JPH08233882A

JPH08233882A - 無線機器特定装置

Info

Publication number: JPH08233882A
Application number: JP7063341A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Kano; 栄一加納
Original assignee: Sony Tektronix Corp
Current assignee: Tektronix Japan Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】許諾周波数帯域外で違法運用されている電波
を捕らえ、この電波を発射している無線機器の型式を特
定する。【構成】振幅特性検出手段８２及びスペクトラム特性
検出手段８４は、無線機器からの電波を受信する受信手
段８０の出力信号を受ける。検出手段８４は、受信電波
のスペクトラムを分析し、そのスペクトラムに関するパ
ラメータ値を求め、検出手段８２は、受信電波の振幅特
性を分析し、その振幅特性に関するパラメータ値を求め
る。記憶手段８６は、異なる複数の無線機器の夫々が発
生する電波の振幅及びスペクトラムに関するパラメータ
値並びにこれら複数の無線機器の許諾周波数帯域データ
を記憶している。比較手段８８は、検出手段８２及び８
４からのパラメータ値を記憶手段８６に記憶されたパラ
メータ値を比較して、受信電波を発生した無線機器の型
式を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、違法電波を発射してい
る無線機器を特定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電波を有効且つ秩序よく利用するために
は、所定条件下で各無線機器を使用する必要がある。し
かし、無線機器を違法に改造して許諾周波数帯域以外で
使用されると、他の電話、テレビ、ラジオなどの無線機
器の正常な運用に障害が生じる可能性がある。また、違
法改造が行われていない無線機器であっても、その無線
機器が許諾周波数帯域以外の周波数の電波を発生できる
場合、違法な運用によって許諾周波数帯域以外で使用さ
れると、同様に、他の無線機器の正常な運用に障害が生
じる可能性がある。よって、違法に運用されている無線
機器を取り締まるために、許諾周波数帯域外で使用され
ている無線機器を特定する必要がある。

【０００３】従来は、電波を受信したアンテナの出力信
号をスペクトラム・アナライザに供給して、監視者が、
その電波のスペクトラム（周波数分布）を監視し、スプ
リアスや信号レベルが異常である電波を検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電波のスプリ
アスや信号レベルが許容値以内であれば、その電波を発
射している無線機器が許諾周波数帯域外で違法に運用さ
れているか否かは判断できなかった。

【０００５】したがって、本発明の目的は、許諾周波数
帯域外で違法運用されている無線機器を特定できる装置
の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】無線機器が発生する電波
には、各無線機器の型式に応じた特徴があり、これら特
徴は、電波の種々のパラメータにおける一定の傾向から
求めることができる。無線機器を特徴付ける電波のパラ
メータには、周波数（スペクトラム）に関するものとし
て、周波数（最大）変動、位相（最大）変動、送信周波
数が安定するまでの時間及び周波数特性、中心周波数、
キャリア対ノイズ比（ｃ／ｎ）などがある。また、振幅
に関するパラメータとしては、信号（電波）の立上り時
間や立下り時間がある。よって、これらパラメータを、
各型式の無線機器毎に予め測定してデータベース化して
おき、対象となる電波のパラメータを測定し、測定結果
をデータベースと比較すれば、その電波を発生している
無線機器の型式を特定できる。

【０００７】よって、本発明の無線機器特定装置では、
例えばアンテナである受信手段８０が、不特定多数から
の無線機器からの電波を受信する。スペクトラム特性検
出手段８４は、この受信手段の出力信号を受けてスペク
トラムを分析し、そのスペクトラムに関するパラメータ
値を求める。記憶手段８６は、異なる複数の無線機器の
夫々が発生する電波のスペクトラムに関するパラメータ
値及びこれら複数の無線機器の許諾周波数帯域データを
予め記憶している。比較手段８８は、スペクトラム特性
検出手段からのパラメータ値及び記憶手段に記憶された
パラメータ値を比較して、受信手段が受けた電波を発生
した無線機器を特定する。この比較手段は、更に、この
特定された無線機器の電波の周波数帯域が記憶手段に記
憶されたその無線機器の許諾された周波数帯域データの
範囲内か否かを判断する。結果出力手段９０は、比較手
段の出力結果、即ち、許諾周波数帯域外で運用されてい
る無線機器の型式を出力する。

【０００８】また、受信手段の出力信号の振幅特性を分
析し、その振幅特性に関するパラメータ値を求める振幅
特性検出手段８２を更に設けてもよい。この場合、記憶
手段は、異なる複数の無線機器の夫々が発生する電波の
振幅特性に関するパラメータ値も記憶している。そし
て、比較手段は、スペクトラム特性検出手段及び振幅特
性検出手段からのパラメータ値を記憶手段に記憶された
パラメータ値と比較して、受信手段が受けた電波を発生
した無線機器を特定する。

【０００９】

【実施例】以下、添付図を参照して、本発明の好適な実
施例を説明する。図１は、本発明を説明する機能ブロッ
ク図であり、図２は、その動作を説明する流れ図であ
る。アンテナなどの電波受信手段８０は、不特定多数の
無線機器（例えば、自動車無線、携帯型トラシーバ、基
地無線局など）が発射している電波を受信し、その出力
信号を振幅特性検出手段８２及びスペクトラム特性検出
手段８４に供給する（ステップ５０）。なお、受信手段
８０の周波数帯域幅は、監視しようとする全帯域幅をカ
バーするものである。

【００１０】図３は、時間経過に対するある無線機から
の電波の振幅の変動を示している。電波の振幅変化に関
連した立上り時間や立下り時間などのパラメータは、無
線機器の型式（製造会社の型式名称、認定無線機器の認
定番号など）により決まる一定範囲内にある。また、図
４は、ある無線機器が発生した電波を捕らえ、時間経過
に対する周波数変動を示した図である。電波のスペクト
ラムに関連した周波数（最大）変動、送信周波数が安定
するまでの周波数特性の変化及び時間、中心周波数など
のパラメータも、無線機器の型式により決まる一定範囲
内にある。また、図３及び図４に示されていないが、無
線機器の型式を特定できるパラメータには、位相（最
大）変動や、キャリア／ノイズ比などもある。

【００１１】よって、図１において、振幅特性検出手段
８２は、例えば、デジタル信号解析器であり、入力信号
をデジタル・データに変換し、そのデータから信号（電
波）の立上り時間や立下り時間を測定する。また、スペ
クトラム特性検出器８４は、例えば、実時間デジタル・
スペクトラム・アナライザであり、入力信号の周波数
（最大）変動、位相（最大）変動、送信周波数が安定す
るまでの時間及び周波数特性、中心周波数、キャリア対
ノイズ比（ｃ／ｎ）などを測定する（ステップ５２）。
なお、周波数（最大）変動、位相（最大）変動、中心周
波数、キャリア／ノイズ比などのスペクトラムに関する
パラメータや、振幅に関するパラメータは、無線機器の
送信開始時、通話中及び送信完了時における値を用いる
とよい。

【００１２】記憶手段８６は、振幅特性検出手段８２及
びスペクトラム特性検出手段８４が測定する上述のパラ
メータの値を各無線機器の型式毎に記憶すると共に、各
型式の無線機器に認可されている周波数帯域のデータも
記憶している。なお、これらパラメータの値は、各型式
の無線機器を振幅特性検出手段８２及びスペクトラム特
性検出手段８４により測定して求める。また、各無線機
器の周波数帯域データは、その無線機器のカタログや規
格表などから判断できる。この記憶手段８６は、運用中
のなるべく多くの型式の無線機器のパラメータ値及び帯
域データを予め記憶しておくのが望ましい。

【００１３】例えば、マイクロプロセッサである比較手
段８８は、振幅特性検出手段８２及びスペクトラム特性
検出手段８４の内の少なくとも一方の検出パラメータ結
果と、記憶手段８６に記憶されたパラメータ値とを比較
して（ステップ５４）、記憶手段８６内のパラメータ値
と一致したかを判断する（ステップ５６）。この際、ス
ペクトラム特性検出手段８４の出力は後のステップでも
使用するために、一方の検出手段のみを利用する場合に
は、スペクトラム特性検出手段８４の方が好ましい。

【００１４】比較手段８８は、ステップ５６でイエスの
場合、その電波を発射した無線機器の型式を特定する。
さらに、比較手段８８は、特定した型式の認可された所
定周波数帯域（記憶手段８６内のデータ）と、スペクト
ラム特性検出手段８４からの帯域データとを比較する
（ステップ５８）。ステップ５８で、所定帯域内なら
ば、比較手段８８は、適法電波であるといる判断結果を
出力する（ステップ６０）。また、ステップ５８で、所
定帯域外ならば、比較手段８８は、不法電波であると判
断し、その無線機器の型式（機種）を出力する（ステッ
プ６２）。さらに、ステップ５６で、検出手段８２及び
８４が検出したパラメータ値がメモリ手段８６のパラメ
ータ値と一致しない場合、比較手段８８は、ステップ６
４に進み、その電波を発射した無線機器が不法である
か、故障であるか、不明であるかのいずれかであると判
断する。

【００１５】プリンタ、表示装置、蓄積装置などである
結果出力手段９０は、比較手段８８の比較判断結果（ス
テップ６０、６２又は６４）を受け、その旨を出力す
る。この際に、時間や電波の音声信号を出力してもよ
い。よって、無線機器が、認可された周波数帯域外で電
波を違法に発射している場合、その無線機器の型式を自
動的に特定できる。

【００１６】図５は、本発明の好適な実施例の具体的な
ブロック図である。受信手段であるアンテナ１０は、種
々の無線機器からの電波を捕捉し、電気信号に変換し
て、周波数変換器１２に供給する。なお、アンテナ１０
の周波数特性は、上述の如く、監視しようとする周波数
範囲をカバーするものである。周波数変換器１２は、ア
ンテナ１０の出力周波数を全体的に一定の周波数分だけ
下げて、後段の回路の信号処理条件を緩和させる。増幅
器１４は、周波数変換器１２の出力信号を増幅して適切
な振幅とし、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６
及び制御器３８に供給する。このＡ／Ｄ変換器１６は、
増幅器１４からのアナログ信号を制御器３８からのサン
プリング信号に応じてサンプリングし、デジタル信号に
変換する。

【００１７】Ａ／Ｄ変換器１６は、デジタル出力信号
を、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）などのメモ
リ２０に供給すると共に、Ｎ個（Ｎは正の整数）のデジ
タル帯域通過フィルタ１８にも供給する。これらデジタ
ル・フィルタ１８の各々は、デジタル遅延回路、重み付
け回路、加算器などで構成されており、その中心周波数
及び帯域幅は、遅延量や重み付け係数などを制御器３８
により制御して、各々デジタル的に設定できる。帯域通
過フィルタ１８のデジタル出力信号は、メモリ２０に蓄
積される。また、制御器３８は、メモリ２０の書込みモ
ード及び読出しモードを制御すると伴に、アドレス信号
も供給する。

【００１８】この制御器３８は、上述の制御を行うため
に、可変クロック発生器、デジタル・ラッチ回路、アド
レス・カウンタ、ロジック・ゲート、比較器などを具え
ている。バス２２からの制御信号により可変クロック発
生器の発振周波数が制御され、このクロック信号がＡ／
Ｄ変換器１６に供給される。また、バス２２からのデジ
タル制御信号がデジタル・ラッチ回路に蓄積されて、フ
ィルタ１８の各々の選択を行う。

【００１９】さらに、制御器３８は、トリガ回路も具え
ている。このトリガ回路の動作において、バス２２から
のトリガ・データをラッチ回路にラッチし、デジタル・
アナログ（Ｄ／Ａ）変換器によりアナログ信号に変換
し、比較器により、増幅器１４の出力信号と比較する。
この比較出力信号が発生すると、プログラマブル・カウ
ンタが所定期間（時間）を計時して、メモリ２０の書込
みモードを停止させ、読み出しモードとする。よって、
メモリ２０には、トリガ発生前後の電波の状態を表すＡ
／Ｄ変換器１６及びフィルタ１８の出力信号が記憶され
る。なお、このプログラマブル・カウンタのプリセット
値は、バス２２から供給される。アドレス・カウンタ
は、クロック発生器からのクロック信号を計数して、メ
モリ２０用のアドレス信号を発生する。上述の構成で、
増幅器１４、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ２０及び制御器
３８の組合せは、従来のデジタル・ストレージ・オシロ
スコープの構成と同じである。

【００２０】メモリ２０から読出されたデジタル・デー
タは、バス２２に供給される。このバス２２には、種々
の処理を行うマイクロプロセッサ（μＰ）２４が接続さ
れている。さらに、バス２２には、このμＰ２４の処理
プログラムを記憶したリード・オンリ・メモリ（ＲＯ
Ｍ）２６と、一時記憶素子であるＲＡＭ２８と、設定値
や特定処理結果などを表示する表示器３０も接続されて
いる。また、バス２２に接続されたプリンタ３２は、特
定処理結果などをプリントし、キーボードなどの入力装
置３４は、操作者の入力をバス２２に供給する。これら
表示器３０及びプリンタ３２が結果出力手段となる。ハ
ード・ディスクなどの外部記憶装置３６は、上述の如
く、異なる複数の無線機器の夫々のパラメータ値及び周
波数帯域データをデータベースとして記憶した記憶手段
である。また、上述の制御器３８用の制御データは、入
力装置３４からの指示に従って、μＰ２４が制御器３８
に転送する。

【００２１】次に、図５に示す本発明の実施例の動作を
説明する。なお、以下の動作は、ＲＯＭ２６に記憶され
たソフトウェアにより、μＰ２４が制御する。まず、操
作者は、入力装置３４を用いて、帯域通過フィルタ１８
の各々の中心周波数及び帯域幅や、制御器３８のトリガ
条件を、観測する無線信号に応じて設定する。この際、
帯域通過フィルタ１８の各々の周波数帯域は、順次連続
するように設定する。また、必要に応じて、周波数変換
器１２の周波数低減の係数設定も行う。次に、アンテナ
１０が無線機器からの電波を受信する。アンテナ１０か
らの信号は、周波数変換器１２により周波数低減され、
増幅器１４で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタ
ル信号に変換される。このデジタル信号は、メモリ２０
に蓄積されると共に、デジタル帯域通過フィルタ１８に
より各周波数帯域毎に分離される。ここでは、周波数掃
引型の周波数混合器を用いないで、複数の帯域通過フィ
ルタを用いているため、実時間で所定周波数範囲の全周
波数成分を同時に分析できる点に留意されたい。

【００２２】Ａ／Ｄ変換器１６及び周波数帯域フィルタ
１８の出力信号は、制御器３８の制御に応じて、メモリ
２０に順次蓄積される。制御器３８内のトリガ回路が、
観察している周波数帯域で、その帯域内で捕らえた無線
周波数信号の変化により、その信号を発生している無線
機器の送信開始時や送信完了時を検知すると、所定時間
経過後に、メモリ２０の書き込みモードを停止させる。
この所定時間の設定により、無線機器の通話中の信号を
メモリ２０に捕らえることもできる。

【００２３】つぎに、メモリ２０の記憶内容は、ＲＡＭ
２８に転送され、μＰ２４が振幅及びスペクトラムの解
析を行い、各パラメータの値を求める。ここでは、μＰ
２４は、送信開始時の電波の立上り時間や、送信完了時
の電波の立下り時間や、送信開始時、通話中及び送信完
了時における周波数変動、位相変動、送信周波数安定ま
での時間、中心周波数、及びキャリア対ノイズ比をパラ
メータ値として求める。よって、フィルタ１８、メモリ
２０及びμＰ２４は、スペクトラム特性検出手段として
動作し、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ２０及びμＰ２４
は、振幅特性検出手段として動作する。

【００２４】次に、μＰ２４は、比較手段として動作
し、求めたパラメータ値と、外部記憶装置３６に記憶さ
れた登録済みデータベースの複数の無線機器のパラメー
タ値とを順次比較する。比較結果が一致した場合、又は
不一致の場合は、図１及び図２を参照して説明したステ
ップ５６〜６４と同じである。なお、この比較におい
て、μＰ２４は、一定の許容誤差を設ける。この許容誤
差は、操作者が入力装置３４から設定できる。最後に、
図２のステップ６６と同様に、比較結果であるステップ
６０〜６２の１つを表示器３０に表示する。

【００２５】上述は、本発明の好適な実施例について説
明したが、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変
形及び変更が可能である。例えば、時計を更に設置し、
違法電波を捕らえた日付及び時間を結果出力手段９０に
出力してもよい。また、単に、違法運用された無線機器
の型式のみならず、その電波のパラメータ及び／又は波
形データを出力してもよい。さらに、これらパラメータ
及び／又は波形データを蓄積すると共に、波形データを
音声データとして再生できるようにしてもよい。

【００２６】また、図５において、複数のＡ／Ｄ変換器
を帯域通過フィルタの各段の後段に夫々設けてもよい。
この場合、増幅器１４の出力信号が直列的に帯域通過フ
ィルタ１８に供給され、これらフィルタ１８の各々は、
アナログ・フィルタとなる。また、フィルタ１８の各々
の後段に判定回路を夫々設けて、各フィルタ１８の出力
レベルを所定レベルと比較し、この所定レベル未満を無
視してもよい。この構成により、ノイズ・レベル未満を
自動的に除去し、μＰの処理を簡単にできる。さらに、
Ａ／Ｄ変換器１６及びメモリ２０間に遅延回路（フィル
タ１８の処理時間に相当する遅延時間）を挿入して、メ
モリ２０の入力端が同時に信号を受けるようにしてもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、電波の振
幅特性及びスペクトラム特性のパラメータ値を各型式の
無線機器の既知のパラメータ値と比較すると共に、その
運用周波数帯域も確認できるので、許諾周波数帯域外で
違法運用されている電波を捕らえ、その電波を発射して
いる無線機器の型式を容易に特定できる。また、本発明
では、違法運用されている無線機器を、操作者がいなく
ても、自動的に特定できるので、１日２４時間の自動監
視体制を簡単に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する機能ブロック図であ
る。

【図２】本発明の動作を説明する流れ図である。

【図３】被監視電波の時間対振幅の関係図である。

【図４】被監視電波の時間対振幅の関係図である。

【図５】本発明の好適実施例のブロック図である。

【符号の説明】

８０受信手段８２振幅特性検出手段８４スペクトラム特性検出手段８６記憶手段８８比較手段９０結果出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線機器からの電波を受信する受信手段
と、該受信手段の出力信号を受けてスペクトラムを分析し、
そのスペクトラムに関するパラメータ値を求めるスペク
トラム特性検出手段と、異なる複数の無線機器の夫々が発生する電波のスペクト
ラムに関するパラメータ値及び上記複数の無線機器の許
諾周波数帯域データを記憶した記憶手段と、上記スペクトラム特性検出手段からのパラメータ値及び
上記記憶手段に記憶されたパラメータ値を比較して、上
記受信手段が受けた電波を発生した無線機器を特定し、
この特定された無線機器の電波の周波数帯域が上記記憶
手段に記憶されたその無線機器の許諾された周波数帯域
データの範囲内か否かを判断する比較手段と、該比較手段の出力結果を出力する結果出力手段とを具え
た無線機器特定装置。
【請求項２】上記受信手段の出力信号の振幅特性を分
析し、その振幅特性に関するパラメータ値を求める振幅
特性検出手段を更に具え、上記記憶手段は、上記異なる複数の無線機器の夫々が発
生する電波の振幅特性に関するパラメータ値も記憶し、上記比較手段は、上記スペクトラム特性検出手段及び上
記振幅特性検出手段からのパラメータ値を上記記憶手段
に記憶されたパラメータ値と比較して、上記受信手段が
受けた電波を発生した無線機器を特定することを特徴と
する請求項１の無線機器特定装置。
【請求項３】上記振幅特性に関するパラメータ値は、
信号の立上り時間及び立下り時間の内の少なくとも１つ
であり、上記スペクトラムに関するパラメータは、周波
数変動、位相変動、送信周波数安定までの時間及び周波
数特性、並びに中心周波数の少なくとも１つであること
を特徴とする請求項２の無線機器特定装置。
【請求項４】上記スペクトラム特性検出手段は、上記受信手段からの信号をデジタル信号に変換するアナ
ログ・デジタル変換器と、該アナログ・デジタル変換器の出力信号を受け、夫々中
心周波数が異なる複数の帯域通過デジタル・フィルタ
と、該複数のデジタル・フィルタの出力信号を解析するマイ
クロプロセッサとを具えたことを特徴とする請求項１の
無線機器特定装置。