特開 2024-448 信号処理装置、信号処理システム、信号処理方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024000448

(43)【公開日】2024-01-05

(54)【発明の名称】信号処理装置、信号処理システム、信号処理方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/08 20060101AFI20231225BHJP

   G01S 3/46 20060101ALI20231225BHJP

【ＦＩ】

H04B7/08 422

H04B7/08 802

G01S3/46

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022099226

(22)【出願日】2022-06-20

(71)【出願人】

【識別番号】503361400

【氏名又は名称】国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100181124

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 壮男

(72)【発明者】

【氏名】平原 大地

(57)【要約】

【課題】多数の信号を検出することができる信号処理システム、信号処理装置、信号処理システム、信号処理方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
【解決手段】実施形態に係る信号処理装置は、処理部を備える。処理部は、アレーアンテナに含まれる複数のアンテナ素子の其々によって受信された信号に基づくサンプリングデータを取得し、前記取得したサンプリングデータに基づいて、拡張アレイ処理によって前記信号の到来方向をアレー自由度を超えて推定し、前記到来方向に対する前記サンプリングデータの受信電力に基づいて前記到来方向ごとにデジタルビームフォーミングを行い、前記到来方向ごとに前記アレーアンテナによる受信ビームを算出し、前記受信ビームを用いた場合に、前記サンプリングデータをノイズ又は信号衝突からアレー自由度を超えて分離できるか否かを干渉キャンセラ処理の能力を基に判定する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アレーアンテナに含まれる複数のアンテナ素子の其々によって受信された信号に基づくサンプリングデータを取得し、
前記取得したサンプリングデータに基づいて、拡張アレイ処理によって前記信号の到来方向をアレー自由度を超えて推定し、
前記到来方向ごとにデジタルビームフォーミングを行い、前記到来方向ごとに前記アレーアンテナによる受信ビームを算出し、
前記受信ビームを用いた場合に、前記サンプリングデータをノイズ又は信号衝突からアレー自由度を超えて分離ができるか否かを干渉キャンセラ処理の能力を基に判定する、
処理部を備える信号処理装置。

【請求項2】

前記アレーアンテナは、スパースアレーアンテナであり、
前記スパースアレーアンテナの開口長又はスパース性は、混信が信号発信源の間で同期が取れなくなる信号発信源間の見通し距離を超えるような位置関係で生じる場合に、前記信号発信源の見通し距離と同じビーム幅になるように調整される、
請求項１に記載の信号処理装置。

【請求項3】

前記アレーアンテナは、スパースアレーアンテナであり、
前記スパースアレーアンテナの開口長又はスパース性は、前記干渉キャンセラ処理が成功する信号発信源間の距離、到来方向、又は角度差に資するように、メインローブ方向、ビーム幅、及びグレーティングローブが生じる角度で調整される、
請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項4】

前記アレーアンテナは、スパースアレーアンテナであり、
前記スパースアレーアンテナのスパース性は、前記干渉キャンセラ処理が成功する信号の混信数になるように、アンテナアレイのスパース性が、必要なヌルの増加数になるように調整される、
請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項5】

前記処理部は、
前記サンプリングデータをノイズや信号衝突から分離できないと判定した場合、各信号に対する前記デジタルビームフォーミングを繰り返し、ノイズ又は信号衝突の軽減状態を変化させながら分離可否を判定し直す、
請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項6】

前記処理部は、
前記到来方向が推定できないと判定した場合、または事前に困難と判断できた場合に、必要なサンプリングレートと到来方向指定処理のスナップショット数を、切り替えられるように複数のモードを有する、
請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項7】

前記干渉キャンセラ処理の能力は、実績又はシミュレーションにより信号数、各受信電力、各周波数遷移、及び各信号遅延量からデータベース化される、
請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項8】

前記処理部は、
検出に成功した信号情報から受信波形を模擬し、各アンテナで受信されサンプリングされた各サンプリングデータ、あるいは、生成された受信ビームごとのデジタル信号に対して、逐次的に差し引くことで、ノイズや信号衝突を部分的に削減した条件で再処理する、
請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項9】

前記処理部は、
前記サンプリングデータをノイズ又は信号衝突から分離できると判定した場合、前記サンプリングデータの処理条件を記憶部に記憶させ、
前記アレーアンテナによって新たな信号が受信された場合、前記新たな信号に基づく新たなサンプリングデータを取得し、
前記新たなサンプリングデータと、前記記憶部に記憶させた前記処理条件とに基づいて、前記新たなサンプリングデータに適用する処理を決定する、
請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項10】

前記処理条件には、前記到来方向ごとの受信ビーム条件、前記到来方向に対する前記サンプリングデータの受信電力、周波数遷移、受信信号数、観測時の地理的条件、時間、季節、及び経年変化のうち一部又は全部が含まれる、
請求項９に記載の信号処理装置。

【請求項11】

請求項１に記載の信号処理装置の一部は人工衛星に搭載され、処理負荷が高い処理を地上側に構築することで、処理負荷の高い処理が有効な観測データ範囲のみのサンプリングデータでダウンリンクし小型軽量低消費電力化を可能とする、
信号処理システム。

【請求項12】

前記信号処理装置は、
前記人工衛星の内部ではサンプリングデータのアナログまたはデジタルによるビームフォーミングと復調処理のみとし、検出した信号情報のみの軽量なデータ量をダウンリンクし、
拡張アレイ処理によるアレー自由度を超える到来方向推定が有効と判断された、限定的な観測期間においてのみサンプリングデータもダウンリンクし、地上でアレー自由度を超える到来方向推定処理を実施することで性能も確保する、さらに小型軽量低消費電力化を可能とし、性能向上能力を具備した、
請求項１１に記載の信号処理システム。

【請求項13】

前記信号処理装置は、
人工衛星内部ではサンプリングデータのアナログまたはデジタルによるビームフォーミングと復調処理のみとし、検出した信号情報のみの軽量なデータ量をダウンリンクし、
前記干渉キャンセラ処理によるアレー自由度を超えるノイズや信号衝突の分離が有効と判断された、限定的な観測期間においてのみサンプリングデータもダウンリンクし、地上で干渉キャンセラ処理を実施することで性能も確保する、さらに小型軽量低消費電力化を可能とし、さらに性能向上能力を具備した、
請求項１１又は１２に記載の信号処理システム。

【請求項14】

コンピュータを用いた信号処理方法であって、
アレーアンテナに含まれる複数のアンテナ素子の其々によって受信された信号に基づくサンプリングデータを取得すること、
前記取得したサンプリングデータに基づいて、拡張アレイ処理によって前記信号の到来方向をアレー自由度を超えて推定すること、
前記到来方向に対する前記サンプリングデータの受信電力に基づいて前記到来方向ごとにデジタルビームフォーミングを行い、前記到来方向ごとに前記アレーアンテナによる受信ビームを算出すること、
前記受信ビームを用いた場合に、前記サンプリングデータをノイズ又は信号衝突からアレー自由度を超えて分離できるか否かを干渉キャンセラ処理の能力を基に判定すること、
を含む信号処理方法。

【請求項15】

コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
アレーアンテナに含まれる複数のアンテナ素子の其々によって受信された信号に基づくサンプリングデータを取得すること、
前記取得したサンプリングデータに基づいて、拡張アレイ処理によって前記信号の到来方向をアレー自由度を超えて推定すること、
前記到来方向に対する前記サンプリングデータの受信電力に基づいて前記到来方向ごとにデジタルビームフォーミングを行い、前記到来方向ごとに前記アレーアンテナによる受信ビームを算出すること、
前記受信ビームを用いた場合に、前記サンプリングデータをノイズ又は信号衝突からアレー自由度を超えて分離できるか否かを干渉キャンセラ処理の能力を基に判定すること、
を含むプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、信号処理装置、信号処理システム、信号処理方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

変調信号が多数混信している状況において、限られたアンテナアレイシステムでの受信では素子数を上回る信号数や密集した信号源に対して検出能力が低下する。信号の到来方向を把握するだけであれば電力積算等による到来方向推定処理各種が性能を補うことができるが、信号復調を必要とする場合には本来のアレー自由度で対処することとなる。

【0003】

その様な状況が発生する場合として、例えば海洋における船舶の位置情報等の収集を行う自動船舶識別システム（Automatic Identification System、以下「ＡＩＳ」という）の衛星受信がある（例えば、特許文献１と非特許文献１参照）。海洋上の船舶からＡＩＳを利用して送信される信号（以下、「ＡＩＳ信号」という）を人工衛星に設けられたＡＩＳアンテナで受信することで、直径約５０００［ｋｍ］という広範囲での受信が可能である。一方で、船舶が過密した領域ではＡＩＳ信号がアンテナのアレー自由度を大きく超えて混信してしまう課題がある。

【0004】

このような課題に対して、データベース化された干渉情報や推定された干渉情報を用いて信号分離を試みる方式（例えば特許文献２参照）が知られている。更に、スパースアンテナアレイとＫＲ積拡張処理によりアンテナ数を節約したうえで、ＡＩＳ信号の到来方向を推定し、その到来方向の推定結果を用いることで、空間分離が可能な条件をアレー自由度に応じて探索する手法が提案されている（例えば特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１９７７７９号公報

【特許文献2】特開２０２０-１７４２７８号公報

【特許文献3】特開２０２１－０５０９２９号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】“衛星搭載船舶自動識別システム（ＡＩＳ）実験「ＳＰＡＩＳＥ」”,[online]，[2022年6月20日検索]，インターネット＜URL：https://www.satnavi.jaxa.jp/ja/spaise/index.html＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、混信状況を推定しアレー自由度を超える混信状況で信号復調を可能とする条件を抽出するには各処理過程で効率的な判断基準が求められる。また、スパースアンテナアレイとＫＲ積拡張処理による到来方向推定能力の向上に対して、本来のアレー自由度で構築されるデジタルビームフォーミング（以下、ＤＢＦ）の性能が劣化するため、スパースアンテナアレイをバランスよく設計することが求められる。

【0008】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、多数の信号を検出することができる信号処理装置、信号処理システム、信号処理方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、アレーアンテナに含まれる複数のアンテナ素子の其々によって受信された信号に基づくサンプリングデータを取得し、前記取得したサンプリングデータに基づいて、拡張アレイ処理によって前記信号の到来方向をアレー自由度を超えて推定し、前記到来方向に対する前記サンプリングデータの受信電力に基づいて前記到来方向ごとにデジタルビームフォーミングを行い、前記到来方向ごとに前記アレーアンテナによる受信ビームを算出し、前記受信ビームを用いた場合に、前記サンプリングデータをノイズ又は信号衝突からアレー自由度を超えて分離できるか否かを干渉キャンセラ処理の能力を基に判定する処理部を備える信号処理装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、多数の信号を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る信号処理システム１の概念図である。

【図2】実施形態に係るセンサ装置１００の構成図である。

【図3】実施形態に係る信号処理装置２００の構成図である。

【図4】実施形態に係る信号処理装置２００の処理部２３０による各処理を模式的に表した図である。

【図5】実施形態に係る信号処理装置２００による一連の処理の流れを表すフローチャートである。

【図6】各サンプリングデータの到来方向を表す図である。

【図7】ある到来方向に応じた受信ビームのパターンを表す図である。

【図8】各到来方向のサンプリングデータの受信電力の結果（図６の結果）に対して、受信ビームＢａのゲインを乗算した結果を表す図である。

【図9】各到来方向のサンプリングデータの受信電力の結果（図６の結果）に対して、受信ビームＢｂのゲインを乗算した結果を表す図である。

【図10】受信ビームＢａ及び受信ビームＢｂを用いた観測時における信号分離の可否の判定方法を説明するための図である。

【図11】効果的でない受信ビームを用いた観測時における信号分離の可否の判定方法を説明するための図である。

【図12】その他の実施形態に係る信号処理装置２００の処理部２３０による各処理を模式的に表した図である。

【図13】その他の実施形態に係る信号処理装置２００の処理部２３０による各処理を模式的に表した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照し、本発明の信号処理装置、信号処理システム、信号処理方法、及びプログラムの実施形態について説明する。

【0013】

［信号処理システム］
図１は、実施形態に係る信号処理システム１の概念図である。図示のように、信号処理システム１には、例えば、少なくとも一つの移動体Ｍと、一つ又は複数の地上局Ｇが含まれる。移動体Ｍは、プラットホームの一種であり、典型的には、人工衛星である。この人工衛星は、衛星メガコンステレーションやクラスター衛星群といったクラスターを形成するものであってもよい。人工衛星のような移動体Ｍに自律機能があり、他観測システム等の制御機能を有する場合は、必ずしも地上局Ｇを必須としない。

【0014】

移動体Ｍは、人工衛星に限られず、宇宙探査機であってもよいし、航空機やドローンといった地上上空を航行する飛行体であってもよい。また、移動体Ｍは、例えば車両等の陸上を移動するものであってもよい。以下、一例として、移動体Ｍは「人工衛星」であるものとして説明する。移動体Ｍが人工衛星である場合、信号処理システム１は、地球及び宇宙空間に存在する変調信号源を検出するために利用される。

【0015】

人工衛星Ｍは、予め決められた軌道を航行しながら地上（海洋も含む）を観測し、その観測結果を表す信号（以下、観測信号という）を地上局Ｇに送信する。軌道は、例えば、地球周回軌道である。

【0016】

例えば、人工衛星Ｍは、軌道に沿って航行しながら、ターゲットＴから発信された信号を受信する。ターゲットＴは、例えば、海洋上の船舶であってよい。この場合、人工衛星Ｍは、船舶から発信されたＡＩＳ信号を受信する。人工衛星Ｍは、信号を受信すると、当該信号を地上局Ｇに送信する。

【0017】

地上局Ｇは、地上に設置された無線局である。地上局Ｇは、人工衛星Ｍから信号を受信したり、人工衛星Ｍに観測に関する指示（例えば観測すべきタイミングや観測すべき地点等）を送信したりする。

【0018】

［センサ装置］
図２は、実施形態に係るセンサ装置１００の構成図である。センサ装置１００は、人工衛星Ｍに搭載される。例えば、センサ装置１００は、アンテナ１１０と、送受信器１２０と、処理部１３０と、記憶部１４０とを備える。送受信器１２０はパッシブセンサであれば受信器のみでも良い（送信器は省略されてもよい）。

【0019】

アンテナ１１０は、複数のアンテナ素子が配列されたフェーズドアレーアンテナである。フェーズドアレーアンテナはスパース性を有するアンテナ、つまりスパースアレイアンテナであってよい。アンテナ１１０に含まれる複数のアンテナ素子の其々が、ターゲットＴから信号を受信する。

【0020】

送受信器１２０は、ターゲットＴから発信された信号を、アンテナ１１０に含まれる複数のアンテナ素子の其々を介して受信する。また、送受信器１２０は、特定周波数のパルス信号をアンテナ１１０に供給し、アンテナ１１０を介してパルス状のマイクロ波を海上に向けて照射してもよい。更に、送受信器１２０は、アンテナ１１０を介して、照射したマイクロ波の反射波（つまり観測信号）を受信してよい。

【0021】

処理部１３０は、ターゲットＴの信号を受信するように送受信器１２０を制御したり、マイクロ波を送受信させるように送受信器１２０を制御したりする。つまり、処理部１３０は、アンテナ１１０をパッシブレーダとして機能させるように送受信器１２０を制御したり、アンテナ１１０をアクティブレーダとして機能させるように送受信器１２０を制御したりする。また処理部１３０は、上記のいずれか一部の機能に限定されてもよい。

【0022】

また、処理部１３０は、アンテナ１１０によって受信された信号を変調（エンコード）し、その変調信号を地上局Ｇに送信するよう送受信器１２０を制御してよい。地上局Ｇは、人工衛星Ｍから変調信号を受信した場合、当該変調信号を復調（デコード）してよい。

【0023】

処理部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのプロセッサが記憶部１４０に格納されたプログラムやＡＰＩ（Application Programming Interface）等を実行することにより実現される。また、処理部１３０は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェア（回路）により実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。また、プロセッサにより参照されるプログラムは、予め記憶部１４０に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、その記憶媒体から記憶部１４０へとインストールされてもよい。センサ装置１００の各機能部は、人工衛星Ｍに設けられるのに限られず、地上局Ｇや、地上局Ｇと異なるその他の地上設備（例えばサーバが集約されたデータセンタ等）に設けられてもよい。

【0024】

記憶部１４０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などによって実現される。記憶部１４０には、例えば、プロセッサによって実行されるプログラムなどが格納される。

【0025】

［信号処理装置］
図３は、実施形態に係る信号処理装置２００の構成図である。信号処理装置２００は、地上局Ｇやデータセンタといった任意の地上設備に設置されてよい。例えば、信号処理装置２００は、アンテナ２０２と、送受信器２０４と、通信インタフェース２０６と、入力インタフェース２０８と、出力インタフェース２１０と、処理部２３０と、記憶部２４０とを備える。

【0026】

アンテナ２０２は、例えば、パラボラアンテナやフェーズドアレーアンテナである。

【0027】

送受信器２０４は、アンテナ２０２を介してマイクロ波を人工衛星Ｍに向けて照射する。更に、送受信器１２０は、アンテナ１１０を介して、人工衛星Ｍから信号を受信する。人工衛星Ｍから受信する信号には、ＡＩＳ信号や、船舶が存在する海域の画像データなどが含まれてよい。これら信号は変調されていてよい。信号処理装置２００がデータセンタに設置された場合、アンテナ２０２や送受信器２０４は省略されてよい。

【0028】

通信インタフェース２０６は、信号処理装置２００が地上局Ｇに設置された場合、地上通信ネットワークを介して各地のデータセンタと通信する。通信インタフェース２０６は、信号処理装置２００がデータセンタに設置された場合、地上通信ネットワークを介して地上局Ｇと通信する。地上通信ネットワークは、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）やＬＡＮ（Local Area Network）などである。通信インタフェース２０６は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等を含む。

【0029】

入力インタフェース２０８は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理部２３０に出力する。例えば、入力インタフェース２０８は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパネル等を含む。

【0030】

出力インタフェース２１０は、例えば、ディスプレイやスピーカなどを備える。ディスプレイは、処理部２３０によって生成された画像や、操作者からの各種の入力操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。例えば、ディスプレイは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等である。スピーカは、処理部２３０から入力された情報を音声として出力する。

【0031】

処理部２３０は、人工衛星Ｍからアンテナ２０２を介して受信された信号に対して、デジタルビームフォーミング、信号復調、拡張アレイ処理、到来方向推定、信号ノイズの解析、逐次干渉キャンセラ処理、といった様々な処理を行う。

【0032】

処理部２３０は、例えば、ＣＰＵやＧＰＵなどのプロセッサが記憶部２４０に格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、処理部２３０は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェア（回路）により実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。また、プロセッサにより参照されるプログラムは、予め記憶部２４０に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、その記憶媒体から記憶部２４０へとインストールされてもよい。

【0033】

記憶部２４０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって実現される。記憶部２４０には、例えば、プログラムなどが格納される。更に記憶部２４０には、処理部２３０の処理結果として、後述の受信ビームのパターンなどが随時蓄積される。

【0034】

［信号処理装置の処理］
図４は、実施形態に係る信号処理装置２００の処理部２３０による各処理を模式的に表した図である。図５は、実施形態に係る信号処理装置２００による一連の処理の流れを表すフローチャートである。

【0035】

まず、処理部２３０は、信号処理装置２００が地上局Ｇに設置された場合、アンテナ２０２及び送受信器２０４を介して人工衛星Ｍから変調信号を取得し、その変調信号を任意のサンプリングレートでサンプリングすることで、変調信号をデジタル信号に変換する（ステップＳ１００）。以下、サンプリングされてデジタル信号に変換された変調信号のことを、「サンプリングデータ」と称して説明する。

【0036】

例えば、送受信器２０４は、切り替え可能な複数のサンプリングモードを有しており、各サンプリングモードに応じたサンプリングレートで変調信号をサンプリングしてよい。これによって各サンプリングレートのサンプリングデータが取得される。また、処理部２３０は、Ｓ１００の処理として、サンプリング後にデシメーションにより所望のサンプリング周波数に変換しても良い。言い換えれば、信号処理装置２００は、互いに異なる複数のサンプリングレートの中からいずれか一つのサンプリングレートを選択し、その選択したサンプリングレートで変調信号をサンプリングすることでサンプリングデータを取得してよい。

【0037】

さらに、信号処理装置２００は、切り替え可能なサンプリングモードに応じて、到来方向指定処理の実行時にスナップショット数を切替ても良い（ステップＳ１５１）。

【0038】

例えば、人工衛星Ｍのアンテナ１１０に４つのアンテナ素子が含まれている場合、４つのアンテナ素子ａ，ｂ，ｃ，ｄの其々がターゲットＴの信号を受信し得る。この場合、人工衛星Ｍから地上の信号処理装置２００には、アンテナ素子ａによって受信された信号が変調された変調信号と、アンテナ素子ｂによって受信された信号が変調された変調信号と、アンテナ素子ｃによって受信された信号が変調された変調信号と、アンテナ素子ｄによって受信された信号が変調された変調信号とが送信される。これを受けて、信号処理装置２００の処理部２３０は、アンテナ素子ａの変調信号をサンプリングすることで１つ目のサンプリングデータを取得し、アンテナ素子ｂの変調信号をサンプリングすることで２つ目のサンプリングデータを取得し、アンテナ素子ｃの変調信号をサンプリングすることで３つ目のサンプリングデータを取得し、アンテナ素子ｄの変調信号をサンプリングすることで４つ目のサンプリングデータを取得する。

【0039】

処理部２３０は、取得した複数のサンプリングデータを、後述するデジタルビームフォーミングと、拡張アレイ処理と、到来方向推定処理とに利用する。この際、処理部２３０は、予め記憶部２４０に格納された人工衛星Ｍの運用情報を参照して、取得した複数のサンプリングデータを拡張アレイ処理に利用するのか否かを決定したり、又は取得した複数のサンプリングデータを到来方向推定処理に利用するのか否かを決定したりしてよい。

【0040】

処理部２３０は、複数のサンプリングデータを到来方向推定処理に利用する場合、到来方向推定が必要か否かを判定する（ステップＳ１５１）。例えば、処理部２３０は、混信する信号の数や位置関係から、デジタルビームフォーミング処理のみでは信号分離が困難と判断される場合に対して、到来方向推定が必要であると判定し、非混信状態またはデジタルビームフォーミング処理のみで信号分離が可能である場合には、到来方向推定が必要でないと判定する。判定は実績やシミュレーションから求まる観測条件で判定しても良いし、サンプリングデータの波形変動から推測しても良い。

【0041】

処理部２３０は、到来方向推定が必要であると判定した場合、更に、拡張アレイ処理が必要か否かを判定する（ステップＳ１５３）。例えば、処理部２３０は、混信する信号の数がアンテナのアレー自由度以上となる場合、あるいは混信する信号間の位置関係が到来方向推定の分離角以下の場合、拡張アレイ処理が必要であると判定し、アンテナのアレー自由度のみで到来方向推定が可能である場合には、拡張アレイ処理が必要でないと判定する。判定は実績やシミュレーションから求まる観測条件で判定しても良いし、サンプリングデータの波形変動から推測しても良い。

【0042】

処理部２３０は、到来方向推定が必要であり、かつ拡張アレイ処理が必要であると判定した場合、各アンテナ素子によって受信された信号由来のサンプリングデータ（言い換えれば実サンプリングデータ）に基づいて、アンテナ素子の拡張処理を行う（ステップＳ１０２）。処理部２３０は、到来方向推定が必要であり、かつ拡張アレイ処理が必要でないと判定した場合、Ｓ１０２の処理（拡張アレイ処理）を省略してよい。

【0043】

例えば、処理部２３０は、カトリ・ラオ積拡張（ＫＲ積拡張）を行ってアレー自由度を拡張してよい。例えば、アンテナ素子数Ｎの一次元等間隔アレイである場合、拡張処理後のアンテナ素子数Ｍは２×Ｎ－１まで拡張可能である。つまり、アンテナ素子数Ｎ＝４である場合、１次元リニアアレーにおいて最大２×Ｎ－１＝７に拡張可能となる。言い換えれば、独立した到来方向情報を持つサンプリングデータが最大７つに拡張される。以下、拡張されたサンプリングデータのことを「拡張サンプリングデータ」と称して説明する。スナップショット数は、サンプリングモードに従って任意に切り替えてよい。または、サンプリングモードを複数用意し必要なスナップショット数に従って任意に切り替えてもよい。

【0044】

処理部２３０は、予め記憶部２４０に格納された人工衛星Ｍの運用情報を参照して、アンテナ素子の拡張処理を行うのか省略するのかを決定してよい。

【0045】

処理部２３０は、（ｉ）到来方向推定が必要であり、かつ拡張アレイ処理が必要でないと判定した場合、又は（ｉｉ）拡張アレイ処理を行った場合、拡張サンプリングデータに基づいて、アンテナ１１０の各アンテナ素子によって受信された信号の到来方向（ＤＯＡ：Direction of Arrival）を推定する（ステップＳ１０４）。言い換えれば、処理部２３０は、実サンプリングデータと拡張サンプリングデータとに基づいて、各アンテナ素子によって受信された信号の到来方向を推定する。

【0046】

例えば、実サンプリングデータの自由度が４、拡張サンプリングデータの自由度が７である場合、処理部２３０は、最大７つの信号の到来方向を推定する。

【0047】

到来方向の推定には、ビームフォーマ法やＣａｐｏｎ法、線形予測法、最小ノルム法（Min-Norm）、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）、ＭＯＤＥ（Method of Direction Estimation）のような既知の手法が用いられてよい。

【0048】

更に、処理部２３０は、各サンプリングデータの到来方向を推定すると、相関行列などを用いて各到来方向に対するサンプリングデータの受信電力を算出する。

【0049】

図６は、各サンプリングデータの到来方向を表す図である。図中の横軸は到来方向（方位角）［ｄｅｇｒｅｅ］を表しており、縦軸はサンプリングデータの受信電力［ｄＢ］を表している。図示の例では、Ｓ_１からＳ_７までの合計７つのサンプリングデータの到来方向が示されている。例えば、サンプリングデータＳ_１の到来方向はθ_１、Ｓ_２の到来方向はθ_２、Ｓ_３の到来方向はθ_３、Ｓ_４の到来方向はθ_４、Ｓ_５の到来方向はθ_５、Ｓ_６の到来方向はθ_６、Ｓ_７の到来方向はθ_７であることを表している。

【0050】

図４及び図５の説明に戻る。次に、処理部２３０は、（ｉ）Ｓ１５１の処理において到来方向推定が必要でないと判定した場合、又は（ｉｉ）到来方向推定処理を行った場合、各到来方向に対するサンプリングデータの受信電力に基づいて、到来方向ごとにデジタルビームフォーミングを行い、到来方向ごとにアンテナ１１０による受信ビームを算出する（ステップＳ１０６）。

【0051】

例えば、処理部２３０は、相関行列などを用いて各到来方向に対するサンプリングデータの受信電力を算出する。そして、処理部２３０は、到来方向が多数であることから、適応処理によりマルチビームフォーミングを行う。変調信号が定包絡線特性を有し、サンプリングデータもまたその定包絡線特性を引き継いでいる場合、処理部２３０は、適応処理として、定包絡線アルゴリズム（ＣＭＡ）を用いてよい。このようなビームフォーミングによって、着目するあるサンプリングデータに対してメインローブが形成された受信ビームが算出される。

【0052】

処理部２３０は、デジタルビームフォーミングを行う際に、アンテナ１１０にスパース性を持たせてアンテナ開口長を拡大することで、相互干渉によりグレーティングローブが発生するのに併せてヌルも発生する場合、グレーティングローブの発生を許容するのと引き換えにヌルを用いてデジタルビームフォーミングを行ってもよい。

【0053】

また、処理部２３０は、グレーティングローブの発生を許容できる範囲でアンテナアレイのスパース性を高くしても良い。例えば、混信が信号発信源の間で同期が取れなくなる信号発信源間の見通し距離を超えるような位置関係で生じる場合は、アンテナアレイの開口長やアンテナアレイのスパース性は、信号発信源の見通し距離程度のビーム幅になるように調整されて良い。好ましくは、アンテナアレイの開口長やアンテナアレイのスパース性は、信号発信源の見通し距離と同じビーム幅になるように調整される。

【0054】

更に処理部２３０は、予め記憶部２４０に格納された人工衛星Ｍの運用情報を参照して、到来方向を推定するのか否かを決定してよい。

【0055】

図７は、ある到来方向に応じた受信ビームのパターンを表す図である。図中の横軸は到来方向（方位角）［ｄｅｇｒｅｅ］を表しており、縦軸はサンプリングデータの受信電力に乗算されるゲイン［ｄＢ］を表している。図中の受信ビームＢａは、サンプリングデータＳ_６が最も抽出されやすいように算出された受信ビームの一例であり、到来方向θ_６にメインローブが形成された受信ビームである。一方、受信ビームＢｂは、サンプリングデータＳ_４が最も抽出されやすいように算出された受信ビームの一例であり、到来方向θ_４にメインローブが形成された受信ビームである。

【0056】

サンプリングデータを精度よく復調するためには、所望のサンプリングデータだけを抽出し、その他のサンプリングデータを抽出しないような受信ビームが望まれる。例えば、サンプリングデータＳ_４、Ｓ_５、Ｓ_６のように到来方向が互いに近い位置関係にある場合、受信ビームＢａには、到来方向θ_６のみに利得が高いことが望まれ、受信ビームＢｂには、到来方向θ_４のみに利得が高いことが望まれる。しかしながら、図示のように、実際には、受信ビームＢａは、到来方向θ_６だけでなくθ_５にも利得が高く、受信ビームＢｂは、到来方向θ_４だけでなくθ_５にも利得が高くなる場合がある。

【0057】

そこで処理部２３０は、まず逐次干渉キャンセラ処理が必要か否かを判定し（ステップＳ１５５）、逐次干渉キャンセラ処理が必要であると判定した場合に、更に、信号対干渉ノイズ比（ＳＩＮＲ）という観点から、各受信ビームを解析し評価する（ステップＳ１０８）。

【0058】

次に、処理部２３０は、ビームフォーミングでは解消しきれない信号の混信が残る場合に、例えば２波推定問題（あるいは処理規模から現実的には最大３波推定問題）として、各信号が推定可能である場合には、逐次干渉キャンセラ処理を必要であると判定し、各信号が推定不可能である場合には、逐次干渉キャンセラ処理が必要でないと判定する（ステップＳ１５７）。

【0059】

図８は、各到来方向のサンプリングデータの受信電力の結果（図７の結果）に対して、受信ビームＢａのゲインを乗算した結果を表す図である。図９は、各到来方向のサンプリングデータの受信電力の結果（図７の結果）に対して、受信ビームＢｂのゲインを乗算した結果を表す図である。

【0060】

例えば、処理部２３０は、Ｓ１０８の処理として、各到来方向のサンプリングデータの受信電力に、マルチビームフォーミングにより算出された受信ビームのゲインを掛け合わせた結果に基づいて、各受信ビームにおけるＳＩＮＲを算出する。そして、処理部２３０は、Ｓ１５７の処理として、復調処理に資する十分なＳＩＮＲが得られないサンプリングデータに対して逐次干渉キャンセラ処理を行った場合に、信号をノイズから分離できるか否かを判定する。

【0061】

また、処理部２３０は、Ｓ１５７の処理として、以下の条件に基づいて、逐次干渉キャンセラ処理により信号をノイズから分離することが可能か否かを判定してもよい。

【0062】

・判定対象とするビームフォーミング（受信ビーム）を適用した場合、除去しきれない信号数が所定数(例えば２、３)以上であるかどうか。
・各信号成分が十分な信号対雑音比（例えばＣＮＲ（Carrier-to-Noise ratio）、ＳＮＲ（Signal-to-Noise ratio）、Ｅｂ／Ｎ０（Energy per bit to Noise density ratio））を有しているかどうか。
・干渉する信号間の所望信号電力と干渉信号電力の比（ＤＵＲ）。
・到来方向から算出される信号遅延量や周波数偏移の差。

【0063】

処理部２３０は、十分なＳＩＮＲが得られないサンプリングデータに対し、逐次干渉キャンセル処理により他サンプリングデータの信号を削減することで、再度デジタルビームフォーミングを行ってよい。再度デジタルビームフォーミングを行うことで、ＳＩＮＲが改善できる受信ビームを算出し直すことが期待できる。

【0064】

処理部２３０は、信号分離が可能か否かを判定するにあたり、逐次干渉キャンセラ処理を行い（ステップＳ１１０）、その逐次干渉キャンセラ処理の結果に応じて更に復調処理を行う（ステップＳ１１２）。

【0065】

例えば、処理部２３０は、複数のサンプリングデータの中からＳＩＮＲが高いものから順番にチャネルを推定し、そのチャネルを推定したサンプリングデータを復調する。続いて、処理部２３０は、推定された変調信号をサンプリングデータから減算することで残りのサンプリングデータに対してチャネルを推定し、そのチャネルを推定したサンプリングデータを復調する。

【0066】

図１０は、受信ビームＢａ及び受信ビームＢｂを用いた観測時における信号分離の可否の判定方法を説明するための図である。図中の横軸は、ＣＮＲの平均［ｄＢ］を表し、縦軸は、ビットエラーレートの平均と表している。曲線は、受信時の信号衝突により混信している信号数、各周波数遷移、受信電力、受信タイミングからなる干渉条件に基づいて算出される計算結果や実績値からなり、ビームフォーミングにかかわらず各信号波形を推定して実施される干渉キャンセラアルゴリズムによって求まる。

【0067】

図の例では、２波干渉が残る場合の２ケース（太線、細線）を示している。各ケースではより強い信号の方はより低いＢＥＲとなり、２番目に強い信号は高いＢＥＲとなる。

【0068】

一番上の曲線は、受信信号Ｓ_６が抽出されやすい受信ビームＢａをサンプリングデータに適用したとき（図８）に混信として残る信号Ｓ_５のＢＥＲ特性である。その時のＣＮＲがＣＮＲ_Ｐａ５であれば許容可能なＢＥＲ閾値を上回るため復調は成功しないと判断される。対となる上から三番目の線は、同じく信号Ｓ_６が抽出されやすい受信ビームＢａをサンプリングデータに適用したときのターゲットとなる信号Ｓ_６のＢＥＲ特性である。その時のＣＮＲがＣＮＲ_Ｐａ６であれば許容可能なＢＥＲの閾値を十分満たすため復調は成功すると判断される。

【0069】

上から二番目の曲線は、受信信号Ｓ_４が抽出されやすい受信ビームＢｂをサンプリングデータに適用したとき（図９）に混信として残る信号Ｓ_５のＢＥＲ特性である。その時のＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｂ５であれば許容可能なＢＥＲの閾値を下回るため混信側である信号Ｓ_５も干渉キャンセル処理で復調可能と判断される。対となる一番下の線は、同じく信号Ｓ_４が抽出されやすい受信ビームＢｂをサンプリングデータに適用したときのターゲットとなる信号Ｓ_４のＢＥＲ特性である。その時のＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｂ４であれば許容可能なＢＥＲの閾値を十分満たすため復調は成功すると判断される。

【0070】

言い換えると、受信時の信号衝突により混信している信号数、各周波数遷移、受信電力、受信タイミングからなる干渉条件に基づいて干渉キャンセラアルゴリズムの性能が定まるため、それらの要因となる信号発生源の位置関係を考慮して、干渉キャンセラが成功するビーム幅やグレーティングローブになるようなアンテナアレイやアンテナアレイのスパース性を調整することができる。また、アンテナアレイのスパース化によって増加するビームパターンのヌル数を、混信する信号数以上になるようにアンテナアレイやアンテナアレイのスパース性を調整することができる。

【0071】

これら関係はいずれもＣＮＲが向上すれば（図中右側にいくほど）、ビットエラーレートが低下する（図中下側にいく）ことを表している。つまりノイズが減ればビットエラーも減ることを意味している。

【0072】

まず、同じ受信ビームＢａを適用している一番上の曲線と上から三番目の曲線に着目する。受信ビームＢａを使うと、到来方向が互いに隣り合う信号Ｓ_５と信号Ｓ_６のうち、一方のＳ_６はＣＮＲに依存せずにビットエラーレートが閾値以下となり復調できる。一方、他方のＳ_５は、ＣＮＲが低下し始めると、ビットエラーレートが閾値を越えるため復調できない。つまり、受信ビームＢａは、少なくともサンプリングデータＳ_６のみノイズから分離することができる。実際のＣＮＲがそれぞれ、ＣＮＲ_Ｐａ５、ＣＮＲ_Ｐａ６であった場合は、信号Ｓ_５は復調失敗し、Ｓ_６は復調成功すると判断される。

【0073】

次に、同じ受信ビームＢｂを適用している上から二番目の曲線と最も一番下にある曲線に着目する。受信ビームＢｂを使うと、到来方向が互いに隣り合う信号Ｓ_４と信号Ｓ_５ともに、ＣＮＲに依存せずにビットエラーレートが閾値以下となり復調できる。つまり、受信ビームＢｂは、サンプリングデータＳ_４だけでなくサンプリングデータＳ_５もノイズから分離することができる。従って、両隣りに干渉信号がある信号５に着目すると、本来検出困難であった対象だが、受信ビームＢｂによる検出の可能性があると評価できる。

【0074】

図１１は、効果的でない受信ビームを用いた観測時における信号分離の可否の判定方法を説明するための図である。図中の横軸は、ＣＮＲの平均［ｄＢ］を表し、縦軸は、ビットエラーレートの平均と表している。例として、信号Ｓ_２と信号Ｓ_３の２波干渉が残る場合の２ケース（太線、細線）示している。各ケースでは、より強い信号の方はより低いＢＥＲとなり、２番目に強い信号は高いＢＥＲとなる。

【0075】

図中の最も一番上にある曲線は、信号Ｓ_３が抽出されやすい受信ビームＢｃをサンプリングデータに適用したときのビットエラーレート対ＣＮＲの関係例を表している。この場合、全体にわたって許容ＢＥＲを上回るため混信として残る信号Ｓ_２の検出は絶望的でありＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｃ２の場合も当然検出が困難となる。対となる上から３番目の曲線は、同じく信号Ｓ_３が抽出されやすい受信ビームＢａをサンプリングデータに適用したときのターゲットとなる信号Ｓ_３のＢＥＲ特性である。ＣＮＲがＣＮＲ_Ｐａ３の番はＢＥＲが閾値を上回るため検出が困難となるが、よりＣＮＲが高ければ徐々に検出可能となっていくと判断できる。
上から二番目の曲線は、信号Ｓ_３がより抽出されやすい受信ビームＢｅをサンプリングデータに適用したときに混信として残る信号Ｓ_２のＢＥＲ特性である。その時のＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｅ２であればＢＥＲの閾値をやはり下回るため検出困難となる。対となる一番下の線は、同じく信号Ｓ_３がより抽出されやすい受信ビームＢｅをサンプリングデータに適用したときの信号Ｓ_３のＢＥＲ特性である。その時のＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｅ３であれば許容可能なＢＥＲの閾値を下回るため復調は成功すると判断される。

【0076】

まず、同じ受信ビームＢｃを適用している一番上の曲線と上から三番目の曲線に着目する。受信ビームＢｃを使うと、到来方向が互いに隣り合うサンプリングデータＳ_２とＳ_３のＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｃ２、ＣＮＲ_Ｐｃ３と対応するＢＥＲが閾値をともに超えるため復調できない。つまり、受信ビームＢｃは、サンプリングデータから信号Ｓ_２及び信号Ｓ_３をＤＢＦで分離しきれず、干渉キャンセラ処理を用いて解消されない。

【0077】

次に、同じ受信ビームＢｅを適用している上から二番目の曲線と上から最も一番下にある曲線に着目する。受信ビームＢｅを使うと、到来方向が互いに隣り合う信号Ｓ_２と信号Ｓ_３のうち、一方の信号Ｓ_３はＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｅ３と低い領域でも対応するＢＥＲが閾値以下となり復調できる。一方、他方の信号Ｓ_２は、ＣＮＲがＣＮＲ_Ｐｅ２と低い領域で対応するＢＥＲが閾値を越えるため復調できない。つまり、受信ビームＢｅは、少なくとも信号Ｓ_３は干渉キャンセラ処理も用いることで検出することができる。従って、受信ビームＢｃよりもより多くの信号をノイズから分離できる受信ビームＢｅの方が優れていると評価できる。

【0078】

処理部２３０は、到来方向ごとの受信ビームの全て又は一部に対して、上記のような評価（信号分離の可否判定）を行うことで、最も多くの信号をノイズから分離できる受信ビームを選択する。ノイズから分離された信号は復調することができるため、結果、多数の信号を検出することができる。

【0079】

さらに、一度復調まで成功した信号に対しては波形の再現が可能となるため、元のサンプリングデータから差し引いてから全体処理や一部の処理を再処理することができ、それによりノイズや信号衝突が一部削減された条件でさらなる信号を逐次的に検出することができる。例えば、処理部２３０は、Ｓ１１０の処理の後にＳ１０６の処理に移行する際に、各アンテナのサンプリングデータから差し引いても良い。また、処理部２３０は、Ｓ１１０の処理の後にＳ１５５の処理に移行する際に、ビームフォーミング後のサンプリングデータから差し引いても良い。

【0080】

以上説明した実施形態によれば、信号処理装置２００は、人工衛星Ｍのアンテナ１１０に含まれる複数のアンテナ素子の其々によって受信された信号をサンプリングすることで、各アンテナにおける当該信号が混信した状態のデジタル信号であるサンプリングデータを取得する。信号処理装置２００は、サンプリングデータに基づいて、各アンテナ素子によって受信されたサンプリングデータを用いて信号群の各到来方向を推定する。信号処理装置２００は、到来方向に対する信号毎の受信電力を算出し、得られた受信電力に基づいて到来方向ごとにデジタルビームフォーミングを行い、到来方向ごとにアンテナ１１０による受信ビームを算出する。信号処理装置２００は、受信ビームを用いた場合に、各信号を分離できるか否かを判定する。判定方法は干渉キャンセラ処理を用いた際の信号分離能力情報に従い、各信号を分離できると判定した受信ビームを次回以降の処理に利用する。これによって、多数の信号を検出することができる。

【0081】

（その他の実施形態）
以下のその他の実施形態について説明する。上述した実施形態において、処理部２３０のいくつか処理は省略されてよい。

【0082】

図１２は、その他の実施形態に係る信号処理装置２００の処理部２３０による各処理を模式的に表した図である。受信ビームなどの処理結果が記憶部２４０に十分に蓄積された場合、図示のように、拡張アレイ処理や到来方向推定、ＳＮＩＲ解析処理を省略し、デジタルビームフォーミングをパターン化してよい。蓄積される情報は全てが実績でなく、観測条件で整理された統計的に一般化されたものでもよい。

【0083】

また、一部の観測条件に従って省略する処理範囲をデータベース化し、図４に示す処理部２３０の構成とを任意に切り替えても良い。それらが観測時の地理的条件、時間、季節、及び経年変化のうち一部又は全部と対応付けられてもよい。信号形式からタイムスロット毎に定めても良い。

【0084】

具体的には、処理部２３０は、サンプリングデータをノイズから分離できると判定した場合、当該サンプリングデータの処理条件を記憶部２４０に記憶させる。処理条件は、到来方向ごとの受信ビーム（図７）と、到来方向に対するサンプリングデータの受信電力（図６）とが対応付けられたものであってよい。例えば、処理部２３０は、上述した図５に示す一連の処理を何度も繰り返し、到来方向ごとの受信ビーム（図７）と到来方向に対するサンプリングデータの受信電力（図６）との関係をデータベース化する。到来方向ごとの受信ビーム（図７）と到来方向に対するサンプリングデータの受信電力（図６）との関係が観測時の地理的条件、時間、季節、及び経年変化のうち一部又は全部と対応付けられてもよい。

【0085】

処理部２３０は、アンテナ１１０によって新たな信号が受信された場合、その新たな信号をサンプリングすることで、新たなサンプリングデータを取得する。そして、処理部２３０は、データベース上の複数の処理条件の中から、新たなサンプリングデータに適した処理条件を選択する。つまり処理部２３０は、データベースを参照して、新たなサンプリングデータを信号分離しやすい受信ビームを決定する。このように、到来方向ごとの受信ビーム（図７）と到来方向に対するサンプリングデータの受信電力（図６）との関係がデータベース化されている場合、より簡素な構成で、多数の信号を検出することができる。

【0086】

図１３は、その他の実施形態に係る信号処理装置２００の処理部２３０による各処理を模式的に表した図である。図示のように、デジタルビームフォーミングの代わりにアナログビームフォーミングを用いてよい。例えば、人工衛星Ｍに搭載されたセンサ装置１００の処理部１３０は、予め決められた到来方向のゲインが高い受信ビームを用いて、アナログビームフォーミングを行ってよい（ステップＳ２００）。処理部１３０は、アナログビームフォーミングによって受信した信号をサンプリングすることで、サンプリングデータを取得し（ステップＳ２０２）、そのサンプリングデータを復調したり（ステップＳ２０４）、或いは信号処理装置２００の処理部２３０に送信したりする。その際、処理部１３０のみで信号復調処理（ステップＳ２０４）までして結果を送信する場合と、干渉キャンセラ処理も用いることでさらなる信号分離が見込める場合に復調処理まではせずにサンプリングデータを信号処理装置２００に送信する場合とを判定しても良い。判定は記憶部１４０のデータベースを参照して決定する。

【0087】

さらに、アナログビームフォーミングが位相器等を用いて可変である場合には、信号が到来しやすい方向にゲインが高く設定された受信ビーム条件を、予め記憶部１４０に記憶させ参照させても良い。

【0088】

この場合、センサ装置１００の処理部１３０と信号処理装置２００の処理部２３０は同じ場所でなくてもよく、例えば処理部１３０は人工衛星Ｍの内部、処理部２３０は地上設備に構成されても良い。これにより、衛星システムは緩和されつつ、限定的なサンプリングデータのみをダウンリンクして地上処理で性能重視の処理が可能となる。

【0089】

信号処理装置２００の処理部２３０は、人工衛星Ｍからサンプリングデータを受信すると、そのサンプリングデータに対して逐次干渉キャンセラ処理を行い（ステップＳ２０６）、その逐次干渉キャンセラ処理の結果に応じて更に復調処理を行う（ステップＳ２０８）。このような処理によっても、多数の信号を検出することができる。

【0090】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0091】

１…信号処理システム、Ｍ…人工衛星、Ｇ…地上局、１００…センサ装置、１１０…アンテナ、１２０…送受信器、１３０…処理部、１４０…記憶部、２００…信号処理装置、２０２…アンテナ、２０４…送受信器、２０６…通信インタフェース、２０８…入力インタフェース、２１０…出力インタフェース、２３０…処理部、２４０…記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】