WO2021210480A1 - 通信装置、通信方法 - Google Patents

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暢哉 荒川
克久 柏木
諒 齋藤
弘一 市毛
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株式会社村田製作所
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    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station

Definitions

  • the present invention relates to a communication device and a communication method.
  • Radio waves are used for object detection and information communication.
  • Radar is used to detect objects.
  • a radar that receives a reflected wave generated by reflecting a transmitted wave on an object as an incoming wave by an array antenna.
  • an FMCW Frequency Modulated Continuous Wave
  • various methods for estimating the direction of arrival are used as a technique for detecting the direction of arrival of an incoming wave.
  • the direction of arrival of the incoming wave to the communication device is estimated in order to improve the efficiency of communication.
  • a method of estimating the number of arrival waves which is the number of arrival waves, and using the estimated number of arrival waves to estimate the arrival direction.
  • the MUSIC method is a method classified as a super-resolution algorithm among the methods for estimating the direction of arrival.
  • the electronic scanning radar described in Patent Document 1 shows a method of calculating a correlation matrix of a signal received from an array antenna and normalizing the eigenvalues of the correlation matrix.
  • Patent Document 1 discloses a method of estimating the incoming wavenumber by a uniform threshold value regardless of the radar cross section (RCS) of the object by setting a threshold value for the normalized eigenvalue. Is done.
  • an object of the present invention is to provide a communication device capable of estimating the incoming wave number with high accuracy.
  • the communication device of the present invention is specified from a plurality of antennas, a first matrix calculation unit that calculates a first matrix having a singular value of the first received signal matrix based on the received signals received from the antennas, and a received signal.
  • a second matrix calculation unit that extracts a received signal in the frequency range of and calculates a second matrix having a singular value of the second received signal matrix based on the extracted received signal, and a first matrix and a second matrix. Based on the above, it is provided with an incoming wave number estimation unit that estimates the incoming wave number of the received signal.
  • the communication device calculates a first matrix having a singular value or a unique value of the first received signal matrix based on the received signals received from a plurality of antennas. It is to extract a received signal in a specific frequency range based on a received signal and calculate a second matrix having a singular value or a unique value of a second received signal matrix having a component based on the extracted received signal. , Convert the received signal into a received signal in the frequency domain and generate a received signal in the frequency domain based on the received signal in the frequency domain, and an extracted received signal in the frequency domain based on the received signal in the frequency domain.
  • To generate convert the extracted received signal in the frequency domain into the extracted received signal in the time domain, and the second matrix of the second received signal matrix based on the extracted received signal in the time domain. Includes, including, calculating the second matrix, and estimating the number of incoming waves of the received signal based on the first and second matrices.
  • the communication device 10 according to the first embodiment will be described.
  • the communication device 10 according to the first embodiment includes an antenna 101, an A / D conversion unit 102, a matrix calculation unit 103 (first matrix calculation unit), a matrix calculation unit 104 (second matrix calculation unit), and an incoming wavenumber estimation unit 105. To be equipped.
  • the antenna 101 is an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged along a predetermined direction. A signal is input to the antenna 101 from the outside, and a received signal is output from the antenna 101 to the A / D conversion unit 102. The received signal is output for each antenna element.
  • the antenna 101 may be capable of both receiving and transmitting signals.
  • the A / D conversion unit 102 converts the received signal, which is an analog signal from the antenna 101, into a digital signal.
  • a general analog-to-digital conversion circuit can be used for the A / D conversion unit 102.
  • various methods such as a flash type, a pipeline type, a sequential comparison type, a delta sigma type, and a double integral type can be mentioned.
  • the matrix calculation unit 103 has a downsampling unit 1031 (first downsampling unit).
  • the downsampling unit 1031 downsamples the received signal in the time domain to generate a received signal matrix (first received signal matrix).
  • Downsampling is a process of performing a conversion that lowers the sampling frequency of the sampled signal.
  • the matrix calculation unit 103 calculates a matrix (first matrix) having a singular value of the received signal matrix (first received signal matrix) having a component based on the received signal.
  • the matrix calculation unit 103 calculates the singular value of the received signal matrix.
  • the matrix calculation unit 103 When the number of antennas 101 is M and the received signal from each antenna element is a value from x 1 to x M , the matrix calculation unit 103 generates a received signal matrix as shown on the left side of the following formula (1). Then, the singular value decomposition of the received signal matrix is performed.
  • each singular value corresponds to the power of the received signal.
  • each singular value corresponds to the power of each of the independent waves that make up the received signal.
  • the value of each singular value decreases as the row number of the singular value matrix increases. That is, the signal with the higher power value is on the line with the lower line number. Since the signal of the incoming wave is considered to have a larger power value than the signal of noise, a singular value of a certain value or more corresponds to the incoming wave.
  • the line number will be referred to as a singular value number.
  • the matrix calculation unit 104 includes a frequency domain conversion unit 1041, an extraction unit 1042, a time domain conversion unit 1043, and a downsampling unit 1044 (second downsampling unit).
  • the frequency domain conversion unit 1041 converts the time domain signal into the frequency domain signal. Specifically, the frequency domain conversion unit 1041 performs a Fourier transform.
  • the time domain conversion unit 1043 converts the frequency domain signal into the time domain signal. Specifically, the time domain transforming unit 1043 performs an inverse Fourier transform.
  • the extraction unit 1042 extracts a signal having a frequency lower than a predetermined threshold value. That is, a low-pass filter can be mentioned as an example of the extraction unit 1042. Other examples of the extraction unit include a bandpass filter and a band elimination filter. When the extraction unit 1042 extracts a signal having a frequency lower than a predetermined threshold value, for example, a signal having a frequency higher than the predetermined threshold value is set to 0.
  • the downsampling unit 1044 downsamples the received signal in the time domain to generate a received signal matrix (second received signal matrix).
  • the matrix calculation unit 104 calculates a matrix (second matrix) having a singular value of the reception signal matrix (second reception signal matrix) having a component based on the reception signal extracted by the extraction unit 1042.
  • the matrix calculation unit 104 calculates the singular value of the received signal matrix. Let the number of antennas 101 be M. When the received signal from each antenna element has a value of x 1 to x M , the received signal obtained by extracting a low frequency component from each received signal by the extraction unit 1042 has a value of y 1 to y M. At this time, the matrix calculation unit 104 generates a received signal matrix and performs singular value decomposition of the received signal matrix as shown on the left side of the following mathematical formula (2).
  • the singular value sigma 'k (k is an integer from 1 to M / 2) as the singular value matrix (second singular value matrix) having M / 2 pieces of singular values as components Is shown.
  • Each singular value corresponds to the power of the received signal from which the low frequency components have been extracted. Specifically, it corresponds to the power generated by each of the independent waves constituting the extracted received signal. The value of each singular value decreases as the singular value number increases.
  • the arrival wave number estimation unit 105 estimates the arrival wave number of the received signal based on the matrices calculated by the matrix calculation units 103 and 104, respectively. The process of estimating the number of arrival waves by the arrival wave number estimation unit 105 will be described later.
  • FIG. 2 is a flowchart of processing in the communication device 10.
  • the antenna 101 acquires the received signal.
  • the acquired received signal is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 102.
  • step S202 the frequency domain conversion unit 1041 converts the received signal into the frequency domain (frequency domain).
  • step S203 the extraction unit 1042 extracts a reception signal having a frequency lower than a predetermined threshold value from the reception signal converted into the frequency domain.
  • a conceptual diagram of extracting the received signal by the extraction unit 1042 is shown in FIG.
  • step S204 the time domain conversion unit 1043 converts the extracted received signal from the frequency domain to the time domain (Time domain).
  • step S205 the downsampling unit 1031 downsamples the received signal. Further, the downsampling unit 1044 downsamples the extracted received signal.
  • step S206 the matrix calculation unit 103 generates a received signal matrix as shown on the left side of the mathematical formula (1) from the received signal. Further, the matrix calculation unit 104 generates a received signal matrix as shown on the left side of the mathematical formula (2) from the extracted received signal.
  • step S207 the matrix calculation unit 103 performs singular value decomposition to generate the singular value matrix shown on the right side of the mathematical formula (1). Further, the matrix calculation unit 104 performs singular value decomposition to generate the singular value matrix shown on the right side of the mathematical formula (1).
  • step S208 the incoming wavenumber estimation unit 105 calculates the singular value ratio r k , which is the ratio of the singular values to each other, with respect to the singular values of the two generated singular value matrices.
  • singular value ratio r k The following equation (3) Is calculated by. However, k is an integer from 1 to M / 2.
  • step S209 the incoming wavenumber estimation unit 105 calculates the number of singular value ratios that satisfy a predetermined threshold value. The process of calculating the number of singular value ratios satisfying the threshold value will be described with reference to FIG.
  • the singular value ⁇ calculated by the matrix calculation unit 103 is shown as a round plot from ⁇ 1 to ⁇ 6. Further, the singular value ⁇ ′ calculated by the matrix calculation unit 104 is shown by a triangular plot from ⁇ ′ 1 to ⁇ ′ 6. Since ⁇ 1 and ⁇ ′ 1 , ⁇ 2 and ⁇ ′ 2 , and ⁇ 3 and ⁇ ′ 3 are close to each other, some of the plots overlap.
  • the singular values ⁇ and ⁇ ' are assigned singular value numbers in descending order of power.
  • a signal having a frequency indicating a large power is a signal corresponding to the incoming wave.
  • the singular value ⁇ ' is calculated based on the received signal extracted by the extraction unit 1042 after removing the received signal having a high frequency as noise. Therefore, the value of the extracted received signal is smaller than the value of the received signal before extraction as much as the noise is removed.
  • the power value also decreases, so that the singular value ⁇ 'is smaller than the singular value ⁇ .
  • the degree of decrease in the singular value increases at the singular value corresponding to the wave removed as noise. Therefore, the amount of decrease in the singular value corresponding to the incoming wave is small, and the amount of decrease in the singular value corresponding to the noise is large.
  • singular value ratio r k takes 1 or more.
  • the singular value ratio r k becomes a larger value.
  • Incoming wave number estimating unit 105 a singular value ratio r k to calculate the number of singular value ratio r k is below a predetermined threshold.
  • ⁇ 1 to ⁇ 3 are singular values corresponding to the incoming wave
  • ⁇ 4 to ⁇ 6 are singular values due to the wave containing noise.
  • step S210 the arrival wave number estimation unit 105 estimates the number of singular value ratios r k that satisfy the threshold value as the arrival wave number of the arrival wave.
  • the incoming wave number is 3.
  • the communication device 10 divides the received signal from the antenna 101 into a received signal processed by the matrix calculation unit 103 while including noise and a received signal in which noise is removed by the extraction unit 1042. Since the communication device 10 uses a singular value instead of an eigenvalue, it is not necessary to use a cross-correlation matrix, and even when the signals have a correlation, the estimation accuracy of the incoming wave number can be improved. In addition, even for a signal that is an incoming wave but has a small power, the wave number is estimated based on the fluctuation amount of the singular value calculated based on each received signal, so that the power magnitude of the received signal itself is affected. The number of incoming waves can be estimated without this. Therefore, it is possible to estimate the incoming wave number more accurately.
  • FIG. 5 shows a block diagram of the communication device 10A according to the second embodiment.
  • the communication device 10A is different from the communication device 10 in that the matrix calculation unit 103A has the correlation matrix calculation unit 5032 and the matrix calculation unit 104A has the correlation matrix calculation unit 5045.
  • the correlation matrix calculation unit 5032 has a space averaging unit 5033.
  • the correlation matrix calculation unit 5045 has a spatial averaging unit 5046.
  • Spatial averaging sections 5033, 5046 average the signals from the sub-array, which is a group of some antenna elements in the antenna 101.
  • the covariance matrix is divided into multiple linear groups of equal order, and the matrix created by adding the elements of these linear groups is eigenvalued.
  • a moving averaging method that decomposes can be mentioned. Thereby, the correlation of the received signal can be reduced.
  • the correlation matrix calculation unit 5032 calculates the correlation matrix of the received signal from the received signal.
  • the correlation matrix calculation unit 5045 generates a correlation matrix of the extracted received signal from the received signal extracted by the extraction unit 1042.
  • the matrix calculation unit 103A generates an eigenvalue matrix (first eigenvalue matrix) of the correlation matrix calculated by the correlation matrix calculation unit 5032.
  • the matrix calculation unit 104A generates an eigenvalue matrix (second eigenvalue matrix) of the correlation matrix calculated by the correlation matrix calculation unit 5045.
  • the arrival wave number estimation unit 105A estimates the arrival wave number of the received signal based on the eigenvalue matrices calculated by the matrix calculation units 103A and 104A, respectively.
  • the arrival wave number estimation process in the arrival wave number estimation unit 105A is performed in the same manner as in the first embodiment by replacing the singular value described in the first embodiment with an eigenvalue and using the eigenvalue ratio.
  • the communication device 10A also makes it possible to estimate the number of incoming waves regardless of the magnitude of the power of the received signal, so that the accuracy of estimating the number of incoming waves is improved.
  • a threshold value may be set for the magnitude of the singular value or the eigenvalue.
  • the threshold value can be used to extract a signal having a strong received power before estimating the incoming wavenumber because a singular value or a fixed value corresponds to the received power.
  • the arrival wave number may be estimated on condition that the received power is strong and the singular value ratio or the eigenvalue ratio satisfies the threshold value.
  • the communication devices 10 and 10A may include a change amount calculation unit (not shown) for calculating the change amount between the components of the singular value matrix or the eigenvalue matrix based on the received signal.
  • the amount of change of the singular value or the eigenvalue in a certain matrix may be calculated by the ratio or the difference and used for estimating the incoming wave number. For example, the row in which the ratio of the singular value or eigenvalue in one matrix to the singular value or eigenvalue in the next row is maximized is calculated, and the number of singular values or eigenvalues in the row whose row number is smaller than the calculated row is calculated. do.
  • the estimated value of the arrival wave number may be determined based on the calculated number of singular values or eigenvalues and the arrival wave number estimated by the arrival wave number estimation unit 105.
  • the line that maximizes the difference from the singular value or the eigenvalue may be calculated.
  • FIG. 6 shows a block diagram of the communication device 60 according to the third embodiment.
  • the communication device 60 includes a transmission antenna 601, a transmission signal generation unit 602, an intermediate frequency signal conversion unit 603, a distance / speed calculation unit 604, an arrival direction calculation unit 605, and a position calculation unit 606 in addition to each unit of the communication device 10. ..
  • the antenna 101 is an example of a receiving antenna that receives the incoming wave.
  • the transmitting antenna 601 is an array antenna having a plurality of antenna elements.
  • the transmitting antenna 601 transmits a transmitted wave to the outside of the communication device 60.
  • the transmitted wave is a wave whose frequency increases linearly with the passage of time. That is, the communication device 60 is an example of the radar by the FMCW method.
  • the transmission signal generation unit 602 generates a transmission signal for generating a transmission wave transmitted by the transmission antenna 601.
  • the transmitted signal is a chirp signal that linearly increases the frequency of the transmitted wave.
  • the transmission signal is a signal including a plurality of chirp signals having the same frequency increase.
  • the intermediate frequency signal conversion unit 603 calculates the intermediate frequency signal between the received signal and the transmitted signal based on the received signal from the antenna 101 and the transmitted signal from the transmitted signal generation unit.
  • the received signal is a waveform in which the chirp signal, which is a transmitted signal, is delayed in time.
  • the intermediate frequency signal is the difference between the frequency of the transmitted signal and the frequency of the received signal at a certain time. That is, the calculated intermediate frequency signal is a signal in which a certain frequency continues for a certain period of time.
  • the intermediate frequency signal is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 102 and output to the distance / speed calculation unit 604.
  • the distance / velocity calculation unit 604 calculates the distance and velocity of the object reflecting the transmitted wave from the communication device 60 based on the intermediate frequency signal.
  • the frequency difference between the transmitted signal and the received signal corresponding to the transmitted signal that is, the frequency of the intermediate frequency signal
  • the distance to the object is calculated.
  • the distance / speed calculation unit 604 converts the intermediate frequency signal into a frequency domain by Fourier transform or the like, and calculates the distance for each intermediate frequency to calculate the distance to each object.
  • the speed of the object is calculated based on the phase difference between the intermediate frequency signal of one chirp signal and the intermediate frequency signal of another chirp signal.
  • the velocity of each object is calculated by further performing a Fourier transform (Doppler FFT) on the result of the Fourier transform (distance FFT) of the intermediate frequency signal performed on the object. Do.
  • the arrival direction calculation unit 605 estimates the arrival direction based on the arrival wave number estimated by the arrival wave number estimation unit 105, for example, by a method included in a super-resolution algorithm such as the MUSIC method.
  • the arrival direction indicates the direction in which the object is located.
  • the position calculation unit 606 calculates the position of the object based on the distance and speed of the object calculated by the distance / velocity calculation unit 604 and the direction of the object calculated by the arrival direction calculation unit 605.
  • the wave number estimation with high accuracy is performed by the incoming wave number estimation unit 105, the resolution and accuracy as a radar are improved.
  • the number of incoming waves may be estimated by a communication device that includes the function of the transmitting antenna 601 in the communication device 60 in the antenna 101.
  • the communication device irradiates the transmitted wave and detects the incoming wave reflected from the object to recognize the object within a predetermined range.
  • the antenna 101 transmits the transmitted wave and receives the incoming wave.
  • This communication device has a matrix calculation unit 103 or a matrix calculation unit 103A as a first matrix calculation unit, and the first matrix calculation unit calculates a first matrix having a singular value or an eigenvalue based on a received signal of an incoming wave. do.
  • This communication device has a matrix calculation unit 104 or a matrix calculation unit 104A as a second matrix calculation unit.
  • the second matrix calculation unit extracts a reception signal of a specific frequency from the reception signal received from the antenna 101, and calculates a second matrix having a singular value or an eigenvalue based on the extracted reception signal.
  • This communication device has an arrival wave number estimation unit 105 or an arrival wave number estimation unit 105A as an arrival wave number estimation unit for estimating the arrival wave number based on the first matrix and the second matrix.
  • the extraction of the received signal of a specific frequency by the second matrix calculation unit includes the extraction of a signal having a frequency higher than a predetermined threshold by the extraction unit 1042.
  • the singular value or the eigenvalue in the first matrix is compared with the singular value or the eigenvalue in the second matrix when only the high frequency signal having a predetermined threshold value or more is extracted.
  • the singular value ratio will be described as in the first embodiment.
  • the singular value ⁇ 'in this case is calculated based on the received signal obtained by extracting the received signal having a low frequency by the extraction unit 1042. Therefore, the value of the extracted received signal is smaller than the value of the received signal before extraction because the component to be the target of wave number estimation is removed from the received signal. As a result, the power value also decreases, so that the singular value ⁇ 'is smaller than the singular value ⁇ .
  • the degree of decrease in the singular value increases at the singular value corresponding to the wave removed as noise. Therefore, the amount of decrease in the singular value corresponding to the incoming wave is large, and the amount of decrease in the singular value corresponding to the noise is small.
  • the incoming wave number estimating unit 105 a singular value ratio r k to calculate the number of singular value ratio r k is equal to or greater than a predetermined threshold value.
  • the incoming wavenumber estimation unit estimates this number as the incoming wavenumber.
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of the communication system 70.
  • the communication system 70 includes a communication device 10B and a communication device 703.
  • the communication device 10B has a transmission antenna 701 and a control unit 702 in addition to each part of the communication device 10 according to the first embodiment.
  • the antenna (not shown) of the communication device 10B functions as a receiving antenna for receiving the incoming wave.
  • the communication device 10B receives a signal from the communication device 703
  • the communication device 10B estimates the arrival direction based on the arrival wave number estimated by the arrival wave number estimation unit 105.
  • the control unit 702 can make the peak of the directivity of the antenna point in the estimated arrival direction. As a result, the signal from the communication device 703 can be efficiently received, and the communication efficiency is improved. Further, the control unit 702 can also control the directivity of the transmission antenna 701 so as to direct a strong transmission wave to the communication device 703.
  • the incoming wave received by the communication device 10B may include a multipath wave and an interference wave generated by being reflected by the reflector 704 in addition to the direct wave directly received from the communication device 703. In this case as well, the communication device 10B can accurately estimate the incoming wave number.
  • the communication device 10B is a portable communication device such as a smartphone
  • the communication device 703 is a system that transmits radio waves as a base station for the communication device 10B to connect to a network. There is.
  • the communication device 10 has a plurality of antennas 101, a matrix calculation unit 103 that calculates a first matrix having a singular value of the received signal matrix based on the received signal received from the antenna 101, and a specific frequency range from the received signal. Received based on the matrix calculation unit 104 that extracts the received signal in the above and calculates the second matrix having the singular value of the received signal matrix based on the extracted received signal, and the first matrix and the second matrix. It is provided with an incoming wave number estimation unit 105 for estimating the incoming wave number of a signal.
  • the first matrix is the first singular value matrix
  • the second matrix is the second singular value matrix
  • the incoming wave number estimation unit 105 has the first singular value in the first singular value matrix and the first singular value matrix.
  • the wave number of the received signal is estimated based on the second singular value in the second singular value matrix corresponding to the singular value and the first threshold value.
  • the first threshold value is a threshold value for the singular value ratio, which is the ratio of the first singular value to the second singular value
  • the incoming wave number estimation unit 105 calculates the singular value ratio and sets it as the singular value ratio. The number of incoming waves of the received signal is estimated based on the first threshold value.
  • the communication device 10A has a plurality of antennas 101, a matrix calculation unit 103A that calculates a first matrix having an eigenvalue of the received signal matrix based on the received signals received from the antennas 101, and a specific frequency range from the received signals.
  • a matrix calculation unit 104A that extracts a certain received signal and calculates a second matrix having an eigenvalue of the received signal matrix based on the extracted received signal, and a received signal based on the first matrix and the second matrix. It includes an incoming wave number estimation unit 105A for estimating the incoming wave number.
  • the first matrix is the first eigenvalue matrix
  • the second matrix is the second eigenvalue matrix
  • the incoming wave number estimation unit 105A corresponds to the first eigenvalue and the first eigenvalue in the first eigenvalue matrix.
  • the wave number of the received signal is estimated based on the second eigenvalue in the second eigenvalue matrix and the second threshold.
  • the second threshold value is a threshold value for the eigenvalue ratio, which is the ratio of the first eigenvalue to the second eigenvalue
  • the incoming wave number estimation unit 105A calculates the eigenvalue ratio and sets the eigenvalue ratio and the second threshold value. Based on this, the number of incoming waves of the received signal is estimated. This makes it possible to estimate the number of incoming waves using the eigenvalues when the power of the received signal is small.
  • the communication device 10A further includes spatial averaging units 5033 and 5046 that perform spatial averaging processing of received signals. As a result, the correlation of the received signal in each antenna element of the antenna 101 can be reduced. By reducing the correlation of the received signal, the wave number estimation accuracy is improved.
  • the matrix calculation units 103 and 103A have a downsampling unit 1031 that downsamples the received signal to generate a received signal matrix, and the matrix calculation units 104 and 104A use the extracted received signal. Further, it has a downsampling unit 1044 that downsamples and generates a received signal matrix. This makes it possible to extract two signals having different singular values corresponding to noise.
  • the matrix calculation units 104 and 104A include a frequency domain conversion unit 1041 that converts a signal in the time domain into a signal in the frequency domain and a time domain conversion unit 1041 that converts a signal in the frequency domain into a signal in the time domain.
  • the frequency domain converter further converts the received signal into a received signal in the frequency domain
  • the extraction unit 1042 generates the extracted received signal in the frequency domain based on the received signal in the frequency domain.
  • the time domain conversion unit converts the extracted reception signal in the frequency domain into the extracted reception signal in the time domain
  • the matrix calculation units 104 and 104A receive based on the extracted reception signal in the time domain.
  • the second matrix of the signal matrix is calculated.
  • the incoming wave number estimation unit 105 receives a received signal based on the first matrix, the second matrix, and the third threshold value which is the threshold value of the singular value or the eigenvalue of the first matrix and the second matrix. You may estimate the number of incoming waves. This makes it possible to estimate the number of incoming waves more accurately.
  • the communication devices 10 and 10A further include a change amount calculation unit for calculating the change amount of the singular value or the eigenvalue in the first matrix, and the incoming wavenumber estimation unit 105 includes the first matrix, the second matrix, and the change amount.
  • the wave number of the received signal may be estimated based on the wave number. This makes it possible to estimate the number of incoming waves more accurately.
  • the amount of change may be represented by the ratio or difference of the singular value or the eigenvalue.
  • the communication device 60 is an intermediate frequency signal having an intermediate frequency by mixing a transmission signal generation unit 602 that generates a transmission signal, a transmission antenna 601 that transmits the transmission signal as a transmission wave to an object, and a transmission signal and a reception signal. Transmission based on the intermediate frequency signal conversion unit 603 that converts to, the distance / speed calculation unit 604 that calculates the distance to the object based on the intermediate frequency signal, and the arrival wave number estimated by the arrival wave number estimation unit 105. It further includes an arrival direction calculation unit 605 that calculates the arrival direction of the arrival wave generated by reflecting the wave on the object, and a position calculation unit 606 that calculates the position of the object based on the distance and the arrival direction.
  • the position of the object can be estimated based on the arrival wave number more accurately estimated by the arrival wave number estimation unit 105, so that the resolution and accuracy of the communication device 60 as a radar are improved.
  • the communication device 10B further includes a control unit 702 that generates a control signal that controls the reception direction of the received wave or the transmission direction of the transmission wave based on the arrival direction.
  • a control unit 702 that generates a control signal that controls the reception direction of the received wave or the transmission direction of the transmission wave based on the arrival direction.
  • each of the embodiments described above is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting and interpreting the present invention.
  • the present invention can be modified / improved without departing from the spirit thereof, and the present invention also includes an equivalent thereof. That is, those skilled in the art with appropriate design changes to each embodiment are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention.
  • each element included in each embodiment, its arrangement, conditions, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate.
  • each embodiment is an example, and it goes without saying that the configurations shown in different embodiments can be partially replaced or combined, and these are also included in the scope of the present invention as long as the features of the present invention are included. ..

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Abstract

高精度に到来波数を推定可能とする通信装置を提供すること。通信装置１０は、アンテナ１０１と、アンテナ１０１から受信した受信信号に基づいて、受信信号行列の特異値を有する第１行列を算出する行列算出部１０３と、受信信号から、特定の周波数範囲にある受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づいて、第２受信信号行列の特異値を有する第２行列を算出する第２行列を算出する行列算出部１０４と、第１行列と第２行列とに基づいて、受信信号の到来波数を推定する到来波数推定部１０５と、を備える。

Description

通信装置、通信方法
　本発明は通信装置及び通信方法に関する。
　電波が物体の検出や情報通信に用いられる。物体を検出するためにはレーダが用いられる。例えば、送信波が対象物に反射して生じる反射波を到来波としてアレーアンテナによって受信するレーダがある。そのようなレーダとして、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーダがある。ＦＭＣＷレーダのように電子走査を行うレーダでは、到来波の到来方向を検知する技術として、種々の到来方向推定手法が用いられる。また、情報通信においても、通信の効率化のために通信装置への到来波の到来方向を推定することが行われる。
　到来波の数である到来波数を推定し、推定した到来波数を到来方向の推定に用いる手法がある。このような到来方向推定手法の一例として、ＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ　ＳＩｇｎａｌ　Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法がある。ＭＵＳＩＣ法は到来方向推定手法のうち超分解能アルゴリズムとして分類される手法である。特許文献１に記載の電子走査型レーダでは、アレーアンテナからの受信信号の相関行列を算出し、相関行列の固有値を正規化する手法が示される。特許文献１には、正規化した固有値に対して閾値を設けることで、対象物のレーダ反射断面積（Ｒａｄａｒ　Ｃｒｏｓｓ－Ｓｅｃｔｉｏｎ：ＲＣＳ）等に依らず一律の閾値によって到来波数を推定する手法が示される。
特開２００９－１６２６８８号公報
　特許文献１に記載の手法では、相関を低減した場合であっても、ＲＣＳが小さい対象物の場合、受信信号電力が小さくなるため、対象物からの到来波とノイズとの区別が困難となり、到来波数の推定精度が劣化する問題があった。
　そこで、本発明は、高精度に到来波数を推定可能とする通信装置を提供することを目的とする。
　本発明の通信装置は、複数のアンテナと、アンテナから受信した受信信号に基づいて、第１受信信号行列の特異値を有する第１行列を算出する第１行列算出部と、受信信号から、特定の周波数範囲にある受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づいて、第２受信信号行列の特異値を有する第２行列を算出する第２行列算出部と、第１行列と第２行列とに基づいて、受信信号の到来波数を推定する到来波数推定部と、を備える。
　本発明の他の一態様に係る通信方法は、通信装置が、複数のアンテナから受信した受信信号に基づいて、第１受信信号行列の特異値又は固有値を有する第１行列を算出することと、受信信号に基づいて、特定の周波数範囲にある受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づく成分を有する第２受信信号行列の特異値又は固有値を有する第２行列を算出することであって、受信信号を周波数領域における受信信号に変換し、周波数領域における受信信号に基づいて、周波数領域における受信信号を生成することと、周波数領域における受信信号に基づいて、周波数領域における抽出された受信信号を生成することと、周波数領域における抽出された受信信号を、時間領域における抽出された受信信号に変換することと、時間領域における抽出された受信信号に基づいて第２受信信号行列の第２行列を算出することと、を含む、第２行列を算出することと、第１行列と第２行列とに基づいて、受信信号の到来波数を推定することと、を含む。
　本発明によれば、高精度に到来波数を推定可能とする通信装置を提供することができる。
第１実施形態に係る通信装置のブロック図である。 第１実施形態に係る通信装置における処理のフローチャートである。 第１実施形態に係る通信装置での信号の抽出処理を説明する図である。 第１実施形態に係る通信装置での波数推定を説明する図である。 第２実施形態に係る通信装置のブロック図である。 第３実施形態に係る通信装置のブロック図である。 第４実施形態に係る通信装置を有する通信システムを説明する図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を極力省略する。
　第１実施形態に係る通信装置１０について説明する。第１実施形態に係る通信装置１０は、アンテナ１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、行列算出部１０３（第１行列算出部）、行列算出部１０４（第２行列算出部）及び到来波数推定部１０５を備える。
　アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子が所定の方向に沿って配置されたアレーアンテナである。アンテナ１０１に外部から信号が入力され、アンテナ１０１からＡ／Ｄ変換部１０２へと受信信号が出力される。受信信号は各アンテナ素子について出力される。アンテナ１０１は、信号の受信と送信の両方が可能であってもよい。
　Ａ／Ｄ変換部１０２は、アンテナ１０１からのアナログ信号である受信信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１０２には一般的なアナログ－デジタル変換回路を用いることができる。例えば、アナログ－デジタル変換回路としては、フラッシュ形、パイプライン形、逐次比較形、デルタシグマ形、二重積分形等の種々の方式が挙げられる。
　行列算出部１０３は、ダウンサンプリング部１０３１（第１ダウンサンプリング部）を有する。ダウンサンプリング部１０３１は、時間領域の受信信号をダウンサンプリングして受信信号行列（第１受信信号行列）を生成する。ダウンサンプリングとは、サンプリングされた信号のサンプリング周波数を下げる変換を行う処理である。行列算出部１０３は、受信信号に基づく成分を有する受信信号行列（第１受信信号行列）の特異値を有する行列（第１行列）を算出する。
　行列算出部１０３が受信信号行列の特異値を算出する場合を説明する。アンテナ１０１のアンテナ数をＭ個とし、各アンテナ素子からの受信信号がｘ1からｘMの値であるとき、行列算出部１０３は次の数式（１）の左辺のように受信信号行列を生成し、受信信号行列の特異値分解を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　数式（１）の右辺には、特異値をσk（ｋは１からＭ／２までの整数）として、Ｍ／２個の特異値を成分として有する特異値行列（第１特異値行列）が示される。各特異値は受信信号の電力に対応する。具体的には、各特異値は、受信信号を構成する独立した波のそれぞれによる電力に対応する。各特異値は特異値行列の行番号が大きくなるにつれて値が小さくなる。すなわち、電力値の大きい信号は、より行番号が小さい行にある。到来波の信号はノイズの信号より電力値が大きいと考えられるため、ある値以上の特異値が到来波に対応する。以降、行番号を特異値番号と呼ぶ。
　行列算出部１０４は、周波数領域変換部１０４１、抽出部１０４２、時間領域変換部１０４３及びダウンサンプリング部１０４４（第２ダウンサンプリング部）を有する。
　周波数領域変換部１０４１は、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。具体的には、周波数領域変換部１０４１は、フーリエ変換を行う。時間領域変換部１０４３は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。具体的には、時間領域変換部１０４３は逆フーリエ変換を行う。
　抽出部１０４２は、所定の閾値より低い周波数の信号を抽出する。すなわち、抽出部１０４２はローパスフィルタが一例として挙げられる。他に抽出部の例としては、バンドパスフィルタおよびバンドエリミネーションフィルタが挙げられる。抽出部１０４２は、所定の閾値より低い周波数の信号を抽出する際、例えば、所定の閾値より高い周波数の信号を０とする。
　ダウンサンプリング部１０４４は、時間領域の受信信号をダウンサンプリングして受信信号行列（第２受信信号行列）を生成する。
　行列算出部１０４は、抽出部１０４２によって抽出された受信信号に基づく成分を有する受信信号行列（第２受信信号行列）の特異値を有する行列（第２行列）を算出する。
　行列算出部１０４が受信信号行列の特異値を算出する場合を説明する。アンテナ１０１のアンテナ数をＭ個とする。各アンテナ素子からの受信信号がｘ1からｘMの値であるとき、各受信信号から抽出部１０４２によって低周波成分が抽出された受信信号が、ｙ1からｙMの値となるとする。このとき、行列算出部１０４は次の数式（２）の左辺のように、受信信号行列を生成し、受信信号行列の特異値分解を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　数式（２）の右辺には、特異値をσ′k（ｋは１からＭ／２までの整数）として、Ｍ／２個の特異値を成分として有する特異値行列（第２特異値行列）が示される。各特異値は低周波成分が抽出された受信信号の電力に対応する。具体的には、抽出された受信信号を構成する独立した波のそれぞれによる電力に対応する。各特異値は特異値番号が大きくなるにつれて値が小さくなる。
　到来波数推定部１０５は、行列算出部１０３，１０４がそれぞれ算出した行列に基づいて、受信信号の到来波数を推定する。到来波数推定部１０５における到来波数の推定処理については後述する。
　図２から図４を参照して、通信装置１０による、到来波数の推定過程について説明する。図２は、通信装置１０における処理のフローチャートである。ステップＳ２０１において、アンテナ１０１は受信信号を取得する。取得された受信信号は、Ａ／Ｄ変換部１０２によってデジタル信号に変換される。
　ステップＳ２０２において、周波数領域変換部１０４１は、受信信号を周波数領域（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ）に変換する。ステップＳ２０３において、抽出部１０４２は、周波数領域に変換された受信信号から、所定の閾値より低い周波数の受信信号を抽出する。抽出部１０４２による受信信号の抽出の概念図が図３に示される。
　ステップＳ２０４において、時間領域変換部１０４３は、抽出された受信信号を周波数領域から時間領域（Ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）に変換する。
　ステップＳ２０５において、ダウンサンプリング部１０３１は受信信号をダウンサンプリングする。また、ダウンサンプリング部１０４４は、抽出された受信信号をダウンサンプリングする。
　ステップＳ２０６において、行列算出部１０３は、受信信号から数式（１）の左辺に示されるような受信信号行列を生成する。また、行列算出部１０４は、抽出された受信信号から数式（２）の左辺に示されるような受信信号行列を生成する。
　ステップＳ２０７において、行列算出部１０３は特異値分解を行い、数式（１）の右辺に示される特異値行列を生成する。また、行列算出部１０４は特異値分解を行い、数式（１）の右辺に示される特異値行列を生成する。
　ステップＳ２０８において、到来波数推定部１０５は、生成された２つの特異値行列の特異値について、特異値どうしの比である特異値比ｒkを算出する。具体的には、特異値比ｒkは次の数式（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 によって、算出される。ただし、ｋは１からＭ／２の整数である。
　ステップＳ２０９において、到来波数推定部１０５は、所定の閾値を満たす特異値比の個数を算出する。図４を参照して、閾値を満たす特異値比の個数を算出する過程について説明する。
　図４には、Ｍ＝１２である場合に、行列算出部１０３によって算出された特異値σがσ1からσ6まで丸いプロットで示される。また、行列算出部１０４によって算出された特異値σ′がσ′1からσ′6まで三角形のプロットで示される。σ1とσ′1、σ2とσ′2、σ3とσ′3はそれぞれ、近い値をとるため、プロットの一部が重なっている。
　特異値σ，σ′は、電力が大きい順に特異値番号がつけられる。図３に示される受信信号のうち大きい電力を示す周波数の信号が到来波に対応する信号である。特異値σ′は、抽出部１０４２によって、周波数が高い受信信号がノイズとして取り除かれて抽出された受信信号に基づいて算出される。よって、ノイズが除去された分、抽出された受信信号の値は抽出前の受信信号の値よりも減少する。その結果電力値も減少するため、特異値σ′は特異値σより小さい値となる。特異値の減少の程度は、ノイズとして除去された波に対応する特異値において大きくなる。そのため、到来波に対応する特異値の減少量は小さく、ノイズに対応する特異値の減少量は大きくなる。
　特異値比ｒkを数式（３）に従って算出した場合、特異値比ｒkは１以上の値をとる。特異値σ′kの減少量が多い場合は、特異値比ｒkはより大きな値となる。到来波数推定部１０５は、特異値比ｒkが所定の閾値以下である特異値比ｒkの個数を算出する。図４では、特異値番号１から３までの特異値比ｒkが閾値を満たすとする。すなわち、σ1からσ3が到来波に対応する特異値であり、σ4からσ6までがノイズを含む波による特異値である。
　ステップＳ２１０において、到来波数推定部１０５は、閾値を満たす特異値比ｒkの個数を到来波の到来波数として推定する。図４の例では到来波数は３となる。
　通信装置１０では、アンテナ１０１からの受信信号を、ノイズを含むまま行列算出部１０３によって処理される受信信号と、ノイズが抽出部１０４２によって除かれた受信信号とに分けて処理を行う。通信装置１０では、固有値ではなく特異値を使用するため相互相関行列を使用する必要がなく、信号が相関を有する場合であっても、到来波数の推定精度を向上させることができる。また、到来波でありながら電力が小さい信号に対しても、それぞれの受信信号に基づいて算出された特異値の変動量によって波数推定を行うことにより、受信信号自体の電力の大きさに影響されずに到来波数を推定できる。よって到来波数をより正確に推定することが可能となる。
　第２実施形態について説明する。第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態ごとには逐次言及しない。
　図５には第２実施形態に係る通信装置１０Ａのブロック図が示される。通信装置１０Ａは、行列算出部１０３Ａが相関行列算出部５０３２を有し、行列算出部１０４Ａが相関行列算出部５０４５を有する点で通信装置１０と異なる。
　相関行列算出部５０３２は、空間平均部５０３３を有する。相関行列算出部５０４５は、空間平均部５０４６を有する。空間平均部５０３３，５０４６は、アンテナ１０１のうちのいくつかのアンテナ素子のグループであるサブアレーからの信号を平均化する。平均化の例としては、アンテナで受信される相関を有する複数の信号について、共分散行列を次数の等しい複数の行列群に分割し、これらの行列群の要素を加算して作成した行列を固有値分解する移動平均法が挙げられる。これにより、受信信号の相関を低減することができる。相関行列算出部５０３２は受信信号から、受信信号の相関行列を算出する。相関行列算出部５０４５は抽出部１０４２により抽出された受信信号から、抽出された受信信号の相関行列を生成する。
　行列算出部１０３Ａは相関行列算出部５０３２が算出した相関行列の固有値行列（第１固有値行列）を生成する。行列算出部１０４Ａは相関行列算出部５０４５が算出した相関行列の固有値行列（第２固有値行列）を生成する。
　到来波数推定部１０５Ａは、行列算出部１０３Ａ，１０４Ａがそれぞれ算出した固有値行列に基づいて、受信信号の到来波数を推定する。到来波数推定部１０５Ａにおける到来波数の推定処理は第１実施形態で説明した特異値を固有値に置き換えて、固有値比を用いて第１実施形態と同様に行われる。
　通信装置１０Ａによっても、受信信号の電力の大きさによらずに到来波数推定が可能になるため、到来波数の推定精度が向上する。
　通信装置１０，１０Ａにおいては、特異値比又は固有値比に加えて、特異値又は固有値の大きさに対して閾値を設けてもよい。例えば、閾値は、特異値又は固定値が受信電力に対応するので、到来波数推定の前に受信電力の強い信号を取り出すために用いることができる。あるいは、受信電力が強くかつ特異値比又は固有値比が閾値を満たすことを条件として到来波数を推定してもよい。
　通信装置１０，１０Ａは、受信信号に基づく特異値行列又は固有値行列の成分間の変化量を算出する変化量算出部（不図示）を備えてもよい。ある行列内の特異値又は固有値の変化量を比又は差によって算出し、到来波数の推定に用いてもよい。例えば、ある行列における特異値又は固有値と、次の行における特異値又は固有値との比が最大になる行を算出し、算出された行より行番号が小さい行における特異値又は固有値の個数を算出する。この算出された特異値又は固有値の個数と、到来波数推定部１０５が推定した到来波数とに基づいて、到来波数の推定値を確定させてもよい。なお、特異値又は固有値との差が最大になる行を算出してもよい。
　第３実施形態について説明する。図６には第３実施形態に係る通信装置６０のブロック図が示される。通信装置６０は、通信装置１０の各部に加えて、送信アンテナ６０１、送信信号生成部６０２、中間周波数信号変換部６０３、距離・速度算出部６０４、到来方向算出部６０５、位置算出部６０６を有する。また、アンテナ１０１は、到来波を受信する受信アンテナの一例である。
　送信アンテナ６０１は、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナである。送信アンテナ６０１は、通信装置６０の外部に向けて送信波を送信する。送信波は時間経過につれて周波数が直線的に増加する波である。すなわち、通信装置６０はＦＭＣＷ方式によるレーダの一例である。
　送信信号生成部６０２は、送信アンテナ６０１が送信する送信波を生成するための送信信号を生成する。送信信号は送信波の周波数を直線的に増加させるようなチャープ信号である。送信信号は、同じの周波数の増加をするチャープ信号が、複数個含まれる信号である。
　中間周波数信号変換部６０３は、アンテナ１０１からの受信信号と送信信号生成部からの送信信号とに基づいて、受信信号と送信信号との中間周波数信号を算出する。受信信号は送信信号であるチャープ信号が時間遅延をした波形となる。中間周波数信号はある時刻における送信信号の周波数と受信信号の周波数との差分である。すなわち、算出された中間周波数信号は、ある一定の周波数がある時間にわたって続く信号である。中間周波数信号は、Ａ／Ｄ変換部１０２によってデジタル信号に変換されて距離・速度算出部６０４に出力される。
　距離・速度算出部６０４は、中間周波数信号に基づいて、送信波を反射した対象物の通信装置６０からの距離及び速度を算出する。距離を算出する場合、送信信号と送信信号に対応する受信信号との周波数差すなわち中間周波数信号の周波数が、送信波が対象物に反射されてアンテナ１０１に到来波として入力されるまでの時間に対応するとして、対象物までの距離を算出する。対象物が複数である場合、距離・速度算出部６０４は中間周波数信号をフーリエ変換等により周波数領域に変換し、中間周波数別に距離を算出することで、各対象物までの距離を算出する。
　また、距離・速度算出部６０４が速度を算出する場合、ある１つのチャープ信号による中間周波数信号ともう１つのチャープ信号による中間周波数信号との位相差に基づいて、対象物の速度を算出する。対象物が複数である場合、ある対象物に対してなされた中間周波数信号のフーリエ変換（距離ＦＦＴ）の結果に対してさらにフーリエ変換（ドップラーＦＦＴ）を行うことで、各対象物の速度を算出する。
　到来方向算出部６０５は、到来波数推定部１０５によって推定された到来波数に基づいて、例えばＭＵＳＩＣ法等の超分解能アルゴリズムに含まれる手法によって、到来方向を推定する。到来方向は対象物の位置する方向を示す。
　位置算出部６０６は、距離・速度算出部６０４により算出された対象物の距離及び速度と到来方向算出部６０５により算出された対象物の方向とに基づいて、対象物の位置を算出する。
　通信装置６０では、到来波数推定部１０５による精度の高い波数推定が行われるので、レーダとしての分解能及び精度が向上する。
　また、通信装置６０における送信アンテナ６０１の機能をアンテナ１０１に含まれるようにする通信装置によって到来波数の推定を行ってもよい。この場合の通信装置は、送信波を照射し、対象物から反射してきた到来波を検出することで所定範囲内にある対象物を認識する。
　この通信装置では、アンテナ１０１は、送信波を送信し、かつ到来波を受信する。この通信装置は、第１行列算出部として行列算出部１０３又は行列算出部１０３Ａを有し、第１行列算出部は、到来波の受信信号に基づき、特異値又は固有値を有する第１行列を算出する。
　この通信装置は、第２行列算出部として行列算出部１０４又は行列算出部１０４Ａを有する。第２行列算出部は、アンテナ１０１から受信した受信信号から、特定の周波数の受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づき、特異値又は固有値を有する第２行列を算出する。
　この通信装置は、第１行列および第２行列に基づいて、到来波数を推定する到来波数推定部として到来波数推定部１０５又は到来波数推定部１０５Ａを有する。
　第２行列算出部が特定の周波数の受信信号を抽出することには、抽出部１０４２が、所定の閾値より高い周波数の信号を抽出することが含まれる。このとき、第１行列における特異値又は固有値と、所定の閾値以上の高周波信号のみを抽出した際の、第２行列における特異値又は固有値とを比較する。
　第１実施形態と同様に特異値比を用いて説明する。この場合の特異値σ′は、抽出部１０４２により周波数が低い受信信号が抽出された受信信号に基づいて算出される。よって、受信信号において波数推定の対象となる成分が除去された分、抽出された受信信号の値は抽出前の受信信号の値よりも減少する。その結果電力値も減少するため、特異値σ′は特異値σより小さい値となる。特異値の減少の程度は、ノイズとして除去された波に対応する特異値において大きくなる。そのため、到来波に対応する特異値の減少量は大きく、ノイズに対応する特異値の減少量は小さくなる。
　このとき、到来波数推定部１０５は、特異値比ｒkが所定の閾値以上である特異値比ｒkの個数を算出する。これにより、特異値の減少量が大きい特異値の個数が算出できる。到来波数推定部は、この個数を到来波数として推定する。
　第４実施形態について説明する。図７には、通信システム７０の模式図が示される。通信システム７０は、通信装置１０Ｂ及び通信装置７０３を有する。通信装置１０Ｂは第１実施形態に係る通信装置１０の各部に加えて、送信アンテナ７０１及び制御部７０２を有する。通信装置１０Ｂのアンテナ（不図示）は、到来波を受信する受信アンテナとして機能する。通信装置１０Ｂは通信装置７０３から信号を受信する場合に、到来波数推定部１０５によって推定された到来波数に基づく到来方向を推定する。制御部７０２は、推定された到来方向にアンテナの指向性のピークが向かうようにすることができる。これにより、通信装置７０３からの信号を効率よく受信することが可能となり、通信効率が向上する。また、制御部７０２は通信装置７０３に対して強い送信波を向けるように送信アンテナ７０１の指向性を制御することもできる。
　なお、通信装置１０Ｂが受信する到来波は、通信装置７０３から直接届く直達波に加え、反射物７０４によって反射されて生じるマルチパス波や干渉波を含めてもよい。この場合も通信装置１０Ｂは、到来波数を精度よく推定することができる。
　通信システム７０の一例としては、通信装置１０Ｂはスマートフォン等の携帯可能な通信装置であり、通信装置７０３は通信装置１０Ｂがネットワークに接続するための基地局として電波を送信する装置であるようなシステムがある。
　以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。通信装置１０は、複数のアンテナ１０１と、アンテナ１０１から受信した受信信号に基づいて、受信信号行列の特異値を有する第１行列を算出する行列算出部１０３と、受信信号から、特定の周波数範囲にある受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づいて、受信信号行列の特異値を有する第２行列を算出する行列算出部１０４と、第１行列と第２行列とに基づいて、受信信号の到来波数を推定する到来波数推定部１０５と、を備える。
　これにより、受信信号に基づいて算出された特異値又は固有値の変動量によって波数推定を行うことが可能となる。これにより、受信信号自体の電力の大きさに影響されずに到来波数を推定できる。よって到来波数をより正確に推定することが可能となる。
　通信装置１０では、第１行列は第１特異値行列であり、第２行列は第２特異値行列であり、到来波数推定部１０５は、第１特異値行列における第１特異値と、第１特異値に対応する第２特異値行列における第２特異値と、第１閾値とに基づいて、受信信号の波数を推定する。
　特異値を用いることによって、アンテナ１０１の各アンテナが受信する信号に相関がある場合においても、到来波数の推定が可能となる。
　通信装置１０では、第１閾値は第１特異値と第２特異値との比である特異値比についての閾値であり、到来波数推定部１０５は、特異値比を算出し、特異値比と第１閾値とに基づいて、受信信号の到来波数を推定する。
　比を用いることによって、第１特異値に対応する受信信号の電力の大きさが小さい場合であっても、第２特異値の変動を算出することが可能となるので、受信信号の電力が小さい場合に特異値を用いた到来波数の推定が可能となる。
　通信装置１０Ａは、複数のアンテナ１０１と、アンテナ１０１から受信した受信信号に基づいて、受信信号行列の固有値を有する第１行列を算出する行列算出部１０３Ａと、受信信号から、特定の周波数範囲にある受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づいて、受信信号行列の固有値を有する第２行列を算出する行列算出部１０４Ａと、第１行列と第２行列とに基づいて、受信信号の到来波数を推定する到来波数推定部１０５Ａと、を備える。
　通信装置１０Ａでは、第１行列は第１固有値行列であり、第２行列は第２固有値行列であり、到来波数推定部１０５Ａは、第１固有値行列における第１固有値と、第１固有値に対応する第２固有値行列における第２固有値と、第２閾値とに基づいて、受信信号の波数を推定する。
　通信装置１０Ａでは、第２閾値は第１固有値と第２固有値との比である固有値比についての閾値であり、到来波数推定部１０５Ａは、固有値比を算出し、固有値比と第２閾値とに基づいて、受信信号の到来波数を推定する。これにより、受信信号の電力が小さい場合に固有値を用いた到来波数の推定が可能となる。
　通信装置１０Ａは、受信信号の空間平均処理を行う空間平均部５０３３，５０４６をさらに備える。これによりアンテナ１０１の各アンテナ素子における受信信号の相関を低減できる。受信信号の相関を低減することによって、波数の推定精度が向上する。
　通信装置１０，１０Ａでは、行列算出部１０３，１０３Ａは、受信信号をダウンサンプリングして受信信号行列を生成するダウンサンプリング部１０３１を有し、行列算出部１０４，１０４Ａは、抽出された受信信号をダウンサンプリングして受信信号行列を生成するダウンサンプリング部１０４４をさらに有する。これにより、ノイズに対応する特異値が異なる２つの信号を取り出すことができる。
　通信装置１０，１０Ａでは、行列算出部１０４，１０４Ａは、時間領域における信号を周波数領域における信号に変換する周波数領域変換部１０４１と、周波数領域における信号を時間領域における信号に変換する時間領域変換部１０４３と、をさらに有し、周波数領域変換部は、受信信号を周波数領域における受信信号に変換し、抽出部１０４２は、周波数領域における受信信号に基づいて、周波数領域における抽出された受信信号を生成し、時間領域変換部は、周波数領域における抽出された受信信号を、時間領域における抽出された受信信号に変換し、行列算出部１０４，１０４Ａは、時間領域における抽出された受信信号に基づいて受信信号行列の第２行列を算出する。
　通信装置１０，１０Ａでは、到来波数推定部１０５は、第１行列と、第２行列と、第１行列及び第２行列の特異値又は固有値の閾値である第３閾値とに基づいて、受信信号の到来波数を推定してもよい。これにより、到来波数の推定をより正確に行うことが可能となる。
　通信装置１０，１０Ａでは、第１行列における特異値又は固有値の変化量を算出する変化量算出部をさらに備え、到来波数推定部１０５は、第１行列と、第２行列と、変化量とに基づいて受信信号の波数を推定してもよい。これにより、到来波数の推定をより正確に行うことが可能となる。このとき、変化量は特異値又は固有値の比又は差によって表されてもよい。
　通信装置６０は、送信信号を生成する送信信号生成部６０２と、送信信号を送信波として対象物に送信する送信アンテナ６０１と、送信信号と受信信号とを混合して中間周波数を有する中間周波数信号に変換する中間周波数信号変換部６０３と、中間周波数信号に基づいて、対象物までの距離を算出する距離・速度算出部６０４と、到来波数推定部１０５により推定された到来波数に基づいて、送信波が対象物に反射して生じる到来波の到来方向を算出する到来方向算出部６０５と、距離と到来方向とに基づいて対象物の位置を算出する位置算出部６０６と、をさらに備える。
　これにより、到来波数推定部１０５によってより正確に推定された到来波数に基づいて、対象物の位置を推定できるので、通信装置６０のレーダとしての分解能及び精度が向上する。
　通信装置１０Ｂは、到来方向に基づいて、受信波の受信方向又は送信波の送信方向を制御するような制御信号を生成する制御部７０２をさらに備える。これにより、アンテナ１０１の指向性を制御することが可能となり、通信効率が向上する。また、送信アンテナ７０１の指向性を制御することも可能となり、通信効率が向上する。
　なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、条件などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
　１０，１０Ａ，１０Ｂ，６０…通信装置、１０１…アンテナ、１０２…Ａ／Ｄ変換部、１０３，１０３Ａ，１０４，１０４Ａ…行列算出部、１０５、１０５Ａ…到来波数推定部、１０３１，１０４４…ダウンサンプリング部、１０４１…周波数領域変換部、１０４２…抽出部、１０４３…時間領域変換部
 

Claims (16)

  1. 　複数のアンテナと、
    　前記アンテナから受信した受信信号に基づいて、第１受信信号行列の特異値を有する第１行列を算出する第１行列算出部と、
    　前記受信信号から、特定の周波数範囲にある前記受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づいて、第２受信信号行列の特異値を有する第２行列を算出する第２行列算出部と、
    　前記第１行列と前記第２行列とに基づいて、前記受信信号の到来波数を推定する到来波数推定部と、を備える、通信装置。
  2. 　請求項１に記載の通信装置であって、
    　前記第１行列は第１特異値行列であり、
    　前記第２行列は第２特異値行列であり、
    　前記到来波数推定部は、前記第１特異値行列における第１特異値と、前記第１特異値に対応する前記第２特異値行列における第２特異値と、第１閾値とに基づいて、前記受信信号の波数を推定する、通信装置。
  3. 　請求項２に記載の通信装置であって、
    　前記第１閾値は前記第１特異値と前記第２特異値との比である特異値比についての閾値であり、
    　前記到来波数推定部は、前記特異値比を算出し、前記特異値比と前記第１閾値とに基づいて、前記受信信号の到来波数を推定する、通信装置。
  4. 　複数のアンテナと、
    　前記アンテナから受信した受信信号に基づいて、第１受信信号行列の固有値を有する第１行列を算出する第１行列算出部と、
    　前記受信信号から、特定の周波数範囲にある前記受信信号を抽出し、抽出された受信信号に基づいて、第２受信信号行列の固有値を有する第２行列を算出する第２行列算出部と、
    　前記第１行列と前記第２行列とに基づいて、前記受信信号の到来波数を推定する到来波数推定部と、を備える、通信装置。
  5. 　請求項４に記載の通信装置であって、
    　前記第１行列は第１固有値行列であり、
    　前記第２行列は第２固有値行列であり、
    　前記到来波数推定部は、前記第１固有値行列における第１固有値と、前記第１固有値に対応する前記第２固有値行列における第２固有値と、第２閾値とに基づいて、前記受信信号の到来波数を推定する、通信装置。
  6. 　請求項５に記載の通信装置であって、
    　前記第２閾値は前記第１固有値と前記第２固有値との比である固有値比についての閾値であり、
    　前記到来波数推定部は、前記固有値比を算出し、前記固有値比と前記第２閾値とに基づいて、前記受信信号の到来波数を推定する、通信装置。
  7. 　請求項５又は６に記載の通信装置であって、
    　前記受信信号の空間平均処理を行う空間平均部をさらに備える、通信装置。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の通信装置であって、
    　前記第１行列算出部は、前記受信信号をダウンサンプリングして前記第１受信信号行列を生成する第１ダウンサンプリング部を有し、
    　前記第２行列算出部は、前記抽出された受信信号をダウンサンプリングして前記第２受信信号行列を生成する第２ダウンサンプリング部をさらに有する、通信装置。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置であって、
    　前記第２行列算出部は、
    　前記受信信号から、特定の周波数範囲にある前記受信信号を抽出する抽出部と、
    　時間領域における信号を周波数領域における信号に変換する周波数領域変換部と、
    　周波数領域における信号を時間領域における信号に変換する時間領域変換部と、を有し、
    　前記周波数領域変換部は、前記受信信号を周波数領域における受信信号に変換し、
    　前記抽出部は、前記周波数領域における受信信号に基づいて、周波数領域における前記抽出された受信信号を生成し、
    　前記時間領域変換部は、前記周波数領域における前記抽出された受信信号を、時間領域における前記抽出された受信信号に変換し、
    　前記第２行列算出部は、前記時間領域における前記抽出された受信信号に基づいて前記第２受信信号行列の前記第２行列を算出する、通信装置。
  10. 　請求項１から９のいずれか一項に記載の通信装置であって、
    　前記到来波数推定部は、前記第１行列と、前記第２行列と、前記第１行列及び前記第２行列の特異値又は固有値の閾値である第３閾値とに基づいて、前記受信信号の到来波数を推定する、通信装置。
  11. 　請求項１から１０のいずれか一項に記載の通信装置であって、
    　前記第１行列における特異値又は固有値の変化量を算出する変化量算出部をさらに備え、
    　前記到来波数推定部は、前記第１行列と、前記第２行列と、前記変化量とに基づいて前記受信信号の波数を推定する、通信装置。
  12. 　請求項１１に記載の通信装置であって、
    　前記変化量は前記特異値又は前記固有値の差によって表される、通信装置。
  13. 　請求項１１に記載の通信装置であって、
    　前記変化量は前記特異値又は前記固有値の比によって表される、通信装置。
  14. 　請求項１から１３のいずれか一項に記載の通信装置であって、
    　前記アンテナは、送信波が対象物に反射して生じる到来波を前記受信信号として受信する受信アンテナであり、
    　送信信号を生成する送信信号生成部と、
    　前記送信信号を前記送信波として対象物に送信する送信アンテナと、
    　前記送信信号と前記受信信号とを混合して中間周波数を有する中間周波数信号に変換する中間周波数信号変換部と、
    　前記中間周波数信号に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、
    　前記到来波数推定部により推定された前記到来波数に基づいて、前記対象物からの前記到来波の到来方向を算出する到来方向算出部と、
    　前記距離と前記到来方向とに基づいて前記対象物の位置を算出する位置算出部と、をさらに備える、通信装置。
  15. 　請求項１から１４のいずれか一項に記載の通信装置であって、
    　前記アンテナは、送信波が対象物に反射して生じる到来波を前記受信信号として受信する受信アンテナであり、
    　送信信号を生成する送信信号生成部と、
    　前記送信信号を前記送信波として対象物に送信する送信アンテナと、
    　前記到来波数推定部により推定された前記到来波数に基づいて、前記対象物からの前記到来波の到来方向を算出する到来方向算出部と、
    　前記到来方向に基づいて、前記到来波の受信方向又は前記送信波の送信方向を制御するような制御信号を生成する制御部と、をさらに備える、通信装置。
  16. 　通信装置が、
    　複数のアンテナから受信した受信信号に基づいて、第１受信信号行列の特異値又は固有値を有する第１行列を算出することと、
    　前記受信信号に基づいて、特定の周波数範囲にある前記受信信号を抽出し、前記抽出された受信信号に基づく成分を有する第２受信信号行列の特異値又は固有値を有する第２行列を算出することであって、
    　前記受信信号を周波数領域における受信信号に変換し、前記周波数領域における受信信号に基づいて、周波数領域における受信信号を生成することと、
    　前記周波数領域における受信信号に基づいて、周波数領域における前記抽出された受信信号を生成することと、
    　前記周波数領域における前記抽出された受信信号を、時間領域における前記抽出された受信信号に変換することと、
    　前記時間領域における前記抽出された受信信号に基づいて前記第２受信信号行列の前記第２行列を算出することと、を含む、前記第２行列を算出することと、
    　前記第１行列と前記第２行列とに基づいて、前記受信信号の到来波数を推定することと、を含む通信方法。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4428565A1 (en) * 2023-03-09 2024-09-11 Infineon Technologies AG Apparatus, radar system, electronic device and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006153579A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Toshiba Corp 到来波数推定装置および到来波数推定方法
WO2008105748A1 (en) * 2007-02-26 2008-09-04 Temel Engin Tuncer Method and apparatus for the joint detection of the number of signal sources and their direction of arrivals
US20080231505A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Weiqing Zhu Method of Source Number Estimation and Its Application in Method of Direction of Arrival Estimation
JP2014112508A (ja) * 2012-11-01 2014-06-19 Mik Denshi Kohgyo Co Ltd シートスイッチ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4867200B2 (ja) 2004-07-06 2012-02-01 株式会社デンソー レーダ装置
JP2009025195A (ja) 2007-07-20 2009-02-05 Denso Corp 到来波数推定方法、レーダ装置
EP2533069A1 (en) 2011-06-10 2012-12-12 Sony Corporation Signal processing unit and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006153579A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Toshiba Corp 到来波数推定装置および到来波数推定方法
WO2008105748A1 (en) * 2007-02-26 2008-09-04 Temel Engin Tuncer Method and apparatus for the joint detection of the number of signal sources and their direction of arrivals
US20080231505A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Weiqing Zhu Method of Source Number Estimation and Its Application in Method of Direction of Arrival Estimation
JP2014112508A (ja) * 2012-11-01 2014-06-19 Mik Denshi Kohgyo Co Ltd シートスイッチ

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