角度広がりを有する信号の高分解能推定に関する研究

本研究の目的は,角度広がりを有する信号を含めた移動体通信における多重波伝搬構造を解析することである.そのためには信号の到来方向を精度良く推定することが重要となってくる.本年度得られた知見と成果は以下の通りである.高分解能な信号到来方向推定法としてアレーアンテナの受信ベクトルの共分散行列の固有値解析に基づいたMUSIC法やESPRIT法といったスーパーレゾリューション法が用いられ,数多くの研究結果が報告されてきた.しかし,これらの手法は信号数が既知でなければならないので何らかの手法により信号数を推定する必要がある.また,到来信号間の相関が高い場合には相関抑圧処理を行わなければならないなどの問題点が挙げられている.本年度は,多変量を同時に扱う検索に適しているといわれる遺伝的アルゴリズム(GA)を到来方向推定に適用し,その有効性を検証した.信号数,到来方向,振幅,位相を遺伝子(アナログ量)として染色体を構成し,遺伝的アルゴリズムにより推定を行うものである.従来も遺伝的アルゴリズムを用いた報告例はあったが,本研究では,遺伝的アルゴリズム単独で推定を行っていること,信号数が未知の場合でも適用可能であることが異なっている.また,スーパーレゾリューション法で必要な相関抑圧処理も必要としないことも優位点といえる.これらの手法を計算機シミュレーションにより検討し,その有効性を明らかにした.他の手法との比較検討,計算負荷の軽減,雑音が大きい場合の特性検討などの課題が残されている.以上,報告したように,本年度予定していた研究課題について十分な成果が得られた.

本研究の目的は,角度広がりを有する信号を含めた移動体通信における多重波伝搬構造を解析することである.そのためには信号の到来方向を精度良く推定することが重要となってくる.本年度得られた知見と成果は以下の通りである.高分解能な信号到来方向推定法としてアレーアンテナの受信ベクトルの共分散行列の固有値解析に基づいたMUSIC法やESPRIT法といったスーパーレゾリューション法が用いられ,数多くの研究結果が報告されてきた.しかし,これらの手法は信号数が既知でなければならないので何らかの手法により信号数を推定する必要がある.また,到来信号間の相関が高い場合には相関抑圧処理を行わなければならないなどの問題点が挙げられている.本年度は,多変量を同時に扱う検索に適しているといわれる遺伝的アルゴリズム(GA)を到来方向推定に適用し,その有効性を検証した.信号数,到来方向,振幅,位相を遺伝子(アナログ量)として染色体を構成し,遺伝的アルゴリズムにより推定を行うものである.従来も遺伝的アルゴリズムを用いた報告例はあったが,本研究では,遺伝的アルゴリズム単独で推定を行っていること,信号数が未知の場合でも適用可能であることが異なっている.また,スーパーレゾリューション法で必要な相関抑圧処理も必要としないことも優位点といえる.これらの手法を計算機シミュレーションにより検討し,その有効性を明らかにした.他の手法との比較検討,計算負荷の軽減,雑音が大きい場合の特性検討などの課題が残されている.以上,報告したように,本年度予定していた研究課題について十分な成果が得られた.