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JP2011044937A - Radio station identification device, radio station identification method, radio station identification program - Google Patents

Radio station identification device, radio station identification method, radio station identification program Download PDF

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JP2011044937A
JP2011044937A JP2009192194A JP2009192194A JP2011044937A JP 2011044937 A JP2011044937 A JP 2011044937A JP 2009192194 A JP2009192194 A JP 2009192194A JP 2009192194 A JP2009192194 A JP 2009192194A JP 2011044937 A JP2011044937 A JP 2011044937A
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radio
vector waveform
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly and accurately identify a radio station that has transmitted radio signals, on the basis of the received signals. <P>SOLUTION: A radio station identification device includes: a receiver 3 for receiving the radio signals from the radio station, an A/D converter 4 for detecting the receiving frequency of the radio signals received by a receiver 3, a feature vector waveform extraction unit 5 that analyses digital signals so as to extract the fluctuated waveform of the frequency generated at the rise of the digital signals as a feature vector waveform of the radio station, a feature data generating unit 6 for extracting as a candidate vector waveform a known feature vector waveform of the frequency which is approximate at a predetermined rate to the received frequency detected from a database unit 8 in which the known feature vector waveform of the known radio device is stored in advance as the known vector information, and a radio station identification processing unit 7 where the candidate vector waveform and feature vector waveform are compared for similarity calculation and radio station identification on the basis of the similarity. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線局から送信された電波を受信して得られた受信信号に基づき発信元の無線局の同定を行う無線局識別装置に関する。   The present invention relates to a radio station identification device that identifies a source radio station based on a received signal obtained by receiving a radio wave transmitted from a radio station.

電波などの信号を発信する無線局の識別を行う無線局識別装置では、一般に、受信信号から抽出された特徴ベクトル波形を、予めデータベースに登録された教師ベクトル波形(教師データ)と逐次比較することにより、送信元無線局を特定している。
また、無線局識別装置では、一般に、受信信号における発信時の立ち上がり時の周波数変動波形を示す特徴ベクトル波形を用いて無線局の識別を行う。
In a radio station identification device that identifies a radio station that transmits a signal such as a radio wave, generally, a feature vector waveform extracted from a received signal is sequentially compared with a teacher vector waveform (teacher data) registered in a database in advance. Thus, the transmission source radio station is specified.
Further, in the radio station identification device, the radio station is generally identified using a feature vector waveform indicating a frequency fluctuation waveform at the rising time at the time of transmission in the received signal.

ここで、無線局識別装置により実測された特徴ベクトル波形の特色について説明する。
特徴ベクトル波形は、無線局から送信された信号の送信周波数により異なり、送信周波数を変えることにより、実測される波形も変化することが知られている(特徴ベクトル波形の周波数変化)。また、特徴ベクトル波形は年月の経過に伴って変化することが知られている(特徴ベクトル波形の経年変化)。
Here, the feature color of the feature vector waveform actually measured by the wireless station identification device will be described.
It is known that the feature vector waveform differs depending on the transmission frequency of the signal transmitted from the radio station, and that the actually measured waveform is changed by changing the transmission frequency (frequency change of the feature vector waveform). Further, it is known that the feature vector waveform changes with the passage of time (the change over time of the feature vector waveform).

ここで、特徴ベクトル波形の周波数変化について、図4に基づき説明する。
図4では、同一の無線機からの送信信号の送信周波数を変化させた場合に実測される特徴ベクトル波形を示している。ここで、図4の横軸は時間を、縦軸は周波数を示すものとする。
また、図4の[1]、[2]および[3]の波形は、それぞれ、送信周波数(f−4MHz)、送信周波数(f)、送信周波数(f+4MHz)の特徴ベクトル波形を示している。つまり、[1]の波形は[2]よりも4MHz周波数の低い波形を示し、[3]の波形は[2]よりも周波数が4MHz高い波形を示すものとする。
Here, the frequency change of the feature vector waveform will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows a feature vector waveform actually measured when the transmission frequency of transmission signals from the same radio is changed. Here, the horizontal axis in FIG. 4 represents time, and the vertical axis represents frequency.
In addition, the waveforms [1], [2], and [3] in FIG. 4 indicate feature vector waveforms of the transmission frequency (f-4 MHz), the transmission frequency (f), and the transmission frequency (f + 4 MHz), respectively. That is, the waveform of [1] indicates a waveform having a frequency 4 MHz lower than that of [2], and the waveform of [3] indicates a waveform having a frequency 4 MHz higher than that of [2].

また、図4では、[1]〜[3]それぞれの送信周波数で送信された信号を5回ずつ実測した特徴ベクトル波形を示しており、これらの実測結果を重畳して表示している。
これにより、図4では、同一の送信周波数の特徴ベクトル波形同士は、ほぼ同一の波形パターンを描いていることが示されている(このため各送信周波数の特徴ベクトル波形が太線状に示されている)。その一方で、異なる送信周波数の特徴ベクトル波形同士を比較した場合、波形のピークの位置や大きさが異なっており、これは、特徴ベクトル波形は送信周波数により異なることを示している。
In addition, FIG. 4 shows a feature vector waveform obtained by actually measuring the signals transmitted at the transmission frequencies [1] to [3] five times, and these measured results are superimposed and displayed.
As a result, FIG. 4 shows that the feature vector waveforms of the same transmission frequency draw almost the same waveform pattern (for this reason, the feature vector waveforms of the respective transmission frequencies are shown in bold lines). ) On the other hand, when feature vector waveforms of different transmission frequencies are compared, the positions and sizes of the peak of the waveforms are different, which indicates that the feature vector waveforms are different depending on the transmission frequency.

次に、特徴ベクトル波形の経年変化について、図5に基づき説明する。
図5に示す波形は、実測された特徴ベクトル波形(横軸:時間、縦軸:周波数)を示し、それぞれ、初めに測定された特長ベクトル波形([1]初回測定)、初回測定から1年10ヵ月後に測定された特長ベクトル波形([2]1年10ヵ月後測定)、および初回測定から3年後に測定された特長ベクトル波形([3]3年後測定)を示している。
Next, the secular change of the feature vector waveform will be described with reference to FIG.
The waveform shown in FIG. 5 shows an actually measured feature vector waveform (horizontal axis: time, vertical axis: frequency), and the first measured feature vector waveform ([1] initial measurement), one year from the initial measurement, respectively. The feature vector waveform measured after 10 months ([2] measured after 1 year and 10 months) and the feature vector waveform measured after 3 years from the initial measurement ([3] measured after 3 years) are shown.

また、図5では、[1]〜[3]各測定時(測定日)に5回ずつ計測された特徴ベクトル波形を重畳して表示している。
ここで、同一測定日に測定された特徴ベクトル波形同士をそれぞれ比較すると、それぞれほぼ同一のパターンを描いていることが示されている(このため各測定時の特徴ベクトル波形が太線状に示されている)。その一方で、測定日の異なる特徴ベクトル波形同士を比較した場合、波形におけるピークの位置や大きさが異なっており、特徴ベクトル波形は短期間には変化量は小さいが、例えば、1年10ヶ月、3年などの期間を経ることにともない、特定される特長ベクトル波形は変化するということが示されている。
尚、図4および図5は、それぞれ異なる無線機からの信号の測定結果を示したものである。
In FIG. 5, [1] to [3] feature vector waveforms measured five times at each measurement (measurement date) are superimposed and displayed.
Here, when the feature vector waveforms measured on the same measurement day are compared with each other, it is shown that almost the same pattern is drawn (for this reason, the feature vector waveforms at the time of each measurement are shown in bold lines). ing). On the other hand, when comparing feature vector waveforms with different measurement dates, the positions and sizes of the peaks in the waveforms are different, and the amount of change in the feature vector waveform is small in a short period. It is shown that the specified feature vector waveform changes with the passage of a period such as 3 years.
4 and 5 show measurement results of signals from different wireless devices.

上述のように、特徴ベクトル波形と教師ベクトル波形との受信周波数(=無線局の送信周波数)が相互に大きく異なる場合には、無線局識別装置における無線局の識別性能(同定性能)が低下してしまうという不都合があった。
また、各無線局について異なる受信周波数で特徴ベクトル波形を収集し登録しなければならないため、登録作業の手間がかかるといった不都合がある。
As described above, when the reception frequency (= transmission frequency of the radio station) of the feature vector waveform and the teacher vector waveform are greatly different from each other, the identification performance (identification performance) of the radio station in the radio station identification device is degraded. There was an inconvenience.
Moreover, since it is necessary to collect and register the feature vector waveforms at different reception frequencies for each wireless station, there is a disadvantage that it takes time for registration work.

これに対する関連技術として、周波数チャネルごとに無線機(無線局)を識別する無線局同定処理を行い、この無線局同定処理結果を利用して、周波数チャネルごとに無線局数や信号の発射(発信)履歴、送信回数、合計送信時間、周波数チャネル利用率などを調査する電波監視装置が開示されている(特許文献1)。   As a related technology, radio station identification processing for identifying radio units (radio stations) is performed for each frequency channel, and the number of radio stations and signal emission (transmission) are transmitted for each frequency channel using the radio station identification processing results. ) A radio wave monitoring device that investigates history, number of transmissions, total transmission time, frequency channel utilization rate, and the like is disclosed (Patent Document 1).

また、他の関連技術として、受信信号中で検知された周波数の揺らぎを無線機の特徴ベクトルとして抽出し、この特徴ベクトルを既知の無線機における既知特徴ベクトルとして記憶したデータベースを備え、新規に抽出された特長ベクトルを既知特長ベクトルとの類似度に基づいて未知の無線機の機種または固体を同定する無線機同定装置が開示されている(特許文献2)。   In addition, as another related technology, a database that stores the frequency fluctuation detected in the received signal as a feature vector of a radio device and stores this feature vector as a known feature vector in a known radio device is newly extracted. A wireless device identification apparatus is disclosed that identifies an unknown wireless device model or solid based on the similarity of a feature vector with a known feature vector (Patent Document 2).

特開2007−201834号公報JP 2007-201834 A 特開2006−211250号公報JP 2006-211250 A

上記特許文献1に記載の関連技術では、無線機(無線局)の識別処理を行った後に、実測時間および周波数に基づいて、この識別処理結果をスクリーニングすることはできるが、特徴ベクトル波形と教師ベクトル波形との受信周波数(=無線局の送信周波数)が相互に大きく異なる場合に、無線局識別装置における無線局の識別性能(同定性能)が低下するのを抑制することができないという不都合がある。   In the related art described in Patent Document 1, after the identification processing of the radio device (radio station) is performed, the identification processing result can be screened based on the actual measurement time and frequency. When the reception frequency (= transmission frequency of the radio station) with the vector waveform is greatly different from each other, there is an inconvenience that it is not possible to suppress degradation of the radio station identification performance (identification performance) in the radio station identification device. .

また、上記特許文献2に記載の関連技術では、特徴ベクトル波形と予め登録された教師ベクトル波形との測定日時が異なる場合には、上述のように、無線局から送信される信号の特徴ベクトル波形が経年変化してしまうため、無線局の識別性能(同定性能)が低下してしまうという不都合がある。   Further, in the related art described in Patent Document 2, when the measurement date and time of the feature vector waveform and the pre-registered teacher vector waveform are different, as described above, the feature vector waveform of the signal transmitted from the wireless station However, the radio station identification performance (identification performance) is degraded.

更に、登録時点では、特徴ベクトル波形の経年変化度合いは予測困難なため、年月の経過に伴い、例えばデータベースに予め登録された教師ベクトル波形それぞれの有効性に差異が生じてしまい、教師データに基づく基地局識別性能が低下してしまうという不都合があった。   Furthermore, since the degree of aging of the feature vector waveform at the time of registration is difficult to predict, with the passage of time, for example, there is a difference in the effectiveness of each of the teacher vector waveforms registered in advance in the database. There is a disadvantage that the base station identification performance based on it is degraded.

また、教師ベクトル波形が予め登録されたデータベース中では、有効性の高いものと低いものとが混在することとなり、また、教師ベクトル波形の有効性を区別できないため、教師ベクトル波形の有効性を維持するためのメンテナンスが困難になるといった不都合がある。   In addition, in the database in which the teacher vector waveform is registered in advance, high and low effectiveness are mixed, and the effectiveness of the teacher vector waveform cannot be distinguished, so the effectiveness of the teacher vector waveform is maintained. There is an inconvenience that maintenance for doing so becomes difficult.

更に、特徴ベクトル波形の経年変化に応じて教師ベクトル波形の有効性を維持するため新たな教師ベクトル波形や多くの異なる周波数の教師ベクトル波形を登録する場合には、教師ベクトル波形(教師データ)の登録数が増大してしまい、これにより、基地局同定などを実行する場合などに要する処理時間や処理負荷が増大してしまうといった不都合が生じ得る。   Furthermore, when registering a new teacher vector waveform or a teacher vector waveform having many different frequencies in order to maintain the effectiveness of the teacher vector waveform according to the aging of the feature vector waveform, the teacher vector waveform (teacher data) This increases the number of registrations, which may cause inconveniences such as an increase in processing time and processing load required when performing base station identification or the like.

[発明の目的]
本発明は、上記関連技術の有する不都合および上記他の不都合を改善し、受信信号に基づき発信元の無線局を迅速且つ確実に識別する無線機識別装置、無線機識別方法、および無線機識別プログラムを提供することを、その目的とする。
[Object of invention]
The present invention improves the inconveniences of the related technology and the other inconveniences, and quickly and reliably identifies a radio station of a transmission source based on a received signal, a radio apparatus identification method, and a radio apparatus identification program The purpose is to provide

上記目的を達成するために、本発明に係る無線局識別装置は、無線局からの無線信号を受信する受信部と、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定する識別処理部とを備えた無線局識別装置において、前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出すると共に当該無線信号をデジタル信号に変換する受信周波数検出部と、前記デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出する特徴ベクトル波形抽出部と、既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部と、前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を前記データベース部から候補ベクトル波形として抽出する候補ベクトル抽出部とを備え、前記識別処理部が、前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定する処理を行う無線局同定処理手段を有する構成をとっている。   In order to achieve the above object, a radio station identification apparatus according to the present invention includes a receiving unit that receives a radio signal from a radio station, and the radio signal that is transmitted based on a feature vector waveform included in the radio signal. In a radio station identification device comprising an identification processing unit for identifying a radio station, a reception frequency detection unit that detects a reception frequency of the radio signal when the reception unit receives the radio station and converts the radio signal into a digital signal; A feature vector waveform extraction unit that analyzes the digital signal and extracts a frequency variation waveform generated at the rising edge of the digital signal as a feature vector waveform of the wireless station; and a known feature vector waveform of a known radio A database unit pre-stored as vector information, and existing frequencies that approximate the detected reception frequency at a predetermined ratio. A candidate vector extraction unit that extracts a feature vector waveform as a candidate vector waveform from the database unit, and the identification processing unit compares the candidate vector waveform with the feature vector waveform to calculate a similarity and the similarity The radio station identification processing means for performing the process of identifying the radio station based on the degree is employed.

また、本発明にかかる無線局識別方法は、無線局からの無線信号を受信し、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定する無線局識別方法において、前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出し、前記デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出し、既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部から前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出し、前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定することを特徴としている。   A radio station identification method according to the present invention is a radio station identification method for receiving a radio signal from a radio station and identifying the radio station that has transmitted the radio signal based on a feature vector waveform included in the radio signal. , Detecting the reception frequency of the radio signal when received by the receiver, analyzing the digital signal, and extracting a fluctuation waveform of the frequency generated at the rising edge of the digital signal as a feature vector waveform of the radio station As a candidate vector waveform, a known feature vector waveform having a frequency approximating a predetermined ratio preset to the detected reception frequency from a database unit that stores a known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information in advance. Extracting, calculating the similarity by comparing the candidate vector waveform and the feature vector waveform, and the similarity It is characterized by identifying the radio station based.

又、本発明にかかるジョブ実行管理プログラムは、無線局からの無線信号を受信し、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定するための無線局識別プログラムであって、前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出する受信周波数検出機能と、前記デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出する特徴ベクトル波形抽出機能と、既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部から前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出する候補ベクトル抽出機能と、前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定する無線局同定処理機能とを予め設定されたコンピュータに実行させることを特徴としている。   A job execution management program according to the present invention is a radio station for receiving a radio signal from a radio station and identifying the radio station that has transmitted the radio signal based on a feature vector waveform included in the radio signal. A reception frequency detection function for detecting a reception frequency of the radio signal when the reception unit receives the signal, and a frequency fluctuation waveform generated at the time of rising of the digital signal by analyzing the digital signal A feature vector waveform extracting function for extracting as a feature vector waveform of a radio station, and a predetermined preset frequency at the detected reception frequency from a database unit that stores a known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information in advance. Candidate vector extraction that extracts a known feature vector waveform with a frequency approximated by a ratio as a candidate vector waveform And a wireless station identification processing function for comparing the candidate vector waveform and the feature vector waveform to calculate the similarity and identifying the wireless station based on the similarity. It is characterized by.

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、受信した信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出する手段と、受信した無線信号の受信周波数に一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出する手段とを備え、候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出し無線局を同定する処理を行う構成としたことにより受信信号に基づき発信元の無線局を迅速且つ確実に識別する無線局識別装置、無線局識別方法、および無線局識別プログラムを提供することができる。   Since the present invention is configured and functions as described above, according to this, the means for extracting the fluctuation waveform of the frequency generated at the rising edge of the received signal as the feature vector waveform of the radio station, and reception of the received radio signal Means for extracting, as a candidate vector waveform, a known feature vector waveform having a frequency that approximates the frequency at a certain ratio, and comparing the candidate vector waveform with the feature vector waveform to calculate a similarity to identify a radio station With this configuration, it is possible to provide a radio station identification device, a radio station identification method, and a radio station identification program that quickly and reliably identify a source radio station based on a received signal.

本発明による無線局識別装置における一実施形態を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment in the radio station identification device by this invention. 図1に開示した無線局識別装置における実行順序予測手段の動作処理ステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement process step of the execution order prediction means in the radio station identification apparatus disclosed in FIG. 図1に開示した無線局識別装置における特徴ベクトル波形の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the feature vector waveform in the radio station identification apparatus disclosed in FIG. 図1に開示した無線局識別装置の関連技術における特徴ベクトル波形の周波数変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the frequency change of the feature vector waveform in the related technology of the radio station identification apparatus disclosed in FIG. 図1に開示した無線局識別装置の関連技術における特徴ベクトル波形の経年変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the secular change of the feature vector waveform in the related technology of the radio station identification apparatus disclosed in FIG.

[実施形態]
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容を説明する。
[Embodiment]
Next, the basic configuration content of the embodiment of the present invention will be described.

次に、本発明の実施例の構成について図面を参照して詳細に説明する。
図1を参照すると、本実施形態である無線局識別装置1は、アンテナ2(受信部)を介して受信した信号(受信信号)を中間周波数信号に変換する受信機3(受信周波数検出部)と、この受信機3から送り込まれた中間周波数信号をデジタル複素包絡信号に変換するA/D変換器4(受信周波数検出部)と、A/D変換器4から送り込まれたデジタル複素包絡信号に含まれる信号の立ち上がりを検出し、特徴ベクトル波形を抽出する特徴ベクトル波形抽出部5を備えている。
また、無線局識別装置1は、特徴ベクトル波形を受け取った場合に、アンテナ2が受信した信号の受信時における周波数を示す受信周波数を受信機3から受取ると共に、時刻測定部9から信号受信時の測定時刻(年月日時分秒)を受け取り、これら情報を組み合わせて特徴データを生成する特徴データ生成部6を有する。
Next, the configuration of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, a radio station identification device 1 according to this embodiment includes a receiver 3 (reception frequency detection unit) that converts a signal (reception signal) received via an antenna 2 (reception unit) into an intermediate frequency signal. An A / D converter 4 (reception frequency detector) that converts the intermediate frequency signal sent from the receiver 3 into a digital complex envelope signal, and a digital complex envelope signal sent from the A / D converter 4 A feature vector waveform extraction unit 5 is provided for detecting the rise of the contained signal and extracting the feature vector waveform.
In addition, when receiving the feature vector waveform, the radio station identification device 1 receives a reception frequency indicating a frequency at the time of reception of the signal received by the antenna 2 from the receiver 3 and receives a signal from the time measurement unit 9 at the time of signal reception. It has a feature data generation unit 6 that receives measurement time (year / month / day / hour / minute / second) and generates feature data by combining these information.

更に、無線局識別装置1は、特徴データ生成部6に接続され、生成された特徴データに基づき教師データを参照することにより無線局の同定処理を行う無線局同定処理部7(識別処理部)と、無線局同定処理部7に対して教師データの提供を行うデータベース部8と、受信機3における信号受信を監視すると共に特徴データ生成部6に対して受信信号の受信時刻を通知する時刻測定部9と、特徴データに基づき生成した教師データをデータベース8に対して格納する教師データ生成部10を備えた構成となっている。   Further, the radio station identification device 1 is connected to the feature data generation unit 6 and performs radio station identification processing 7 (identification processing unit) that performs radio station identification processing by referring to teacher data based on the generated feature data. And a database unit 8 for providing teacher data to the radio station identification processing unit 7 and a time measurement for monitoring the signal reception at the receiver 3 and notifying the reception time of the received signal to the feature data generation unit 6 And a teacher data generation unit 10 for storing the teacher data generated based on the feature data in the database 8.

以下、これを詳説する。
アンテナ2は、無線局から送信された、予め設定された特定の周波数の信号(受信信号)を取得する信号受信機能を有する。
受信機3は、アンテナ2により取得された受信信号の受信周波数を検出する共に、当該受信信号の受信周波数を示す中間周波数信号へと変換する受信信号変換機能と、この変換により生成された中間周波数信号(受信周波数)をA/D変換器4および特徴データ生成部6に対して送信する中間周波数信号送信機能を備えている。
This will be described in detail below.
The antenna 2 has a signal reception function for acquiring a signal (reception signal) having a preset specific frequency transmitted from the radio station.
The receiver 3 detects a reception frequency of the reception signal acquired by the antenna 2 and converts the received signal into an intermediate frequency signal indicating the reception frequency of the reception signal, and an intermediate frequency generated by the conversion An intermediate frequency signal transmission function for transmitting a signal (reception frequency) to the A / D converter 4 and the feature data generation unit 6 is provided.

A/D変換器4は、受信機3から送り込まれた中間周波数信号を、デジタル信号であるデジタル複素包絡信号に変換すると共に、このデジタル複素包絡信号を特徴ベクトル波形抽出部5に送信するデジタル変換送信機能を有する。
特徴ベクトル波形抽出部5(特徴ベクトル波形抽出部)は、A/D変換器4送り込まれたデジタル複素包絡信号を解析すると共に、このデジタル複素包絡信号の立ち上がり時、つまり、OFF状態からON状態に切替えられるタイミングにおける信号の周波数の変動波形(特徴ベクトル波形)を抽出し、この特徴ベクトル波形を特徴データ生成部6に対して送信する(特徴ベクトル波形抽出機能)。
The A / D converter 4 converts the intermediate frequency signal sent from the receiver 3 into a digital complex envelope signal that is a digital signal, and transmits the digital complex envelope signal to the feature vector waveform extraction unit 5. Has a transmission function.
The feature vector waveform extraction unit 5 (feature vector waveform extraction unit) analyzes the digital complex envelope signal fed into the A / D converter 4 and changes from the OFF state to the ON state when the digital complex envelope signal rises. A fluctuation waveform (feature vector waveform) of the frequency of the signal at the switching timing is extracted, and this feature vector waveform is transmitted to the feature data generation unit 6 (feature vector waveform extraction function).

特徴データ生成部6は、特徴ベクトル波形を受け取った場合に、受信機3から送り込まれた中間周波数信号に示される、特徴ベクトル波形の受信周波数と、時刻測定部9から送り込まれた測定時刻(年月日時分秒)を組み合わせた特徴データを生成する。
ここで、上記特徴データは、受信周波数、測定時刻、および特徴ベクトル波形を含む信号データを示すものとする。
これにより、特徴データには、特徴ベクトル波形を含む受信信号が受信機3(アンテナ2)により受信されたときの受信周波数、および受信時刻が含まれる。
このため、無線局同定処理部7は、この特徴データを受信した場合に、受信周波数及び測定時刻をキーとして、データベース部8に記憶されたデータのおける識別対象(範囲)を限定することができる。
また、これにより、無線局の識別精度を向上させることができ、更には、識別処理を迅速化することができる。
When the feature data generation unit 6 receives the feature vector waveform, the feature data generation unit 6 receives the reception frequency of the feature vector waveform indicated by the intermediate frequency signal sent from the receiver 3 and the measurement time (year) sent from the time measurement unit 9. Generates feature data that combines the month, date, hour, minute, and second).
Here, the feature data represents signal data including a reception frequency, a measurement time, and a feature vector waveform.
Thereby, the feature data includes the reception frequency and the reception time when the reception signal including the feature vector waveform is received by the receiver 3 (antenna 2).
Therefore, when receiving the feature data, the radio station identification processing unit 7 can limit identification targets (ranges) in the data stored in the database unit 8 using the reception frequency and the measurement time as keys. .
In addition, this makes it possible to improve the identification accuracy of the radio station and further speed up the identification process.

更に、特徴データ生成部6は、生成した特徴データを無線局同定処理部7および教師データ生成部10それぞれに対して送信する特徴データ送信機能を備えている。   Further, the feature data generation unit 6 has a feature data transmission function for transmitting the generated feature data to each of the radio station identification processing unit 7 and the teacher data generation unit 10.

無線局同定処理部7(候補ベクトル抽出部)は、特徴データ生成部6から特徴データを受け取ると、この特徴データに含まれる受信周波数と測定時刻とを、データベース部8に送信し、データベース部8から対象教師データ(候補ベクトル波形)を受け取る。
そして特徴データと対象教師データの波形類似度から無線局を同定し、同定結果を出力する。
When receiving the feature data from the feature data generation unit 6, the radio station identification processing unit 7 (candidate vector extraction unit) transmits the reception frequency and the measurement time included in the feature data to the database unit 8. To receive the target teacher data (candidate vector waveform).
Then, the wireless station is identified from the waveform similarity between the feature data and the target teacher data, and the identification result is output.

データベース部8は、教師データ生成部10から受け取った教師データ(図3:教師データ=有効周波数範囲+有効時刻範囲+受信周波数履歴(最新N件)+教師ベクトル波形+特徴ベクトル波形履歴(最新N件))を保存する教師データ保存機能を有している。
また、データベース部8は、無線局同定処理部7から特徴データの受信周波数と測定時刻とを受け取り、データベース部8内に保存されている教師データのうち、有効周波数範囲と有効時刻範囲に適合しているか否かを判定する教師データ判定機能を有する。
更に、データベース部8は、有効周波数範囲および有効時刻範囲に適合した教師データ(以下対象教師データという)のみを無線局同定処理部7に送信する対象教師データ送信機能を備えている。
The database unit 8 receives the teacher data received from the teacher data generation unit 10 (FIG. 3: teacher data = effective frequency range + effective time range + reception frequency history (latest N cases) + teacher vector waveform + feature vector waveform history (latest N A teacher data storage function for storing
The database unit 8 receives the reception frequency and measurement time of the feature data from the radio station identification processing unit 7, and conforms to the effective frequency range and the effective time range among the teacher data stored in the database unit 8. A teacher data determination function for determining whether or not
Furthermore, the database unit 8 has a target teacher data transmission function for transmitting only teacher data (hereinafter referred to as target teacher data) suitable for the effective frequency range and the effective time range to the radio station identification processing unit 7.

教師データ生成部10は、特徴データ生成部6から特徴データを受け取り格納する特徴データ蓄積手段61を備え、外部(例えば、無線局識別装置のオペレータである測定者)から登録指示を受けた場合などに、予め蓄積された特徴データを加工することにより教師データ(図3)を生成する教師データ加工生成手段62と、無線局同定処理部7から同定結果を受け取った場合に、この同定結果が示す教師データをデータベース部8から取得し、この教師データを更新する教師データ更新手段63と、生成あるいは更新された教師データをデータベース部8に格納する教師データ格納登録手段64を備えている。   The teacher data generation unit 10 includes feature data storage means 61 that receives and stores feature data from the feature data generation unit 6 and receives a registration instruction from the outside (for example, a measurer who is an operator of the radio station identification device). In addition, when the identification result is received from the teacher data processing and generating means 62 for generating the teacher data (FIG. 3) by processing the pre-stored feature data and the wireless station identification processing unit 7, this identification result indicates Teacher data update means 63 for acquiring teacher data from the database unit 8 and updating the teacher data, and teacher data storage registration means 64 for storing the generated or updated teacher data in the database unit 8 are provided.

次に、教師データ生成部10(教師データ加工生成手段62)が、予め保存(蓄積)された特徴データの内容に基づき、教師データを生成する機能(教師データ生成機能)について説明する。   Next, a function (teacher data generation function) in which the teacher data generation unit 10 (teacher data processing generation means 62) generates teacher data based on the contents of feature data stored (accumulated) in advance will be described.

教師データ生成部10の教師データ加工生成手段62は、蓄積された特徴データの特徴ベクトル波形同士を平均化する処理(波形平均化処理)を行うことにより、教師ベクトル波形を生成する。特徴ベクトル波形同士を平均化することにより、教師データにおけるS/N比を改善することができる。   The teacher data processing and generating means 62 of the teacher data generating unit 10 generates a teacher vector waveform by performing a process (waveform averaging process) for averaging feature vector waveforms of accumulated feature data. By averaging the feature vector waveforms, the S / N ratio in the teacher data can be improved.

また、教師データ加工生成手段62は、特徴データ生成部6から通知された特徴ベクトル波形のうち最新のN件分(Nは予め取得された件数)の特徴ベクトル波形(1〜N)を、特徴ベクトル波形履歴(情報)として保存(記憶)する波形履歴記憶機能と、特徴データ生成部6から通知された特徴データに含まれる、最新のN件分(Nは予め取得された件数)の受信周波数を受信周波数履歴(情報)として保存(記憶)する周波数履歴記憶機能とを備えている(図3)。   Further, the teacher data processing generation unit 62 generates the feature vector waveforms (1 to N) for the latest N items (N is the number of items acquired in advance) among the feature vector waveforms notified from the feature data generation unit 6. Waveform history storage function for storing (storing) as vector waveform history (information), and the latest N received frequencies (N is the number acquired in advance) included in the feature data notified from the feature data generating unit 6 Is stored as a received frequency history (information) (refer to FIG. 3).

更に、教師データ加工生成手段62は、この特徴ベクトル波形履歴情報の受信周波数(受信周波数履歴)に基づいて、受信周波数の正規分布を求め、分布確率が一定の値より小さくなる周波数範囲を除外した周波数範囲を、有効周波数範囲(図3)として設定する(有効周波数範囲設定機能)。
また、教師データ加工生成手段62は、上記保存された特徴データの測定時刻のうち最新の測定時刻を中心に過去と将来の一定期間(例えば最新測定時刻以前6ヶ月、および最新測定時刻以降6ヶ月)を有効時刻範囲(図3)として設定するものとする(有効時刻範囲設定機能)。
Further, the teacher data processing and generation means 62 obtains a normal distribution of the reception frequency based on the reception frequency (reception frequency history) of the feature vector waveform history information, and excludes a frequency range in which the distribution probability is smaller than a certain value. The frequency range is set as an effective frequency range (FIG. 3) (effective frequency range setting function).
In addition, the teacher data processing and generation means 62 has a past and future fixed period (for example, 6 months before the latest measurement time and 6 months after the latest measurement time) around the latest measurement time among the measurement times of the stored feature data. ) Is set as the effective time range (FIG. 3) (effective time range setting function).

次に、教師データ生成部10の教師データ更新手段63が、無線局同定処理部7による無線局の同定結果に基き、データベース部8に記憶された教師データを更新する機能(教師データ更新機能)について説明する。   Next, a function in which the teacher data update unit 63 of the teacher data generation unit 10 updates the teacher data stored in the database unit 8 based on the identification result of the radio station by the radio station identification processing unit 7 (teacher data update function) Will be described.

まず、教師データ更新手段63は、測定した特徴データの特徴ベクトル波形および受信周波数を、教師データに対応して設定された特徴ベクトル波形履歴と受信周波数履歴に対してそれぞれ追加する。
次に、教師データ更新手段63は、特徴ベクトル波形同士の平均を新たに求め直し、教師ベクトル波形(情報)を更新すると共に、受信周波数の正規分布を新たに求め直し、有効周波数範囲を更新する(有効周波数範囲の更新設定)。
また、教師データ更新手段63は、特徴データの測定時刻が最新の場合、この測定時刻を中心とした過去一定期間、および測定時刻以降の一定期間を新たな時刻範囲として、有効時刻範囲を更新設定する。
First, the teacher data updating unit 63 adds the feature vector waveform and the reception frequency of the measured feature data to the feature vector waveform history and the reception frequency history set in correspondence with the teacher data.
Next, the teacher data updating unit 63 newly calculates the average of the feature vector waveforms, updates the teacher vector waveform (information), newly calculates the normal distribution of the reception frequency, and updates the effective frequency range. (Effective frequency range update setting).
In addition, when the measurement time of the feature data is the latest, the teacher data update unit 63 updates and sets the effective time range with the past fixed period centered on the measurement time and the fixed period after the measurement time as a new time range. To do.

これにより、特徴ベクトルの有効周波数範囲、および有効時刻範囲を教師データとして自動的に設定することができる。このため、多くの受信周波数で特徴ベクトル波形を測定する必要がなくなり、教師データの登録作業に係る、測定者の負荷を軽減することができる。   Thereby, the effective frequency range and effective time range of the feature vector can be automatically set as teacher data. For this reason, it is not necessary to measure the feature vector waveform at many reception frequencies, and it is possible to reduce the load on the measurer related to the teacher data registration work.

また、教師データ中に有効時刻範囲を設定することにより、有効期限の過ぎた教師データをデータベース部8における一般的な動作処理により容易に区分することでき、このため、データベース部に登録されたデータのメンテナンス性を大幅に向上させることができる。   In addition, by setting an effective time range in the teacher data, it is possible to easily classify the teacher data whose expiration date has passed by a general operation process in the database unit 8, and for this reason, the data registered in the database unit The maintainability can be greatly improved.

上記有効周波数範囲の更新設定では、正規分布の代わりに受信周波数履歴の受信周波数のうち最小値と最大値から一定の周波数幅を拡大した値として自動設定してもよい。また、有効周波数範囲、有効時刻範囲ともに、例えば、測定者が所望の値を直接入力することにより設定してもよい。   In the update setting of the effective frequency range, instead of the normal distribution, it may be automatically set as a value obtained by expanding a certain frequency width from the minimum value and the maximum value among the reception frequencies of the reception frequency history. Further, both the effective frequency range and the effective time range may be set by, for example, the operator directly inputting desired values.

更に、有効時刻範囲の期限が過ぎた教師データは、データベース部8における一般的な機能を利用して、測定者が容易に削除したり別ディレクトリに移動したりできるため、データベース部8には、有効時刻範囲が有効である教師データ群が常時保持された状態とすることができる。   Furthermore, teacher data whose valid time range has expired can be easily deleted or moved to another directory by using a general function in the database unit 8. A teacher data group in which the valid time range is valid can be kept at all times.

尚、特徴ベクトル波形抽出の手法の関連技術としては、FFT処理を利用した技術(特開平09−211039)や、FM検波処理を利用した技術(例えば、特開2006−211250)などが開示されている。   As related techniques of the feature vector waveform extraction technique, a technique using FFT processing (Japanese Patent Laid-Open No. 09-211039), a technique using FM detection processing (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-211250), and the like are disclosed. Yes.

また、波形類似度の算出を行うための関連技術としては、ユークリッド距離や相関係数を利用した手法が広く知られている。
本実施形態では、これらの手法を利用することにより、教師データ作成時に、教師データに無線局名称、コメントを付加する設定としてもよい。これにより、教師データの作成、更新が行われた後に、測定者が、教師データの生成された経緯を、調べることが可能となる。
Further, as a related technique for calculating the waveform similarity, a technique using the Euclidean distance and the correlation coefficient is widely known.
In the present embodiment, by using these methods, it is possible to set to add a radio station name and a comment to the teacher data when the teacher data is created. As a result, after the teacher data is created and updated, the measurer can check the background of the generation of the teacher data.

[実施形態の動作説明]
次に、本実施形態の動作について、その概略を説明する。
まず、受信機3が、無線局からの無線信号を受信し、A/D変換器4が、受信機3が受信したときの無線信号の受信周波数を検出し(受信周波数検出工程)、特徴ベクトル波形抽出部5が、デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数変動を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出し(特徴ベクトル波形抽出工程)、無線局同定処理部7が、既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部8から検出された受信周波数に一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出すると共に(候補ベクトル抽出工程)、候補ベクトル波形と特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出し、この類似度に基づき無線局を同定する(無線局同定処理工程)。
[Description of Operation of Embodiment]
Next, an outline of the operation of this embodiment will be described.
First, the receiver 3 receives a radio signal from a radio station, and the A / D converter 4 detects the reception frequency of the radio signal when the receiver 3 receives (reception frequency detection step), and a feature vector The waveform extraction unit 5 analyzes the digital signal and extracts the frequency variation generated at the rising edge of the digital signal as a feature vector waveform of the radio station (feature vector waveform extraction step), and the radio station identification processing unit 7 is known. A known feature vector waveform having a frequency approximating at a certain rate to the reception frequency detected from the database unit 8 that stores the known feature vector waveform of the wireless device in advance as known feature vector information is extracted as a candidate vector waveform (candidate vector Extraction step), comparing the candidate vector waveform with the feature vector waveform to calculate the similarity, and identifying the radio station based on the similarity (wireless Identification process).

また、本実施形態の他の動作例として、受信機3が、無線局からの無線信号を受信し、A/D変換器4が、受信機3が受信したときの無線信号の受信周波数を検出し(受信周波数検出工程)、時刻測定部9が、受信機3が受信したときの前記無線信号の受信時刻を測定し、特徴ベクトル波形抽出部5が、デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数変動を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出し(特徴ベクトル波形抽出工程)、無線局同定処理部7が、既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部8から検出された受信周波数に一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を抽出する(候補ベクトル抽出工程)。
次いで、無線局同定処理部7は、抽出された既知特徴ベクトル波形から前記測定時刻の前後一定期間内に受信時刻が含まれる前記既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出し(受信時刻候補抽出工程)、候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定する(無線局同定処理工程)設定としてもよい。
As another operation example of the present embodiment, the receiver 3 receives a radio signal from a radio station, and the A / D converter 4 detects the reception frequency of the radio signal when the receiver 3 receives the signal. (Reception frequency detection step), the time measurement unit 9 measures the reception time of the radio signal when the receiver 3 receives the signal, and the feature vector waveform extraction unit 5 analyzes the digital signal to analyze the digital signal. The frequency fluctuation generated at the time of rising is extracted as a feature vector waveform of the radio station (feature vector waveform extraction step), and the radio station identification processing unit 7 stores in advance the known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information. Then, a known feature vector waveform having a frequency approximating the received frequency detected from the database unit 8 at a certain rate is extracted (candidate vector extracting step).
Next, the radio station identification processing unit 7 extracts the known feature vector waveform including the reception time within a certain period before and after the measurement time from the extracted known feature vector waveform as a candidate vector waveform (reception time candidate extraction step). ), The candidate vector waveform and the feature vector waveform may be compared to calculate the similarity, and the wireless station may be identified based on the similarity (radio station identification processing step).

ここで、上記受信周波数検出工程、特徴ベクトル波形抽出工程、候補ベクトル抽出工程、受信時刻候補抽出工程、および無線局同定処理工程については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。   Here, the reception frequency detection step, the feature vector waveform extraction step, the candidate vector extraction step, the reception time candidate extraction step, and the radio station identification processing step are configured to be programmed and executed by a computer. May be.

次に、無線局識別装置1の動作について、図2のフローチャートに基づいて説明する。   Next, the operation of the wireless station identification device 1 will be described based on the flowchart of FIG.

まず、特徴ベクトル波形抽出部5は、A/D変換器4で変換生成されたデジタル複素包絡信号から信号立ち上がりを、周波数変動波形として検出する(ステップS101)。
ここで、特徴ベクトル波形抽出部5は、周波数変動波形を検出した場合に、この周波数変動波形を特徴ベクトル波形として抽出し特徴データ生成部6に送信する(ステップS102:特徴ベクトル波形抽出機能)。
First, the feature vector waveform extraction unit 5 detects a signal rise as a frequency fluctuation waveform from the digital complex envelope signal converted and generated by the A / D converter 4 (step S101).
Here, when the frequency variation waveform is detected, the feature vector waveform extraction unit 5 extracts the frequency variation waveform as a feature vector waveform and transmits it to the feature data generation unit 6 (step S102: feature vector waveform extraction function).

特徴データ生成部6は、受信機3から受信周波数(中間周波数)を受け取ると共に、時刻測定部9から測定時刻を受け取る。ここで、特徴データ生成部6は、これら(受信周波数および測定時刻)を特徴ベクトル波形に追加して特徴データを生成すると共に、この特徴データを無線局同定処理部7および教師データ生成部10に対して送信する(ステップS103:特徴データ生成送信機能)。   The feature data generation unit 6 receives a reception frequency (intermediate frequency) from the receiver 3 and also receives a measurement time from the time measurement unit 9. Here, the feature data generation unit 6 adds these (reception frequency and measurement time) to the feature vector waveform to generate feature data, and also sends this feature data to the radio station identification processing unit 7 and the teacher data generation unit 10. (Step S103: feature data generation / transmission function).

ここで、教師データ生成部10は、特徴データ生成部6から特徴データが通知された場合に、この特徴データをデータベース部8に登録するか否かの判定を行う(ステップS104)。
尚、本実施形態では、無線局識別装置1のオペレータが、通知された特徴データに応じて、教師データ生成部10に対して教師データの登録指示を行うものとする。
教師データ生成部10は、教師データを登録する場合、予め保持している特徴データを加工することにより教師データを更新し、更新を行った教師データをデータベース部8に対して送信する(ステップS105)。
Here, when the feature data is notified from the feature data generation unit 6, the teacher data generation unit 10 determines whether or not to register the feature data in the database unit 8 (step S104).
In the present embodiment, it is assumed that the operator of the wireless station identification device 1 instructs the teacher data generation unit 10 to register teacher data in accordance with the notified feature data.
When registering the teacher data, the teacher data generation unit 10 updates the teacher data by processing the feature data held in advance, and transmits the updated teacher data to the database unit 8 (step S105). ).

一方、無線局同定処理部7は、特徴データ生成部6から送り込まれた特徴データに含まれる受信周波数と測定時刻をデータベース部8に送信する。ここで、データベース部8がこの受信周波数および測定時刻に基づいて、教師データの中から予め設定された有効受信周波数範囲、および有効測定時刻範囲に含まれる対象教師データを選出し、無線局同定処理部7は、これを受け取る(ステップS106:対象教師データを選択)。
ここで、無線局同定処理部7は、この対象教師データと上記特徴ベクトル波形との類似度を比較照合することにより無線局を同定し、この同定結果を出力する(ステップS107:無線局同定)。このとき、無線局同定処理部7は、教師データ生成部10に対して上記同定結果を通知する。
On the other hand, the radio station identification processing unit 7 transmits the reception frequency and measurement time included in the feature data sent from the feature data generation unit 6 to the database unit 8. Here, the database unit 8 selects a preset effective reception frequency range and target teacher data included in the effective measurement time range from the teacher data based on the reception frequency and measurement time, and performs radio station identification processing. The unit 7 receives this (Step S106: Selects target teacher data).
Here, the radio station identification processing unit 7 identifies the radio station by comparing and collating the similarity between the target teacher data and the feature vector waveform, and outputs the identification result (step S107: radio station identification). . At this time, the radio station identification processing unit 7 notifies the teacher data generation unit 10 of the identification result.

尚、上記対象教師データは、データベース部8に格納された教師データのうち、上記ステップS3でデータベース部8に送信された受信周波数と測定時刻とがそれぞれ、予め設定された有効周波数範囲と有効時刻範囲に適合する教師データを示すものとする。   The target teacher data includes the effective frequency range and effective time set in advance in the reception frequency and measurement time transmitted to the database unit 8 in step S3 among the teacher data stored in the database unit 8, respectively. Teacher data that fits the range shall be indicated.

次に、教師データ生成部10は、無線局同定処理部7から通知された同定結果情報(無線局に係る情報)に基づき、データベース部8の教師データを更新するか否かの判定を行う(ステップS108)。
尚、本実施形態では、無線局識別装置1のオペレータが、生成された同定結果に応じて、教師データ生成部10に対して教師データの更新指示、または登録指示を行うものとする。
Next, the teacher data generation unit 10 determines whether or not to update the teacher data in the database unit 8 based on the identification result information (information on the radio station) notified from the radio station identification processing unit 7 ( Step S108).
In the present embodiment, it is assumed that the operator of the wireless station identification device 1 instructs the teacher data generation unit 10 to update or register teacher data according to the generated identification result.

無線局の同定結果に基きデータベース部8に記憶された教師データを更新する場合(YES:ステップS108)、教師データ生成部10は、特徴データの同定結果に基き、この同定結果である信号(波形)に一定の割合で近似する教師データをデータベース部8から取得すると共に、この教師データを、特徴データ生成部6から送り込まれた特徴データ(ステップS2)と平均化されるように更新し、更新した教師データをデータベース部8に送信し、格納する(ステップS109)。
次いで、無線局同定処理部7は、特徴データ生成部6から送り込まれた特徴データの有無に基づき測定終了か以下の判定を行う(ステップS110)。
When the teacher data stored in the database unit 8 is updated based on the identification result of the wireless station (YES: step S108), the teacher data generation unit 10 generates a signal (waveform) that is the identification result based on the identification result of the feature data. ) Is updated from the database unit 8 so as to be averaged with the feature data (step S2) sent from the feature data generation unit 6, and updated. The teacher data thus transmitted is transmitted to the database unit 8 and stored (step S109).
Next, the radio station identification processing unit 7 determines whether the measurement is completed based on the presence or absence of feature data sent from the feature data generation unit 6 (step S110).

以上のように、本実施形態では、識別対象の無線局を、予め登録された教師データのうち対象教師データのみに絞り込むことで、送信周波数が大きく異なる無線局や、特徴ベクトル波形が経年変化してしまった無線局を正解無線局として誤判定してしまうのを抑制し、これにより、無線局識別の正解率を有効に向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, by limiting the radio stations to be identified to only the target teacher data among the pre-registered teacher data, radio stations with greatly different transmission frequencies and feature vector waveforms change over time. It is possible to suppress erroneous determination of a radio station that has been determined as a correct radio station, thereby effectively improving the accuracy rate of radio station identification.

また、識別対象を対象教師データのみに絞り込む設定としたことにより、類似度を照合するための処理時間が短縮され、更には、照合処理にかかる負荷を軽減することができることから、無線局同定処理に安価なコンピュータを利用することができ、これにより、安価な無線局識別装置を実現できる。   In addition, by setting the identification target to be limited to only the target teacher data, the processing time for collating the similarity is shortened, and further, the load on the collation process can be reduced, so that the radio station identification process An inexpensive computer can be used, thereby realizing an inexpensive radio station identification device.

本発明は、不正無線局などから送信される電波を自動監視するための電波監視装置等に有効に適用することができる。   The present invention can be effectively applied to a radio wave monitoring apparatus or the like for automatically monitoring radio waves transmitted from unauthorized wireless stations or the like.

1 無線局識別装置
2 アンテナ
3 受信機
4 A/D変換器
5 特徴ベクトル波形抽出部
6 特徴データ生成部
7 無線局同定処理部
8 データベース部
9 時刻測定部
10 教師データ生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio station identification apparatus 2 Antenna 3 Receiver 4 A / D converter 5 Feature vector waveform extraction part 6 Feature data generation part 7 Radio station identification processing part 8 Database part 9 Time measurement part 10 Teacher data generation part

Claims (10)

無線局からの無線信号を受信する受信部と、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定する識別処理部とを備えた無線局識別装置において、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出する受信周波数検出部と、
前記無線信号を解析して当該無線信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出する特徴ベクトル波形抽出部と、
既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部と、
前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を前記データベース部から候補ベクトル波形として抽出する候補ベクトル抽出手段とを備え、
前記識別処理部が、前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定する処理を行う無線局同定処理手段を有することを特徴とした無線局識別装置。
In a radio station identification apparatus comprising: a reception unit that receives a radio signal from a radio station; and an identification processing unit that identifies the radio station that has transmitted the radio signal based on a feature vector waveform included in the radio signal.
A reception frequency detection unit that detects a reception frequency of the radio signal when the reception unit receives the radio signal;
A feature vector waveform extraction unit that analyzes the wireless signal and extracts a fluctuation waveform of a frequency generated at the time of rising of the wireless signal as a feature vector waveform of the wireless station;
A database unit that previously stores a known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information;
A candidate vector extracting means for extracting a known feature vector waveform having a frequency approximating to the detected reception frequency at a predetermined ratio as a candidate vector waveform from the database unit;
The identification processing unit includes radio station identification processing means for calculating a similarity by comparing the candidate vector waveform and the feature vector waveform, and performing a process of identifying the radio station based on the similarity. Radio station identification device.
請求項1に記載の無線局識別装置において、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信時刻を測定時刻として保持する測定時刻保持部と、
前記測定時刻の前後一定期間内に受信時刻が含まれる前記既知特徴ベクトル波形を前記データベース部から前記候補ベクトル波形として抽出する受信時刻候補抽出部とを備えたことを特徴とする無線局識別装置。
In the radio station identification device according to claim 1,
A measurement time holding unit that holds the reception time of the wireless signal when the reception unit receives the measurement time,
A radio station identification apparatus comprising: a reception time candidate extraction unit that extracts the known feature vector waveform including a reception time within a certain period before and after the measurement time as the candidate vector waveform from the database unit.
請求項1に記載の無線局識別装置において、
前記無線局が同定された場合に、前記無線局の受信周波数と特徴ベクトル波形とを関連付けて前記既知特徴ベクトル情報として前記データベース部に格納する既知登録情報更新部を備えたことを特徴とする無線局識別装置。
In the radio station identification device according to claim 1,
A radio having a known registration information updating unit that associates a reception frequency of the radio station with a feature vector waveform and stores the same as the known feature vector information in the database unit when the radio station is identified. Station identification device.
請求項2に記載の無線局識別装置において、
前記無線局が同定された場合に、前記無線局からの無線信号の受信時刻と前記特徴ベクトル波形とを関連付けて前記既知特徴ベクトル情報として前記データベース部に格納する既知登録情報更新部を備えたことを特徴とする無線局識別装置。
In the radio station identification device according to claim 2,
When the wireless station is identified, a known registration information update unit is provided that associates the reception time of the wireless signal from the wireless station with the feature vector waveform and stores it in the database unit as the known feature vector information. A radio station identification device.
請求項2に記載の無線局識別装置において、
前記無線局が同定された場合に、前記無線局からの無線信号の受信周波数、受信時刻、および前記特徴ベクトル波形を関連付けて前記既知特徴ベクトル情報として前記データベース部に格納する既知登録情報更新部を備えたことを特徴とする無線局識別装置。
In the radio station identification device according to claim 2,
A known registration information updating unit that stores a reception frequency, a reception time, and a feature vector waveform of a radio signal from the radio station in the database unit in association with the feature vector waveform when the radio station is identified; A radio station identification device comprising:
請求項4または5に記載の無線局識別装置において、
無線局から送り込まれた予め設定された一定数の無線信号の周波数を記憶する受信信号周波数記憶部と、
前記記憶された受信信号の特徴ベクトル波形を平均化して特徴ベクトル平均化波形を生成すると共に当該特徴ベクトル平均化波形を前記特徴ベクトル情報として前記データベース部に格納する平均化波形登録部とを備えたことを特徴とする無線局識別装置。
In the radio station identification device according to claim 4 or 5,
A received signal frequency storage unit for storing a predetermined number of radio signal frequencies sent from a wireless station;
An averaged waveform registration unit that averages the feature vector waveforms of the stored received signals to generate a feature vector averaged waveform and stores the feature vector averaged waveform as the feature vector information in the database unit; A radio station identification device characterized by the above.
無線局からの無線信号を受信し、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定する無線局識別方法において、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出し、
前記デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出し、
既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部から前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出し、
前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定することを特徴とした無線局識別方法。
In a radio station identification method for receiving a radio signal from a radio station and identifying the radio station that has transmitted the radio signal based on a feature vector waveform included in the radio signal,
Detect the reception frequency of the radio signal when the reception unit receives,
Analyzing the digital signal and extracting a fluctuation waveform of the frequency generated at the rising edge of the digital signal as a feature vector waveform of the radio station,
A known feature vector waveform of a frequency approximating the detected reception frequency at a predetermined ratio is extracted as a candidate vector waveform from a database unit that stores a known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information in advance. And
A radio station identification method characterized by calculating a similarity by comparing the candidate vector waveform and the feature vector waveform and identifying the radio station based on the similarity.
無線局からの無線信号を受信し、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定する無線局識別方法において、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出し、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信時刻を測定し、
前記デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出し、
既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部から前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を抽出し、
前記抽出された既知特徴ベクトル波形から前記測定時刻の前後一定期間内に受信時刻が含まれる前記既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出し、
前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定することを特徴とした無線局識別方法。
In a radio station identification method for receiving a radio signal from a radio station and identifying the radio station that has transmitted the radio signal based on a feature vector waveform included in the radio signal,
Detect the reception frequency of the radio signal when the reception unit receives,
Measure the reception time of the radio signal when received by the receiver,
Analyzing the digital signal and extracting a fluctuation waveform of the frequency generated at the rising edge of the digital signal as a feature vector waveform of the radio station,
Extracting a known feature vector waveform having a frequency that approximates the detected reception frequency at a predetermined ratio from a database unit that stores a known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information in advance,
Extracting the known feature vector waveform including a reception time within a certain period before and after the measurement time from the extracted known feature vector waveform as a candidate vector waveform;
A radio station identification method characterized by calculating a similarity by comparing the candidate vector waveform and the feature vector waveform and identifying the radio station based on the similarity.
無線局からの無線信号を受信し、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定するための無線局識別プログラムであって、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出する受信周波数検出機能と、
前記デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出する特徴ベクトル波形抽出機能と、
既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部から前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出する候補ベクトル抽出機能と、
前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定する無線局同定処理機能とを予め設定されたコンピュータに実行させることを特徴とした無線局識別プログラム。
A radio station identification program for receiving a radio signal from a radio station and identifying the radio station that has transmitted the radio signal based on a feature vector waveform included in the radio signal,
A reception frequency detection function for detecting a reception frequency of the radio signal when the reception unit receives the radio signal;
A feature vector waveform extraction function for analyzing the digital signal and extracting a fluctuation waveform of a frequency generated at the rising edge of the digital signal as a feature vector waveform of the wireless station;
A known feature vector waveform of a frequency approximating the detected reception frequency at a predetermined ratio is extracted as a candidate vector waveform from a database unit that stores a known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information in advance. A candidate vector extraction function,
Comparing the candidate vector waveform and the feature vector waveform to calculate a similarity, and causing a preset computer to execute a wireless station identification processing function for identifying the wireless station based on the similarity Radio station identification program.
無線局からの無線信号を受信し、前記無線信号に含まれる特徴ベクトル波形に基づいて前記無線信号を送出した前記無線局を同定するための無線局識別プログラムであって、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信周波数を検出する受信周波数検出機能と、
前記受信部が受信したときの前記無線信号の受信時刻を測定する受信時刻測定機能と、
前記デジタル信号を解析して当該デジタル信号の立ち上がり時に発生した周波数の変動波形を前記無線局の特徴ベクトル波形として抽出する特徴ベクトル波形抽出機能と、
既知の無線機の既知特徴ベクトル波形を既知特徴ベクトル情報として予め記憶したデータベース部から前記検出された受信周波数に予め設定された一定の割合で近似する周波数の既知特徴ベクトル波形を抽出する候補ベクトル抽出機能と、
前記抽出された既知特徴ベクトル波形から前記測定時刻の前後一定期間内に受信時刻が含まれる前記既知特徴ベクトル波形を候補ベクトル波形として抽出する受信時刻候補抽出機能と、
前記候補ベクトル波形と前記特徴ベクトル波形とを比較して類似度を算出すると共に当該類似度に基づき前記無線局を同定する無線局同定処理機能とを予め設定されたコンピュータに実行させることを特徴とした無線局識別プログラム。
A radio station identification program for receiving a radio signal from a radio station and identifying the radio station that has transmitted the radio signal based on a feature vector waveform included in the radio signal,
A reception frequency detection function for detecting a reception frequency of the radio signal when the reception unit receives the radio signal;
A reception time measurement function for measuring the reception time of the wireless signal when the reception unit receives the data;
A feature vector waveform extraction function for analyzing the digital signal and extracting a fluctuation waveform of a frequency generated at the rising edge of the digital signal as a feature vector waveform of the wireless station;
Candidate vector extraction for extracting a known feature vector waveform having a frequency approximating a predetermined preset ratio to the detected reception frequency from a database unit that stores a known feature vector waveform of a known radio as known feature vector information in advance Function and
A reception time candidate extraction function for extracting, as a candidate vector waveform, the known feature vector waveform including a reception time within a certain period before and after the measurement time from the extracted known feature vector waveform;
Comparing the candidate vector waveform and the feature vector waveform to calculate a similarity, and causing a preset computer to execute a wireless station identification processing function for identifying the wireless station based on the similarity Radio station identification program.
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