到来波推定システムの実装に関する研究

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本研究の目的は,市街地などの各地点における到来波を,リアルタイムで推定するシステムの構築である.先行研究において,パイロット信号を用いた到来波推定システムや,固有ベクトルを用いた到来波推定システムを提案し,これらの提案手法が有効であることを確認した.本年度はこれらの特性についての更なる検討や,測定時の作業を削減できると考えられる移動しながらの到来方向推定に関する検討,従来のアレー校正方法よりも高精度な校正方法の提案を行った.本提案手法は,T字型アレーを平行移動して仮想的に平面アレーアンテナで受信したデータを合成し到来方向推定を行う方法で,少ない素子数で推定を行うことができるため,システムコストを削減でき,高精度に推定を行うことができる.提案手法で重要なことは,平面アレーのデータを合成する方法であり,これにより推定精度が異なる.そこで,比較を行い,固有ベクトルを用いた方法が最も精度が良いことを確認した.また,測定時の作業を少なくし,測定を容易にする方法として,移動しながら測定を行う方法を提案した.そして,システムを試作し検討を行い,移動しながらの測定でも十分な精度で推定できることを確認した.到来方向推定システムでは,素子間相互結合や受信機特性のばらつきなどにより,推定精度が劣化する.このため,校正が非常に重要であるが,従来の校正方法では,十分な推定精度を得ることが困難であった.そこで,更なる精度向上のため従来法を改良した校正方法を提案した.本提案手法では,素子間相互結合行列を推定し校正を行った後に,従来法では校正できない誤差も含めたモードベクトルを用いて推定を行うため,精度が向上する.また,本提案手法は相関波なども推定可能である.シミュレーションや実験により,本提案手法の有効性を確認した.以上の結果を,国内外の学会で発表し,論文も投稿中である.