電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラム
【課題】干渉波を高精度で検出可能な電磁干渉検出装置を提供する。
【解決手段】受信電波波形取得部１０１にて所定周波数の通信信号を受信して、所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングデータとして取得した結果に基づいて、特徴量算出部１０２にて少なくとも１つの振幅特徴量を算出し、算出された所定時刻毎の該振幅特徴量に対して類似度算出部１０３にて複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する。さらに、干渉検出パラメータ演算部１０５にて複数の教師データとの類似度の比較演算を行うことにより電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出して、電磁干渉判定部１０６にて該干渉検出パラメータを所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定して、出力部１０７から出力する。ここで、記憶部１０３は、前記振幅特徴量、前記類似度、前記教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する。
【解決手段】受信電波波形取得部１０１にて所定周波数の通信信号を受信して、所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングデータとして取得した結果に基づいて、特徴量算出部１０２にて少なくとも１つの振幅特徴量を算出し、算出された所定時刻毎の該振幅特徴量に対して類似度算出部１０３にて複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する。さらに、干渉検出パラメータ演算部１０５にて複数の教師データとの類似度の比較演算を行うことにより電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出して、電磁干渉判定部１０６にて該干渉検出パラメータを所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定して、出力部１０７から出力する。ここで、記憶部１０３は、前記振幅特徴量、前記類似度、前記教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムに関し、特に、不法電波監視業務に用いられる電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の電波利用の需要が増加している一方で、その周波数帯域における妨害電波の電磁干渉によって、携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信妨害、テレビ・ラジオなどの受信障害が多発してきている。このため、電波利用におけるスループット向上を目的として、電磁干渉の検出処理を精力的に実施することが強く求められるようになってきている。その結果、この電磁干渉の検出を実現する手法に関して、従来より各種の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１の特開２００８−０７２６４６号公報「通信装置およびプログラム」に記載の通信装置においては、事前に各通信システムに優先度を設定しておき、干渉検出部において干渉信号を検出した際に、該干渉信号が当該通信装置よりも優先度の高い通信システムからの信号であると判断した場合、優先度の高い通信システムの通信を優先させることによって、スループットの向上を図る技術を提案している。
【０００４】
すなわち、該特許文献１に記載の通信装置の干渉検出部は、所定の周波数帯域に対してＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）の測定を行い、あらかじめ任意に定めた閾値よりも測定値が大きいと判断した場合、干渉信号が発生していると判断し、自通信装置は通信を停止する。しかる後、該干渉信号の到来方向、該干渉信号の周波数特性等の多くの特徴量から、変調方式、シンボルレートを推定し、推定した情報と、その周波数帯域における通信システムの変調方式、シンボルレートとを比較することにより、干渉信号を送出している通信システムを推定し、推定した該通信システムが自通信装置よりも優先度が高い場合には、信号の送信処理を再開せずに、通信を停止したままにするか、または、他の周波数帯域を用いて通信を行うようにしている。
【０００５】
また、特許文献２の特開平０９−２１８２３０号公報「電磁環境観測装置」にも、電波干渉に関連する電磁環境観測装置の技術が開示されている。該特許文献２に記載の電磁環境観測装置は、電磁環境の観測を行い、この観測結果から、通信の品質を推定し、観測場所における電磁環境のクラス分けを行うことを可能にするという技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０７２６４６号公報（第４−８頁）
【特許文献２】特開平０９−２１８２３０号公報（第３−５頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に記載の通信装置においては、干渉波の存在をＲＳＳＩ測定によって検出した後に、干渉波の解析を行って該干渉波を送出している通信システムを推定している。
【０００８】
しかしながら、干渉波が別々の波源からの電波の合成波からなっていた場合、該特許文献１に記載の解析手法では、該干渉波を送出している通信システムを推定することが困難になる。その結果、本来、優先的に通信を行うことが可能な状態であっても、別の周波数帯域に変更して送信等を行うことになり、周波数資源の圧迫の遠因になり兼ねない。
【０００９】
また、移動体端末へ適用しようとした場合、前記特許文献２に記載の推定方法においては、電磁干渉の発生を判定するために多くの電磁環境観測装置が必要になり、移動体端末の装置構成が大規模になる等の問題がある。
【００１０】
さらには、弱い干渉波の存在を検出するために検出の感度を上げると、干渉波がないにも関わらず、干渉波が存在していると判断してしまうという誤検出が増加するという問題もある。干渉波の誤検出についても、通信資源の圧迫の遠因につながるため、誤検出を抑えつつ、感度を上げることが必要になる。
【００１１】
（本発明の目的）
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、干渉波を高精度で検出することが可能な電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムを提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の課題を解決するため、本発明による電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１３】
（１）本発明による電磁干渉検出装置は、電磁干渉を検出する電磁干渉検出装置であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得部と、
該通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出部と、
該特徴量算出部によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出部と、
該類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する干渉検出パラメータ演算部と、
該干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定部と、
該電磁干渉判定部による判定結果を出力する出力部と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶部と、
を少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１４】
（２）本発明による電磁干渉検出方法は、電磁干渉を検出する電磁干渉検出方法であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする受信電波波形取得ステップと、
該受信電波波形取得ステップにおける前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
該特徴量算出ステップによって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出ステップと、
該類似度算出ステップによって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算ステップと、
該比較演算ステップによって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定ステップと、
該電磁干渉判定ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶ステップと、
を少なくとも有していることを特徴とする。
【００１５】
（３）本発明による電磁干渉検出プログラムは、プログラムの実行が可能なコンピュータにおいて、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得機能と、
該通信信号取得機能における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出機能と、
該特徴量算出機能によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出機能と、
該類似度算出機能によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算機能と、
該比較演算機能によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定機能と、
該電磁干渉判定機能による判定結果を出力する出力機能と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶機能と、
のいずれか１ないし複数の機能をプログラムとして実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。
【００１７】
すなわち、本発明においては、受信された信号波形の特徴量(例えば、振幅確率分布等)と複数の教師データ（例えば、異なる複数の通信方式における振幅確率分布等）との類似度により干渉検出パラメータを導出し、導出した該干渉検出パラメータを、あらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉が発生しているか否かを判定（検出）することができるので、複数の教師データに基づいて導出される干渉検出パラメータを用いた干渉波の判定を行う結果として、単一の教師データによる判定に比して、より高精度な電磁干渉の検出を行うことが可能である。
【００１８】
また、本発明においては、簡素な構成によって実現できることから、小型軽量化が可能であり、干渉波の発生源の特定支援装置として、携行する場合にも適している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の構成例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅確率分布（ＡＰＤ）を算出した例を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅ヒストグラムを算出した例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量を記憶部の特徴量保存テーブルに保存する際のデータ構成例を示す表である。
【図５】本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量と複数の教師データとの類似度を記憶部の類似度格納テーブルに格納する際のデータ構成例を示す表である。
【図６】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態における、干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態における、被害波とは異なる変調方式の教師データに対する干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図である。
【図９】本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部の動作例として、複数の教師データとの相関係数の和および積によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部の異なる動作例として、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における電磁干渉検出装置の電磁干渉の検出率および誤検出率と閾値との関係の一例を示す模式図である。
【図１２（Ａ）】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の電磁干渉有無判定用の各閾値に対する検出率の干渉強度の大きさによる変化の一例を示す模式図であって、π／4シフトＱＰＳＫ（被害波）の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示す。
【図１２（Ｂ）】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の電磁干渉有無判定用の各閾値に対する検出率の干渉強度の大きさによる変化の一例を示す模式図であって、π／4シフトＱＰＳＫと自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量を教師データとして用い、それぞれの教師データとの類似度（相関係数）の和によって導出した干渉検出パラメータを用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示す。
【図１３】本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置の電磁干渉判別部における干渉検出パラメータに対する論理演算の一例を示す真理値表である。
【図１５】本発明の第３実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明による電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による電磁干渉検出装置および電磁干渉検出方法について説明するが、かかる電磁干渉検出方法をコンピュータにより実行可能な電磁干渉検出プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、電磁干渉検出プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。
【００２１】
［本発明の特徴］
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、簡単な構成で干渉波をより高精度に検出することが可能な電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムを実現していることを主要な特徴としている。
【００２２】
すなわち、本発明による電磁干渉検出装置は、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得部と、該通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出部と、該特徴量算出部によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出部と、該類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する干渉検出パラメータ演算部と、該干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定部と、該電磁干渉判定部による判定結果を出力する出力部と、前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶部と、を少なくとも備えていることを特徴としている。
【００２３】
ここで、前記干渉検出パラメータ演算部によって算出される前記干渉検出パラメータとは、干渉波の有無を判定するために、前記複数の振幅特徴量より演算されるパラメータである。前記干渉検出パラメータは、干渉波の有無によって変化するので、前記干渉検出パラメータに基づいて、電波干渉を検出することができる。
【００２４】
また、本発明による電磁干渉検出方法は、電磁波を識別する電磁波識別装置における電磁干渉の検出方法であって、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得ステップと、該通信信号取得ステップにおける前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出ステップと、該特徴量算出ステップによって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出ステップと、該類似度算出ステップによって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算ステップと、該比較演算ステップによって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定ステップと、該電磁干渉判定ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶ステップと、を少なくとも有していることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明による電磁干渉検出プログラムは、プログラムの実行が可能なコンピュータにおいて、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得機能と、該通信信号取得機能における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出機能と、該特徴量算出機能によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出機能と、該類似度算出機能によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算機能と、該比較演算機能によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定機能と、該電磁干渉判定機能による判定結果を出力する出力機能と、前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶機能と、の各機能のうち１ないし複数の機能をプログラムとして実行させることを特徴としている。
【００２６】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態として、有線もしくは無線による通信に対し、他の通信や電気、電磁ノイズによる通信妨害（干渉）が発生していることを判別することができる電磁干渉検出装置および電磁干渉検出の一例について説明する。以下の説明においては、無線通信における実施形態を取り上げて説明するが、有線通信においてもほぼ同様に実施することができることは言うまでもない。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の構成例を示すブロック構成図である。
【００２８】
図１に示す電磁干渉検出装置１００は、受信電波波形取得部１０１と、特徴量算出部１０２と、記憶部１０３と、類似度算出部１０４と、干渉検出パラメータ演算部１０５と、電磁干渉判定部１０６と、出力部１０７とを少なくとも備えて構成されている。
【００２９】
受信電波波形取得部１０１は、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする部位であり、通信信号として電磁ノイズ等の外乱を含む電磁波（到来電波）を受信して、該電磁波の周波数と振幅値とを取得する。ここで用いられる受信機は、電磁波の周波数毎に振幅が測定可能な電圧計、電界強度計、スペクトラムアナライザ等である。当該受信電波波形取得部１０１によって取得された周波数毎の振幅データは、当該受信電波波形取得部１０１に内蔵の時計もしくは外部の時計からの時刻データ（すなわち該振幅データ取得時の時刻データ）と関連付けられている。さらに、当該受信電波波形取得部１０１は、あらかじめ定めた所定時間毎にサンプリング（受信した電磁波の周波数と振幅値との測定動作）を繰り返す機能を有している。
【００３０】
受信電波波形取得部１０１によって取得されて時刻データと関連付けられた取得データ（受信した電磁波の周波数と振幅値とのデータ）は、サンプリング毎に次段の特徴量算出部１０２に送られる。特徴量算出部１０２においては、受信電波波形取得部１０１によって取得された前記取得データ（受信した電磁波の周波数と振幅値とのデータ）の少なくとも１つの特徴量を算出する。ここで、特徴量とは、例えば、振幅確率分布（ＡＰＤ：Amplitude Probability Distribution）である。振幅確率分布（ＡＰＤ）は、前段の受信電波波形取得部１０１から送られてきた振幅値データと取得時刻データとを基にして、ある振幅値を超えた時間と、全測定時間との比を求めることによって得られる、振幅値を変数とした特徴量である。つまり、特徴量算出部１０２は、受信電波波形取得部１０１における所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、振幅特徴量を算出する部位である。
【００３１】
ここで、特徴量算出部１０２において算出される特徴量は、振幅値によって大きく影響されるため、変調方式毎に異なるものとなる。また、同じ変調方式であっても、干渉すなわち通信妨害の度合いにより、その特徴量は変化が生じたものになる。
【００３２】
一例として、変調方式に例えばＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）を用いた通信Ａに対し、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）を用いた通信Ｂが妨害しているケースについて説明する。特徴量算出部１０２において計算される振幅確率分布（ＡＰＤ）は、通信Ａ、通信Ｂそれぞれの単一波のみ受信している場合と、干渉が発生している場合とにおいては、図２に示すような違いが生じる。図２は、本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅確率分布（ＡＰＤ）を算出した例を示す説明図であり、通信Ａの被害波と通信Ｂの妨害波との間で電磁干渉が発生した場合の振幅確率分布（ＡＰＤ）の変化の様子を合成波として示している。なお、図２の横軸に信号の振幅（Ｐｏｗｅｒ）を示し、縦軸に振幅確率（Ｐｒｏｐａｂｉｌｉｔｙ）を示している。
【００３３】
つまり、図２に示すように、受信電波波形として、通信Ａ、通信Ｂそれぞれの単一波の場合には、通信Ａの被害波１１および通信Ｂの妨害波１２は、それぞれ、実線の曲線および破線の曲線に示すような振幅確率分布（ＡＰＤ）を示しているが、通信Ｂの妨害波１２が通信Ａの被害波１１に対して電磁干渉している状態になった場合には、（通信Ａ＋通信Ｂ）の合成波１３として、太い実線の曲線に示すような振幅確率分布（ＡＰＤ）に変化する。かくのごとき振幅確率分布（ＡＰＤ）の分布の違いを用いて、電磁干渉の有無を識別することができる。
【００３４】
また、振幅特徴量として、振幅確率分布（ＡＰＤ）の代わりに、または、振幅確率分布（ＡＰＤ）とともに、図３に示すような振幅ヒストグラムを用いても良い。図３は、本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅ヒストグラムを算出した例を示す説明図であり、通信Ａの被害波と通信Ｂの妨害波との間で電磁干渉が発生した場合の振幅確率分布（ＡＰＤ）の微分量の変化の様子を合成波として示している。なお、図２の横軸に信号の振幅（Ｐｏｗｅｒ）を示し、縦軸に振幅確率密度（Ｐｒｏｐａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｎｓｉｔｙ）を示している。
【００３５】
つまり、図３に示すように、受信電波波形として、通信Ａ、通信Ｂそれぞれの単一波の場合には、通信Ａの被害波１１および通信Ｂの妨害波１２は、それぞれ、実線の曲線および破線の曲線に示すような振幅確率密度分布を示しているが、通信Ｂの妨害波１２が通信Ａの被害波１１に対して電磁干渉している状態になった場合には、（通信Ａ＋通信Ｂ）の合成波１３として、太い実線の曲線に示すような振幅確率密度分布に変化する。図３に示すように、振幅ヒストグラムは、振幅確率分布（ＡＰＤ）の微分量を示す振幅確率密度分布であり、振幅の変動に対して、図２の場合の振幅確率分布（ＡＰＤ）に比し、より高感度な識別が可能になる。
【００３６】
なお、受信電波波形の特徴量は、振幅確率分布（ＡＰＤ）、振幅ヒストグラムのいずれかのみに限るものではなく、振幅確率分布（ＡＰＤ）や振幅ヒストグラムも含め、受信電波波形の平均値、標準偏差、歪度、尖度、ピーク係数、および、確率分布のモーメントなどの統計量のうち、少なくとも１つ以上のデータを測定日時とともに含んで構成するようにしても良い。
【００３７】
かくのごとき特徴量算出部１０２における算出処理により算出された受信電波波形毎の特徴量に関するデータは、記憶部１０３に格納される。記憶部１０３においては、特徴量算出部１０２によって算出された受信電波波形毎の特徴量を数値化して保存する。このとき、受信電波波形の特徴量には、通信信号の取得時の時刻データを含んでいるので、電磁干渉すなわち妨害信号が発生した時刻を知ることができる。
【００３８】
図４は、本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量を記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存する際のデータ構成例を示す表である。図４に示す例においては、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存する受信電波波形の特徴量のデータが、一例として、振幅確率分布２１、振幅ヒストグラム２２、および測定日時２３から構成されている場合を示している。
【００３９】
特徴量算出部１０２の次段に位置する類似度算出部１０４においては、特徴量算出部１０２によって算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている各受信電波波形の特徴量の変化を判別するための処理を行う。通信や電気、電磁ノイズによる通信妨害（干渉）が発生していることを判別するのに当たって、受信電波波形取得部１０１においては、あらかじめ定めた所定周期毎に妨害波監視のために受信電波波形の測定を繰り返して実施しており、その都度、特徴量算出部１０２において受信電波波形の特徴量が算出されて、図４に示したような形式で記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている。
【００４０】
かくのごとく、受信電波波形の特徴量を記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存している状態にある際に、類似度算出部１０４においては、電磁干渉の強度に変化が生じたことを判断する基準として、教師データが用いられる。教師データは、記憶部１０３にあらかじめ格納されている。つまり、類似度算出部１０４は、あらかじめ定めた所定時間毎の各受信電波波形の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する部位であり、受信電波波形取得部１０１が新たにサンプリングした所定時間毎の受信電波波形の特徴量と、記憶部１０３に記憶された複数の教師データとに基づいて、複数の教師データそれぞれに対する類似度を算出する。類似度算出部１０４からは、各教師データを相関元とする類似度があらかじめ定めた所定時間毎に対応付けて、出力され、逐次、記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納される。
【００４１】
ここで、類似度算出部１０４における算出処理は、統計処理分野において一般に用いられている手法を用いており、該算出処理として、ピアソンの相関係数を用いて、サンプリングした受信電波波形の特徴量と教師データとの２変数間の類似度を算出している。ここで、ピアソンの相関係数Ｃ（ｘ，ｙ）は、２組の数値からなるデータ列（ｘ，ｙ）＝｛（ｘｉ，ｙｉ）｝（ｉ＝０，１，…，ｎ）が与えられたとき、次の式（１）によって定義される。
【００４２】
【数１】
式（１）において、ピアソンの相関係数Ｃ（ｘ，ｙ）の数値が'１'に近いほど、両者の特徴量に類似性が高く、同じ電磁波成分に関連していると判断することができる。かくのごとき処理により、所定時間毎の各受信電波波形それぞれに対して、教師データの数と同数の相関係数を算出する。算出した相関係数のデータは、類似度を示すデータとして、記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納される。
【００４３】
図５は、本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量と複数の教師データとの類似度を記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納する際のデータ構成例を示す表である。図５に示す例においては、記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納する各受信電波波形の類似度のデータが、一例として、振幅確率分布３１、振幅ヒストグラム３２、および測定日時３３から構成されており、教師データとして、教師データＡ、教師データＢの２つを記憶部１０３にあらかじめ保存していた場合を示している。ここで、複数の教師データ（図５の例においては、教師データＡ、教師データＢの２つの教師データ）としては、例えば、複数の異なる通信方式における理想的環境（雑音レベルの低い環境）において受信した受信電波波形の特徴量等が適宜選択されて、記憶部１０３にあらかじめ保存されている。
【００４４】
以下、図１の電磁干渉検出装置１００のブロック構成図に示す当該電磁干渉検出装置１００の構成に関する説明に復帰する。類似度算出部１０４の次段に位置する干渉検出パラメータ演算部１０５は、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量それぞれごとに、類似度算出部によって算出された複数の教師データそれぞれとの類似度を示す各相関係数の比較演算を行うことにより、干渉検出パラメータを導出する部位である。干渉検出パラメータは、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量それぞれごとに、複数の教師データとの類似度を示す複数の相関係数の数値を結合することによって求めることができる。ここで、複数の相関係数の数値を結合する手法は、例えば、和、積や差分等の四則演算が用いられる。なお、干渉検出パラメータは、あらかじめ定めた所定時間毎に対応付けて、出力され、逐次、記憶部１０３に保存される。
【００４５】
干渉検出パラメータ演算部１０５の次段に位置する電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出されて記憶部１０３に保存された干渉検出パラメータの数値を、あらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、受信電波波形取得部１０１がサンプリングした所定時間毎の受信電波波形に関して、電磁干渉が発生しているか否かを判定する。電磁波に電磁干渉が発生している場合には、電磁干渉の影響によって、受信電波波形の特徴量である振幅確率分布（ＡＰＤ）や振幅ヒストグラムが変化しており、その結果が干渉検出パラメータの変化として表れる。
【００４６】
したがって、電磁干渉判定部１０６において、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された干渉検出パラメータの数値とあらかじめ設定した所定の閾値との大小関係を比較することにより、電磁波に電磁干渉が発生しているか否かを判定することができる。なお、電磁干渉判定部１０６における判定結果（電磁干渉発生の有無を示す判定結果）は、あらかじめ定めた所定時間毎に対応付けて、出力され、逐次、記憶部１０３に保存される。
【００４７】
出力部１０７は、電磁干渉判定部１０６による判定結果（電磁干渉発生の有無を示す判定結果）を出力する部位であり、例えば、電磁干渉の有無を出力するディスプレイまたはプリンタ、あるいは、電磁干渉発生をユーザに伝えるアラーム等から構成されている。電磁干渉判定部１０６において電磁波に電磁干渉が発生していると判定した場合、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生している旨を出力してユーザに通報する。
【００４８】
次に、本発明の第１実施形態として図１の電磁干渉検出装置１００の動作の一例について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６は、本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートであり、フローチャートの各処理ボックスの右側には、それぞれの処理を行う電磁干渉検出装置１００の部位を示す符号も併記している。
【００４９】
図６のフローチャートにおいて、まず、受信電波波形取得部１０１は、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングすることにより、新たにサンプリングした受信電波信号の信号波形を取得して、特徴量算出部１０２に対して送付する（ステップＳａ１）。次に、特徴量算出部１０２は、受信電波波形取得部１０１から所定時間毎のサンプリングデータとして送付されてきた受信電波信号の信号波形それぞれに対して、逐次、少なくとも１つの特徴量（振幅特徴量）を算出して、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存していく（ステップＳａ２）。
【００５０】
さらに、類似度算出部１０４は、記憶部１０３にあらかじめ保存されている複数の教師データ１，２，…，Ｎを取得して（ステップＳａ３）、特徴量算出部１０２において算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている所定時間毎の受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎをそれぞれ計算して、得られた複数の教師データ１，２，…，Ｎそれぞれと各受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎを記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に各受信電波波形毎に格納していく（ステップＳａ４）。
【００５１】
次いで、干渉検出パラメータ演算部１０５は、類似度算出部１０４によって複数の教師データ１，２，…，Ｎ毎に計算された類似度１，２，…，Ｎを用いて比較演算を行うことにより、干渉検出パラメータを各受信電波波形毎に導出して、記憶部１０３に保存する（ステップＳａ５）。次いで、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された各受信電波波形毎の干渉検出パラメータと電磁干渉有無識別用としてあらかじめ定めた所定の閾値との大小関係により、電磁干渉の有無を判別する。具体的には、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であるか否かを判定して、判定した結果を記憶部１０３に保存する（ステップＳａ６）。
【００５２】
電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳａ６のＹＥＳ）、出力部１０７に対してその旨を通知し、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生していることを出力する（ステップＳａ７)。一方、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値よりも大きいと判定した場合には（ステップＳａ６のＮＯ）、電磁干渉が電磁波に発生していない正常な電波環境にあるものとして、電波環境の判定処理を終了する。
【００５３】
かくのごとき一連の動作により、電磁干渉検出装置１００は、記憶部１０３にあらかじめ登録しておいた複数の教師データ１，２，…，Ｎに基づいて、電磁干渉が通信に発生しているか否かを判定することができる。
【００５４】
次に、図６のフローチャートのステップＳａ５において干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された干渉検出パラメータに基づいて、電磁干渉発生の有無を判定する原理について、具体例を用いて、さらに説明する。ここで、本具体例においては、変調方式の異なるデジタル通信同士の干渉モデルとして、被害波にπ/４シフトＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）を用い、妨害波にＧＭＳＫ（Gaussian Minimum Shift Keying：ガウス最小偏移変調）を用いた電波信号の電波環境にある場合を例に取って説明する。
【００５５】
図７は、本発明の第１実施形態における、干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図であり、横軸に被害波の妨害波に対する強度比ＤＵＲ（Desired to Undesired signal ratio）を示し、縦軸に相関係数（Correlation）を示しており、被害波と妨害波との合成波に関して、被害波と妨害波との強度比ＤＵＲを変化させた場合の相関係数の分布を示している。ただし、相関元とした教師データについては、干渉のない理想的な被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を用いている。また、強度比ＤＵＲは、被害波の強度を固定とし、妨害波の強度を変化させることによって変化させている。妨害波の強度が強くなるほど、強度比ＤＵＲは小さい値になっていく。
【００５６】
図７に示すように、強度比ＤＵＲが小さくなる（つまり、干渉波の強度が増加する）につれて、相関係数は減少していく。したがって、干渉度の程度により決まる閾値をあらかじめ設定することによって、あらかじめ設定した閾値以下の小さい相関係数が算出された場合には、電磁干渉の発生を自動的に判定することができる。言い換えると、該相関係数として、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された干渉検出パラメータが、あらかじめ設定した所定の閾値以下の小さい値になっていた場合には、電磁干渉の発生を自動的に判定することができる。
【００５７】
ここで、図７に示す相関係数の分布の場合においては、傾きが一定ではなく、例えば強度比ＤＵＲ０ｄＢから−１０ｄＢに向かって、妨害波の強度が増加しているにも関わらず、相関係数が大きくなる区間（ＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢ）が存在することが分かる。このような相関係数の分布に対して、電磁干渉有無判定用の閾値をあらかじめ設定して、電磁干渉の有無を判断する場合、図７におけるＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢの区間が、干渉検出性能を劣化させる要因になり得る。つまり、あらかじめ設定する前記閾値を、ＤＵＲ＝−１０ｄＢにおける相関係数のピークよりも低く設定した場合、妨害波による電磁干渉が強くなっている０ｄＢ以下の区間においても、相関係数（つまり干渉検出パラメータ）が前記閾値を上回ってしまい、電磁干渉がないものと誤って判断してしまうことになる。
【００５８】
したがって、図７に示す相関係数の分布の場合においても、電磁干渉の有無を精度高く検出するためには、前記閾値を、図７にハッチングを施して図示した閾値設定範囲内に限定して設定することが必要である。
【００５９】
なお、強度比ＤＵＲに対して相関係数が図７に示すような分布を取る意味は、合成波が有する特徴の観点から説明することができる。すなわち、情報を持った２つの信号（被害波と妨害波）が混信した場合、情報量が最も少ない状態となるのは、２つの信号が同じ振幅強度で混信し、見分けが付かない状態になっている場合である。したがって、かかる場合には、混信電波は、元の信号の特徴が最も表れない自然雑音に近い振幅変動となる。そのため、理想的な被害波を教師データとした相関係数の分布は、ＤＵＲ≒０ｄＢ近傍で変曲点を有することになる。
【００６０】
ここで、強度比ＤＵＲが変曲点０ｄＢ以下の一定の区間（図７の場合、ＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢの区間）においては、情報を有する妨害波の信号成分が顕著になるが、情報量の最も少ない状態と比較すると、特徴を有する分、相関係数は増加する。いわば、妨害波の特徴を、被害波の特徴と「誤解」している区間と看做すこともできる。さらに、変曲点０ｄＢ以下の一定の区間（図７の場合、ＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢの区間）を超えて、妨害波の振幅がさらに強くなると、このような「誤解」が解けて、図７に示すように、再び、相関係数が減少するようになる。かくのごとき特性の傾向は、図７に示した本具体例のみに限らず、あらゆる変調方式の組み合わせにおいても、共通しており、前述の説明と同様に、閾値の設定如何によって、電磁干渉の検出性能を劣化させる可能性がある。
【００６１】
また、相関元とした教師データについては、図７に示したような、干渉のない理想的な被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を用いる場合に限るものではない。教師データとして用いる特徴量として、例えば、被害波とは異なる変調方式の受信電波波形の特徴量を用いるようにしても良い。図８は、本発明の第１実施形態における、被害波とは異なる変調方式の教師データに対する干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図であり、図７の場合と同様、横軸に被害波の妨害波に対する強度比ＤＵＲを示し、縦軸に相関係数（Correlation）を示しており、被害波と妨害波との合成波において、被害波と妨害波との強度比ＤＵＲを変化させた場合の相関係数（つまり干渉検出パラメータ）の分布を示している。
【００６２】
ここで、図８においては、被害波とは異なる変調方式の教師データにおける相関係数のＤＵＲ依存性を示しており、教師データとして、妨害波（ＧＭＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を用いた場合について菱形マークでポイントした曲線で示し、また、受信信号がない自然雑音（ノイズ）のみの場合の特徴量を用いた場合について三角マークでポイントした曲線で示している。なお、参考のために、図７に示した干渉のない理想的な被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いている場合も、四角マークでポイントした曲線として合わせて示している。
【００６３】
また、教師データは、単一の受信電波波形の特徴量のみである必要はなく、合成波を受信した場合の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いるようにしても良い。図８には、被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）と妨害波（ＧＭＳＫ）との２つの電波信号の強度比ＤＵＲが０ｄＢであった場合の合成波を教師データとして用いている場合における相関係数のＤＵＲ依存性について、×マークでポイントした破線の曲線として示している。
【００６４】
図８に示すように、相関元となる教師データの種類によって、相関係数のＤＵＲ依存性は異なる分布を示すことになり、かくのごとき複数の教師データを基準として、干渉検出パラメータ演算部１０５においては、サンプリングした受信電波波形の特徴量に関する類似度を算出し、干渉検出パラメータを導出することになる。異なる複数の教師データとの相関係数を組み合わせて干渉検出パラメータを導出することにより、電磁干渉判定部１０６においては、より多くの教師データを用いて精度よく電磁干渉の有無の検出を判断することができる。
【００６５】
かくのごとき異なる複数の教師データとの相関係数を組み合わせて干渉検出パラメータを導出する場合、前述したように、各相関係数に対する四則演算が用いられる。例えば、図８に示したπ／４シフトＱＰＳＫ（被害波）と自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量に関する振幅ヒストグラムを教師データとして用いた場合における各相関係数に対する四則演算処理として、２つの教師データそれぞれとの相関係数（類似度）の和および積を適用することによって、干渉検出パラメータを導出した場合について、図９に示している。
【００６６】
図９は、本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部１０５の動作例として、複数の教師データとの相関係数の和および積によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図であり、π／４シフトＱＰＳＫ（被害波）と自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量に関する教師データそれぞれとの相関関数の和により導出した干渉検出パラメータのＤＵＲ依存性を菱形マークでポイントした曲線で示し、該２つの受信電波波形の特徴量に関する教師データそれぞれとの相関関数の積により導出した干渉検出パラメータのＤＵＲ依存性を四角マークでポイントした曲線で示している。
【００６７】
図９に示すように、２つの受信電波波形の特徴量に関する教師データそれぞれとの相関関数の和により導出した干渉検出パラメータについても、積により導出した干渉検出パラメータについても、いずれも、強度比ＤＵＲに対して妨害波の強さに応じて（正の領域から負の領域に向かって）単調減少になる分布となっており、図８に示したような変曲点が存在していた分布の場合と比較して、強度比ＤＵＲ＜０の区間における電磁干渉の検出性能の劣化を抑制できることが分かる。さらに、電磁干渉の有無を判定するための閾値をあらかじめ設定する場合、該閾値の設定自由度を向上させることができるので、所望の強度比ＤＵＲにおける電磁干渉の検出を行うことも可能になる。
【００６８】
また、干渉検出パラメータは、複数の教師データとの相関係数に適当な数値変換を施すことによって導出するようにしても良い。例えば、それぞれの相関係数（類似度）を指数とする冪乗変換（底１０）を行った後に積算することにより、干渉検出パラメータを導出するようにしても良い。図１０は、本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部１０５の異なる動作例として、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図であり、π／４シフトＱＰＳＫ（被害波）と自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量に関する振幅ヒストグラムを教師データとして、２つの相関係数の冪乗変換後の積算によって導出した干渉検出パラメータのＤＵＲ依存性を三角マークでポイントした曲線で示している。
【００６９】
図１０に示すように、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換後の積算等の数値変換によって導出した干渉検出パラメータは、図９の場合よりも、相関係数の微小な変化が、より強調された分布になっていることが分かる。さらに、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換後の積算等の数値変換を行う際に、すなわち、干渉検出パラメータを導出する際に、優先すべき教師データに対応する相関係数（類似度）に対して重み付けを施すようにしても良い。
【００７０】
次に、図１１の模式図を用いて、電磁干渉検出装置１００における検出性能について説明する。図１１は、本発明の第１実施形態における電磁干渉検出装置１００の電磁干渉の検出率および誤検出率と閾値との関係の一例を示す模式図であり、横軸に教師データとの類似度から導出した干渉検出パラメータに相当する相関関数を示し、縦軸に電磁干渉の検出率および誤検出率のヒストグラムを示しており、電磁干渉が存在している場合（ここでは、強度比ＤＵＲ＝１０ｄＢの場合）と、電磁干渉が存在していない場合(つまり被害波のみを受信している場合)の受信電波波形をそれぞれ複数回ずつ受信した場合の相関係数の度数分布を示している。
【００７１】
図１１に示すように、電磁干渉が存在している場合（'干渉あり'と記載した曲線）、電磁干渉が存在していない場合（'干渉無し'と記載した曲線）のそれぞれについては、教師データとの類似度から導出した干渉検出パラメータに相当する相関係数の平均値、分散値を求めた結果により、正規分布として近似している。
【００７２】
ここで、電磁干渉の検出率および誤検出率を、それぞれ、次のように定義する。電磁干渉の検出率は、実際に干渉があり、かつ、電磁干渉検出装置１００によって電磁干渉があると判断される事象が起こる割合である。図１１に示すように、電磁干渉が実際にあった事象の数をＭ、そのうち、電磁干渉の有無を識別するためにあらかじめ設定した所定の閾値を越えて、電磁干渉がないと判定された事象の数をｍとしたとき、電磁干渉の検出率は、｛（Ｍ−ｍ）/Ｍ｝として与えられる。
【００７３】
一方、電磁干渉の誤検出率は、実際には干渉が無く、かつ、電磁干渉検出装置１００によって電磁干渉があると判断される事象が起こる割合である。図１１に示すように、電磁干渉が実際には無かった事象の数をＮ、そのうち、電磁干渉の有無を識別するためにあらかじめ設定した前記所定の閾値以下に下回り、電磁干渉があると判定された事象の数をｎとすると、電磁干渉の誤検出率は（ｎ/Ｎ）として与えられる。
【００７４】
電磁干渉検出装置１００においては、電磁干渉の検出率｛（Ｍ−ｍ）/Ｍ｝ができるだけ高く、かつ、電磁干渉の誤検出率（ｎ/Ｎ）ができるだけ低いことが望ましい。図１１に示すように、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値を上げて、より大きな値にするほど、実際には電磁干渉があるにも関わらず、電磁干渉がないと判定される事象の数ｍが減少するので、電磁干渉の検出率は増加する。しかし、一方で、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値がより大きな値にするほど、実際には電磁干渉がないにも関わらず、電磁干渉があると判定される事象の数ｎが増加し、電磁干渉の誤検出率も増加してしまう。
【００７５】
逆に、前記所定の閾値を下げて、より小さい値にするほど、電磁干渉の検出率は低下するものの、一方、電磁干渉の誤検出率を低下させることができる。かくのごとく、電磁干渉の検出率と誤検出率とは、トレードオフの関係にあることから、要求される性能に合わせて、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値を適宜設定することが望ましい。しかし、先に述べたように、単一の教師データのみを用いている場合においては、精度の高い電磁干渉の検出性能を実現するための、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値の設定範囲は限定される。したがって、単一の教師データのみを用いている場合には、必ずしも、所望な特性を確保することができるとは限らない。
【００７６】
次に、電磁干渉の誤検出率が十分に低い（１Ｅ−３）以下となるように前記所定の閾値を設定した場合における電磁干渉の検出率について評価した結果を説明する。図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置１００の電磁干渉有無判定用の各閾値に対する検出率の干渉強度の大きさによる変化の一例を示す模式図であり、横軸には強度比ＤＵＲを示し、縦軸には電磁干渉の検出率を示しており、電磁干渉有無判定用の前記所定の閾値を複数の異なる値に変化させた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性を示している。なお、図１２（Ａ）は、π／4シフトＱＰＳＫ（被害波）の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示し、図１２（Ｂ）は、π／4シフトＱＰＳＫと自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量を教師データとして用い、それぞれの教師データとの類似度（相関係数）の和によって導出した干渉検出パラメータを用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示している。
【００７７】
電磁干渉有無判定用の前記所定の閾値として異なる値を設定した場合の電磁干渉の検出率を評価するために、図１２（Ａ）においては、強度比ＤＵＲ＝２０ｄＢにおいて電磁干渉の検出率が８０％になる前記所定の閾値の値０．９７７（図１２（Ａ）の丸マークのポイントで示す曲線）から、徐々に、該閾値の値を、０．９５０（図１２（Ａ）の縦棒マークのポイントで示す曲線）、０．９００（図１２（Ａ）の三角マークのポイントで示す曲線）、０．８５０（図１２（Ａ）の四角マークのポイントで示す曲線）、０．８００（図１２（Ａ）の×マークのポイントで示す曲線）へと減少させた際の、各ＤＵＲにおける電磁干渉の検出率の劣化程度を示している。
【００７８】
同様に、図１２（Ｂ）においても、強度比ＤＵＲ＝２０ｄＢにおいて電磁干渉の検出率が８０％になる前記所定の閾値の値１．６４９（図１２（Ｂ）の丸マークのポイントで示す曲線）から、徐々に、該閾値の値を、１．６３０（図１２（Ｂ）の縦棒マークのポイントで示す曲線）、１．６１０（図１２（Ｂ）の三角マークのポイントで示す曲線）、１．５９０（図１２（Ｂ）の四角マークのポイントで示す曲線）、１．５８０（図１２（Ｂ）の×マークのポイントで示す曲線）、１．５７０（図１２（Ｂ）の＊マークのポイントで示す曲線）へと減少させた際の、各ＤＵＲにおける電磁干渉の検出率の劣化程度を示している。
【００７９】
図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）の双方に共通して、電磁干渉有無判定用の前記所定の閾値の値が減少していくのにしたがって、強度比ＤＵＲが高い領域ほど、電磁干渉の検出率が劣化していく。さらに、図１２（Ａ）の単一の教師データを用いている場合においては、ＤＵＲ＜０ｄＢの領域においても、前記所定の閾値の値が減少していくのにしたがって、電磁干渉の検出率がより激しく低下している様子を確認することができる。これに対して、図１２（Ｂ）の複数の教師データを用いている場合においては、ＤＵＲ＜０ｄＢの領域における電磁干渉の検出率の低下を抑制できることが分かる。かくのごとく、複数の教師データを用いて導出した干渉検出パラメータを適用することにより、電磁干渉の検出率を向上させることができる。
【００８０】
本発明の第１実施形態の電磁干渉検出装置１００においては、到来電波波形の測定データに基づいて、複数の教師データと該到来電波波形との類似度から干渉検出パラメータを導出し、導出した干渉検出パラメータを所定の閾値と比較することによって、電磁干渉波の発生の有無を自動的に判定している。
【００８１】
この結果、電磁干渉が発生しているか否かをより精度良く判定（検出）することができ、電波監視システム等への適用に有効である。また、簡素な構成によって実現することができることから、携行用の不法電波探査設備への搭載にも適している。
【００８２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態として、第１実施形態とは異なる電磁干渉検出装置および電磁干渉検出方法について説明する。本第２実施形態においては、図１の電磁干渉検出装置１００の干渉検出パラメータ演算部１０５における干渉検出パラメータの導出手段として、第１実施形態の場合とは異なり、各教師データの類似度を、それぞれに対応してあらかじめ定めた所定の閾値と比較した結果として得られる論理値を干渉検出パラメータとして算出する。さらには、電磁干渉判定部１０６においても、第１実施形態の場合とは異なり、干渉検出パラメータ演算部１０５によって算出された該干渉検出パラメータを論理演算することによって電磁干渉の有無を判断する。
【００８３】
つまり、本第２実施形態における電磁干渉検出装置１００のブロック構成は、第１実施形態の図１と同一の構成であるが、干渉検出パラメータ演算部１０５および電磁干渉判定部１０６の２つの部位における動作が、第１実施形態の場合とは異なっている。図１３は、本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートであり、図６のフローチャートの場合と同様、フローチャートの各処理ボックスの右側には、それぞれの処理を行う電磁干渉検出装置１００の部位を示す符号も併記している。
【００８４】
図１３のフローチャートにおいて、まず、受信電波波形取得部１０１は、図６のフローチャートのステップＳａ１の場合と同様、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングすることにより、新たにサンプリングした受信電波信号の信号波形を取得して、特徴量算出部１０２に対して送付する（ステップＳｂ１）。次に、特徴量算出部１０２も、図６のフローチャートのステップＳａ２の場合と同様、受信電波波形取得部１０１から所定時間毎のサンプリングデータとして送付されてきた受信電波信号の信号波形それぞれに対して、逐次、少なくとも１つの特徴量（振幅特徴量）を算出して、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存していく（ステップＳｂ２）。
【００８５】
さらに、類似度算出部１０４も、図６のフローチャートのステップＳａ３，Ｓａ４の場合と同様、記憶部１０３にあらかじめ保存されている複数の教師データ１，２，…，Ｎを取得して（ステップＳｂ３）、特徴量算出部１０２において算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている所定時間毎の受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎをそれぞれ計算して、得られた複数の教師データ１，２，…，Ｎそれぞれと各受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎを記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に各受信電波波形毎に格納していく（ステップＳｂ４）。
【００８６】
次いで、干渉検出パラメータ演算部１０５は、図６のフローチャートのステップＳａ５の場合とは異なり、類似度算出部１０４によって複数の教師データ１，２，…，Ｎ毎に計算されたＮ個の類似度１，２，…，Ｎ毎にあらかじめ定めた所定の閾値との大小関係をそれぞれ比較して、それぞれの比較結果からＮ個の干渉検出パラメータ１，２，…，ＮとしてＮ個の論理値（'１'／'０'）を各受信電波波形毎に導出して、記憶部１０３に保存する（ステップＳｂ５）。次いで、電磁干渉判定部１０６は、図６のフローチャートのステップＳａ６の場合とは異なり、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された各受信電波波形毎のＮ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算を行った結果に基づいて、電磁干渉の有無を判別する。具体的には、電磁干渉判定部１０６は、Ｎ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算結果が'１'（もしくは'０'）であるか否かを判定して、判定した結果を記憶部１０３に保存する（ステップＳｂ６）。
【００８７】
電磁干渉判定部１０６は、Ｎ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算結果が'１'（もしくは'０'）であると判定した場合には（ステップＳｂ６のＹＥＳ）、出力部１０７に対してその旨を通知し、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生していることを出力する（ステップＳｂ７)。一方、電磁干渉判定部１０６は、Ｎ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算結果が'１'（もしくは'０'）ではなく、'０'（もしくは'１'）と判定した場合には（ステップＳｂ６のＮＯ）、電磁干渉が電磁波に発生していない正常な電波環境にあるものとして、電波環境の判定処理を終了する。
【００８８】
かくのごとき一連の動作により、第２実施形態の場合においても、第１実施形態の場合と同様、電磁干渉検出装置１００は、記憶部１０３にあらかじめ登録しておいた複数の教師データ１，２，…，Ｎに基づいて、電磁干渉が通信に発生しているか否かを判定することができる。
【００８９】
なお、図１３のフローチャートのステップＳｂ６において電磁干渉判定部１０６によって実施されるＮ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算は、例えば、ＯＲ演算やＡＮＤ演算等を用いる。図１４は、本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置１００の電磁干渉判別部１０６における干渉検出パラメータに対する論理演算の一例を示す真理値表であり、教師データＡ、教師データＢの２つの教師データを用いていた場合について２つの干渉検出パラメータの論理演算に関する真理値表を示している。図１４（Ａ）は、２つの干渉検出パラメータの論理演算として論理和（ＯＲ）演算を用いている場合の真理値表を示し、図１４（Ｂ）は、２つの干渉検出パラメータの論理演算として論理積（ＡＮＤ）演算を用いている場合の真理値表を示している。
【００９０】
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）のいずれの場合についても、教師データＡ、教師データＢの２つの教師データそれぞれに対応して閾値Ａ、閾値Ｂの２つの閾値を所定の閾値としてあらかじめ設定している。そして、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）演算を用いる場合には、ステップＳｂ４において類似度算出部１０４によって所定時間毎の受信電波波形の特徴量と２つの教師データＡ，教師データＢそれぞれとの類似度Ａ，類似度Ｂを計算した結果が、それぞれに対応してあらかじめ設定した閾値Ａ、閾値Ｂ以下であった場合には、ステップＳｂ５において、干渉検出パラメータ演算部１０５によって、それぞれに対応する２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂを、論理値'１'として導出し、ステップＳｂ６においては、電磁干渉判定部１０６によって、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの論理和（ＯＲ）演算を施すことにより、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの少なくともいずれかが論理値'１'であった場合には、論理値'１'を出力し、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）欄に示すような論理演算結果が得られる。
【００９１】
一方、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）演算を用いる場合には、ステップＳｂ４において類似度算出部１０４によって所定時間毎の受信電波波形の特徴量と２つの教師データＡ，教師データＢそれぞれとの類似度Ａ，類似度Ｂを計算した結果が、それぞれに対応してあらかじめ設定した閾値Ａ、閾値Ｂ以上であった場合には、ステップＳｂ５において、干渉検出パラメータ演算部１０５によって、それぞれに対応する２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂを、論理値'１'として導出し、ステップＳｂ６においては、電磁干渉判定部１０６によって、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの論理積（ＡＮＤ）演算を施すことにより、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの双方が論理値'１'であった場合にのみ、論理値'１'を出力し、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）欄に示すような論理演算結果が得られる。
【００９２】
したがって、ステップＳｂ６においては、電磁干渉判定部１０６は、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）演算を用いる場合には、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）欄に示す論理演算結果が'１'であった場合には、電波干渉が発生しているものと判断し、一方、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）演算を用いる場合には、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）欄に示す論理演算結果が'０'であった場合には、電波干渉が発生しているものと判断して、出力部１０７から、電磁干渉の発生の旨を出力するようにすれば良い。
【００９３】
第２実施形態の電磁干渉検出装置１００における干渉検出パラメータ演算部１０５および電磁干渉判定部１０６の２つの部位における動作は、２つの教師データの場合のみならず、３つ以上の複数の教師データを用いる場合についても全く同様に動作することが可能である。かくのごとく、本第２実施形態においては、複数の教師データそれぞれに対応してあらかじめ設定した複数の閾値それぞれと比較した結果を用いているので、多角的な視点から、電磁干渉の発生の有無を判断することができ、第１実施形態と同様に、検出性能を改善することができる。
【００９４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態として、第１実施形態、第２実施形態とはさらに異なる電磁干渉検出装置および電磁干渉検出方法について説明する。本第３実施形態においては、図１の電磁干渉検出装置１００の干渉検出パラメータ演算部１０５において導出される干渉検出パラメータとして、第１実施形態、第２実施形態の場合とは異なり、複数の各教師データの類似度と特徴量算出部１０２において特徴量として算出された所定時間毎の受信電波波形の振幅パラメータとによって演算した評価量を導入する場合を示している。
【００９５】
ここで、所定時間毎の受信電波波形の振幅パラメータは、受信電波波形を特徴付けるパラメータであり、該振幅パラメータとしては、例えば、振幅の最大値、平均値、実効値、尖頭値等の振幅情報を示す物理量、または、該物理量から導出される振幅強度に対応した定数等を用いる。而して、所定時間毎の受信電波波形を特徴付ける振幅パラメータが重み付け値となり、干渉検出パラメータをより有効な評価量として機能させることができるようになる。なお、干渉検出パラメータは、干渉検出パラメータ演算部１０５において、複数の各教師データに対する類似度と所定時間毎の受信電波波形の振幅パラメータとにより、第１実施形態の場合と同様に、四則演算、数値変換によって演算される。
【００９６】
つまり、本第３実施形態における電磁干渉検出装置１００のブロック構成についても、第１実施形態の図１と同一の構成であるが、特徴量算出部１０２および干渉検出パラメータ演算部１０５の２つの部位における動作が、第１実施形態の場合とは異なっている。図１５は、本発明の第３実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートであり、図６のフローチャートの場合と同様、フローチャートの各処理ボックスの右側には、それぞれの処理を行う電磁干渉検出装置１００の部位を示す符号も併記している。
【００９７】
図１３のフローチャートにおいて、まず、受信電波波形取得部１０１は、図６のフローチャートのステップＳａ１の場合と同様、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングすることにより、新たにサンプリングした受信電波信号の信号波形を取得して、特徴量算出部１０２に対して送付する（ステップＳｃ１）。次に、特徴量算出部１０２は、図６のフローチャートのステップＳａ２の場合とは異なり、受信電波波形取得部１０１から所定時間毎のサンプリングデータとして送付されてきた受信電波信号の信号波形それぞれに対して、逐次、少なくとも１つの特徴量（振幅特徴量）の他に、さらに、受信電波信号の波形を特徴付けている振幅パラメータを算出して、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存していく（ステップＳｃ２）。
【００９８】
次に、類似度算出部１０４は、図６のフローチャートのステップＳａ３，Ｓａ４の場合と同様、記憶部１０３にあらかじめ保存されている複数の教師データ１，２，…，Ｎを取得して（ステップＳｃ３）、特徴量算出部１０２において算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている所定時間毎の受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎをそれぞれ計算して、得られた複数の教師データ１，２，…，Ｎそれぞれと各受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎを記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に各受信電波波形毎に格納していく（ステップＳｃ４）。
【００９９】
次いで、干渉検出パラメータ演算部１０５は、図６のフローチャートのステップＳａ５の場合とは異なり、類似度算出部１０４によって複数の教師データ１，２，…，Ｎ毎に計算されて記憶部１０３に保存されているＮ個の類似度１，２，…，Ｎと特徴量算出部１０２によって算出されて記憶部１０３に保存されている各受信電波波形毎の振幅パラメータとを用いて、干渉検出パラメータを各受信電波波形毎に導出して、記憶部１０３に保存する（ステップＳｃ５）。次いで、電磁干渉判定部１０６は、図６のフローチャートのステップＳａ６の場合と同様、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された各受信電波波形毎の干渉検出パラメータと電磁干渉有無識別用としてあらかじめ定めた所定の閾値との大小関係により、電磁干渉の有無を判別する。具体的には、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であるか否かを判定して、判定した結果を記憶部１０３に保存する（ステップＳｃ６）。
【０１００】
電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳｃ６のＹＥＳ）、出力部１０７に対してその旨を通知し、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生していることを出力する（ステップＳｃ７)。一方、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値よりも大きいと判定した場合には（ステップＳｃ６のＮＯ）、電磁干渉が電磁波に発生していない正常な電波環境にあるものとして、電波環境の判定処理を終了する。
【０１０１】
かくのごとき一連の動作により、第３実施形態の場合においても、第１実施形態の場合と同様、電磁干渉検出装置１００は、記憶部１０３にあらかじめ登録しておいた複数の教師データ１，２，…，Ｎに基づいて、電磁干渉が通信に発生しているか否かを判定することができる。
【０１０２】
ここで、先に述べたように、自然雑音（ノイズ）とＤＵＲ＝０ｄＢの合成波の受信電波波形とは振幅変動が似通った波形になる。また、ＤＵＲ＝０ｄＢ以外の合成波においても、混信する受信電波の信号成分の数が増えれば増えるほど、中心極限定理により、ガウス分布すなわち自然雑音（ノイズ）の波形に近づくという性質がある。そのため、特徴量算出部１０２において算出される振幅特徴量として、第１実施形態に示したような振幅確率分布（ＡＰＤ）や振幅ヒストグラム等の振幅変動を捉える特徴量のみを用いた場合、自然雑音と合成波との類似度が近い状態になってしまう可能性がある。
【０１０３】
しかし、通信信号の送信電波としては自然雑音（ノイズ）と振幅強度が異なることから、干渉検出パラメータ演算部１０５における干渉検出パラメータの演算時に、例えば、振幅の最大値、平均値、実効値、尖頭値等の振幅情報を示す物理量、または、該物理量から導出される振幅強度に対応した定数等を振幅パラメータとして加えることによって、自然雑音と合成波との類似度が近くなる状況においても、両者を区別することができる。
【０１０４】
なお、以上の各実施形態の説明においては、無線通信の場合として、電磁波を用いている場合について説明したが、有線通信の場合についても、電磁波の受信電波を、有線回線を伝搬してくる通信信号に置き換え、図１の受信電波波形取得部１０１を該通信信号の電気信号波形を取得する通信信号取得部とすることにより、図１のような電磁干渉検出装置１００や図６、図１３、図１５の各フローチャートに示した電磁干渉検出方法によって、無線通信の場合と全く同等の効果を得ることができる。
【０１０５】
また、以上の本発明の実施形態については、各図面を参照して詳細に説明したが、具体的な構成は、かくのごとき各図面の実施形態のみに限られるものではなく、当然のことながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲内の設計等も含まれる。例えば、類似度算出部１０４において算出される類似度は、第１実施形態において説明したようなピアソンの相関係数のみに限られなくても構わない。すなわち、該類似度は、ケンドールの順位相関係数、スピアマンの順位相関係数であっても良い。また、類似度の代わりに、非類似度（距離関数）として、ユークリッド距離、チェビシェフ距離、マンハッタン距離、キャンベラ距離、ミンコフスキー距離を用いても良い。
【０１０６】
さらに、非類似度となる距離関数を用いた場合においても、前述の第１実施形態や第３実施形態の場合と同様に、干渉検出パラメータ演算部１０５において、干渉検出パラメータを導出し、電磁干渉判定部１０６において、電磁干渉の有無識別用としてあらかじめ定めた所定の閾値を設定することによって、電磁干渉の検出が可能である。なお、非類似度となる距離関数を用いた場合においては、電磁干渉判定部１０６における干渉検出パラメータと前記所定の閾値との大小関係の判定処理を、類似度の場合とは逆の構成とすることによって、電磁干渉の発生の有無を正しく判定することができ、出力部１０７から電磁干渉が通信に発生していることを通知することができる。
【０１０７】
また、以上に説明した電磁干渉検出装置を構成する各部位の機能をコンピュータシステムによって実行可能なプログラムとして実現するようにしても良いし、かかるプログラム（すなわち電磁干渉検出プログラム）を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、記録した該プログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしても良い。また、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の内蔵記憶装置のことを意味している。
【０１０８】
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムがファイル転送された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間の間、プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１０９】
また、前述したプログラム（すなわち電磁干渉検出プログラム）は、当該プログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により、他のコンピュータシステムに転送されても良い。ここで、当該プログラムを伝送する「伝送媒体」としては、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを意味している。また、前述したプログラム（すなわち電磁干渉検出プログラム）は、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせによって実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【０１１０】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【０１１１】
１１ 被害波
１２ 妨害波
１３ 合成波
２０ 特徴量保存テーブル
２１ 振幅確率分布
２２ 振幅ヒストグラム
２３ 測定日時
３０ 類似度格納テーブル
３１ 振幅確率分布
３２ 振幅ヒストグラム
３３ 測定日時
１００ 電磁波識別装置
１０１ 受信電波波形取得部（通信信号取得部）
１０２ 特徴量算出部
１０３ 記憶部
１０４ 類似度算出部
１０５ 干渉検出パラメータ演算部
１０６ 電磁干渉判定部
１０７ 出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムに関し、特に、不法電波監視業務に用いられる電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の電波利用の需要が増加している一方で、その周波数帯域における妨害電波の電磁干渉によって、携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信妨害、テレビ・ラジオなどの受信障害が多発してきている。このため、電波利用におけるスループット向上を目的として、電磁干渉の検出処理を精力的に実施することが強く求められるようになってきている。その結果、この電磁干渉の検出を実現する手法に関して、従来より各種の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１の特開２００８−０７２６４６号公報「通信装置およびプログラム」に記載の通信装置においては、事前に各通信システムに優先度を設定しておき、干渉検出部において干渉信号を検出した際に、該干渉信号が当該通信装置よりも優先度の高い通信システムからの信号であると判断した場合、優先度の高い通信システムの通信を優先させることによって、スループットの向上を図る技術を提案している。
【０００４】
すなわち、該特許文献１に記載の通信装置の干渉検出部は、所定の周波数帯域に対してＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）の測定を行い、あらかじめ任意に定めた閾値よりも測定値が大きいと判断した場合、干渉信号が発生していると判断し、自通信装置は通信を停止する。しかる後、該干渉信号の到来方向、該干渉信号の周波数特性等の多くの特徴量から、変調方式、シンボルレートを推定し、推定した情報と、その周波数帯域における通信システムの変調方式、シンボルレートとを比較することにより、干渉信号を送出している通信システムを推定し、推定した該通信システムが自通信装置よりも優先度が高い場合には、信号の送信処理を再開せずに、通信を停止したままにするか、または、他の周波数帯域を用いて通信を行うようにしている。
【０００５】
また、特許文献２の特開平０９−２１８２３０号公報「電磁環境観測装置」にも、電波干渉に関連する電磁環境観測装置の技術が開示されている。該特許文献２に記載の電磁環境観測装置は、電磁環境の観測を行い、この観測結果から、通信の品質を推定し、観測場所における電磁環境のクラス分けを行うことを可能にするという技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０７２６４６号公報（第４−８頁）
【特許文献２】特開平０９−２１８２３０号公報（第３−５頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に記載の通信装置においては、干渉波の存在をＲＳＳＩ測定によって検出した後に、干渉波の解析を行って該干渉波を送出している通信システムを推定している。
【０００８】
しかしながら、干渉波が別々の波源からの電波の合成波からなっていた場合、該特許文献１に記載の解析手法では、該干渉波を送出している通信システムを推定することが困難になる。その結果、本来、優先的に通信を行うことが可能な状態であっても、別の周波数帯域に変更して送信等を行うことになり、周波数資源の圧迫の遠因になり兼ねない。
【０００９】
また、移動体端末へ適用しようとした場合、前記特許文献２に記載の推定方法においては、電磁干渉の発生を判定するために多くの電磁環境観測装置が必要になり、移動体端末の装置構成が大規模になる等の問題がある。
【００１０】
さらには、弱い干渉波の存在を検出するために検出の感度を上げると、干渉波がないにも関わらず、干渉波が存在していると判断してしまうという誤検出が増加するという問題もある。干渉波の誤検出についても、通信資源の圧迫の遠因につながるため、誤検出を抑えつつ、感度を上げることが必要になる。
【００１１】
（本発明の目的）
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、干渉波を高精度で検出することが可能な電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムを提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の課題を解決するため、本発明による電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１３】
（１）本発明による電磁干渉検出装置は、電磁干渉を検出する電磁干渉検出装置であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得部と、
該通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出部と、
該特徴量算出部によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出部と、
該類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する干渉検出パラメータ演算部と、
該干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定部と、
該電磁干渉判定部による判定結果を出力する出力部と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶部と、
を少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１４】
（２）本発明による電磁干渉検出方法は、電磁干渉を検出する電磁干渉検出方法であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする受信電波波形取得ステップと、
該受信電波波形取得ステップにおける前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
該特徴量算出ステップによって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出ステップと、
該類似度算出ステップによって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算ステップと、
該比較演算ステップによって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定ステップと、
該電磁干渉判定ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶ステップと、
を少なくとも有していることを特徴とする。
【００１５】
（３）本発明による電磁干渉検出プログラムは、プログラムの実行が可能なコンピュータにおいて、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得機能と、
該通信信号取得機能における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出機能と、
該特徴量算出機能によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出機能と、
該類似度算出機能によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算機能と、
該比較演算機能によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定機能と、
該電磁干渉判定機能による判定結果を出力する出力機能と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶機能と、
のいずれか１ないし複数の機能をプログラムとして実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。
【００１７】
すなわち、本発明においては、受信された信号波形の特徴量(例えば、振幅確率分布等)と複数の教師データ（例えば、異なる複数の通信方式における振幅確率分布等）との類似度により干渉検出パラメータを導出し、導出した該干渉検出パラメータを、あらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉が発生しているか否かを判定（検出）することができるので、複数の教師データに基づいて導出される干渉検出パラメータを用いた干渉波の判定を行う結果として、単一の教師データによる判定に比して、より高精度な電磁干渉の検出を行うことが可能である。
【００１８】
また、本発明においては、簡素な構成によって実現できることから、小型軽量化が可能であり、干渉波の発生源の特定支援装置として、携行する場合にも適している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の構成例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅確率分布（ＡＰＤ）を算出した例を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅ヒストグラムを算出した例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量を記憶部の特徴量保存テーブルに保存する際のデータ構成例を示す表である。
【図５】本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量と複数の教師データとの類似度を記憶部の類似度格納テーブルに格納する際のデータ構成例を示す表である。
【図６】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態における、干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態における、被害波とは異なる変調方式の教師データに対する干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図である。
【図９】本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部の動作例として、複数の教師データとの相関係数の和および積によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部の異なる動作例として、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における電磁干渉検出装置の電磁干渉の検出率および誤検出率と閾値との関係の一例を示す模式図である。
【図１２（Ａ）】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の電磁干渉有無判定用の各閾値に対する検出率の干渉強度の大きさによる変化の一例を示す模式図であって、π／4シフトＱＰＳＫ（被害波）の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示す。
【図１２（Ｂ）】本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の電磁干渉有無判定用の各閾値に対する検出率の干渉強度の大きさによる変化の一例を示す模式図であって、π／4シフトＱＰＳＫと自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量を教師データとして用い、それぞれの教師データとの類似度（相関係数）の和によって導出した干渉検出パラメータを用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示す。
【図１３】本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置の電磁干渉判別部における干渉検出パラメータに対する論理演算の一例を示す真理値表である。
【図１５】本発明の第３実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明による電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による電磁干渉検出装置および電磁干渉検出方法について説明するが、かかる電磁干渉検出方法をコンピュータにより実行可能な電磁干渉検出プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、電磁干渉検出プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。
【００２１】
［本発明の特徴］
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、簡単な構成で干渉波をより高精度に検出することが可能な電磁干渉検出装置、電磁干渉検出方法および電磁干渉検出プログラムを実現していることを主要な特徴としている。
【００２２】
すなわち、本発明による電磁干渉検出装置は、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得部と、該通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出部と、該特徴量算出部によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出部と、該類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する干渉検出パラメータ演算部と、該干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定部と、該電磁干渉判定部による判定結果を出力する出力部と、前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶部と、を少なくとも備えていることを特徴としている。
【００２３】
ここで、前記干渉検出パラメータ演算部によって算出される前記干渉検出パラメータとは、干渉波の有無を判定するために、前記複数の振幅特徴量より演算されるパラメータである。前記干渉検出パラメータは、干渉波の有無によって変化するので、前記干渉検出パラメータに基づいて、電波干渉を検出することができる。
【００２４】
また、本発明による電磁干渉検出方法は、電磁波を識別する電磁波識別装置における電磁干渉の検出方法であって、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得ステップと、該通信信号取得ステップにおける前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出ステップと、該特徴量算出ステップによって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出ステップと、該類似度算出ステップによって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算ステップと、該比較演算ステップによって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定ステップと、該電磁干渉判定ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶ステップと、を少なくとも有していることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明による電磁干渉検出プログラムは、プログラムの実行が可能なコンピュータにおいて、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得機能と、該通信信号取得機能における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出機能と、該特徴量算出機能によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出機能と、該類似度算出機能によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算機能と、該比較演算機能によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定機能と、該電磁干渉判定機能による判定結果を出力する出力機能と、前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶機能と、の各機能のうち１ないし複数の機能をプログラムとして実行させることを特徴としている。
【００２６】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態として、有線もしくは無線による通信に対し、他の通信や電気、電磁ノイズによる通信妨害（干渉）が発生していることを判別することができる電磁干渉検出装置および電磁干渉検出の一例について説明する。以下の説明においては、無線通信における実施形態を取り上げて説明するが、有線通信においてもほぼ同様に実施することができることは言うまでもない。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置の構成例を示すブロック構成図である。
【００２８】
図１に示す電磁干渉検出装置１００は、受信電波波形取得部１０１と、特徴量算出部１０２と、記憶部１０３と、類似度算出部１０４と、干渉検出パラメータ演算部１０５と、電磁干渉判定部１０６と、出力部１０７とを少なくとも備えて構成されている。
【００２９】
受信電波波形取得部１０１は、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする部位であり、通信信号として電磁ノイズ等の外乱を含む電磁波（到来電波）を受信して、該電磁波の周波数と振幅値とを取得する。ここで用いられる受信機は、電磁波の周波数毎に振幅が測定可能な電圧計、電界強度計、スペクトラムアナライザ等である。当該受信電波波形取得部１０１によって取得された周波数毎の振幅データは、当該受信電波波形取得部１０１に内蔵の時計もしくは外部の時計からの時刻データ（すなわち該振幅データ取得時の時刻データ）と関連付けられている。さらに、当該受信電波波形取得部１０１は、あらかじめ定めた所定時間毎にサンプリング（受信した電磁波の周波数と振幅値との測定動作）を繰り返す機能を有している。
【００３０】
受信電波波形取得部１０１によって取得されて時刻データと関連付けられた取得データ（受信した電磁波の周波数と振幅値とのデータ）は、サンプリング毎に次段の特徴量算出部１０２に送られる。特徴量算出部１０２においては、受信電波波形取得部１０１によって取得された前記取得データ（受信した電磁波の周波数と振幅値とのデータ）の少なくとも１つの特徴量を算出する。ここで、特徴量とは、例えば、振幅確率分布（ＡＰＤ：Amplitude Probability Distribution）である。振幅確率分布（ＡＰＤ）は、前段の受信電波波形取得部１０１から送られてきた振幅値データと取得時刻データとを基にして、ある振幅値を超えた時間と、全測定時間との比を求めることによって得られる、振幅値を変数とした特徴量である。つまり、特徴量算出部１０２は、受信電波波形取得部１０１における所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、振幅特徴量を算出する部位である。
【００３１】
ここで、特徴量算出部１０２において算出される特徴量は、振幅値によって大きく影響されるため、変調方式毎に異なるものとなる。また、同じ変調方式であっても、干渉すなわち通信妨害の度合いにより、その特徴量は変化が生じたものになる。
【００３２】
一例として、変調方式に例えばＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）を用いた通信Ａに対し、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）を用いた通信Ｂが妨害しているケースについて説明する。特徴量算出部１０２において計算される振幅確率分布（ＡＰＤ）は、通信Ａ、通信Ｂそれぞれの単一波のみ受信している場合と、干渉が発生している場合とにおいては、図２に示すような違いが生じる。図２は、本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅確率分布（ＡＰＤ）を算出した例を示す説明図であり、通信Ａの被害波と通信Ｂの妨害波との間で電磁干渉が発生した場合の振幅確率分布（ＡＰＤ）の変化の様子を合成波として示している。なお、図２の横軸に信号の振幅（Ｐｏｗｅｒ）を示し、縦軸に振幅確率（Ｐｒｏｐａｂｉｌｉｔｙ）を示している。
【００３３】
つまり、図２に示すように、受信電波波形として、通信Ａ、通信Ｂそれぞれの単一波の場合には、通信Ａの被害波１１および通信Ｂの妨害波１２は、それぞれ、実線の曲線および破線の曲線に示すような振幅確率分布（ＡＰＤ）を示しているが、通信Ｂの妨害波１２が通信Ａの被害波１１に対して電磁干渉している状態になった場合には、（通信Ａ＋通信Ｂ）の合成波１３として、太い実線の曲線に示すような振幅確率分布（ＡＰＤ）に変化する。かくのごとき振幅確率分布（ＡＰＤ）の分布の違いを用いて、電磁干渉の有無を識別することができる。
【００３４】
また、振幅特徴量として、振幅確率分布（ＡＰＤ）の代わりに、または、振幅確率分布（ＡＰＤ）とともに、図３に示すような振幅ヒストグラムを用いても良い。図３は、本発明の第１実施形態における、受信電波波形の振幅特徴量として振幅ヒストグラムを算出した例を示す説明図であり、通信Ａの被害波と通信Ｂの妨害波との間で電磁干渉が発生した場合の振幅確率分布（ＡＰＤ）の微分量の変化の様子を合成波として示している。なお、図２の横軸に信号の振幅（Ｐｏｗｅｒ）を示し、縦軸に振幅確率密度（Ｐｒｏｐａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｎｓｉｔｙ）を示している。
【００３５】
つまり、図３に示すように、受信電波波形として、通信Ａ、通信Ｂそれぞれの単一波の場合には、通信Ａの被害波１１および通信Ｂの妨害波１２は、それぞれ、実線の曲線および破線の曲線に示すような振幅確率密度分布を示しているが、通信Ｂの妨害波１２が通信Ａの被害波１１に対して電磁干渉している状態になった場合には、（通信Ａ＋通信Ｂ）の合成波１３として、太い実線の曲線に示すような振幅確率密度分布に変化する。図３に示すように、振幅ヒストグラムは、振幅確率分布（ＡＰＤ）の微分量を示す振幅確率密度分布であり、振幅の変動に対して、図２の場合の振幅確率分布（ＡＰＤ）に比し、より高感度な識別が可能になる。
【００３６】
なお、受信電波波形の特徴量は、振幅確率分布（ＡＰＤ）、振幅ヒストグラムのいずれかのみに限るものではなく、振幅確率分布（ＡＰＤ）や振幅ヒストグラムも含め、受信電波波形の平均値、標準偏差、歪度、尖度、ピーク係数、および、確率分布のモーメントなどの統計量のうち、少なくとも１つ以上のデータを測定日時とともに含んで構成するようにしても良い。
【００３７】
かくのごとき特徴量算出部１０２における算出処理により算出された受信電波波形毎の特徴量に関するデータは、記憶部１０３に格納される。記憶部１０３においては、特徴量算出部１０２によって算出された受信電波波形毎の特徴量を数値化して保存する。このとき、受信電波波形の特徴量には、通信信号の取得時の時刻データを含んでいるので、電磁干渉すなわち妨害信号が発生した時刻を知ることができる。
【００３８】
図４は、本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量を記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存する際のデータ構成例を示す表である。図４に示す例においては、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存する受信電波波形の特徴量のデータが、一例として、振幅確率分布２１、振幅ヒストグラム２２、および測定日時２３から構成されている場合を示している。
【００３９】
特徴量算出部１０２の次段に位置する類似度算出部１０４においては、特徴量算出部１０２によって算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている各受信電波波形の特徴量の変化を判別するための処理を行う。通信や電気、電磁ノイズによる通信妨害（干渉）が発生していることを判別するのに当たって、受信電波波形取得部１０１においては、あらかじめ定めた所定周期毎に妨害波監視のために受信電波波形の測定を繰り返して実施しており、その都度、特徴量算出部１０２において受信電波波形の特徴量が算出されて、図４に示したような形式で記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている。
【００４０】
かくのごとく、受信電波波形の特徴量を記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存している状態にある際に、類似度算出部１０４においては、電磁干渉の強度に変化が生じたことを判断する基準として、教師データが用いられる。教師データは、記憶部１０３にあらかじめ格納されている。つまり、類似度算出部１０４は、あらかじめ定めた所定時間毎の各受信電波波形の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する部位であり、受信電波波形取得部１０１が新たにサンプリングした所定時間毎の受信電波波形の特徴量と、記憶部１０３に記憶された複数の教師データとに基づいて、複数の教師データそれぞれに対する類似度を算出する。類似度算出部１０４からは、各教師データを相関元とする類似度があらかじめ定めた所定時間毎に対応付けて、出力され、逐次、記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納される。
【００４１】
ここで、類似度算出部１０４における算出処理は、統計処理分野において一般に用いられている手法を用いており、該算出処理として、ピアソンの相関係数を用いて、サンプリングした受信電波波形の特徴量と教師データとの２変数間の類似度を算出している。ここで、ピアソンの相関係数Ｃ（ｘ，ｙ）は、２組の数値からなるデータ列（ｘ，ｙ）＝｛（ｘｉ，ｙｉ）｝（ｉ＝０，１，…，ｎ）が与えられたとき、次の式（１）によって定義される。
【００４２】
【数１】
式（１）において、ピアソンの相関係数Ｃ（ｘ，ｙ）の数値が'１'に近いほど、両者の特徴量に類似性が高く、同じ電磁波成分に関連していると判断することができる。かくのごとき処理により、所定時間毎の各受信電波波形それぞれに対して、教師データの数と同数の相関係数を算出する。算出した相関係数のデータは、類似度を示すデータとして、記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納される。
【００４３】
図５は、本発明の第１実施形態における、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量と複数の教師データとの類似度を記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納する際のデータ構成例を示す表である。図５に示す例においては、記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に格納する各受信電波波形の類似度のデータが、一例として、振幅確率分布３１、振幅ヒストグラム３２、および測定日時３３から構成されており、教師データとして、教師データＡ、教師データＢの２つを記憶部１０３にあらかじめ保存していた場合を示している。ここで、複数の教師データ（図５の例においては、教師データＡ、教師データＢの２つの教師データ）としては、例えば、複数の異なる通信方式における理想的環境（雑音レベルの低い環境）において受信した受信電波波形の特徴量等が適宜選択されて、記憶部１０３にあらかじめ保存されている。
【００４４】
以下、図１の電磁干渉検出装置１００のブロック構成図に示す当該電磁干渉検出装置１００の構成に関する説明に復帰する。類似度算出部１０４の次段に位置する干渉検出パラメータ演算部１０５は、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量それぞれごとに、類似度算出部によって算出された複数の教師データそれぞれとの類似度を示す各相関係数の比較演算を行うことにより、干渉検出パラメータを導出する部位である。干渉検出パラメータは、あらかじめ定めた所定時間毎の受信電波波形における特徴量それぞれごとに、複数の教師データとの類似度を示す複数の相関係数の数値を結合することによって求めることができる。ここで、複数の相関係数の数値を結合する手法は、例えば、和、積や差分等の四則演算が用いられる。なお、干渉検出パラメータは、あらかじめ定めた所定時間毎に対応付けて、出力され、逐次、記憶部１０３に保存される。
【００４５】
干渉検出パラメータ演算部１０５の次段に位置する電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出されて記憶部１０３に保存された干渉検出パラメータの数値を、あらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、受信電波波形取得部１０１がサンプリングした所定時間毎の受信電波波形に関して、電磁干渉が発生しているか否かを判定する。電磁波に電磁干渉が発生している場合には、電磁干渉の影響によって、受信電波波形の特徴量である振幅確率分布（ＡＰＤ）や振幅ヒストグラムが変化しており、その結果が干渉検出パラメータの変化として表れる。
【００４６】
したがって、電磁干渉判定部１０６において、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された干渉検出パラメータの数値とあらかじめ設定した所定の閾値との大小関係を比較することにより、電磁波に電磁干渉が発生しているか否かを判定することができる。なお、電磁干渉判定部１０６における判定結果（電磁干渉発生の有無を示す判定結果）は、あらかじめ定めた所定時間毎に対応付けて、出力され、逐次、記憶部１０３に保存される。
【００４７】
出力部１０７は、電磁干渉判定部１０６による判定結果（電磁干渉発生の有無を示す判定結果）を出力する部位であり、例えば、電磁干渉の有無を出力するディスプレイまたはプリンタ、あるいは、電磁干渉発生をユーザに伝えるアラーム等から構成されている。電磁干渉判定部１０６において電磁波に電磁干渉が発生していると判定した場合、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生している旨を出力してユーザに通報する。
【００４８】
次に、本発明の第１実施形態として図１の電磁干渉検出装置１００の動作の一例について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６は、本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートであり、フローチャートの各処理ボックスの右側には、それぞれの処理を行う電磁干渉検出装置１００の部位を示す符号も併記している。
【００４９】
図６のフローチャートにおいて、まず、受信電波波形取得部１０１は、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングすることにより、新たにサンプリングした受信電波信号の信号波形を取得して、特徴量算出部１０２に対して送付する（ステップＳａ１）。次に、特徴量算出部１０２は、受信電波波形取得部１０１から所定時間毎のサンプリングデータとして送付されてきた受信電波信号の信号波形それぞれに対して、逐次、少なくとも１つの特徴量（振幅特徴量）を算出して、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存していく（ステップＳａ２）。
【００５０】
さらに、類似度算出部１０４は、記憶部１０３にあらかじめ保存されている複数の教師データ１，２，…，Ｎを取得して（ステップＳａ３）、特徴量算出部１０２において算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている所定時間毎の受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎをそれぞれ計算して、得られた複数の教師データ１，２，…，Ｎそれぞれと各受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎを記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に各受信電波波形毎に格納していく（ステップＳａ４）。
【００５１】
次いで、干渉検出パラメータ演算部１０５は、類似度算出部１０４によって複数の教師データ１，２，…，Ｎ毎に計算された類似度１，２，…，Ｎを用いて比較演算を行うことにより、干渉検出パラメータを各受信電波波形毎に導出して、記憶部１０３に保存する（ステップＳａ５）。次いで、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された各受信電波波形毎の干渉検出パラメータと電磁干渉有無識別用としてあらかじめ定めた所定の閾値との大小関係により、電磁干渉の有無を判別する。具体的には、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であるか否かを判定して、判定した結果を記憶部１０３に保存する（ステップＳａ６）。
【００５２】
電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳａ６のＹＥＳ）、出力部１０７に対してその旨を通知し、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生していることを出力する（ステップＳａ７)。一方、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値よりも大きいと判定した場合には（ステップＳａ６のＮＯ）、電磁干渉が電磁波に発生していない正常な電波環境にあるものとして、電波環境の判定処理を終了する。
【００５３】
かくのごとき一連の動作により、電磁干渉検出装置１００は、記憶部１０３にあらかじめ登録しておいた複数の教師データ１，２，…，Ｎに基づいて、電磁干渉が通信に発生しているか否かを判定することができる。
【００５４】
次に、図６のフローチャートのステップＳａ５において干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された干渉検出パラメータに基づいて、電磁干渉発生の有無を判定する原理について、具体例を用いて、さらに説明する。ここで、本具体例においては、変調方式の異なるデジタル通信同士の干渉モデルとして、被害波にπ/４シフトＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）を用い、妨害波にＧＭＳＫ（Gaussian Minimum Shift Keying：ガウス最小偏移変調）を用いた電波信号の電波環境にある場合を例に取って説明する。
【００５５】
図７は、本発明の第１実施形態における、干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図であり、横軸に被害波の妨害波に対する強度比ＤＵＲ（Desired to Undesired signal ratio）を示し、縦軸に相関係数（Correlation）を示しており、被害波と妨害波との合成波に関して、被害波と妨害波との強度比ＤＵＲを変化させた場合の相関係数の分布を示している。ただし、相関元とした教師データについては、干渉のない理想的な被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を用いている。また、強度比ＤＵＲは、被害波の強度を固定とし、妨害波の強度を変化させることによって変化させている。妨害波の強度が強くなるほど、強度比ＤＵＲは小さい値になっていく。
【００５６】
図７に示すように、強度比ＤＵＲが小さくなる（つまり、干渉波の強度が増加する）につれて、相関係数は減少していく。したがって、干渉度の程度により決まる閾値をあらかじめ設定することによって、あらかじめ設定した閾値以下の小さい相関係数が算出された場合には、電磁干渉の発生を自動的に判定することができる。言い換えると、該相関係数として、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された干渉検出パラメータが、あらかじめ設定した所定の閾値以下の小さい値になっていた場合には、電磁干渉の発生を自動的に判定することができる。
【００５７】
ここで、図７に示す相関係数の分布の場合においては、傾きが一定ではなく、例えば強度比ＤＵＲ０ｄＢから−１０ｄＢに向かって、妨害波の強度が増加しているにも関わらず、相関係数が大きくなる区間（ＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢ）が存在することが分かる。このような相関係数の分布に対して、電磁干渉有無判定用の閾値をあらかじめ設定して、電磁干渉の有無を判断する場合、図７におけるＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢの区間が、干渉検出性能を劣化させる要因になり得る。つまり、あらかじめ設定する前記閾値を、ＤＵＲ＝−１０ｄＢにおける相関係数のピークよりも低く設定した場合、妨害波による電磁干渉が強くなっている０ｄＢ以下の区間においても、相関係数（つまり干渉検出パラメータ）が前記閾値を上回ってしまい、電磁干渉がないものと誤って判断してしまうことになる。
【００５８】
したがって、図７に示す相関係数の分布の場合においても、電磁干渉の有無を精度高く検出するためには、前記閾値を、図７にハッチングを施して図示した閾値設定範囲内に限定して設定することが必要である。
【００５９】
なお、強度比ＤＵＲに対して相関係数が図７に示すような分布を取る意味は、合成波が有する特徴の観点から説明することができる。すなわち、情報を持った２つの信号（被害波と妨害波）が混信した場合、情報量が最も少ない状態となるのは、２つの信号が同じ振幅強度で混信し、見分けが付かない状態になっている場合である。したがって、かかる場合には、混信電波は、元の信号の特徴が最も表れない自然雑音に近い振幅変動となる。そのため、理想的な被害波を教師データとした相関係数の分布は、ＤＵＲ≒０ｄＢ近傍で変曲点を有することになる。
【００６０】
ここで、強度比ＤＵＲが変曲点０ｄＢ以下の一定の区間（図７の場合、ＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢの区間）においては、情報を有する妨害波の信号成分が顕著になるが、情報量の最も少ない状態と比較すると、特徴を有する分、相関係数は増加する。いわば、妨害波の特徴を、被害波の特徴と「誤解」している区間と看做すこともできる。さらに、変曲点０ｄＢ以下の一定の区間（図７の場合、ＤＵＲ＝０ｄＢ〜−１０ｄＢの区間）を超えて、妨害波の振幅がさらに強くなると、このような「誤解」が解けて、図７に示すように、再び、相関係数が減少するようになる。かくのごとき特性の傾向は、図７に示した本具体例のみに限らず、あらゆる変調方式の組み合わせにおいても、共通しており、前述の説明と同様に、閾値の設定如何によって、電磁干渉の検出性能を劣化させる可能性がある。
【００６１】
また、相関元とした教師データについては、図７に示したような、干渉のない理想的な被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を用いる場合に限るものではない。教師データとして用いる特徴量として、例えば、被害波とは異なる変調方式の受信電波波形の特徴量を用いるようにしても良い。図８は、本発明の第１実施形態における、被害波とは異なる変調方式の教師データに対する干渉強度の大きさによる相関係数の変化の具体例を示す模式図であり、図７の場合と同様、横軸に被害波の妨害波に対する強度比ＤＵＲを示し、縦軸に相関係数（Correlation）を示しており、被害波と妨害波との合成波において、被害波と妨害波との強度比ＤＵＲを変化させた場合の相関係数（つまり干渉検出パラメータ）の分布を示している。
【００６２】
ここで、図８においては、被害波とは異なる変調方式の教師データにおける相関係数のＤＵＲ依存性を示しており、教師データとして、妨害波（ＧＭＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を用いた場合について菱形マークでポイントした曲線で示し、また、受信信号がない自然雑音（ノイズ）のみの場合の特徴量を用いた場合について三角マークでポイントした曲線で示している。なお、参考のために、図７に示した干渉のない理想的な被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）のみを受信した場合の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いている場合も、四角マークでポイントした曲線として合わせて示している。
【００６３】
また、教師データは、単一の受信電波波形の特徴量のみである必要はなく、合成波を受信した場合の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いるようにしても良い。図８には、被害波（π/４シフトＱＰＳＫ）と妨害波（ＧＭＳＫ）との２つの電波信号の強度比ＤＵＲが０ｄＢであった場合の合成波を教師データとして用いている場合における相関係数のＤＵＲ依存性について、×マークでポイントした破線の曲線として示している。
【００６４】
図８に示すように、相関元となる教師データの種類によって、相関係数のＤＵＲ依存性は異なる分布を示すことになり、かくのごとき複数の教師データを基準として、干渉検出パラメータ演算部１０５においては、サンプリングした受信電波波形の特徴量に関する類似度を算出し、干渉検出パラメータを導出することになる。異なる複数の教師データとの相関係数を組み合わせて干渉検出パラメータを導出することにより、電磁干渉判定部１０６においては、より多くの教師データを用いて精度よく電磁干渉の有無の検出を判断することができる。
【００６５】
かくのごとき異なる複数の教師データとの相関係数を組み合わせて干渉検出パラメータを導出する場合、前述したように、各相関係数に対する四則演算が用いられる。例えば、図８に示したπ／４シフトＱＰＳＫ（被害波）と自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量に関する振幅ヒストグラムを教師データとして用いた場合における各相関係数に対する四則演算処理として、２つの教師データそれぞれとの相関係数（類似度）の和および積を適用することによって、干渉検出パラメータを導出した場合について、図９に示している。
【００６６】
図９は、本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部１０５の動作例として、複数の教師データとの相関係数の和および積によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図であり、π／４シフトＱＰＳＫ（被害波）と自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量に関する教師データそれぞれとの相関関数の和により導出した干渉検出パラメータのＤＵＲ依存性を菱形マークでポイントした曲線で示し、該２つの受信電波波形の特徴量に関する教師データそれぞれとの相関関数の積により導出した干渉検出パラメータのＤＵＲ依存性を四角マークでポイントした曲線で示している。
【００６７】
図９に示すように、２つの受信電波波形の特徴量に関する教師データそれぞれとの相関関数の和により導出した干渉検出パラメータについても、積により導出した干渉検出パラメータについても、いずれも、強度比ＤＵＲに対して妨害波の強さに応じて（正の領域から負の領域に向かって）単調減少になる分布となっており、図８に示したような変曲点が存在していた分布の場合と比較して、強度比ＤＵＲ＜０の区間における電磁干渉の検出性能の劣化を抑制できることが分かる。さらに、電磁干渉の有無を判定するための閾値をあらかじめ設定する場合、該閾値の設定自由度を向上させることができるので、所望の強度比ＤＵＲにおける電磁干渉の検出を行うことも可能になる。
【００６８】
また、干渉検出パラメータは、複数の教師データとの相関係数に適当な数値変換を施すことによって導出するようにしても良い。例えば、それぞれの相関係数（類似度）を指数とする冪乗変換（底１０）を行った後に積算することにより、干渉検出パラメータを導出するようにしても良い。図１０は、本発明の第１実施形態における干渉検出パラメータ演算部１０５の異なる動作例として、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換によって導出した干渉検出パラメータの干渉強度の大きさによる変化の具体例を示す模式図であり、π／４シフトＱＰＳＫ（被害波）と自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量に関する振幅ヒストグラムを教師データとして、２つの相関係数の冪乗変換後の積算によって導出した干渉検出パラメータのＤＵＲ依存性を三角マークでポイントした曲線で示している。
【００６９】
図１０に示すように、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換後の積算等の数値変換によって導出した干渉検出パラメータは、図９の場合よりも、相関係数の微小な変化が、より強調された分布になっていることが分かる。さらに、複数の教師データとの相関係数の冪乗変換後の積算等の数値変換を行う際に、すなわち、干渉検出パラメータを導出する際に、優先すべき教師データに対応する相関係数（類似度）に対して重み付けを施すようにしても良い。
【００７０】
次に、図１１の模式図を用いて、電磁干渉検出装置１００における検出性能について説明する。図１１は、本発明の第１実施形態における電磁干渉検出装置１００の電磁干渉の検出率および誤検出率と閾値との関係の一例を示す模式図であり、横軸に教師データとの類似度から導出した干渉検出パラメータに相当する相関関数を示し、縦軸に電磁干渉の検出率および誤検出率のヒストグラムを示しており、電磁干渉が存在している場合（ここでは、強度比ＤＵＲ＝１０ｄＢの場合）と、電磁干渉が存在していない場合(つまり被害波のみを受信している場合)の受信電波波形をそれぞれ複数回ずつ受信した場合の相関係数の度数分布を示している。
【００７１】
図１１に示すように、電磁干渉が存在している場合（'干渉あり'と記載した曲線）、電磁干渉が存在していない場合（'干渉無し'と記載した曲線）のそれぞれについては、教師データとの類似度から導出した干渉検出パラメータに相当する相関係数の平均値、分散値を求めた結果により、正規分布として近似している。
【００７２】
ここで、電磁干渉の検出率および誤検出率を、それぞれ、次のように定義する。電磁干渉の検出率は、実際に干渉があり、かつ、電磁干渉検出装置１００によって電磁干渉があると判断される事象が起こる割合である。図１１に示すように、電磁干渉が実際にあった事象の数をＭ、そのうち、電磁干渉の有無を識別するためにあらかじめ設定した所定の閾値を越えて、電磁干渉がないと判定された事象の数をｍとしたとき、電磁干渉の検出率は、｛（Ｍ−ｍ）/Ｍ｝として与えられる。
【００７３】
一方、電磁干渉の誤検出率は、実際には干渉が無く、かつ、電磁干渉検出装置１００によって電磁干渉があると判断される事象が起こる割合である。図１１に示すように、電磁干渉が実際には無かった事象の数をＮ、そのうち、電磁干渉の有無を識別するためにあらかじめ設定した前記所定の閾値以下に下回り、電磁干渉があると判定された事象の数をｎとすると、電磁干渉の誤検出率は（ｎ/Ｎ）として与えられる。
【００７４】
電磁干渉検出装置１００においては、電磁干渉の検出率｛（Ｍ−ｍ）/Ｍ｝ができるだけ高く、かつ、電磁干渉の誤検出率（ｎ/Ｎ）ができるだけ低いことが望ましい。図１１に示すように、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値を上げて、より大きな値にするほど、実際には電磁干渉があるにも関わらず、電磁干渉がないと判定される事象の数ｍが減少するので、電磁干渉の検出率は増加する。しかし、一方で、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値がより大きな値にするほど、実際には電磁干渉がないにも関わらず、電磁干渉があると判定される事象の数ｎが増加し、電磁干渉の誤検出率も増加してしまう。
【００７５】
逆に、前記所定の閾値を下げて、より小さい値にするほど、電磁干渉の検出率は低下するものの、一方、電磁干渉の誤検出率を低下させることができる。かくのごとく、電磁干渉の検出率と誤検出率とは、トレードオフの関係にあることから、要求される性能に合わせて、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値を適宜設定することが望ましい。しかし、先に述べたように、単一の教師データのみを用いている場合においては、精度の高い電磁干渉の検出性能を実現するための、電磁干渉の有無識別用の前記所定の閾値の設定範囲は限定される。したがって、単一の教師データのみを用いている場合には、必ずしも、所望な特性を確保することができるとは限らない。
【００７６】
次に、電磁干渉の誤検出率が十分に低い（１Ｅ−３）以下となるように前記所定の閾値を設定した場合における電磁干渉の検出率について評価した結果を説明する。図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、本発明の第１実施形態における、電磁干渉検出装置１００の電磁干渉有無判定用の各閾値に対する検出率の干渉強度の大きさによる変化の一例を示す模式図であり、横軸には強度比ＤＵＲを示し、縦軸には電磁干渉の検出率を示しており、電磁干渉有無判定用の前記所定の閾値を複数の異なる値に変化させた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性を示している。なお、図１２（Ａ）は、π／4シフトＱＰＳＫ（被害波）の受信電波波形の特徴量を教師データとして用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示し、図１２（Ｂ）は、π／4シフトＱＰＳＫと自然雑音（ノイズ）との２つの受信電波波形の特徴量を教師データとして用い、それぞれの教師データとの類似度（相関係数）の和によって導出した干渉検出パラメータを用いた場合の電磁干渉の検出率のＤＵＲ依存性の様子を示している。
【００７７】
電磁干渉有無判定用の前記所定の閾値として異なる値を設定した場合の電磁干渉の検出率を評価するために、図１２（Ａ）においては、強度比ＤＵＲ＝２０ｄＢにおいて電磁干渉の検出率が８０％になる前記所定の閾値の値０．９７７（図１２（Ａ）の丸マークのポイントで示す曲線）から、徐々に、該閾値の値を、０．９５０（図１２（Ａ）の縦棒マークのポイントで示す曲線）、０．９００（図１２（Ａ）の三角マークのポイントで示す曲線）、０．８５０（図１２（Ａ）の四角マークのポイントで示す曲線）、０．８００（図１２（Ａ）の×マークのポイントで示す曲線）へと減少させた際の、各ＤＵＲにおける電磁干渉の検出率の劣化程度を示している。
【００７８】
同様に、図１２（Ｂ）においても、強度比ＤＵＲ＝２０ｄＢにおいて電磁干渉の検出率が８０％になる前記所定の閾値の値１．６４９（図１２（Ｂ）の丸マークのポイントで示す曲線）から、徐々に、該閾値の値を、１．６３０（図１２（Ｂ）の縦棒マークのポイントで示す曲線）、１．６１０（図１２（Ｂ）の三角マークのポイントで示す曲線）、１．５９０（図１２（Ｂ）の四角マークのポイントで示す曲線）、１．５８０（図１２（Ｂ）の×マークのポイントで示す曲線）、１．５７０（図１２（Ｂ）の＊マークのポイントで示す曲線）へと減少させた際の、各ＤＵＲにおける電磁干渉の検出率の劣化程度を示している。
【００７９】
図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）の双方に共通して、電磁干渉有無判定用の前記所定の閾値の値が減少していくのにしたがって、強度比ＤＵＲが高い領域ほど、電磁干渉の検出率が劣化していく。さらに、図１２（Ａ）の単一の教師データを用いている場合においては、ＤＵＲ＜０ｄＢの領域においても、前記所定の閾値の値が減少していくのにしたがって、電磁干渉の検出率がより激しく低下している様子を確認することができる。これに対して、図１２（Ｂ）の複数の教師データを用いている場合においては、ＤＵＲ＜０ｄＢの領域における電磁干渉の検出率の低下を抑制できることが分かる。かくのごとく、複数の教師データを用いて導出した干渉検出パラメータを適用することにより、電磁干渉の検出率を向上させることができる。
【００８０】
本発明の第１実施形態の電磁干渉検出装置１００においては、到来電波波形の測定データに基づいて、複数の教師データと該到来電波波形との類似度から干渉検出パラメータを導出し、導出した干渉検出パラメータを所定の閾値と比較することによって、電磁干渉波の発生の有無を自動的に判定している。
【００８１】
この結果、電磁干渉が発生しているか否かをより精度良く判定（検出）することができ、電波監視システム等への適用に有効である。また、簡素な構成によって実現することができることから、携行用の不法電波探査設備への搭載にも適している。
【００８２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態として、第１実施形態とは異なる電磁干渉検出装置および電磁干渉検出方法について説明する。本第２実施形態においては、図１の電磁干渉検出装置１００の干渉検出パラメータ演算部１０５における干渉検出パラメータの導出手段として、第１実施形態の場合とは異なり、各教師データの類似度を、それぞれに対応してあらかじめ定めた所定の閾値と比較した結果として得られる論理値を干渉検出パラメータとして算出する。さらには、電磁干渉判定部１０６においても、第１実施形態の場合とは異なり、干渉検出パラメータ演算部１０５によって算出された該干渉検出パラメータを論理演算することによって電磁干渉の有無を判断する。
【００８３】
つまり、本第２実施形態における電磁干渉検出装置１００のブロック構成は、第１実施形態の図１と同一の構成であるが、干渉検出パラメータ演算部１０５および電磁干渉判定部１０６の２つの部位における動作が、第１実施形態の場合とは異なっている。図１３は、本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートであり、図６のフローチャートの場合と同様、フローチャートの各処理ボックスの右側には、それぞれの処理を行う電磁干渉検出装置１００の部位を示す符号も併記している。
【００８４】
図１３のフローチャートにおいて、まず、受信電波波形取得部１０１は、図６のフローチャートのステップＳａ１の場合と同様、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングすることにより、新たにサンプリングした受信電波信号の信号波形を取得して、特徴量算出部１０２に対して送付する（ステップＳｂ１）。次に、特徴量算出部１０２も、図６のフローチャートのステップＳａ２の場合と同様、受信電波波形取得部１０１から所定時間毎のサンプリングデータとして送付されてきた受信電波信号の信号波形それぞれに対して、逐次、少なくとも１つの特徴量（振幅特徴量）を算出して、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存していく（ステップＳｂ２）。
【００８５】
さらに、類似度算出部１０４も、図６のフローチャートのステップＳａ３，Ｓａ４の場合と同様、記憶部１０３にあらかじめ保存されている複数の教師データ１，２，…，Ｎを取得して（ステップＳｂ３）、特徴量算出部１０２において算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている所定時間毎の受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎをそれぞれ計算して、得られた複数の教師データ１，２，…，Ｎそれぞれと各受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎを記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に各受信電波波形毎に格納していく（ステップＳｂ４）。
【００８６】
次いで、干渉検出パラメータ演算部１０５は、図６のフローチャートのステップＳａ５の場合とは異なり、類似度算出部１０４によって複数の教師データ１，２，…，Ｎ毎に計算されたＮ個の類似度１，２，…，Ｎ毎にあらかじめ定めた所定の閾値との大小関係をそれぞれ比較して、それぞれの比較結果からＮ個の干渉検出パラメータ１，２，…，ＮとしてＮ個の論理値（'１'／'０'）を各受信電波波形毎に導出して、記憶部１０３に保存する（ステップＳｂ５）。次いで、電磁干渉判定部１０６は、図６のフローチャートのステップＳａ６の場合とは異なり、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された各受信電波波形毎のＮ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算を行った結果に基づいて、電磁干渉の有無を判別する。具体的には、電磁干渉判定部１０６は、Ｎ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算結果が'１'（もしくは'０'）であるか否かを判定して、判定した結果を記憶部１０３に保存する（ステップＳｂ６）。
【００８７】
電磁干渉判定部１０６は、Ｎ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算結果が'１'（もしくは'０'）であると判定した場合には（ステップＳｂ６のＹＥＳ）、出力部１０７に対してその旨を通知し、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生していることを出力する（ステップＳｂ７)。一方、電磁干渉判定部１０６は、Ｎ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算結果が'１'（もしくは'０'）ではなく、'０'（もしくは'１'）と判定した場合には（ステップＳｂ６のＮＯ）、電磁干渉が電磁波に発生していない正常な電波環境にあるものとして、電波環境の判定処理を終了する。
【００８８】
かくのごとき一連の動作により、第２実施形態の場合においても、第１実施形態の場合と同様、電磁干渉検出装置１００は、記憶部１０３にあらかじめ登録しておいた複数の教師データ１，２，…，Ｎに基づいて、電磁干渉が通信に発生しているか否かを判定することができる。
【００８９】
なお、図１３のフローチャートのステップＳｂ６において電磁干渉判定部１０６によって実施されるＮ個の干渉検出パラメータ１，２，…，Ｎの論理演算は、例えば、ＯＲ演算やＡＮＤ演算等を用いる。図１４は、本発明の第２実施形態における、電磁干渉検出装置１００の電磁干渉判別部１０６における干渉検出パラメータに対する論理演算の一例を示す真理値表であり、教師データＡ、教師データＢの２つの教師データを用いていた場合について２つの干渉検出パラメータの論理演算に関する真理値表を示している。図１４（Ａ）は、２つの干渉検出パラメータの論理演算として論理和（ＯＲ）演算を用いている場合の真理値表を示し、図１４（Ｂ）は、２つの干渉検出パラメータの論理演算として論理積（ＡＮＤ）演算を用いている場合の真理値表を示している。
【００９０】
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）のいずれの場合についても、教師データＡ、教師データＢの２つの教師データそれぞれに対応して閾値Ａ、閾値Ｂの２つの閾値を所定の閾値としてあらかじめ設定している。そして、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）演算を用いる場合には、ステップＳｂ４において類似度算出部１０４によって所定時間毎の受信電波波形の特徴量と２つの教師データＡ，教師データＢそれぞれとの類似度Ａ，類似度Ｂを計算した結果が、それぞれに対応してあらかじめ設定した閾値Ａ、閾値Ｂ以下であった場合には、ステップＳｂ５において、干渉検出パラメータ演算部１０５によって、それぞれに対応する２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂを、論理値'１'として導出し、ステップＳｂ６においては、電磁干渉判定部１０６によって、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの論理和（ＯＲ）演算を施すことにより、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの少なくともいずれかが論理値'１'であった場合には、論理値'１'を出力し、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）欄に示すような論理演算結果が得られる。
【００９１】
一方、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）演算を用いる場合には、ステップＳｂ４において類似度算出部１０４によって所定時間毎の受信電波波形の特徴量と２つの教師データＡ，教師データＢそれぞれとの類似度Ａ，類似度Ｂを計算した結果が、それぞれに対応してあらかじめ設定した閾値Ａ、閾値Ｂ以上であった場合には、ステップＳｂ５において、干渉検出パラメータ演算部１０５によって、それぞれに対応する２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂを、論理値'１'として導出し、ステップＳｂ６においては、電磁干渉判定部１０６によって、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの論理積（ＡＮＤ）演算を施すことにより、該２つの干渉検出パラメータＡ，Ｂの双方が論理値'１'であった場合にのみ、論理値'１'を出力し、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）欄に示すような論理演算結果が得られる。
【００９２】
したがって、ステップＳｂ６においては、電磁干渉判定部１０６は、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）演算を用いる場合には、図１４（Ａ）の論理和（ＯＲ）欄に示す論理演算結果が'１'であった場合には、電波干渉が発生しているものと判断し、一方、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）演算を用いる場合には、図１４（Ｂ）の論理積（ＡＮＤ）欄に示す論理演算結果が'０'であった場合には、電波干渉が発生しているものと判断して、出力部１０７から、電磁干渉の発生の旨を出力するようにすれば良い。
【００９３】
第２実施形態の電磁干渉検出装置１００における干渉検出パラメータ演算部１０５および電磁干渉判定部１０６の２つの部位における動作は、２つの教師データの場合のみならず、３つ以上の複数の教師データを用いる場合についても全く同様に動作することが可能である。かくのごとく、本第２実施形態においては、複数の教師データそれぞれに対応してあらかじめ設定した複数の閾値それぞれと比較した結果を用いているので、多角的な視点から、電磁干渉の発生の有無を判断することができ、第１実施形態と同様に、検出性能を改善することができる。
【００９４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態として、第１実施形態、第２実施形態とはさらに異なる電磁干渉検出装置および電磁干渉検出方法について説明する。本第３実施形態においては、図１の電磁干渉検出装置１００の干渉検出パラメータ演算部１０５において導出される干渉検出パラメータとして、第１実施形態、第２実施形態の場合とは異なり、複数の各教師データの類似度と特徴量算出部１０２において特徴量として算出された所定時間毎の受信電波波形の振幅パラメータとによって演算した評価量を導入する場合を示している。
【００９５】
ここで、所定時間毎の受信電波波形の振幅パラメータは、受信電波波形を特徴付けるパラメータであり、該振幅パラメータとしては、例えば、振幅の最大値、平均値、実効値、尖頭値等の振幅情報を示す物理量、または、該物理量から導出される振幅強度に対応した定数等を用いる。而して、所定時間毎の受信電波波形を特徴付ける振幅パラメータが重み付け値となり、干渉検出パラメータをより有効な評価量として機能させることができるようになる。なお、干渉検出パラメータは、干渉検出パラメータ演算部１０５において、複数の各教師データに対する類似度と所定時間毎の受信電波波形の振幅パラメータとにより、第１実施形態の場合と同様に、四則演算、数値変換によって演算される。
【００９６】
つまり、本第３実施形態における電磁干渉検出装置１００のブロック構成についても、第１実施形態の図１と同一の構成であるが、特徴量算出部１０２および干渉検出パラメータ演算部１０５の２つの部位における動作が、第１実施形態の場合とは異なっている。図１５は、本発明の第３実施形態における、電磁干渉検出装置の動作の一例を示すフローチャートであり、図６のフローチャートの場合と同様、フローチャートの各処理ボックスの右側には、それぞれの処理を行う電磁干渉検出装置１００の部位を示す符号も併記している。
【００９７】
図１３のフローチャートにおいて、まず、受信電波波形取得部１０１は、図６のフローチャートのステップＳａ１の場合と同様、あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングすることにより、新たにサンプリングした受信電波信号の信号波形を取得して、特徴量算出部１０２に対して送付する（ステップＳｃ１）。次に、特徴量算出部１０２は、図６のフローチャートのステップＳａ２の場合とは異なり、受信電波波形取得部１０１から所定時間毎のサンプリングデータとして送付されてきた受信電波信号の信号波形それぞれに対して、逐次、少なくとも１つの特徴量（振幅特徴量）の他に、さらに、受信電波信号の波形を特徴付けている振幅パラメータを算出して、記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存していく（ステップＳｃ２）。
【００９８】
次に、類似度算出部１０４は、図６のフローチャートのステップＳａ３，Ｓａ４の場合と同様、記憶部１０３にあらかじめ保存されている複数の教師データ１，２，…，Ｎを取得して（ステップＳｃ３）、特徴量算出部１０２において算出されて記憶部１０３の特徴量保存テーブル２０に保存されている所定時間毎の受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎをそれぞれ計算して、得られた複数の教師データ１，２，…，Ｎそれぞれと各受信電波波形の特徴量との類似度１，２，…，Ｎを記憶部１０３の類似度格納テーブル３０に各受信電波波形毎に格納していく（ステップＳｃ４）。
【００９９】
次いで、干渉検出パラメータ演算部１０５は、図６のフローチャートのステップＳａ５の場合とは異なり、類似度算出部１０４によって複数の教師データ１，２，…，Ｎ毎に計算されて記憶部１０３に保存されているＮ個の類似度１，２，…，Ｎと特徴量算出部１０２によって算出されて記憶部１０３に保存されている各受信電波波形毎の振幅パラメータとを用いて、干渉検出パラメータを各受信電波波形毎に導出して、記憶部１０３に保存する（ステップＳｃ５）。次いで、電磁干渉判定部１０６は、図６のフローチャートのステップＳａ６の場合と同様、干渉検出パラメータ演算部１０５によって導出された各受信電波波形毎の干渉検出パラメータと電磁干渉有無識別用としてあらかじめ定めた所定の閾値との大小関係により、電磁干渉の有無を判別する。具体的には、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であるか否かを判定して、判定した結果を記憶部１０３に保存する（ステップＳｃ６）。
【０１００】
電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳｃ６のＹＥＳ）、出力部１０７に対してその旨を通知し、出力部１０７は、電磁干渉が電磁波に発生していることを出力する（ステップＳｃ７)。一方、電磁干渉判定部１０６は、干渉検出パラメータが前記所定の閾値よりも大きいと判定した場合には（ステップＳｃ６のＮＯ）、電磁干渉が電磁波に発生していない正常な電波環境にあるものとして、電波環境の判定処理を終了する。
【０１０１】
かくのごとき一連の動作により、第３実施形態の場合においても、第１実施形態の場合と同様、電磁干渉検出装置１００は、記憶部１０３にあらかじめ登録しておいた複数の教師データ１，２，…，Ｎに基づいて、電磁干渉が通信に発生しているか否かを判定することができる。
【０１０２】
ここで、先に述べたように、自然雑音（ノイズ）とＤＵＲ＝０ｄＢの合成波の受信電波波形とは振幅変動が似通った波形になる。また、ＤＵＲ＝０ｄＢ以外の合成波においても、混信する受信電波の信号成分の数が増えれば増えるほど、中心極限定理により、ガウス分布すなわち自然雑音（ノイズ）の波形に近づくという性質がある。そのため、特徴量算出部１０２において算出される振幅特徴量として、第１実施形態に示したような振幅確率分布（ＡＰＤ）や振幅ヒストグラム等の振幅変動を捉える特徴量のみを用いた場合、自然雑音と合成波との類似度が近い状態になってしまう可能性がある。
【０１０３】
しかし、通信信号の送信電波としては自然雑音（ノイズ）と振幅強度が異なることから、干渉検出パラメータ演算部１０５における干渉検出パラメータの演算時に、例えば、振幅の最大値、平均値、実効値、尖頭値等の振幅情報を示す物理量、または、該物理量から導出される振幅強度に対応した定数等を振幅パラメータとして加えることによって、自然雑音と合成波との類似度が近くなる状況においても、両者を区別することができる。
【０１０４】
なお、以上の各実施形態の説明においては、無線通信の場合として、電磁波を用いている場合について説明したが、有線通信の場合についても、電磁波の受信電波を、有線回線を伝搬してくる通信信号に置き換え、図１の受信電波波形取得部１０１を該通信信号の電気信号波形を取得する通信信号取得部とすることにより、図１のような電磁干渉検出装置１００や図６、図１３、図１５の各フローチャートに示した電磁干渉検出方法によって、無線通信の場合と全く同等の効果を得ることができる。
【０１０５】
また、以上の本発明の実施形態については、各図面を参照して詳細に説明したが、具体的な構成は、かくのごとき各図面の実施形態のみに限られるものではなく、当然のことながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲内の設計等も含まれる。例えば、類似度算出部１０４において算出される類似度は、第１実施形態において説明したようなピアソンの相関係数のみに限られなくても構わない。すなわち、該類似度は、ケンドールの順位相関係数、スピアマンの順位相関係数であっても良い。また、類似度の代わりに、非類似度（距離関数）として、ユークリッド距離、チェビシェフ距離、マンハッタン距離、キャンベラ距離、ミンコフスキー距離を用いても良い。
【０１０６】
さらに、非類似度となる距離関数を用いた場合においても、前述の第１実施形態や第３実施形態の場合と同様に、干渉検出パラメータ演算部１０５において、干渉検出パラメータを導出し、電磁干渉判定部１０６において、電磁干渉の有無識別用としてあらかじめ定めた所定の閾値を設定することによって、電磁干渉の検出が可能である。なお、非類似度となる距離関数を用いた場合においては、電磁干渉判定部１０６における干渉検出パラメータと前記所定の閾値との大小関係の判定処理を、類似度の場合とは逆の構成とすることによって、電磁干渉の発生の有無を正しく判定することができ、出力部１０７から電磁干渉が通信に発生していることを通知することができる。
【０１０７】
また、以上に説明した電磁干渉検出装置を構成する各部位の機能をコンピュータシステムによって実行可能なプログラムとして実現するようにしても良いし、かかるプログラム（すなわち電磁干渉検出プログラム）を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、記録した該プログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしても良い。また、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の内蔵記憶装置のことを意味している。
【０１０８】
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムがファイル転送された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間の間、プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１０９】
また、前述したプログラム（すなわち電磁干渉検出プログラム）は、当該プログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により、他のコンピュータシステムに転送されても良い。ここで、当該プログラムを伝送する「伝送媒体」としては、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを意味している。また、前述したプログラム（すなわち電磁干渉検出プログラム）は、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせによって実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【０１１０】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【０１１１】
１１ 被害波
１２ 妨害波
１３ 合成波
２０ 特徴量保存テーブル
２１ 振幅確率分布
２２ 振幅ヒストグラム
２３ 測定日時
３０ 類似度格納テーブル
３１ 振幅確率分布
３２ 振幅ヒストグラム
３３ 測定日時
１００ 電磁波識別装置
１０１ 受信電波波形取得部（通信信号取得部）
１０２ 特徴量算出部
１０３ 記憶部
１０４ 類似度算出部
１０５ 干渉検出パラメータ演算部
１０６ 電磁干渉判定部
１０７ 出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁干渉を検出する電磁干渉検出装置であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得部と、
該通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出部と、
該特徴量算出部によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出部と、
該類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する干渉検出パラメータ演算部と、
該干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定部と、
該電磁干渉判定部による判定結果を出力する出力部と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶部と、
を少なくとも備えていることを特徴とする電磁干渉検出装置。
【請求項２】
前記特徴量算出部によって算出される前記振幅特徴量は、前記通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータの振幅確率分布、振幅ヒストグラムのいずれか一方または双方からなっていることを特徴とする請求項１に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項３】
前記干渉検出パラメータ演算部によって前記干渉検出パラメータを導出する際に、前記教師データ毎に、それぞれに対応する前記類似度に重み付けがなされた結果に基づいて、前記干渉検出パラメータを導出することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項４】
前記干渉検出パラメータ演算部によって前記干渉検出パラメータを導出する際に、前記教師データ毎に、それぞれに対応する前記類似度とそれぞれに対応してあらかじめ定めた閾値との大小関係を示す論理値として、それぞれに対応する前記干渉検出パラメータを導出し、
かつ、前記電磁干渉判定部によって電磁干渉発生の有無を判定する際に、前記干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記教師データ毎にそれぞれ対応する前記干渉検出パラメータに対して論理演算処理を施すことによって得られた結果に基づいて、電磁干渉発生の有無を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項５】
前記特徴量算出部によって前記振幅特徴量を算出する際に、前記振幅特徴量のみならず、さらに、前記所定時間毎のサンプリングデータを特徴付ける振幅パラメータを算出し、
かつ、前記干渉検出パラメータ演算部によって前記干渉検出パラメータを導出する際に、前記類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度と前記特徴量算出部によって算出された前記振幅パラメータとを用いて、前記干渉検出パラメータを導出することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項６】
電磁干渉を検出する電磁干渉検出方法であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする受信電波波形取得ステップと、
該受信電波波形取得ステップにおける前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
該特徴量算出ステップによって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出ステップと、
該類似度算出ステップによって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算ステップと、
該比較演算ステップによって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定ステップと、
該電磁干渉判定ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶ステップと、
を少なくとも有していることを特徴とする電磁干渉検出方法。
【請求項７】
プログラムの実行が可能なコンピュータにおいて、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得機能と、
該通信信号取得機能における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出機能と、
該特徴量算出機能によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出機能と、
該類似度算出機能によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算機能と、
該比較演算機能によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定機能と、
該電磁干渉判定機能による判定結果を出力する出力機能と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶機能と、
のいずれか１ないし複数の機能をプログラムとして実行させることを特徴とする電磁干渉検出プログラム。
【請求項１】
電磁干渉を検出する電磁干渉検出装置であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得部と、
該通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出部と、
該特徴量算出部によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出部と、
該類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する干渉検出パラメータ演算部と、
該干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定部と、
該電磁干渉判定部による判定結果を出力する出力部と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶部と、
を少なくとも備えていることを特徴とする電磁干渉検出装置。
【請求項２】
前記特徴量算出部によって算出される前記振幅特徴量は、前記通信信号取得部における前記所定時間毎のサンプリングデータの振幅確率分布、振幅ヒストグラムのいずれか一方または双方からなっていることを特徴とする請求項１に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項３】
前記干渉検出パラメータ演算部によって前記干渉検出パラメータを導出する際に、前記教師データ毎に、それぞれに対応する前記類似度に重み付けがなされた結果に基づいて、前記干渉検出パラメータを導出することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項４】
前記干渉検出パラメータ演算部によって前記干渉検出パラメータを導出する際に、前記教師データ毎に、それぞれに対応する前記類似度とそれぞれに対応してあらかじめ定めた閾値との大小関係を示す論理値として、それぞれに対応する前記干渉検出パラメータを導出し、
かつ、前記電磁干渉判定部によって電磁干渉発生の有無を判定する際に、前記干渉検出パラメータ演算部によって導出された前記教師データ毎にそれぞれ対応する前記干渉検出パラメータに対して論理演算処理を施すことによって得られた結果に基づいて、電磁干渉発生の有無を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項５】
前記特徴量算出部によって前記振幅特徴量を算出する際に、前記振幅特徴量のみならず、さらに、前記所定時間毎のサンプリングデータを特徴付ける振幅パラメータを算出し、
かつ、前記干渉検出パラメータ演算部によって前記干渉検出パラメータを導出する際に、前記類似度算出部によって算出された前記複数の教師データとの類似度と前記特徴量算出部によって算出された前記振幅パラメータとを用いて、前記干渉検出パラメータを導出することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁干渉検出装置。
【請求項６】
電磁干渉を検出する電磁干渉検出方法であって、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする受信電波波形取得ステップと、
該受信電波波形取得ステップにおける前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
該特徴量算出ステップによって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出ステップと、
該類似度算出ステップによって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算ステップと、
該比較演算ステップによって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定ステップと、
該電磁干渉判定ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶ステップと、
を少なくとも有していることを特徴とする電磁干渉検出方法。
【請求項７】
プログラムの実行が可能なコンピュータにおいて、
あらかじめ定めた所定周波数の通信信号を受信し、あらかじめ定めた所定時刻毎に通信信号の時間波形データをサンプリングする通信信号取得機能と、
該通信信号取得機能における前記所定時間毎のサンプリングデータに基づいて、少なくとも１つの振幅特徴量を算出する特徴量算出機能と、
該特徴量算出機能によって算出された前記所定時間毎の振幅特徴量に対して、複数の教師データとの類似度をそれぞれ算出する類似度算出機能と、
該類似度算出機能によって算出された前記複数の教師データとの類似度の比較演算により電磁干渉検出用の干渉検出パラメータを導出する比較演算機能と、
該比較演算機能によって導出された前記干渉検出パラメータをあらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、電磁干渉発生の有無を判定する電磁干渉判定機能と、
該電磁干渉判定機能による判定結果を出力する出力機能と、
前記振幅特徴量、前記類似度、前記複数の教師データ、電磁干渉発生の判定結果を保存する記憶機能と、
のいずれか１ないし複数の機能をプログラムとして実行させることを特徴とする電磁干渉検出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２（Ａ）】
【図１２（Ｂ）】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２（Ａ）】
【図１２（Ｂ）】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−７４３０５（Ｐ２０１３−７４３０５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９４２３（Ｐ２０１１−２０９４２３）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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