【０１２９】図３６はこのように、ファジィ推論でＦＳ
Ｋ系の細部変調諸元を識別し、ニューラルネットワーク
認識手段によりＰＳＫ系の細部変調諸元を識別し、その
両者の識別結果をファジィ推論装置４１０により総合判
断する通信波形解析装置の動作を示すもので、まず、ニ
ューラルネットワーク認識手段４０６にＩＱパターン，
変調方式判別手段３０４に周波数データをそれぞれ入力
し（Ｓ８１）、ニューラルネットワーク認識手段４０６
によりＰＳＫ系の細部変調方式を認識するとともに変調
方式判別手段３０４によりＦＳＫ系の細部変調方式を認
識し（Ｓ８２）、これ以後は、通常のファジィ推論によ
りニューラルネットワーク認識手段４０６や変調方式判
別手段３０４の出力にランク付けを行ない、そのうちの
最も確からしいものを最終の判定出力として出力する。
即ち、ファジィ推論によりグレード値を計算し（Ｓ８
３）、属するグループが前回のグループと同一か否かの
判定を行ない（Ｓ８４），（Ｓ８５）、以上の処理を規
定回数実行したかを判定し（Ｓ８６）、規定回数を実行
した段階で判定出力を外部に出力する（Ｓ８７）。

【０１３０】また、図３７に示すように、ニューラルネ
ットワーク認識手段がＦＳＫ系と認識した場合はその認
識出力によりＦＦＴ変換装置を駆動し、ニューラルネッ
トワーク認識手段の認識結果およびＦＦＴ変換装置の変
換出力をファジィ推論装置に入力して総合的な判断を行
なうようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。

【０１３１】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る汎用復調
装置によれば、変調認識手段を設け、受信信号の変調方
式を自動的に認識し、認識した変調を復調する復調器を
選択して受信信号を復調するように構成したので、送信
側の変調方式が未知の場合や、送信側が任意に変調方式
を変更した場合でも受信側は受信した信号を正確に復調
でき、情報を収集できるという効果がある。

【０１３２】また、この発明に係る汎用復調装置によれ
ば、受信信号の位相を９０度ずらした信号が移相器によ
り生成され、これと受信信号のそれぞれの包絡線が包絡
線検波器により検波され、ＩＱパターン計算手段により
それぞれの検波後の位相レベルをＸＹ軸とするＩＱパタ
ーン平面上に展開され、展開後、ピーク検出手段により
ＩＱパターン上のピーク数が検出され、このピーク数に
より受信信号の変調方式を認識するようにしたので、変
調方式の判別手法を実際に提供できる。

【０１３３】また、この発明に係る汎用復調装置によれ
ば、包絡線検波器とＩＱパターン計算手段との間に、雑
音除去手段と位相補正手段とを設けるようにしたので、
受信機等の雑音レベルが上昇しても、雑音の影響は抑圧
され、正確なピーク検出が可能となる。

【０１３４】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、受信信号の位相を９０度ずらした信号が移相器
により生成され、これと受信信号のそれぞれの包絡線が
包絡線検波器により検波され、ＩＱパターン計算手段に
よりそれぞれの検波後の位相レベルをＸＹ軸とするＩＱ
パターン平面上に展開され、展開後、ピーク検出手段に
よりＩＱパターン上のピーク数が検出され、このピーク
数により受信信号の変調方式を認識するようにしたの
で、変調方式の判別手法を実際に提供できる。

【０１３５】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、包絡線検波器とＩＱパターン計算手段との間
に、雑音除去手段と位相補正手段とを設けるようにした
ので、受信機等の雑音レベルが上昇しても、雑音の影響
は抑圧され、正確なピーク検出が可能となる。

【０１３６】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、スペクトラム解析装置と位相解析装置を並列に
エキスパート解析装置に連接するように構成したので、
ノイズの多い通信信号でもＦＳＫ系とＰＳＫ系の変調諸
元の解析が実施できる。

【０１３７】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、スペクトラム解析装置としてＦＦＴ装置の他に
ＭＥＭ装置により到来通信波のスペクトラム解析を行な
うようにしたので、変調諸元により判定のしやすさが異
なるＦＳＫ系を正確に判定できる。

【０１３８】また、この発明に係る汎用復調装置によれ
ば、スペクトラム解析装置，位相解析装置，及びエキス
パート解析装置からなる通信波形解析装置を最適復調方
式判定装置として用い、その判定結果に基づいて通信波
をその変調諸元に応じた復調方式により復調するように
したから、変調諸元が未知の通信波を復調することがで
きる復調装置を実現できる効果がある。

【０１３９】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、受信信号のスペクトル分析，位相分析および周
波数分析を行ない、その波形次元数からそのピーク数の
算出あるいは波形パターンの形状判定を行ない、その算
出あるいは判定結果に応じて、あらかじめ記憶された変
調方式判定ルールに従って変調方式を推定するようにし
たので、通信波の変調方式を自動的に解析でき、送信側
が既知の変調方式を使用し、受信側では未知の変調方式
であっても解析復調できる効果がある。

【０１４０】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、その変調方式判別ルールに事例学習する学習機
能を設けたので、変調方式が未知の通信方式の場合で
も、その変調方式を推定できる。

【０１４１】また、この発明に係る汎用復調装置によれ
ば、上記変調方式判別ルールを用いて通信波形を認識す
る通信波形解析装置を、最適復調方式判定装置として用
い、当該通信波形解析装置の判定出力に基づいて通信波
を復調する手段を備えたので、解析専門家を必要とせず
にその復調が可能となる。

【０１４２】また、この発明に係る汎用復調装置によれ
ば、周波数測定手段から受信信号の瞬時周波数を入力
し、これをあらかじめ設定した周波数を中心周波数とす
るグループのいずれに属するかをファジィ推論により推
定し、規定回数の繰り返し後、入力した瞬時周波数が属
しているグループの数から受信信号の変調方式に対応し
た復調器に入力するようにしたので、送信側の変調方式
が未知であっても、受信側は受信した信号を復調できる
効果がある。

【０１４３】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、周波数測定手段から受信信号の瞬時周波数を入
力し、これをあらかじめ設定した周波数を中心周波数と
するグループのいずれに属するかをファジィ推論により
推定するようにしたので、送信側の変調方式が未知であ
っても、受信側は受信した信号の変調方式を判別でき
る。

【０１４４】また、この発明に係る通信波形解析装置に
よれば、位相解析手段で解析対象信号の位相情報を抽出
し、これを用いてＩＱパターン生成手段により、ＩＱパ
ターンを生成し、この形状をニューラルネットワーク認
識手段で認識することにより、解析対象信号の変調方式
を自動的に認識し、ＦＳＫ変調信号とＰＳＫ変調系信号
の区分とＰＳＫ変調信号の細部変調諸元の解析が実施で
きる効果がある。

【０１４５】また、この発明に係る汎用復調装置によれ
ば、位相解析手段で解析対象信号の位相情報を抽出し、
これを用いてＩＱパターン生成手段により、ＩＱパター
ンを生成し、この形状をニューラルネットワーク認識手
段で認識することにより、解析対象信号の変調方式を自
動的に認識でき、ＦＳＫ変調信号とＰＳＫ変調系信号の
区分とＰＳＫ変調件手段の細部変調諸元の解析，復調が
実施できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるディジタル通信受信
装置の構成を示す図である。

【図２】この発明の一実施例によるディジタル通信受信
装置の変調方式認識手段の一構成例を示す図である。

【図３】この発明の一実施例によるディジタル通信受信
装置の変調方式認識手段のＩＱパターンの説明図であ
る。

【図４】この発明の一実施例によるディジタル通信受信
装置の変調方式認識手段のピーク検出手段の動作を示す
フローチャートを示す図である。

【図５】この発明の一実施例によるディジタル通信受信
装置の変調方式認識手段の他の構成例を示す図である。

【図６】図２に示すこの発明の一実施例によるディジタ
ル通信受信装置の変調方式認識手段の雑音の影響を受け
た場合のＩＱパターンを示す図である。

【図７】図５に示すこの発明の一実施例によるディジタ
ル通信受信装置の変調方式認識手段の位相補正手段の動
作を示すフローチャートを示す図である。

【図８】この発明の他の実施例による通信波解析装置を
示すブロック図である。

【図９】ＦＦＴ装置の出力の例を示す図である。

【図１０】ＭＥＭ装置の出力の例を示す図である。

【図１１】位相解析装置の出力の例を示す図である。

【図１２】この発明のさらに他の実施例による汎用復調
装置を示すブロック図である。

【図１３】この発明のさらに他の実施例による通信波形
解析装置の構成図である。

【図１４】この発明の一実施例による、自動通信波形解
析装置の構成図である。

【図１５】スペクトル解析結果出力の一例のスペクトル
図である。

【図１６】位相解析結果出力の一例のＩ−Ｑパターン図
である。

【図１７】波形認識手段の動作を示すフローチャート図
である。

【図１８】変調方式推定手段の動作を示すフローチャー
ト図である。

【図１９】変調諸元算出手段の動作を示すフローチャー
ト図である。

【図２０】この発明のさらに他の実施例による汎用復調
装置の構成図である。

【図２１】この発明のさらに他の実施例による自動通信
波形解析装置の構成図である。

【図２２】この発明のさらに他の実施例による自動探知
目標識別装置の構成図である。

【図２３】この発明のさらに他の実施例によるディジタ
ル通信受信装置の構成図である。

【図２４】この発明の一実施例によるディジタル通信受
信装置の周波数測定手段の周波数測定概念図である。

【図２５】変調方式判別手段の動作説明図である。

【図２６】変調方式判別手段でグループ判別に用いるフ
ァジィ推論用メンバーシップ関数を示す図である。

【図２７】変調方式判別手段のスイッチ制御動作説明図
である。

【図２８】この発明のさらに他の実施例の周波数測定手
段の構成図である。

【図２９】この発明のさらに他の実施例による通信波形
解析装置の構成図である。

【図３０】ＩＱパターン生成手段が生成するＩＱパター
ンで、変調方式毎のＩＱパターンの一例を示す図であ
る。

【図３１】この発明の実施例によるニューラルネットワ
ーク認識手段で用いられるニューラルネットワークの構
成図である。

【図３２】この発明のさらに他の実施例による通信波形
認識装置の構成図である。

【図３３】この発明のさらに他の実施例による汎用復調
装置の構成図である。

【図３４】この発明のさらに他の実施例による通信波形
解析装置の構成図である。

【図３５】この発明のさらに他の実施例による汎用復調
装置の構成図である。

【図３６】この発明のさらに他の実施例におけるファジ
ィ推論装置の推論アルゴリズムを示す図である。

【図３７】この発明のさらに他の実施例による汎用復調
装置の構成図である。

【図３８】従来のディジタル通信受信装置を示す構成図
である。

【図３９】従来の波形解析装置を示すブロック図であ
る。

【図４０】従来の変調方式判別手段の構成図である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 受信機 ４ 変調方式認識手段 ５ スイッチ ６ それぞれ異なる変調信号を復調する第１〜第Ｎの復
調器 ７ 移相器 ８ａ 包絡線検波器（第１の包絡線検波器） ８ｂ 包絡線検波器（第２の包絡線検波器） ９ ＩＱパターン計算手段 １０ ピーク数検出手段 １７ａ 雑音除去フィルタ（第１の雑音除去フィルタ） １７ｂ 雑音除去フィルタ（第２の雑音除去フィルタ） １８ａ 位相補正手段（第１の位相補正手段） １８ｂ 位相補正手段（第２の位相補正手段） １０１ 解析対象波 １０２ ＦＦＴ変換装置 １０３ ＦＦＴ変換出力 １０４ ＭＥＭ装置 １０５ ＭＥＭ出力 １０６ 位相解析装置 １０７ 位相解析出力 １０８ エキスパート解析装置 １０９ 最適復調方式判定装置 １１０ 解析復調装置 ２０１ 受信装置 ２０２ スペクトル解析装置 ２０３ 位相解析装置 ２０４ 周波数解析装置 ２０５ 解析専門家 ２０６ 波形認識手段 ２０７ 変調方式推定手段 ２０８ 変調諸元算出手段 ２１０ 学習機能 ２１１ 探知目標識別手段 ２１２ 目標諸元算出手段 ２５０ 自動通信波形解析装置 ２６０ 解析復調装置 ３０１ 受信アンテナ ３０２ 受信機 ３０３ 周波数測定手段 ３０４ 変調方式認識手段 ３０５ スイッチ ３０６ 復調器 ３０７ Ａ／Ｄ変換器 ３０８ 周波数測定器 ４０１ 解析対象波 ４０４ 位相解析手段 ４０５ ＩＱパターン生成手段 ４０６ ニューラルネットワーク認識手段 ４０７ 認識結果出力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平3−160351 (32)優先日 平３(1991)７月１日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル無線変調された通信信号を受
   信し、復調するディジタル通信受信装置において、 受信信号の複数の種類の変調方式の各々に対応する複数
   の種類分の復調器と、 受信信号の変調方式を認識する変調方式認識手段と、 該変調方式認識手段による認識結果に基づいて、前記複
   数の種類分の復調器から対応する復調器を選択する復調
   器選択手段とを備えたことを特徴とする汎用復調装置。
2. 【請求項２】 前記変調方式認識手段は、 受信信号の位相を９０度ずらす移相器と、 前記受信信号を入力し、該受信信号の包絡線を検波する
   第１の包絡線検波器と、 前記移相器の出力を入力し、前記９０度位相のずれた受
   信信号の包絡線を検波する第２の包絡線検波器と、 前記第１，第２の包絡線検波器の出力を入力し、それぞ
   れの検波後の位相レベルをＸ軸，Ｙ軸とするＩＱパター
   ン平面上に展開するＩＱパターン計算手段と、 前記ＩＱパターン平面上のピーク数を検出するピーク検
   出手段とから構成され、 該ピーク数に基づいて受信信号の変調方式を認識するこ
   とを特徴とする請求項１記載の汎用復調装置。
3. 【請求項３】 前記第１，第２の包絡線検波器と、前記
   ＩＱパターン計算手段との間に、 前記第１，第２の包絡線検波器の出力をそれぞれ入力
   し、該出力に含まれる雑音を除去する第１，第２の雑音
   除去手段と、 該第１，第２の雑音除去手段の出力をそれぞれ入力し、
   雑音により変化した位相を補正する第１，第２の位相補
   正手段とを設けたことを特徴とする請求項２記載の汎用
   復調装置。
4. 【請求項４】 ディジタル無線変調された通信信号を受
   信し、受信信号の変調方式を認識する通信波形解析装置
   において、 受信信号の位相を９０度ずらす移相器と、 前記受信信号を入力し、該受信信号の包絡線を検波する
   第１の包絡線検波器と、 前記移相器の出力を入力し、前記９０度位相のずれた受
   信信号の包絡線を検波する第２の包絡線検波器と、 前記第１，第２の包絡線検波器の出力を入力し、それぞ
   れの検波後の位相レベルをＸ軸，Ｙ軸とするＩＱパター
   ン平面上に展開するＩＱパターン計算手段と、 前記ＩＱパターン平面上のピーク数を検出するピーク検
   出手段とから構成され、 該ピーク数に基づいて受信信号の変調方式を認識するこ
   とを特徴とする通信波形解析装置。
5. 【請求項５】 前記第１，第２の包絡線検波器と、前記
   ＩＱパターン計算手段との間に、 前記第１，第２の包絡線検波器の出力をそれぞれ入力
   し、該出力に含まれる雑音を除去する第１，第２の雑音
   除去手段と、 該第１，第２の雑音除去手段の出力をそれぞれ入力し、
   雑音により変化した位相を補正する第１，第２の位相補
   正手段とを設けたことを特徴とする請求項４記載の通信
   波形解析装置。
6. 【請求項６】 実空界伝搬における通信波の波形解析を
   行なう通信波形解析装置において、 到来通信波のスペクトラム解析を行なうスペクトラム解
   析装置と、 到来通信波の位相解析を行なう位相解析装置と、 前記スペクトラム解析装置の解析結果及び前記位相解析
   装置の解析結果から上記到来通信波の変調諸元を判定す
   るエキスパート解析装置とを備えたことを特徴とする通
   信波形解析装置。
7. 【請求項７】 前記スペクトラム解析装置として、高速
   フーリエ変換装置および最大エントロピー法装置を備え
   たことを特徴とする請求項６記載の通信波形解析装置。
8. 【請求項８】 請求項６または７記載の通信波形解析装
   置を最適復調方式判定装置として用い、 当該通信波形解析装置の出力に基づき、到来通信波をそ
   の変調諸元に応じた復調方式で復調する解析復調装置を
   備えたことを特徴とする汎用復調装置。
9. 【請求項９】 通信信号を受信する受信装置と、 この受信装置の受信出力信号をそれぞれスペクトル分
   析，位相分析および周波数分析するスペクトル解析装
   置、位相解析装置および周波数解析装置と、 これら各解析装置の出力から前記通信信号の波形次元数
   に応じてそのピーク数の算出あるいは波形パターンの形
   状判定を行なう波形認識手段と、 この波形認識手段の解析出力をもとにあらかじめ記憶さ
   れた変調方式判定ルールに従って変調方式を推定出力す
   る変調方式推定手段と、 この変調方式推定手段より推定出力される変調方式デー
   タより算出すべき変調諸元を設定し、この設定値と前記
   波形認識手段の解析出力より前記通信信号の変調諸元デ
   ータを算出する変調諸元算出手段とを備えたことを特徴
   とする通信波形解析装置。
10. 【請求項１０】 前記変調方式推定手段に変調方式の判
    定ルールを事例学習する学習機能を付加したことを特徴
    とする請求項９記載の通信波形解析装置。
11. 【請求項１１】 請求項９または１０記載の通信波形解
    析装置を最適復調方式判定装置として用い、 当該通信波形解析装置の出力に基づき、到来通信波をそ
    の変調諸元に応じた復調方式で復調する解析復調装置を
    備えたことを特徴とする汎用復調装置。
12. 【請求項１２】 ディジタル無線変調された通信信号を
    受信し、復調するディジタル通信受信装置において、 前記通信信号の周波数を測定する周波数測定手段と、 この周波数測定手段の周波数測定結果に基づいてその変
    調方式をファジィ推論により判別する変調方式判別手段
    と、 復調する受信信号の変調の種類分の復調器と、 前記該変調方式判別手段による判別結果に基づいて、前
    記複数の種類分の復調器から対応する復調器を選択する
    復調器選択手段とを備えたことを特徴とする汎用復調装
    置。
13. 【請求項１３】 ディジタル無線変調された通信信号を
    受信し、受信信号の変調方式を認識する通信波形解析装
    置において、 前記通信信号の周波数を測定する周波数測定手段と、 この周波数測定手段の周波数測定結果に基づいてその変
    調方式をファジィ推論により判別する変調方式判別手段
    とを備えたことを特徴とする通信波形解析装置。
14. 【請求項１４】 ディジタル無線変調された通信信号を
    受信し、受信信号の変調方式を認識する通信波形解析装
    置において、 前記受信信号の位相を解析する位相解析手段と、 この位相解析手段の出力を入力するＩＱパターン生成手
    段と、 このＩＱパターン生成手段の出力から前記受信信号の変
    調方式を認識するニューラルネットワーク認識手段とを
    備えたことを特徴とする通信波形解析装置。
15. 【請求項１５】 ディジタル無線変調された通信信号を
    受信し、復調するディジタル通信受信装置において、 前記受信信号の位相を解析する位相解析手段と、 この位相解析手段の出力を入力するＩＱパターン生成手
    段と、 このＩＱパターン生成手段の出力から前記受信信号の変
    調方式を認識するニューラルネットワーク認識手段と、 復調する受信信号の変調の種類分の復調器と、 前記ニューラルネットワーク認識手段による認識結果に
    基づいて、前記複数の種類分の復調器から対応する復調
    器を選択する復調器選択手段とを備えたことを特徴とす
    る汎用復調装置。