JP2008232861A - Active sonar system, reception signal processing method for sonar, and signal processing program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクティブソーナー装置等に係り、特に直線状周波数変調信号を用いたアクティブソーナー装置、ソーナー用受信信号処理方法、及びその信号処理プログラムに関する。 The present invention relates to an active sonar device and the like, and more particularly to an active sonar device using a linear frequency modulation signal, a sonar received signal processing method, and a signal processing program therefor.
アクティブソーナー装置は、自ら音波を発生して送波し、受信した信号を信号処理し、受信信号に含まれる目標物からの反射波(エコー信号)に基づいて当該目標物の方位と距離とを特定する水中音響装置のことをいう。
従来のアクティブソーナー装置では、受信信号からエコー信号を検出する方法として、レプリカ相関が用いられている。レプリカ相関とは、標本となる信号(レプリカ信号)と入力信号の相関度を計算する信号処理方式であり、相互相関とも呼ばれる。アクティブソーナー装置では、送信信号をレプリカ信号として受信した信号との相関度を計算し、エコー信号の検出を行う。
The active sonar device generates and transmits a sound wave, processes the received signal, and determines the direction and distance of the target based on the reflected wave (echo signal) from the target included in the received signal. It refers to the specified underwater acoustic device.
In a conventional active sonar apparatus, replica correlation is used as a method of detecting an echo signal from a received signal. Replica correlation is a signal processing method for calculating the degree of correlation between a sample signal (replica signal) and an input signal, and is also called cross-correlation. In the active sonar apparatus, the degree of correlation with a signal received as a replica signal is calculated, and an echo signal is detected.
このとき、入力信号に対して時間をずらしながらレプリカ相関を繰り返すことにより、波形がもっとも類似した時刻で相関度の最大値が現れる。送信信号には、周波数が線形に変調された直線状周波数変調(LFM:Linear Frequency Modulation )信号と、一定周波数連続波(CW:Continues Wave) 信号の2種類が主に用いられている。ここで、時間と共にその周波数が直線状に変化するLFM信号を用いると、目標からの反射波が微弱であっても、信号処理により、信号対雑音(SN)比の向上が可能になる。 At this time, by repeating replica correlation while shifting the time with respect to the input signal, the maximum value of the correlation degree appears at the time when the waveforms are most similar. Two types of transmission signals are mainly used: a linear frequency modulation (LFM) signal whose frequency is linearly modulated and a constant frequency continuous wave (CW) signal. Here, when an LFM signal whose frequency changes linearly with time is used, even if the reflected wave from the target is weak, the signal-to-noise (SN) ratio can be improved by signal processing.
一方、目標が移動している場合、目標から反射したエコー信号は目標と観測点との相対的な速度によって、伝搬する音波の周波数が異なって観測される。この現象をドップラーシフトと言う。LFM信号によるレプリカ相関を用いたアクティブソーナー装置では、ドップラーシフト発生時において、目標に入力される入力信号とレプリカ信号の間に差異が生じてしまい、相関度が小さくなる。そのために、SN比が小さい場合に検出が困難になり、探知領域を狭めてしまうという問題がある。
一方、目標との相対速度やドップラーシフトの検出には、単一の周波数成分しか持たないCW信号を用いたほうが容易に検出できる。
On the other hand, when the target is moving, echo signals reflected from the target are observed with different frequencies of the propagating sound waves depending on the relative speed between the target and the observation point. This phenomenon is called Doppler shift. In the active sonar apparatus using the replica correlation by the LFM signal, when the Doppler shift occurs, a difference occurs between the input signal inputted to the target and the replica signal, and the degree of correlation becomes small. Therefore, when the SN ratio is small, there is a problem that detection becomes difficult and the detection area is narrowed.
On the other hand, it is easier to detect the relative speed with respect to the target and the Doppler shift by using a CW signal having only a single frequency component.
このような問題を解決してドップラーシフト発生時においても信号検出を容易にすることを目標として、いくつかの従来技術が報告されている。
例えば、パルス幅の中間で周波数が増加から減少へ、または減少から増加へ反転するLFM信号の送信をおこない、増加周波数LFM受信信号に対してレプリカ相関と減少周波数LFM受信信号に対してレプリカ相関の2つのレプリカ相関による検出結果の時間差で受信信号のドップラーシフトを計測する方法が報告されている(特許文献1参照)。
また、周波数が上昇するLFM信号と下降するLFM信号の2つのLFM信号を送波し、受波した2つの信号の時間を揃えて相関処理をおこない、ドップラーシフトの影響を除去する方法が報告されている(特許文献2参照)。
Several prior arts have been reported for the purpose of solving such problems and facilitating signal detection even when a Doppler shift occurs.
For example, an LFM signal whose frequency is increased to decreased or inverted from decreased to increased in the middle of the pulse width is transmitted, and the replica correlation for the increased frequency LFM received signal and the replica correlation for the decreased frequency LFM received signal are transmitted. A method for measuring the Doppler shift of a received signal with a time difference between detection results by two replica correlations has been reported (see Patent Document 1).
In addition, a method has been reported in which two LFM signals, an LFM signal with an increasing frequency and an LFM signal with a decreasing frequency, are transmitted, the time of the two received signals is aligned, correlation processing is performed, and the effect of Doppler shift is eliminated. (See Patent Document 2).
更に、入力信号のうち、LFM受信帯域を複数に分割し、分割された各帯域の信号成分を検波し、検波信号のレベルを所定のレベルと比較して、1又は0のビット信号に変換し、そのパルス列の順序により、ドップラーシフトを検出する技術(特許文献3参照)、送信信号を同一周波数幅だけ高い周波数と低い周波数にシフトした2つの信号による2つのレプリカ信号を利用してLFM信号のレプリカ相関を行うことにより、2つの相関結果の一定時間における最大振幅値の比からドップラーシフトを含むエコー信号を求める技術(特許文献4参照)、正のドップラーシフト、負のドップラーシフト、ドップラーシフトなしの3つのレプリカ信号と入力信号(受信信号)を相関処理し、3つの相関結果を3値補間(ラグランジュ補間)することにより、目標のドップラーシフトを計測する技術(特許文献5参照)なども報告されている。 Further, the LFM reception band of the input signal is divided into a plurality of parts, the signal component of each divided band is detected, the level of the detection signal is compared with a predetermined level, and the signal is converted to a 1 or 0 bit signal. The technique of detecting the Doppler shift according to the order of the pulse train (see Patent Document 3), and using two replica signals of two signals obtained by shifting the transmission signal to a higher frequency and a lower frequency by the same frequency width, By performing replica correlation, a technique for obtaining an echo signal including a Doppler shift from the ratio of the maximum amplitude values of two correlation results for a certain time (see Patent Document 4), positive Doppler shift, negative Doppler shift, no Doppler shift The three replica signals and the input signal (received signal) are subjected to correlation processing, and the three correlation results are subjected to three-value interpolation (Lagrange interpolation). Accordingly, such techniques for measuring the Doppler shift of the target (see Patent Document 5) have also been reported.
また、LFM信号を用いたものではないが、複数のパルスビームをPRF(Pulse Repetition Freqency)で送受信してそのレベルを時系列に配列することによってドップラ周波数波形を再現する技術(特許文献6参照)、順次入力される反射エコー信号をつなぐことによって疑似的な連続波を生成し、この疑似連続波をフーリエ変換することによって高い周波数分解能を実現できるようにする技術(特許文献7参照)などが報告されている。 Although not using an LFM signal, a technique for reproducing a Doppler frequency waveform by transmitting and receiving a plurality of pulse beams by PRF (Pulse Repeat Frequency) and arranging the levels in time series (see Patent Document 6). Reported is a technology that generates a pseudo continuous wave by connecting reflected echo signals that are sequentially input, and realizes high frequency resolution by Fourier transforming the pseudo continuous wave (see Patent Document 7). Has been.
上述のように、従来のアクティブソーナー装置は、ドップラーシフトに対応するために種々の対応策がとられている。
しかしながら、特許文献1及び2に示された方法は増加周波数及び減少周波数の二種類のLFM信号を送波する必要がある。特許文献3に示される方法は複数の受信帯域を設けるために複数のフィルターや検波回路を用意する必要がある。又、特許文献4及び5に示された方法は複数のレプリカ信号を発生させる用意をせねばならない。更に、特許文献6及び7に示された方法では、複雑な信号処理が必要になる。
このように、いずれをとっても、回路構成が複雑になり、ハードウェアが増大しコストアップにつながるという不都合があった。
As described above, in the conventional active sonar apparatus, various countermeasures are taken to cope with the Doppler shift.
However, the methods disclosed in
Thus, in any case, there is a disadvantage that the circuit configuration becomes complicated, the hardware increases, and the cost increases.
〔本発明の目的〕
本発明は、上記従来例に有する不都合を改善して、安定した信号検出性能を保つと共に受信信号の検出精度を上げて信号検出時刻の時間分解能を向上させることが可能なアクティブソーナー装置、ソーナー用受信信号処理方法、及びその信号処理プログラムを提供することを、その目的とする。
[Object of the present invention]
The present invention improves the inconvenience of the above-mentioned conventional example, maintains a stable signal detection performance, increases the detection accuracy of the received signal, and improves the time resolution of the signal detection time. It is an object of the present invention to provide a received signal processing method and a signal processing program thereof.
上記課題を解決するため、本発明のアクティブソーナー装置は、パルスからなる送信信号の変化率と同様に変化させたサンプリング周波数に基づいて、受信した水中反射エコーの受信信号をサンプリング変換してエコー信号およびその位置の検出を行うエコー信号検出手段と、このエコー信号検出手段で検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し手段とを備え、この切り出したエコー信号部分を対象とし且つ前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行い、これにより前記エコー信号の信号検出時刻を算出するレプリカ相関処理手段を備えたことを特徴とする(請求項1)。
これにより、サンプリング変換を用いてエコー信号がある部分を検出し、その部分をレプリカ相関によって処理することで信号検出時刻を精度よく安定に検出することが可能なアクティブソーナー装置を実現することができる。
In order to solve the above problems, an active sonar device according to the present invention performs sampling conversion on a received signal of an underwater reflected echo based on a sampling frequency that is changed in the same manner as a rate of change of a transmission signal composed of pulses. And an echo signal detecting means for detecting the position thereof, and a received signal cutting out means for cutting out the echo signal portion detected by the echo signal detecting means from the received signal. A replica correlation processing unit that performs replica correlation processing using the transmission signal as a replica signal and thereby calculates a signal detection time of the echo signal is provided (claim 1).
As a result, it is possible to realize an active sonar device capable of detecting a signal detection time accurately and stably by detecting a portion where an echo signal is present using sampling conversion and processing the portion by replica correlation. .
また、上記課題を解決するため、本発明のアクティブソーナー装置は、時刻と共に周波数が変化する周波数変調波のパルスからなる送信信号を音波に変換して発信する信号送信部と、目標からの反射音波を含む水中音響信号を受波し電気信号に変換して受信信号とする信号受信部と、この受信信号を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行うレプリカ相関部を備えたレプリカ相関処理手段とを有し、このレプリカ相関処理手段が、前記送信信号の発信時からの遅延時間を求めて前記目標との距離を計測処理するように構成されたアクティブソーナー装置にあって、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換して前記受信信号からエコー信号およびその位置を検出するエコー信号検出手段と、このエコー信号検出手段で検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し手段とを設け、前記レプリカ相関処理手段が、前記受信信号切り出し手段で切り出した領域のエコー信号を前記レプリカ相関処理の対象とする、という構成を採っている(請求項2)。 In order to solve the above problem, an active sonar device according to the present invention includes a signal transmission unit that converts a transmission signal composed of a pulse of a frequency-modulated wave whose frequency changes with time into a sound wave, and a reflected sound wave from a target. A replica receiving unit including a signal receiving unit that receives an underwater acoustic signal including a signal and converts the signal into an electric signal to be a received signal, and a replica correlation unit that performs replica correlation processing on the received signal as a replica signal. The replica correlation processing means is an active sonar apparatus configured to measure a distance from the target by obtaining a delay time from the time of transmission of the transmission signal. The signal is subjected to sampling conversion at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and an echo signal from the received signal and An echo signal detecting means for detecting the position of the received signal, and a received signal cutting out means for cutting out an echo signal portion detected by the echo signal detecting means from the received signal, wherein the replica correlation processing means is provided by the received signal cutting out means. A configuration is adopted in which the echo signal of the cut-out area is the target of the replica correlation processing (claim 2).
これにより、安定した信号検出が可能で、エコー信号が検出された時刻部分だけを切り出してレプリカ相関処理を行えるので、信号処理区間以外の雑音の影響を除き、信号の検出閾値を下げても誤って誤警報を検出することをなくすことができ、さらに信号処理区間を狭くできるので信号検出時刻の時間分解能を向上することが可能なアクティブソーナー装置を実現することができる。 As a result, stable signal detection is possible, and only the time portion when the echo signal is detected can be cut out and replica correlation processing can be performed.Therefore, even if the signal detection threshold is lowered, it is erroneous even if the signal detection threshold is reduced. Thus, it is possible to eliminate the detection of a false alarm and further narrow the signal processing section, so that an active sonar device capable of improving the time resolution of the signal detection time can be realized.
ここで、前記エコー信号検出手段を、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換するサンプリング変換部と、このサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換するフーリエ変換部と、前記受信信号に対して予め一定の切り出し幅を設定して順次シフトさせると共にその都度前記CW信号を切り出して各変換部を作動させ周波数とレベルの異なる複数のエコー信号を生成する切り出しエコー生成部と、この切り出しエコー生成部で生成される複数の切出しエコーの内の最大レベルのエコーをエコー信号として特定し検出する信号検出部とを含む構成としても良い(請求項3)。
これにより、エコー信号の位置を正確に割り出して、その部分だけを切り出すことが可能なエコー信号検出手段を実現することができる。
Here, the echo signal detection means includes a sampling conversion unit that performs sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and the sample-converted pseudo CW signal. A Fourier transform unit that performs a short-time Fourier transform, and sequentially shifts the received signal by setting a predetermined cut-out width in advance, and cuts out the CW signal each time and operates each of the transform units to change the frequency and level. It is good also as a structure containing the cut-out echo production | generation part which produces | generates an echo signal, and the signal detection part which pinpoints and detects the echo of the maximum level among the some cut-out echoes produced | generated by this cut-out echo production | generation part as an echo signal ( Claim 3).
Thereby, it is possible to realize an echo signal detection means that can accurately determine the position of the echo signal and cut out only that portion.
また、前記エコー信号検出手段に、当該エコー信号検出手段の出力信号を取り込んで前記エコー信号の前記送信信号に対するドップラーシフト量を算出するドップラーシフト量算出部を併設し、前記レプリカ相関処理手段は、前記レプリカ信号の生成に際し、前記ドップラーシフト量算出部から出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成機能を備えた構成としても良い(請求項4)。
これにより、ドップラー発生時においてもレプリカ相関処理による検出時刻のずれを補正することができ信号検出時刻の精度を向上することができる。
Further, the echo signal detection means is provided with a Doppler shift amount calculation unit that takes in an output signal of the echo signal detection means and calculates a Doppler shift amount for the transmission signal of the echo signal, and the replica correlation processing means includes: When generating the replica signal, a configuration may be provided with a correction replica signal generation function for generating a correction replica signal in which the frequency band of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount output from the Doppler shift amount calculation unit. (Claim 4).
As a result, even when Doppler occurs, the detection time lag due to the replica correlation process can be corrected, and the accuracy of the signal detection time can be improved.
ここで、前記ドップラーシフト量算出部は、前記切り出しエコー生成部で生成される複数の切出しエコーを相互に補間して当該補間曲線の頂点位置を特定すると共にこの特定された頂点位置を前記エコー信号の検出時刻とする信号受信時刻検出機能と、この検出された時刻に対応する周波数を前記複数の切出しエコーの周波数より補間して生成するエコー周波数補間機能と、このエコー周波数補間機能が作動して得られる補間周波数と前記送信信号における下限周波数との差を算出しこれをドップラーシフト量とするシフト量算出機能とを備えた構成としても良い(請求項5)。
これにより、サンプリング変換部で演算によりドップラーシフト量を求めてレプリカ相関処理を補正することが可能なアクティブソーナー装置を実現することができる。
Here, the Doppler shift amount calculation unit interpolates a plurality of cut echoes generated by the cut echo generation unit to specify a vertex position of the interpolation curve, and uses the specified vertex position as the echo signal. The signal reception time detection function for detecting the detected time, the echo frequency interpolation function for interpolating the frequency corresponding to the detected time from the frequency of the plurality of cut echoes, and the echo frequency interpolation function are activated. It is good also as a structure provided with the shift amount calculation function which calculates the difference of the interpolation frequency obtained and the lower limit frequency in the said transmission signal, and makes this a Doppler shift amount (Claim 5).
As a result, an active sonar apparatus capable of correcting the replica correlation processing by obtaining the Doppler shift amount by calculation in the sampling conversion unit can be realized.
また、前記レプリカ相関処理手段は、前記ドップラーシフト量算出部から出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成部と、前記受信信号切り出し手段で切り出したエコー信号部分を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行って当該二つの信号の時系列の相関度を求めるレプリカ相関部と、このレプリカ相関によって得られた相関度データにあってそのレベルが予め想定した閾値を越えた信号が位置する時刻を検出時刻とする時刻算出部と、を備えた構成にしても良い(請求項6)。
これにより、相関演算に用いるレプリカ信号を補正することで、ドップラーシフトがある場合でも、相関度の検出精度を高め、レプリカ相関処理での信号検出時刻の時間分解能を向上することが可能なアクティブソーナー装置を実現することができる。
In addition, the replica correlation processing unit includes a correction replica signal generation unit that generates a correction replica signal in which the frequency of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount output from the Doppler shift amount calculation unit, and the received signal clipping A replica correlator that performs a replica correlation process using the transmission signal as a replica signal for the echo signal portion cut out by the means to obtain a time-series correlation between the two signals, and correlation data obtained by the replica correlation And a time calculation unit that detects a time at which a signal whose level exceeds a preliminarily assumed threshold is located (claim 6).
As a result, by correcting the replica signal used for the correlation calculation, even if there is a Doppler shift, the active sonar capable of improving the detection accuracy of the correlation degree and improving the time resolution of the signal detection time in the replica correlation processing An apparatus can be realized.
上記課題を解決するため、本発明のソーナー用受信信号処理方法は、パルスからなる送信信号の変化率と同様に変化させたサンプリング周波数に基づいて、受信した水中反射エコーの受信信号をサンプリング変換してエコー信号およびその位置を検出するエコー信号検出工程と、この検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し工程とを備え、この切り出したエコー信号部分を対象とし且つ前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行うと共に、これにより前記エコー信号の信号検出時刻を算出するレプリカ相関処理工程を備えたことを特徴とする(請求項7)。
これにより、サンプリング変換を用いてエコー信号がある部分を検出し、その部分をレプリカ相関によって処理することで信号検出時刻を精度よく安定に検出することが可能なソーナー用受信信号処理方法を実現することができる。
In order to solve the above problems, the received signal processing method for sonar of the present invention performs sampling conversion of the received signal of the underwater reflected echo based on the sampling frequency changed in the same manner as the rate of change of the transmission signal composed of pulses. An echo signal detection step for detecting the echo signal and its position, and a received signal cutout step for cutting out the detected echo signal portion from the received signal, the target echo signal portion being cut out and the transmission signal as a target The replica correlation processing is performed as a replica signal, and a replica correlation processing step of calculating a signal detection time of the echo signal is thereby provided (claim 7).
This realizes a sonar received signal processing method capable of detecting a signal detection time accurately and stably by detecting a portion where an echo signal is present using sampling conversion and processing the portion by replica correlation. be able to.
上記課題を解決するため、本発明のソーナー用受信信号処理方法は、時刻と共に周波数が変化する周波数変調波のパルスからなる送信信号を音波に変換して発信し、目標からの反射音波を含む水中音響信号を受波し電気信号に変換して受信信号とした後、当該受信信号を対象としてレプリカ相関処理手段によって前記送信信号をレプリカ信号としたレプリカ相関処理を行い、これにより前記送信信号の発信時からの遅延時間を求めて前記目標との距離を計測するアクティブソーナー用受信信号処理方法において、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換して前記受信信号からエコー信号を検出するエコー信号検出工程と、このエコー信号検出工程で検出されたエコー信号部分を前記送信信号から切り出す受信信号切り出し工程と、この受信信号切り出し工程で切り出した領域のエコー信号を前記レプリカ相関処理の対象として前記レプリカ相関処理手段がレプリカ相関処理を実行するレプリカ相関処理工程とを備えたことを特徴とする(請求項8)。 In order to solve the above problems, the received signal processing method for a sonar of the present invention converts a transmission signal composed of a pulse of a frequency-modulated wave whose frequency changes with time into a sound wave and transmits the sound, and includes a reflected sound wave from a target After receiving the acoustic signal and converting it into an electrical signal to obtain a reception signal, replica correlation processing is performed on the reception signal by the replica correlation processing means using the transmission signal as a replica signal, thereby transmitting the transmission signal. In an active sonar received signal processing method for obtaining a delay time from time and measuring a distance to the target, the received signal is sampled and converted at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal. An echo signal detection step for detecting an echo signal from the received signal, and an echo signal detected in the echo signal detection step A reception signal cut-out step of cutting out the portion from the transmission signal, and a replica correlation processing step in which the replica correlation processing means executes the replica correlation processing using the echo signal of the area cut out in the reception signal cut-out step as the target of the replica correlation processing; (Claim 8).
これにより、エコー信号が検出された時刻部分だけを切り出してレプリカ相関処理を行うことで安定した信号検出が可能で、信号処理区間以外の雑音の影響を除き、信号の検出閾値を下げても誤って誤警報を検出することをなくすことができ、さらに信号処理区間を狭くできるので信号検出時刻の時間分解能を向上することが可能なソーナー用受信信号処理方法を実現することができる。 As a result, stable signal detection is possible by cutting out only the time part when the echo signal is detected and performing replica correlation processing, and even if the detection threshold of the signal is lowered except for the influence of noise outside the signal processing interval, Thus, it is possible to eliminate the detection of a false alarm and further narrow the signal processing section, so that it is possible to realize a sonar received signal processing method capable of improving the time resolution of the signal detection time.
ここで、前記エコー信号検出工程を、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換する第1の工程と、このサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換する第2の工程と、前記受信信号に対して予め一定の切り出し幅を設定して順次シフトさせると共にその都度前記CW信号を切り出して各変換部を作動させ周波数とレベルの異なる複数のエコー信号を生成する第3の工程と、この第3の工程で生成される複数の切出しエコーの内の最大レベルのエコーをエコー信号として特定し検出する第4の工程とを含む構成としたことを特徴とする(請求項9)。
これにより、エコー信号の位置を正確に割り出して、レプリカ相関処理における検出時刻のずれをなくして信号検出時刻の精度を向上することが可能なソーナー用受信信号処理方法を実現することができる。
Here, the echo signal detection step includes a first step of performing sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and the sampling-converted pseudo CW signal. And a second step of performing a Fourier transform for a short time, a predetermined cutout width is set in advance with respect to the received signal, and sequentially shifted, and each time the CW signal is cut out and each converter is operated to have a different frequency and level. A configuration including a third step of generating a plurality of echo signals, and a fourth step of identifying and detecting an echo of the maximum level among the plurality of cut-out echoes generated in the third step as an echo signal; (Claim 9).
As a result, it is possible to realize a sonar received signal processing method capable of accurately determining the position of the echo signal, eliminating the detection time shift in the replica correlation process, and improving the accuracy of the signal detection time.
又、前記エコー信号検出工程に、当該エコー信号検出工程での出力信号を取り込んで前記エコー信号のドップラーシフト量を算出するドップラーシフト量算出工程を併設し、前記レプリカ相関処理に際して使用される前記レプリカ信号を、前記ドップラーシフト量算出工程で算出されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正して成る補正レプリカ信号としても良い(請求項10)。
これにより、ドップラー発生時においても、レプリカ相関処理における検出時刻のずれを補正することができて信号検出時刻の精度の向上が可能なソーナー用受信信号処理方法を実現することができる。
Further, the replica used for the replica correlation processing is provided with a Doppler shift amount calculating step for calculating the Doppler shift amount of the echo signal by incorporating the output signal in the echo signal detecting step in the echo signal detecting step. The signal may be a corrected replica signal obtained by correcting the frequency band of the transmission signal based on the Doppler shift amount calculated in the Doppler shift amount calculating step.
Thereby, even when Doppler occurs, it is possible to realize a sonar received signal processing method that can correct the detection time shift in the replica correlation processing and improve the accuracy of the signal detection time.
更に、前記ドップラーシフト量算出工程は、前記エコー信号検出工程の第3の工程で生成される複数の切り出しエコーを相互に補間して当該補間曲線の頂点位置を特定すると共にこの特定された頂点位置を前記エコー信号の検出時刻とする信号受信時刻検出工程と、この検出された時刻に対応する周波数を前記複数の切出しエコーの周波数より補間して生成するエコー周波数補間工程と、このエコー周波数補間工程が作動して得られる補間周波数と前記送信信号における下限周波数との差を算出しこれをドップラーシフト量とするシフト量算出工程とを含んで構成されるようにしても良い(請求項11)。
これにより、サンプリング変換部で演算によりドップラーシフト量を求めてレプリカ相関処理を補正することが可能なソーナー用受信信号処理方法を実現することができる。
Furthermore, the Doppler shift amount calculating step interpolates a plurality of cut-out echoes generated in the third step of the echo signal detection step to specify the vertex position of the interpolation curve and the specified vertex position A signal reception time detection step in which the detection time of the echo signal is used, an echo frequency interpolation step of interpolating a frequency corresponding to the detected time from the frequencies of the plurality of cut-out echoes, and the echo frequency interpolation step It may be configured to include a shift amount calculating step of calculating a difference between an interpolation frequency obtained by operating and a lower limit frequency in the transmission signal and using this as a Doppler shift amount.
Thereby, the received signal processing method for sonar which can correct | amend replica correlation processing by calculating | requiring Doppler shift amount by calculation in a sampling conversion part is realizable.
また、前記レプリカ相関処理工程は、前記ドップラーシフト量算出工程で出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成工程と、前記受信信号切り出し工程で切り出したエコー信号部分を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行って当該二つの信号の時系列の相関度を求める相関度演算工程と、この相関度演算工程によって得られた相関度データにあってそのレベルが予め想定した閾値を越えた信号が位置する時刻を検出時刻とする時刻算出工程と、を含む構成内容としても良い(請求項12)。
これにより、相関演算に用いるレプリカ信号を補正することで、ドップラーシフトがある場合でも、相関度の検出精度を高め、レプリカ相関処理での信号検出時刻の時間分解能を向上することが可能なソーナー用受信信号処理方法を実現することができる。
Further, the replica correlation processing step includes a correction replica signal generation step of generating a correction replica signal in which the frequency band of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount output in the Doppler shift amount calculation step, and the received signal A correlation degree calculation step that performs replica correlation processing using the transmission signal as a replica signal for the echo signal portion cut out in the cutout step to obtain a time series correlation between the two signals, and obtained by this correlation degree calculation step And a time calculating step in which a time at which a signal whose level exceeds a preliminarily assumed threshold is located is set as a detection time (claim 12).
As a result, by correcting the replica signal used for correlation calculation, even for Doppler shift, the detection accuracy of correlation degree can be improved and the time resolution of signal detection time in replica correlation processing can be improved. A received signal processing method can be realized.
上記課題を解決するため、本発明のソーナー用受信信号処理プログラムは、パルスからなる送信信号の変化率と同様に変化させたサンプリング周波数に基づいて、受信した水中反射エコーの受信信号をサンプリング変換してエコー信号およびその位置を検出するエコー信号検出機能、この検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し機能、この切り出したエコー信号部分を対象とし且つ前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行うと共にこれにより前記エコー信号の信号検出時刻を算出するレプリカ相関処理機能、をコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする(請求項13)。
これにより、サンプリング変換を用いてエコー信号がある部分を検出し、その部分をレプリカ相関によって処理することで信号検出時刻を精度よく安定に検出することが可能なソーナー用受信信号処理プログラムを実現することができる。
In order to solve the above problems, the received signal processing program for sonar of the present invention performs sampling conversion of the received signal of the underwater reflected echo based on the sampling frequency changed in the same manner as the rate of change of the transmission signal composed of pulses. An echo signal detection function for detecting the echo signal and its position, a received signal cut-out function for cutting out the detected echo signal portion from the received signal, a replica for the cut-out echo signal portion as a target and the transmission signal as a replica signal A replica correlation processing function for performing a correlation process and calculating a signal detection time of the echo signal is executed by a computer (claim 13).
This realizes a received signal processing program for sonar that can detect a signal detection time accurately and stably by detecting a portion where an echo signal is present using sampling conversion and processing the portion by replica correlation. be able to.
上記課題を解決するため、本発明のソーナー用受信信号処理プログラムは、時刻と共に周波数が変化する周波数変調波のパルスからなる送信信号を音波に変換して発信する信号送信部と、目標からの反射音波を含む水中音響信号を受波し電気信号に変換して受信信号とする信号受信部と、この受信信号を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行うレプリカ相関部を備えたレプリカ相関処理手段とを有し、このレプリカ相関処理手段が、前記送信信号の発信時からの遅延時間を求めて前記目標との距離を計測処理するように構成したアクティブソーナー装置にあって、前記受信信号処理部が備えているコンピュータに、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換して前記受信信号からエコー信号およびその位置を検出処理するエコー信号検出機能、このエコー信号検出機能が稼働して検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し機能、及びこの受信信号切り出し機能が作動して切り出した領域のエコー信号を前記レプリカ相関処理の対象として前記レプリカ相関処理を行うレプリカ相関処理機能、を実行させるようにしたことを特徴とする(請求項14)。 In order to solve the above problems, the received signal processing program for sonar of the present invention includes a signal transmission unit that converts a transmission signal composed of a pulse of a frequency-modulated wave whose frequency changes with time into a sound wave, and a reflection from a target. A replica including a signal receiving unit that receives an underwater acoustic signal including a sound wave and converts it into an electric signal to be a received signal, and a replica correlation unit that performs replica correlation processing on the received signal as a replica signal. An active sonar apparatus configured to measure a distance from the target by obtaining a delay time from the time of transmission of the transmission signal. The received signal is sampled at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal. An echo signal detection function for detecting and processing an echo signal and its position from the received signal by ring conversion; A replica correlation processing function for performing the replica correlation processing is executed by using an echo signal of a region cut out by the reception signal extraction function as an object of the replica correlation processing (claim 14).
これにより、エコー信号が検出された時刻部分だけを切り出してレプリカ相関処理を行うことで安定した信号検出が可能で、信号処理区間以外の雑音の影響を除き、信号の検出閾値を下げても誤って誤警報を検出することをなくすことができ、さらに信号処理区間を狭くできるので信号検出時刻の時間分解能を向上することが可能なソーナー用受信信号処理プログラムを実現することができる。 As a result, stable signal detection is possible by cutting out only the time part when the echo signal is detected and performing replica correlation processing, and even if the detection threshold of the signal is lowered except for the influence of noise outside the signal processing interval, Thus, it is possible to eliminate a false alarm and further narrow the signal processing section, so that it is possible to realize a sonar received signal processing program capable of improving the time resolution of the signal detection time.
ここで、前記エコー信号検出機能が、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換する第1の処理機能と、このサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換する第2の処理機能と、前記受信信号に対して予め一定の切り出し幅を設定して順次シフトさせると共にその都度前記CW信号を切り出して各変換部を作動させ周波数とレベルの異なる複数のエコー信号を生成する第3の処理機能と、この第3の処理機能で生成される複数の切出しエコーの内の最大レベルのエコーをエコー信号として特定し検出する第4の処理機能とを含む構成としても良い(請求項15)。
これにより、エコー信号の位置を正確に割り出して、レプリカ相関処理における検出時刻のずれをなくして信号検出時刻の精度を向上することが可能なソーナー用受信信号処理プログラムを実現することができる。
Here, the echo signal detection function performs sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and this sample-converted pseudo CW A second processing function for short-time Fourier transform of the signal, and a predetermined cutout width is set in advance with respect to the received signal and sequentially shifted, and each time the CW signal is cut out and each converter is operated to operate the frequency and level. A third processing function for generating a plurality of echo signals having different levels, and a fourth processing function for identifying and detecting an echo of the maximum level among a plurality of cut-out echoes generated by the third processing function as an echo signal (Claim 15).
Accordingly, it is possible to realize a sonar received signal processing program that can accurately determine the position of the echo signal, eliminate the detection time shift in the replica correlation processing, and improve the accuracy of the signal detection time.
又、前記エコー信号検出機能が稼動して検出される信号を取り込んで前記エコー信号のドップラーシフト量を算出するドップラーシフト量算出機能を設け、前記レプリカ相関処理機能の実行に際しては、前記ドップラーシフト量算出機能が稼動して算出されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正することにより生成される補正レプリカ信号を、前記レプリカ相関処理に使用される前記レプリカ信号とするように構成しても良い(請求項16)。
これにより、ドップラー発生時においても、レプリカ相関処理における検出時刻のずれを補正することができて信号検出時刻の精度の向上が可能なソーナー用受信信号処理プログラムを実現することができる。
In addition, a Doppler shift amount calculation function for calculating a Doppler shift amount of the echo signal by taking in a signal detected when the echo signal detection function is activated is provided, and when executing the replica correlation processing function, the Doppler shift amount is provided. The correction replica signal generated by correcting the frequency band of the transmission signal based on the Doppler shift amount calculated by operating the calculation function is configured to be the replica signal used for the replica correlation processing (Claim 16).
Thereby, even when Doppler occurs, it is possible to realize a sonar received signal processing program that can correct the detection time shift in the replica correlation processing and improve the accuracy of the signal detection time.
更に、前記ドップラーシフト量算出機能は、前記エコー信号検出機能における第3の処理機能で生成される複数の切り出しエコーを相互に補間して当該補間曲線の頂点位置を特定すると共にこの特定された頂点位置を前記エコー信号の検出時刻とする信号受信時刻検出機能と、この検出された時刻に対応する周波数を前記複数の切出しエコーの周波数より補間して生成するエコー周波数補間機能と、このエコー周波数補間機能が作動して得られる補間周波数と前記送信信号における下限周波数との差を算出しこれをドップラーシフト量とするシフト量算出機能とを含んだ構成としても良い(請求項17)。
これにより、サンプリング変換部で演算によりドップラーシフト量を求めてレプリカ相関処理を補正することが可能なソーナー用受信信号処理プログラムを実現することができる。
Further, the Doppler shift amount calculation function interpolates a plurality of cut-out echoes generated by the third processing function in the echo signal detection function to specify the vertex position of the interpolation curve and the specified vertex A signal reception time detection function having a position as the detection time of the echo signal, an echo frequency interpolation function for interpolating a frequency corresponding to the detected time from the frequency of the plurality of cut-out echoes, and the echo frequency interpolation A shift amount calculation function that calculates a difference between an interpolation frequency obtained by operating the function and a lower limit frequency in the transmission signal and uses this as a Doppler shift amount may be included.
Thereby, the received signal processing program for sonar which can correct | amend replica correlation processing by calculating | requiring Doppler shift amount by a calculation in a sampling conversion part is realizable.
ここで、前記レプリカ相関処理機能は、前記ドップラーシフト量算出機能によって算出されて出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成機能と、前記受信信号切り出し機能によって切り出したエコー信号部分を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行って当該二つの信号の時系列の相関度を求める相関度演算機能と、この相関度演算機能によって得られた相関度データにあってそのレベルが予め想定した閾値を越えた信号が位置する時刻を検出時刻とする時刻算出機能と、を含む構成内容としても良い(請求項18)。
これにより、相関演算に用いるレプリカ信号を補正することで、ドップラーシフトがある場合でも、相関度の検出精度を高め、レプリカ相関処理での信号検出時刻の時間分解能を向上することが可能なソーナー用受信信号処理プログラムを実現することができる。
Here, the replica correlation processing function includes a correction replica signal generation function that generates a correction replica signal in which the frequency band of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount calculated and output by the Doppler shift amount calculation function; A correlation degree calculating function for performing a replica correlation process on the echo signal portion cut out by the received signal cutting out function as a replica signal and obtaining a time series correlation between the two signals, and this correlation degree calculation It may be configured to include a time calculation function in which the detection time is a time at which a signal whose correlation level data obtained by the function has a level exceeding a preliminarily assumed threshold is located (claim 18).
As a result, by correcting the replica signal used for correlation calculation, even for Doppler shift, the detection accuracy of correlation degree can be improved and the time resolution of signal detection time in replica correlation processing can be improved. A reception signal processing program can be realized.
本発明は上述したように構成され機能するので、これによると、サンプリング変換方式により安定した信号検出を行うと共に信号検出のあった時刻部分のみ切り出してレプリカ相関を行うようにしたので、安定した信号検出性能を維持しつつ同時に信号検出時刻の時間分解能をより一層向上させることを可能としたアクティブソーナー装置、ソーナー用受信信号処理方法及びその信号処理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, stable signal detection is performed by the sampling conversion method, and only the time portion where the signal is detected is cut out to perform replica correlation. It is possible to provide an active sonar device, a sonar received signal processing method, and a signal processing program thereof that can further improve the time resolution of the signal detection time while maintaining the detection performance.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照にして説明する。
まず最初に、本発明に係るアクティブソーナー装置は、受信信号の処理に際し、サンプリング変換方式とレプリカ相関方式とを組み合わせて用いる点に特徴を有する。即ち、安定した信号検出性能を持つサンプリング変換方式により信号検出を行い、受信信号から検出のあった信号区間のみ切り出してレプリカ相関を行うことで、高い時間分解能を得ることができる。更に、サンプリング変換方式での信号検出結果からドップラーシフト量を求めてレプリカ信号を補正することにより、信号検出時刻の精度を向上させることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the active sonar device according to the present invention is characterized in that a sampling conversion method and a replica correlation method are used in combination when processing a received signal. In other words, signal detection is performed by a sampling conversion method having stable signal detection performance, and only a detected signal section is extracted from the received signal and replica correlation is performed, whereby high time resolution can be obtained. Furthermore, the accuracy of the signal detection time can be improved by obtaining the Doppler shift amount from the signal detection result in the sampling conversion method and correcting the replica signal.
[第1の実施形態]
図1に、本発明の第1実施形態におけるアクティブソーナー装置の全体構成を示す。
この図1において、本第1の実施形態では、最初に本実施形態の要点を説明し、その後に具体的な内容を説明する。
まず、上記図1におけるアクティブソーナー装置は、パルスからなる送信信号の変化率と同様に変化させたサンプリング周波数に基づいて、受信した水中反射エコーの受信信号をサンプリング変換してエコー信号およびその位置の検出を行うエコー信号検出手段40と、このエコー信号検出手段40で検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し手段46とを備えている。また、この切り出したエコー信号部分を対象とし且つ前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行い、これにより前記エコー信号の信号検出時刻を算出するレプリカ相関処理手段5を備えている。
このため、サンプリング変換を用いてエコー信号がある部分を検出し、その部分をレプリカ相関によって処理することで信号検出時刻を精度よく安定に検出することが可能となる。
[First Embodiment]
In FIG. 1, the whole structure of the active sonar apparatus in 1st Embodiment of this invention is shown.
In FIG. 1, in the first embodiment, the main points of the present embodiment will be described first, and then the specific contents will be described.
First, the active sonar apparatus in FIG. 1 performs sampling conversion on the received signal of the received underwater reflected echo based on the sampling frequency changed in the same manner as the rate of change of the transmission signal composed of pulses, and converts the echo signal and its position. Echo signal detection means 40 for performing detection, and reception signal cutout means 46 for cutting out the echo signal portion detected by the echo signal detection means 40 from the reception signal are provided. In addition, replica correlation processing means 5 is provided which performs replica correlation processing on the cut-out echo signal portion and uses the transmission signal as a replica signal, thereby calculating a signal detection time of the echo signal.
For this reason, it is possible to detect a signal detection time accurately and stably by detecting a portion where an echo signal is present using sampling conversion and processing the portion by replica correlation.
これを更に詳述する。
本第1実施形態におけるアクティブソーナー装置は、図1に示すように、時刻と共に周波数が変化する周波数変調波のパルス信号(LFM信号)からなる送信信号を音波に変換して発信する信号送信部1と、目標物2からの反射音波を含む水中音響信号を受波し電気信号に変換して受信信号とする信号受信部3と、この受信信号を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行う前述したレプリカ相関処理手段5とを備えている。ここで、上記LFM信号は、前述した従来例で開示したLFM信号と同一形態のもので、周波数が直線状に変化する周波数変調波の信号を意味する。
This will be described in further detail.
As shown in FIG. 1, the active sonar device according to the first embodiment is a signal transmission unit 1 that converts a transmission signal composed of a pulse signal (LFM signal) of a frequency-modulated wave whose frequency changes with time into a sound wave and transmits the sound wave. A signal receiving unit 3 that receives an underwater acoustic signal including a reflected sound wave from the
前述したレプリカ相関処理手段5と信号受信部3との間には、前記受信信号処理用のサンプリング変換処理手段4が装備されている。
このサンプリング変換処理手段4は、前述したLFM信号と同じ周波数変化率のサンプリング周期を計算するサンプリング周期計算部41と、前述したエコー信号検出手段40および受信信号切り出し手段46とを含んで構成されている。
Between the replica correlation processing means 5 and the signal receiving unit 3 described above, the sampling conversion processing means 4 for processing the received signal is provided.
The sampling conversion processing means 4 includes a sampling
エコー信号検出手段40は、前述した受信信号を前記送信信号(LFM信号)の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換するサンプリング変換部42と、このサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換するフーリエ変換部43と、前記受信信号に対して予め一定の切り出し幅を設定して順次シフトさせると共にその都度前記CW信号を切り出して各変換部を作動させ周波数とレベルの異なる複数のエコー信号を生成する切り出しエコー生成部44と、この切り出しエコー生成部44で生成される複数の切出しエコーの内の最大レベルのエコーをエコー信号として特定し検出する信号検出部45とを備えている。
The echo signal detection means 40 samples and converts the above-mentioned received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal (LFM signal), and this sample-converted pseudo signal A
また、レプリカ相関処理手段5は、レプリカ信号を生成するレプリカ信号生成部51、切り出した信号とレプリカ信号を用いてレプリカ相関をおこなうレプリカ相関部52、レプリカ相関によって得られた相関度から信号検出時刻を算出する時刻算出部53を備えている。符号6は、上記レプリカ相関処理手段5の各構成部材による受信信号の処理結果や信号検出結果を重畳表示する表示部を示す。
Further, the replica correlation processing means 5 includes a replica
次に、上記第1実施形態の動作を図2のフローチャートに基づいて説明する。
まず、信号送信部1は電気信号としてのパルス状のLFM信号を生成する(ステップS101)。このLFM信号は、前述したように従来例におけるLFM信号と同一のもので、例えば、その中心周波数fcは1〔kHz〕、帯域幅Bは50〔Hz〕、パルス幅Tは0.1〔msec〕で時間の経過と共に周波数が高くなるパルスである。信号送信部1は、これを電力増幅し、電気信号から音響信号に変換して、音波として水中に送信する(ステップS102)。
Next, the operation of the first embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, the signal transmission unit 1 generates a pulsed LFM signal as an electric signal (step S101). As described above, this LFM signal is the same as the LFM signal in the conventional example. For example, the center frequency fc is 1 [kHz], the bandwidth B is 50 [Hz], and the pulse width T is 0.1 [msec]. ] In which the frequency increases with time. The signal transmission unit 1 amplifies the power, converts the electrical signal into an acoustic signal, and transmits the sound wave as water (step S102).
水中に放射された音波は目標物2で反射され、信号受信部3にて受信される。
信号受信部3では、反射波のエコー信号を含む水中音響信号を受波する(ステップS103)。このとき、目標物2が移動している場合、反射波はドップラーシフトして雑音とともに信号受信部3で受信される。
信号受信部3は、受波信号を電気信号に変換する。変換された受信電気信号は増幅された後、エコー信号を濾波できる帯域濾波フィルタで帯域濾波される。帯域濾波フィルタの帯域幅は、ドップラーシフトによる周波数の変動を考慮して、例えば925〔Hz〕から1075〔Hz〕までの150〔Hz〕を採る。
帯域濾波された信号は、予め決められたサンプリング周波数で信号受信部のA/D変換手段によってA/D変換される。サンプリング周波数は、例えば20〔kHz〕である(ステップS104)。こうしてA/D変換された受信電気信号は、デジタル信号となってサンプリング変換処理手段4に入力される。
The sound wave radiated into the water is reflected by the
The signal receiving unit 3 receives an underwater acoustic signal including an echo signal of a reflected wave (step S103). At this time, when the
The signal receiving unit 3 converts the received signal into an electric signal. The converted received electrical signal is amplified and then band-filtered by a band-pass filter that can filter the echo signal. The bandwidth of the bandpass filter is, for example, 150 [Hz] from 925 [Hz] to 1075 [Hz] in consideration of frequency fluctuation due to Doppler shift.
The band-filtered signal is A / D converted by the A / D conversion means of the signal receiving unit at a predetermined sampling frequency. The sampling frequency is, for example, 20 [kHz] (step S104). The received electrical signal that has been A / D converted in this way is converted into a digital signal and input to the sampling conversion processing means 4.
次にサンプリング変換処理手段4の動作について説明する。
サンプリング変換処理手段4では、サンプリング周期計算部41で、送信したLFM信号のデータを用いて不均一なサンプリング周期を計算する(ステップS107)。サンプリング周期計算器41は、送信信号発生器1から入力された送信信号の中心周波数,帯域幅,パルス幅,信号の種類,及びA/D変換手段でのサンプリング周波数をもとに、不均一なサンプリング周期を計算し、サンプリング変換部42へ出力する。ここで、信号受信部3のA/D変換手段でのサンプリング周波数は予めサンプリング周期計算部41に登録されているものとする。
Next, the operation of the sampling conversion processing means 4 will be described.
In the sampling conversion processing means 4, the sampling
サンプリング変換部42では、A/D変換された受信信号をその切り出し時刻部分(時間窓)を少しずつシフトさせながら取り込み(ステップS105)、サンプリング周期計算部41での計算によって求められたサンプリング周期に従って、サンプリング変換する(ステップS106:サンプリング変換工程)。
LFM信号をCW信号に変換したときの変換後の周波数は任意に設定することができるが、本実施の形態ではLFM信号の下限周波数に変換するようにサンプリング周期が設定されている。このサンプリング変換部42によってサンプリング変換されたエコー信号は、僅かに周波数帯域幅を持った擬似的なCW信号となる。
The
Although the frequency after conversion when the LFM signal is converted into the CW signal can be arbitrarily set, in this embodiment, the sampling period is set so as to convert the frequency to the lower limit frequency of the LFM signal. The echo signal sampled and converted by the
フーリエ変換部43では、サンプリング変換部42でサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換し、結果を切り出しエコー生成部44に出力する。切り出しエコー生成部44ではサンプリング変換部42によってサンプリング変換されたエコー信号を順次信号検出部45へ出力する。
信号検出部45は、フーリエ変換により得られた周波数スペクトルから、予め設定した閾値を越えるレベルの周波数成分を検出し、これをエコー信号として特定する(ステップS108)。
The
The
そうして、処理結果を信号切り出し手段46に出力する。信号切り出し手段46は現れた複数の検出結果のうち、エコー信号が全て含まれていてレベルが最大となる部分に相当する部分だけを受信信号から切り出し、切り出した受信信号をレプリカ相関処理手段5に入力する(ステップS110:信号切り出し工程)。
このサンプリング変換部42によってサンプリング変換されたエコー信号はわずかに周波数帯域幅を持った擬似的なCW信号となる。
このサンプリング変換処理手段4で、サンプリング変換部42、フーリエ変換部43、切り出しエコー生成部44及び順次信号検出部45でエコー信号検出手段40を構成する。
Then, the processing result is output to the signal cutout means 46. The
The echo signal sampled and converted by the
In the sampling conversion processing means 4, the
このエコー信号検出の過程で、ステップS105で取り込んだ受信電気信号の時間長さが今回送波したLFM信号に対応してエコー信号を十分取り込める所定の時間幅以上になったかどうかを判定して(ステップS109)、所定の時間幅になるまで連続して取り込んで、ステップ105からステップ108の過程が繰り返される。 In the process of detecting the echo signal, it is determined whether or not the time length of the received electrical signal captured in step S105 is equal to or greater than a predetermined time width sufficient to capture the echo signal corresponding to the LFM signal transmitted this time ( In step S109), the process is repeated until the predetermined time width is reached, and the process from step 105 to step 108 is repeated.
このサンプリング変換処理手段4の動作について、図3に基づいて更に具体的に説明する。
このサンプリング変換部41は、信号を切り出す位置をシフトしながら連続的に信号処理を繰り返すループ処理によりサンプリング変換を実行する。図3の(a)においては信号の切り出し位置を横長の矩形で示している。
この場合、切り出し位置のシフト幅を切り出し幅より小さくした場合には、サンプリング信号において、前に切り出した信号とで重なりが生じる。重なりが生じた場合にはエコー信号が複数の処理結果に含まれるので、スペクトログラム表示を行うと、図3の(b)に示すようにスペクトログラム上に周波数とレベルの異なるエコー信号の検出結果が複数現れる。図3の(b)に示すこのスペクトログラムでは、横軸に時間を、縦軸に周波数をとって表し、表示の輝度が信号レベルとなっている。現れるエコー信号の検出結果の個数は、切り出し幅とシフト幅によって変化する。
The operation of the sampling conversion processing means 4 will be described more specifically with reference to FIG.
The
In this case, when the shift width of the cutout position is made smaller than the cutout width, the sampling signal overlaps with the previously cutout signal. When the overlap occurs, the echo signal is included in a plurality of processing results. Therefore, when the spectrogram display is performed, a plurality of detection results of echo signals having different frequencies and levels are displayed on the spectrogram as shown in FIG. appear. In the spectrogram shown in FIG. 3B, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents frequency, and the display luminance is the signal level. The number of echo signal detection results that appear varies depending on the cutout width and shift width.
そして、図3のように切り出し幅をパルス幅の2倍、シフト幅を切り出し幅の1/3倍とした場合には、エコー信号の検出結果が4個以上現れる。
ここで信号切り出し手段46は、現れた複数の検出結果のうち、エコー信号が全て含まれていてレベルが最大となる時刻部分だけを受信信号から切り出す。切り出された信号はレプリカ相関処理手段5に入力される。
図3の(b)に示すスペクトログラムの2つにレベルに対応するレプリカ相関処理結果として表れる相関度を、図3の(c)および(d)に例示する。
Then, when the cutout width is twice the pulse width and the shift width is 1/3 times the cutout width as shown in FIG. 3, four or more echo signal detection results appear.
Here, the signal cutout means 46 cuts out only the time portion in which all the echo signals are included and the level is maximum from the plurality of detection results that have appeared. The extracted signal is input to the replica correlation processing means 5.
FIG. 3C and FIG. 3D show examples of correlations that appear as replica correlation processing results corresponding to levels in two of the spectrograms shown in FIG.
続いて、レプリカ相関処理手段5の動作について説明する。
レプリカ相関処理手段5では、まず、レプリカ信号生成部51で、送信したLFM信号のデータを用いてレプリカ信号を生成する。
レプリカ相関部52で、信号切り出し手段45で切り出された信号と、生成されたレプリカ信号のレプリカ相関を演算し(図2、ステップS111:レプリカ相関処理工程)、2つの信号の時系列の相関度を求める。時刻算出部53で、時系列の相関度データにおいて相関度のレベルが設定した閾値を越えた時刻をエコー信号検出時刻として算出する(ステップS112)。
そうして、処理結果をスペクトログラムとグラフにして、検出結果を重畳して表示部6に表示する(ステップS113)。
ステップS101からステップS113までの動作は連続して繰り返し実行されても良い。
Next, the operation of the replica correlation processing unit 5 will be described.
In the replica correlation processing means 5, first, the replica
The
Then, the processing result is converted into a spectrogram and a graph, and the detection result is superimposed and displayed on the display unit 6 (step S113).
The operations from step S101 to step S113 may be repeatedly executed continuously.
本第1実施形態では、不均一なサンプリング周波数を用いて受信信号をサンプリング変換してエコー信号を検出するサンプリング変換方式と、切り出された受信信号とレプリカ信号とのレプリカ相関演算をおこない、信号の検出時刻を算出するレプリカ相関方式を組み合わせて用いている。
したがって、安定した信号検出性能を持つサンプリング変換方式によりエコー信号を正確に検出し、受信信号からエコー信号検出のあった信号区間のみ切り出してレプリカ相関を演算して高い時間分解能を得ることができる。
In the first embodiment, a sampling conversion method for sampling and converting a received signal using a non-uniform sampling frequency to detect an echo signal, and a replica correlation operation between the extracted received signal and a replica signal are performed. A replica correlation method for calculating the detection time is used in combination.
Therefore, it is possible to accurately detect an echo signal by a sampling conversion method having stable signal detection performance, cut out only a signal section in which the echo signal is detected from the received signal, calculate a replica correlation, and obtain a high time resolution.
このようにすることで、エコー信号が全て含まれていてレベルが最大となる切り出し部分だけを取り出してレプリカ相関演算を行うことができ、レプリカ相関演算を行う信号データの範囲を狭く限ることで分解能を向上することができる。さらに、信号処理区間外で発生する誤警報を無視することができ、エコー信号の検出閾値を小さくしても誤警報の少ないエコー信号の検出ができる。
また、レプリカ相関演算はエコー信号検出時刻を連続的に検出するため、不連続な時間検出となるサンプリング変換方式のみ用いた場合よりも信号検出時刻の時間分解能と精度を向上することができる。
By doing this, it is possible to extract only the cut-out part where all the echo signals are included and the level is the maximum, and to perform the replica correlation calculation, and to reduce the resolution by limiting the range of the signal data for performing the replica correlation calculation. Can be improved. Furthermore, false alarms that occur outside the signal processing interval can be ignored, and echo signals with few false alarms can be detected even if the detection threshold of the echo signal is reduced.
In addition, since the replica correlation calculation continuously detects the echo signal detection time, the time resolution and accuracy of the signal detection time can be improved as compared with the case of using only the sampling conversion method for discontinuous time detection.
ここで、上述したアクティブソーナー装置の動作説明で開示した各工程での実行内容をプログラム化してコンピュータに実行させるように構成しても良い。このようにしても上述した第1実施形態における作用効果と同等の作用効果を得ることができる。 Here, the execution contents in each step disclosed in the operation description of the active sonar apparatus described above may be programmed to be executed by a computer. Even if it does in this way, the effect equivalent to the effect in 1st Embodiment mentioned above can be acquired.
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態を図4に基づいて説明する。
ここで、前述した図1の実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
Here, the same reference numerals are used for the same components as those in the embodiment of FIG. 1 described above.
この図2に示すアクティブソーナー装置は、水中にLFM信号を送信する信号送信部1、目標物2で反射したエコー信号を含む水中音響信号を受信する信号受信部3、受信信号をLFM信号と同じ周波数変化率で変化するサンプリング信号でサンプリング変換しフーリエ変換を行い最大レベルを検出した信号部分を切り出すと共にドップラーシフト量を算出するサンプリング変換処理手段7、ドップラーシフト量に応じた周波数補正を行った送信LFM電気信号と切り出された信号部分とのレプリカ相関演算を行うレプリカ相関処理手段8、および処理結果や信号検出結果を重畳表示する表示部6から構成されている。
The active sonar apparatus shown in FIG. 2 includes a signal transmission unit 1 that transmits an LFM signal in water, a signal reception unit 3 that receives an underwater acoustic signal including an echo signal reflected by the
この実施の形態が図1に示した第1実施形態と異なる点は、サンプリング変換処理手段7にドップラーシフト量算出部(ドップラーシフト量算出手段)77が付加されていること、レプリカ相関処理手段8でドップラーシフト量算出部77が算出した結果に応じてレプリカ信号を補正している点である。
ドップラーシフト発生時においてレプリカ相関をおこなうと、相関度の最大値が小さくなるだけでなく、相関度が最大となる時間にずれが生じる。
図5と図6に、ドップラーシフトがある場合と無い場合におけるレプリカ相関処理結果の概念図を示す。ドップラーシフトが無い場合において、図5のように信号の開始位置で相関度が最大となるとすると、ドップラーシフトにより信号の周波数が低くなった場合には、図6のようにレプリカ信号の下限周波数と一致する場所において相関度の最大値が現れるため、真の信号位置との間にずれが生じる。
This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a sampling conversion processing unit 7 is provided with a Doppler shift amount calculation unit (Doppler shift amount calculation unit) 77 and a replica
When replica correlation is performed at the time of occurrence of Doppler shift, not only the maximum value of the correlation degree is reduced, but also a time lag occurs when the correlation degree is maximum.
FIG. 5 and FIG. 6 show conceptual diagrams of replica correlation processing results with and without Doppler shift. If there is no Doppler shift and the degree of correlation becomes maximum at the start position of the signal as shown in FIG. 5, when the frequency of the signal is lowered by Doppler shift, the lower limit frequency of the replica signal is set as shown in FIG. Since the maximum value of the correlation appears at the coincident location, a deviation occurs from the true signal position.
この問題を解決するために、サンプリング変換処理手段7の信号検出部75にドップラーシフト量算出部77を併設する。ここで、信号検出部75は、受信信号切り出し手段76とドップラーシフト算出部77へ検出結果を出力する。ドップラーシフト量算出部77は、この検出結果からドップラーシフト量を算出する。
In order to solve this problem, a Doppler shift
ここで、ドップラーシフト量算出部77でのドップラードップラーシフト量の算出方法を図7に基づいて説明する。
サンプリング変換部72では、図7(a)に示すように信号の切り出し位置をシフトさせながらループ処理を行う(1)。このとき、シフト幅を切り出し幅よりも小さくしたときには、前に切り出した信号と重なりが生じる。重なりが生じた場合にはエコー信号が複数の処理結果に含まれるので、図7(b)に示すようにスペクトログラム上に周波数とレベルの異なるエコー信号の検出結果が複数表れる(2)。
図7(c)に示すように複数検出したエコー信号のレベルを補間するための補間曲線を描き、その頂点を求める(3)。そうして、頂点に対応する時刻を検出時刻tpとして特定する(4)。
Here, a calculation method of the Doppler Doppler shift amount in the Doppler shift
The
As shown in FIG. 7 (c), an interpolation curve for interpolating the levels of a plurality of detected echo signals is drawn, and the vertex is obtained (3). Then, the time corresponding to the vertex is specified as the detection time tp (4).
次に、図7(b)に示すように、特定した検出時刻tpに対応する周波数fpを求める(5)。ここで得られた周波数は、信号切り出し位置と信号位置の不一致による周波数のずれを補正した周波数である。この周波数と、サンプリング変換の変換目標とする周波数との差がドップラーシフト量となる。
本第2実施形態では、送信したLFM信号の下限周波数との差を求めることになる。算出したドップラーシフト量をレプリカ信号生成部81へ出力する。
Next, as shown in FIG. 7B, a frequency fp corresponding to the specified detection time tp is obtained (5). The frequency obtained here is a frequency obtained by correcting a frequency shift due to a mismatch between the signal cutout position and the signal position. The difference between this frequency and the conversion target frequency for sampling conversion is the Doppler shift amount.
In the second embodiment, the difference from the lower limit frequency of the transmitted LFM signal is obtained. The calculated Doppler shift amount is output to the replica
ここで、レプリカ相関処理手段8での処理について説明する。
まず、補正レプリカ信号生成部81で、送信信号のデータからレプリカ信号を生成する。このとき、ドップラーシフト量算出部76で算出したドップラーシフト量を用いて、送信信号の周波数帯域をドップラーシフト量だけシフトして補正した補正レプリカ信号を生成する。
レプリカ相関部82は、受信信号切り出し手段76で切り出された受信電気信号の一部と、補正レプリカ信号生成部81で補正して生成した補正レプリカ信号との相関度を計算し、時刻算出部83へ処理結果を出力する。時刻算出部83は、入力された時系列の相関度データから相関度のレベルが設定した閾値を越えた時刻をエコー信号検出時刻として算出し、表示部6に出力する。
Here, the processing in the replica correlation processing means 8 will be described.
First, the correction replica
The
ここで、信号処理区間の制限による効果を図8の説明図に沿って説明する。
図8の(a)のように、受信電気信号をループ処理し、全区間でレプリカ相関を実行した場合には、閾値を超えた雑音成分が検出されて誤警報となる。誤警報を少なくするには閾値を大きく設定しなければならないが、閾値を大きくするとエコー信号の検出がしにくくなってしまう。
Here, the effect of limiting the signal processing section will be described with reference to the explanatory diagram of FIG.
As shown in FIG. 8A, when the received electrical signal is loop-processed and replica correlation is executed in the entire interval, a noise component exceeding the threshold is detected and a false alarm is generated. To reduce false alarms, the threshold value must be set large. However, if the threshold value is increased, it becomes difficult to detect the echo signal.
これに対して、本実施形態のようにエコー信号の存在区間を絞り込んで信号処理区間を制限すると、信号処理区間外で発生する誤警報を無視することができる。そのため、図8の(b)のように閾値を小さくしても誤警報が少なく、エコー信号の安定した検出ができる。
本第2実施形態の場合のように、ドップラーシフト量算出部76で求めたドップラーシフト量を用いてレプリカ信号を補正した場合には、図3の(d)に示すように相関度の最大値が高くなり、時間のずれも小さくなる。
On the other hand, if the signal processing section is limited by narrowing the existing section of the echo signal as in this embodiment, a false alarm that occurs outside the signal processing section can be ignored. Therefore, even if the threshold value is reduced as shown in FIG. 8B, there are few false alarms, and the echo signal can be detected stably.
When the replica signal is corrected using the Doppler shift amount obtained by the Doppler shift
表示部6に入力された処理結果は、横軸で時間,縦軸で周波数,輝度でレベルを表したスペクトログラムと,横軸を時間,縦軸を相関度,としたグラフを用いて表示され、信号検出結果と時刻検出結果がこれらのグラフ上に重畳表示される。
The processing result input to the
上述したように、本発明のアクティブソーナー装置は、不均一なサンプリング周波数を用いて受信信号をサンプリング変換してエコー信号を検出するサンプリング変換方式と、切り出された受信信号とレプリカ信号とのレプリカ相関演算を行い、信号の検出時刻を算出するレプリカ相関方式を組み合わせて用いている。
従って、安定した信号検出性能を持つサンプリング変換方式によりエコー信号検出を行うことができ、ドップラーシフト発生時でも安定した信号検出性能が得られる。更に、受信信号からエコー信号検出のあった信号区間のみ切り出して信号処理区間を制限して、レプリカ相関を行うことで、サンプリング変換方式のみを用いる場合よりも高い時間分解能と精度を得ることができる。
As described above, the active sonar device according to the present invention includes a sampling conversion method in which a received signal is sampled and converted using a non-uniform sampling frequency to detect an echo signal, and a replica correlation between the extracted received signal and a replica signal. A replica correlation method for performing calculation and calculating a signal detection time is used in combination.
Therefore, echo signal detection can be performed by a sampling conversion method having stable signal detection performance, and stable signal detection performance can be obtained even when a Doppler shift occurs. Furthermore, by cutting out only the signal section where the echo signal was detected from the received signal and limiting the signal processing section and performing replica correlation, higher time resolution and accuracy can be obtained than when only the sampling conversion method is used. .
また、この第2の実施形態では、サンプリング変換方式での検出結果からドップラーシフト量を算出し、それによって、レプリカ信号を補正し、補正されたレプリカ信号を用いることでドップラーシフトによる信号検出時刻のずれを小さくする。これにより、ドップラーシフト発生時における信号検出時刻の精度を向上させることができる。
その他の構成およびその作用効果は前述した第1実施形態と同一となっている。
Further, in the second embodiment, the Doppler shift amount is calculated from the detection result in the sampling conversion method, thereby correcting the replica signal, and using the corrected replica signal, the signal detection time of the Doppler shift is calculated. Reduce the deviation. Thereby, the accuracy of the signal detection time when the Doppler shift occurs can be improved.
Other configurations and the effects thereof are the same as those of the first embodiment described above.
ここで、上述したアクティブソーナー装置の動作説明で開示した各工程での実行内容をプログラム化してコンピュータに実行させるように構成しても良い。このようにしても上述した第2実施形態における作用効果と同等の作用効果を得ることができる。 Here, the execution contents in each step disclosed in the operation description of the active sonar apparatus described above may be programmed to be executed by a computer. Even if it does in this way, the effect equivalent to the effect in 2nd Embodiment mentioned above can be acquired.
本発明は以上のように構成され機能するので、アクティブソーナー装置、ことにLFM信号を用いたアクティブソーナー装置に利用が可能であり、それに関連する信号処理の産業分野で利用の可能性を有している。 Since the present invention is configured and functions as described above, it can be used for an active sonar device, particularly an active sonar device using an LFM signal, and has a possibility to be used in the industrial field of signal processing related thereto. ing.
1 信号送信部
2 目標物
3 信号受信部
4,7 サンプリング変換処理手段
5,8 レプリカ相関処理手段
6 表示部
40,70 エコー信号検出手段
41,71 サンプリング周期計算部
42,72 サンプリング変換部
43,73 フーリエ変換部
44,74 切り出しエコー生成部
45,75 信号検出部
46,76 受信信号切り出し手段
77 ドップラーシフト量算出部(ドップラーシフト量算出手段)
81 補正レプリカ信号生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
81 Correction replica signal generator
Claims (18)
この切り出したエコー信号部分を対象とし且つ前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行い、これにより前記エコー信号の信号検出時刻を算出するレプリカ相関処理手段を備えたことを特徴としたアクティブソーナー装置。 Echo signal detection means for sampling and converting the received signal of the received underwater reflected echo based on the sampling frequency changed in the same manner as the rate of change of the transmission signal composed of pulses, and detecting the echo signal and its position A reception signal cutout means for cutting out the echo signal portion detected by the signal detection means from the reception signal;
An active sonar apparatus comprising replica correlation processing means for performing a replica correlation process on the cut-out echo signal portion and using the transmission signal as a replica signal, thereby calculating a signal detection time of the echo signal. .
前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換して前記受信信号からエコー信号およびその位置を検出するエコー信号検出手段と、このエコー信号検出手段で検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し手段とを設け、
前記レプリカ相関処理手段が、前記受信信号切り出し手段で切り出した領域のエコー信号を前記レプリカ相関処理の対象としたことを特徴とするアクティブソーナー装置。 A signal transmission unit that converts a transmission signal composed of a pulse of a frequency-modulated wave whose frequency changes with time into a sound wave, and receives an underwater acoustic signal including a reflected sound wave from a target, converts it into an electrical signal, and a reception signal And a replica correlation processing unit including a replica correlation unit that performs replica correlation processing on the received signal as a replica signal, and the replica correlation processing unit includes the transmission signal. In an active sonar apparatus configured to measure and measure the distance to the target by obtaining a delay time from the time of transmission of
Echo signal detection means for detecting the echo signal and its position from the received signal by sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and detection by the echo signal detection means A reception signal cutout means for cutting out the echo signal portion that has been cut out from the reception signal,
An active sonar apparatus, wherein the replica correlation processing means uses the echo signal of the area cut out by the received signal cut-out means as a target of the replica correlation processing.
前記エコー信号検出手段を、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換するサンプリング変換部と、このサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換するフーリエ変換部と、前記受信信号に対して予め一定の切り出し幅を設定して順次シフトさせると共にその都度前記CW信号を切り出して各変換部を作動させ周波数とレベルの異なる複数のエコー信号を生成する切り出しエコー生成部と、この切り出しエコー生成部で生成される複数の切出しエコーの内の最大レベルのエコーをエコー信号として特定し検出する信号検出部とを含む構成としたことを特徴とするアクティブソーナー装置。 In the active sonar device according to claim 1 or 2,
The echo signal detecting means comprises: a sampling conversion unit that performs sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal; and a short-time Fourier transform of the sampled and converted pseudo CW signal A Fourier transform unit for transforming and sequentially shifting the received signal by setting a predetermined cut-out width in advance and cutting out the CW signal each time to operate each transform unit to generate a plurality of echo signals having different frequencies and levels. It is characterized by including a cut-out echo generation unit to be generated and a signal detection unit that specifies and detects an echo of the maximum level among a plurality of cut-out echoes generated by the cut-out echo generation unit as an echo signal Active sonar device.
前記エコー信号検出手段に、当該エコー信号検出手段の出力信号を取り込んで前記エコー信号の前記送信信号に対するドップラーシフト量を算出するドップラーシフト量算出部を併設し、
前記レプリカ相関処理手段は、前記レプリカ信号の生成に際し、前記ドップラーシフト量算出部から出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成機能を備えていることを特徴としたアクティブソーナー装置。 In the active sonar device according to claim 1, 2, or 3,
In addition to the echo signal detecting means, an output signal of the echo signal detecting means is taken in, and a Doppler shift amount calculating unit for calculating a Doppler shift amount for the transmission signal of the echo signal is provided,
The replica correlation processing means generates a corrected replica signal that generates a corrected replica signal in which the frequency band of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount output from the Doppler shift amount calculation unit when generating the replica signal. An active sonar device characterized by comprising:
前記ドップラーシフト量算出部は、前記切り出しエコー生成部で生成される複数の切出しエコーを相互に補間して当該補間曲線の頂点位置を特定すると共にこの特定された頂点位置を前記エコー信号の検出時刻とする信号受信時刻検出機能と、この検出された時刻に対応する周波数を前記複数の切出しエコーの周波数より補間して生成するエコー周波数補間機能と、このエコー周波数補間機能が作動して得られる補間周波数と前記送信信号における下限周波数との差を算出しこれをドップラーシフト量とするシフト量算出機能とを備えていることを特徴としたアクティブソーナー装置。 In the active sonar device according to claim 4,
The Doppler shift amount calculation unit interpolates a plurality of cut echoes generated by the cut echo generation unit to specify a vertex position of the interpolation curve, and uses the specified vertex position as a detection time of the echo signal. A signal reception time detection function, an echo frequency interpolation function for generating a frequency corresponding to the detected time from the frequency of the plurality of cut echoes, and an interpolation obtained by operating the echo frequency interpolation function An active sonar device comprising a shift amount calculation function for calculating a difference between a frequency and a lower limit frequency in the transmission signal and using the difference as a Doppler shift amount.
前記レプリカ相関処理手段は、
前記ドップラーシフト量算出部から出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成部と、前記受信信号切り出し手段で切り出したエコー信号部分を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行って当該二つの信号の時系列の相関度を求めるレプリカ相関部と、このレプリカ相関によって得られた相関度データにあってそのレベルが予め想定した閾値を越えた信号が位置する時刻を検出時刻とする時刻算出部と、を備えていることを特徴としたアクティブソーナー装置。 In the active sonar device according to claim 4,
The replica correlation processing means includes
A correction replica signal generation unit that generates a correction replica signal in which the frequency of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount output from the Doppler shift amount calculation unit, and an echo signal portion cut out by the reception signal cutout unit A replica correlation unit that performs replica correlation processing using the transmission signal as a replica signal to obtain a time-series correlation of the two signals, and a correlation level data obtained by the replica correlation, the level of which is assumed in advance An active sonar device comprising: a time calculation unit that detects a time at which a signal exceeding a threshold is located as a detection time.
この検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し工程とを備え、
この切り出したエコー信号部分を対象とし且つ前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行うと共に、これにより前記エコー信号の信号検出時刻を算出するレプリカ相関処理工程を備えたことを特徴としたソーナー用受信信号処理方法。 Based on the sampling frequency changed in the same manner as the rate of change of the transmission signal consisting of pulses, the echo signal and the echo signal detection step for detecting the echo signal and its position by sampling and converting the received signal of the received underwater reflected echo,
A reception signal cut-out step of cutting out the detected echo signal portion from the reception signal,
For a sonar characterized by performing a replica correlation process for the cut out echo signal part and performing a replica correlation process using the transmission signal as a replica signal, thereby calculating a signal detection time of the echo signal. Received signal processing method.
前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換して前記受信信号からエコー信号を検出するエコー信号検出工程と、このエコー信号検出工程で検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し工程と、この受信信号切り出し工程で切り出した領域のエコー信号を前記レプリカ相関処理の対象として前記レプリカ相関処理手段がレプリカ相関処理を実行するレプリカ相関処理工程とを備えたことを特徴とするソーナー用受信信号処理方法。 After transmitting a transmission signal consisting of a pulse of a frequency-modulated wave whose frequency changes with time into a sound wave, receiving an underwater acoustic signal including a reflected sound wave from the target and converting it into an electrical signal to obtain a reception signal The replica correlation processing unit performs replica correlation processing using the transmission signal as a replica signal with respect to the received signal, thereby obtaining a delay time from the time of transmission of the transmission signal and measuring the distance from the target. In the received signal processing method for sonar,
An echo signal detecting step of detecting the echo signal from the received signal by sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and an echo detected in the echo signal detecting step A reception signal cutout step of cutting out a signal portion from the reception signal, and a replica correlation processing step in which the replica correlation processing means executes replica correlation processing with the echo signal of the region cut out in the reception signal cutout step as the target of the replica correlation processing And a received signal processing method for a sonar.
前記エコー信号検出工程を、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換する第1の工程と、このサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換する第2の工程と、前記受信信号に対して予め一定の切り出し幅を設定して順次シフトさせると共にその都度前記CW信号を切り出して各変換部を作動させ周波数とレベルの異なる複数のエコー信号を生成する第3の工程と、この第3の工程で生成される複数の切出しエコーの内の最大レベルのエコーをエコー信号として特定し検出する第4の工程とを含む構成としたことを特徴とするソーナー用受信信号処理方法。 In the sonar received signal processing method according to claim 7 or 8,
The echo signal detection step includes a first step of sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and the sampling-converted pseudo CW signal for a short time. A second step of Fourier transform, and a predetermined cutout width is set in advance with respect to the received signal and sequentially shifted, and each time the CW signal is cut out to operate each conversion unit and a plurality of echoes having different frequencies and levels A configuration including a third step of generating a signal, and a fourth step of identifying and detecting an echo of the maximum level among the plurality of cut-out echoes generated in the third step as an echo signal. A sonar received signal processing method.
前記エコー信号検出工程に、当該エコー信号検出工程での出力信号を取り込んで前記エコー信号のドップラーシフト量を算出するドップラーシフト量算出工程を併設し、
前記レプリカ相関処理に際して使用される前記レプリカ信号を、前記ドップラーシフト量算出工程で算出されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正して成る補正レプリカ信号としたことを特徴としたソーナー用受信信号処理方法。 The received signal processing method for a sonar according to claim 7, 8 or 9,
In addition to the echo signal detection step, a Doppler shift amount calculation step of calculating the Doppler shift amount of the echo signal by taking in the output signal in the echo signal detection step,
The replica signal used in the replica correlation process is a corrected replica signal obtained by correcting the frequency band of the transmission signal based on the Doppler shift amount calculated in the Doppler shift amount calculation step. Received signal processing method for sonar.
前記ドップラーシフト量算出工程は、前記エコー信号検出工程の第3の工程で生成される複数の切り出しエコーを相互に補間して当該補間曲線の頂点位置を特定すると共にこの特定された頂点位置を前記エコー信号の検出時刻とする信号受信時刻検出工程と、この検出された時刻に対応する周波数を前記複数の切出しエコーの周波数より補間して生成するエコー周波数補間工程と、このエコー周波数補間工程が作動して得られる補間周波数と前記送信信号における下限周波数との差を算出しこれをドップラーシフト量とするシフト量算出工程とを含んで構成されていることを特徴としたソーナー用受信信号処理方法。 The received signal processing method for a sonar according to claim 10,
The Doppler shift amount calculating step interpolates a plurality of cut-out echoes generated in the third step of the echo signal detection step to specify the vertex position of the interpolation curve and to determine the specified vertex position The signal reception time detection process for detecting the detection time of the echo signal, the echo frequency interpolation process for interpolating the frequency corresponding to the detected time from the frequency of the plurality of cut echoes, and the echo frequency interpolation process are activated. A sonar received signal processing method comprising: a shift amount calculating step of calculating a difference between an interpolation frequency obtained in this way and a lower limit frequency in the transmission signal and using this as a Doppler shift amount.
前記レプリカ相関処理工程は、
前記ドップラーシフト量算出工程で出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成工程と、前記受信信号切り出し工程で切り出したエコー信号部分を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行って当該二つの信号の時系列の相関度を求める相関度演算工程と、この相関度演算工程によって得られた相関度データにあってそのレベルが予め想定した閾値を越えた信号が位置する時刻を検出時刻とする時刻算出工程と、を含む構成内容としたことを特徴とするソーナー用受信信号処理方法。 In the sonar received signal processing method according to claim 10 or 12,
The replica correlation processing step includes
A correction replica signal generation step for generating a correction replica signal in which the frequency band of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount output in the Doppler shift amount calculation step; and an echo signal portion cut out in the reception signal cutout step. Correlation degree calculation step for obtaining a time-series correlation degree of the two signals by performing replica correlation processing using the transmission signal as a replica signal, and the correlation degree data obtained by the correlation degree calculation step. A sonar received signal processing method characterized by comprising: a time calculation step in which a time at which a signal that exceeds a threshold assumed in advance is located is a detection time.
前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換して前記受信信号からエコー信号およびその位置を検出処理するエコー信号検出機能、このエコー信号検出機能が稼働して検出されたエコー信号部分を前記受信信号から切り出す受信信号切り出し機能、及びこの受信信号切り出し機能が作動して切り出した領域のエコー信号を前記レプリカ相関処理の対象として前記レプリカ相関処理を行うレプリカ相関処理機能、
を実行させるようにしたことを特徴とするソーナー用受信信号処理プログラム。 A signal transmission unit that converts a transmission signal composed of a pulse of a frequency-modulated wave whose frequency changes with time into a sound wave, and receives an underwater acoustic signal including a reflected sound wave from a target, converts it into an electrical signal, and a reception signal And a replica correlation processing unit including a replica correlation unit that performs replica correlation processing on the received signal as a replica signal, and the replica correlation processing unit includes the transmission signal. In the active sonar apparatus configured to measure the distance from the target by obtaining a delay time from the time of transmission of the computer, the computer provided in the received signal processing unit,
An echo signal detection function for detecting and processing an echo signal and its position from the received signal by performing sampling conversion on the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal. A replica that performs the replica correlation process using the received signal cutout function that cuts out the detected echo signal portion from the received signal, and the echo signal of the area cut out when the received signal cutout function is activated Correlation processing function,
The received signal processing program for sonar characterized by the above.
前記エコー信号検出機能が、前記受信信号を前記送信信号の周波数変化率と同じ周波数変化率を持つサンプリング周波数でサンプリング変換する第1の処理機能と、このサンプリング変換された擬似的なCW信号を短時間フーリエ変換する第2の処理機能と、前記受信信号に対して予め一定の切り出し幅を設定して順次シフトさせると共にその都度前記CW信号を切り出して各変換部を作動させ周波数とレベルの異なる複数のエコー信号を生成する第3の処理機能と、この第3の処理機能で生成される複数の切出しエコーの内の最大レベルのエコーをエコー信号として特定し検出する第4の処理機能とを含む構成としたことを特徴とするソーナー用受信信号処理プログラム。 In the sonar received signal processing program according to claim 13 or 14,
The echo signal detection function performs sampling conversion of the received signal at a sampling frequency having the same frequency change rate as the frequency change rate of the transmission signal, and shortens the pseudo-CW signal subjected to the sampling conversion. A second processing function for time Fourier transform, and a predetermined cutout width is set in advance with respect to the received signal and sequentially shifted, and each time the CW signal is cut out to operate each conversion unit and a plurality of different frequencies and levels. And a fourth processing function for specifying and detecting an echo of the maximum level among a plurality of cut-out echoes generated by the third processing function as an echo signal. A received signal processing program for sonar characterized by having a configuration.
前記エコー信号検出機能が稼動して検出される信号を取り込んで前記エコー信号のドップラーシフト量を算出するドップラーシフト量算出機能を設け、
前記レプリカ相関処理機能の実行に際しては、前記ドップラーシフト量算出機能が稼動して算出されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正することにより生成される補正レプリカ信号を、前記レプリカ相関処理に使用される前記レプリカ信号とするように構成したことを特徴とするソーナー用受信信号処理プログラム。 In the sonar received signal processing program according to claim 13, 14 or 15,
Provided with a Doppler shift amount calculation function for calculating a Doppler shift amount of the echo signal by taking in a signal detected by operating the echo signal detection function;
When executing the replica correlation processing function, a corrected replica signal generated by correcting the frequency band of the transmission signal based on the Doppler shift amount calculated by operating the Doppler shift amount calculating function A sonar received signal processing program configured to be the replica signal used for correlation processing.
前記ドップラーシフト量算出機能は、前記エコー信号検出機能における第3の処理機能が稼働して検出される複数の切り出しエコーを相互に補間して当該補間曲線の頂点位置を特定すると共にこの特定された頂点位置を前記エコー信号の検出時刻とする信号受信時刻検出機能と、この検出された時刻に対応する周波数を前記複数の切出しエコーの周波数より補間して生成するエコー周波数補間機能と、このエコー周波数補間機能が作動して得られる補間周波数と前記送信信号における下限周波数との差を算出しこれをドップラーシフト量とするシフト量算出機能とを含んで構成されていることを特徴としたソーナー用受信信号処理プログラム。 In the received signal processing program for sonar according to claim 16,
The Doppler shift amount calculation function specifies the vertex position of the interpolation curve by interpolating a plurality of cut-out echoes detected by operating the third processing function in the echo signal detection function and specifying the vertex position of the interpolation curve. A signal reception time detection function in which the vertex position is a detection time of the echo signal, an echo frequency interpolation function for interpolating a frequency corresponding to the detected time from the frequency of the plurality of cut-out echoes, and the echo frequency A sonar reception characterized in that it includes a shift amount calculation function for calculating a difference between an interpolation frequency obtained by operating an interpolation function and a lower limit frequency in the transmission signal and using this as a Doppler shift amount. Signal processing program.
前記レプリカ相関処理機能は、
前記ドップラーシフト量算出機能によって算出されて出力されるドップラーシフト量に基づいて前記送信信号の周波数帯域を補正した補正レプリカ信号を生成する補正レプリカ信号生成機能と、前記受信信号切り出し機能によって切り出したエコー信号部分を対象とし前記送信信号をレプリカ信号としてレプリカ相関処理を行って当該二つの信号の時系列の相関度を求める相関度演算機能と、この相関度演算機能によって得られた相関度データにあってそのレベルが予め想定した閾値を越えた信号が位置する時刻を検出時刻とする時刻算出機能と、を含む構成内容としたことを特徴とするソーナー用受信信号処理プログラム。 In the received signal processing program for sonar according to claim 16 or 17,
The replica correlation function is
A corrected replica signal generation function for generating a corrected replica signal in which the frequency band of the transmission signal is corrected based on the Doppler shift amount calculated and output by the Doppler shift amount calculation function, and an echo cut out by the received signal cutout function There is a correlation degree calculation function that performs replica correlation processing for the signal portion and using the transmission signal as a replica signal to obtain a time series correlation degree between the two signals, and correlation degree data obtained by the correlation degree calculation function. And a sonar reception signal processing program characterized by comprising a time calculation function for detecting a time at which a signal whose level exceeds a preliminarily assumed threshold is located.
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101130574B1 (en) | 2010-01-29 | 2012-03-30 | 국방과학연구소 | Target classification method and apparatus thereof |
JP2012168122A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Nec Corp | Sonar system, transmission device, receiving device, method for identifying sonar target, and program thereof |
JP2012173224A (en) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Nec Corp | Reverberation filter, active sonar device, reverberation removing method, and reverberation removing program |
JP2013170939A (en) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Nec Corp | Active sonar system and signal processing method thereof |
JP2015068826A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 現代自動車株式会社 | Noise removal device and method of ultrasonic system |
RU2553730C1 (en) * | 2014-02-25 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active hydrolocator |
JP2016151418A (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 日本電気株式会社 | Target detection device, target detection method, target detection program, and storage medium |
CN108761464A (en) * | 2018-06-06 | 2018-11-06 | 天津海之星水下机器人有限公司 | A kind of underwater short baseline fixed sonar signal processing apparatus based on CHIRP signals |
CN109239714A (en) * | 2018-08-28 | 2019-01-18 | 天津海之星水下机器人有限公司 | A kind of high sonar in side based on wideband correlation testing principle |
JP2020153876A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | アイシン精機株式会社 | Object detector |
US10901083B2 (en) | 2016-03-24 | 2021-01-26 | Nec Corporation | Target search system, method, and program |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6367010A (en) * | 1986-09-08 | 1988-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Digital compression device |
JPH03115879A (en) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Nec Corp | Method and circuit for processing signal of active sonar apparatus |
JPH04296682A (en) * | 1991-03-26 | 1992-10-21 | Nec Corp | Sectorscan indication circuit |
JPH11211763A (en) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | Radio wave data measuring apparatus |
-
2007
- 2007-03-20 JP JP2007073643A patent/JP4930130B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6367010A (en) * | 1986-09-08 | 1988-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Digital compression device |
JPH03115879A (en) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Nec Corp | Method and circuit for processing signal of active sonar apparatus |
JPH04296682A (en) * | 1991-03-26 | 1992-10-21 | Nec Corp | Sectorscan indication circuit |
JPH11211763A (en) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | Radio wave data measuring apparatus |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101130574B1 (en) | 2010-01-29 | 2012-03-30 | 국방과학연구소 | Target classification method and apparatus thereof |
JP2012168122A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Nec Corp | Sonar system, transmission device, receiving device, method for identifying sonar target, and program thereof |
JP2012173224A (en) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Nec Corp | Reverberation filter, active sonar device, reverberation removing method, and reverberation removing program |
JP2013170939A (en) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Nec Corp | Active sonar system and signal processing method thereof |
DE102013227199B4 (en) | 2013-09-27 | 2022-03-03 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for removing noise from an ultrasound system |
JP2015068826A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 現代自動車株式会社 | Noise removal device and method of ultrasonic system |
RU2553730C1 (en) * | 2014-02-25 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active hydrolocator |
JP2016151418A (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 日本電気株式会社 | Target detection device, target detection method, target detection program, and storage medium |
US10901083B2 (en) | 2016-03-24 | 2021-01-26 | Nec Corporation | Target search system, method, and program |
CN108761464A (en) * | 2018-06-06 | 2018-11-06 | 天津海之星水下机器人有限公司 | A kind of underwater short baseline fixed sonar signal processing apparatus based on CHIRP signals |
CN109239714A (en) * | 2018-08-28 | 2019-01-18 | 天津海之星水下机器人有限公司 | A kind of high sonar in side based on wideband correlation testing principle |
JP2020153876A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | アイシン精機株式会社 | Object detector |
JP7230619B2 (en) | 2019-03-20 | 2023-03-01 | 株式会社アイシン | object detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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