JP2727167B2 - Doppler frequency measuring instrument - Google Patents
Doppler frequency measuring instrumentInfo
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- pass filter
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、付近を通過する移動体
の速度と最接近距離とを求めるために、移動体が発生す
る音のレベルとドップラー周波数変化とを測定するドッ
プラー周波数測定器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Doppler frequency measuring instrument for measuring a level of a sound generated by a moving object and a change in Doppler frequency in order to determine the speed and the closest approach distance of the moving object passing nearby. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、移動体の運動解析のためのドップ
ラー周波数測定は、周波数の微小な変化を検知する必要
があることから周波数分解能が高いＦＦＴ（高速フーリ
エ 変換）周波数分析器を使用して、連続した周波数分析
を行い、その都度得られる周波数の値を記録することに
より行っていた。2. Description of the Related Art Conventionally, Doppler frequency measurement for analyzing the motion of a moving object uses an FFT (Fast Fourier Transform) frequency analyzer having a high frequency resolution because it is necessary to detect a minute change in frequency. This is performed by performing continuous frequency analysis and recording the frequency value obtained each time.
【０００３】しかしながら、上記従来のドップラー周波
数測定方法は、移動体の音の観測点への接近距離が大き
い場合には周波数の時間的変化が緩やかであるため、問
題はないが、接近距離が小さい場合には周波数の時間的
変化が急であるため、必要な周波数分解能を得られるよ
うなＦＦＴ周波数分析を一回行う期間に観測される音の
周波数変化が大きく、運動解析に十分な結果が得られな
いと言う問題点がある。However, in the above-described conventional Doppler frequency measurement method, when the moving distance of the sound of the moving object to the observation point is large, the temporal change of the frequency is gradual. In this case, since the frequency changes rapidly with time, the frequency change of the sound observed during one FFT frequency analysis to obtain the required frequency resolution is large, and sufficient results for motion analysis can be obtained. There is a problem that can not be.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】発明が解決しようとす
る課題は、上記の従来のドップラー周波数測定方法で
は、移動体の音の観測点への接近距離が小さい場合に
は、周波数の時間的変化が急であるため、必要な周波数
分解能を得られるようなＦＦＴ周波数分析を一回行う期
間に観測される音の周波数変化が大きく、運動解析に十
分な結果が得られないことである。本発明は、時間的変
化が急な音の周波数とレベルとを測定するドップラー周
波数測定器を提供することを目的としている。The problem to be solved by the present invention is that the conventional Doppler frequency measuring method described above has a problem that the frequency of the moving object changes with time when the approaching distance of the sound to the observation point is small. Is so rapid that the frequency change of the sound observed during a single FFT frequency analysis to obtain the required frequency resolution is large, and a sufficient result for the motion analysis cannot be obtained. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a Doppler frequency measuring device for measuring a frequency and a level of a sound whose time changes rapidly.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】図１を参考にして説明す
る。本発明は、入力信号の周波数範囲を制限するバンド
パスフィルタ１０、周波数範囲を制限された信号の高周
波数を減衰させるローパスフィルタ２０、同じく低周波
数を減衰させるハイパスフィルタ４０、前記ローパスフ
ィルタ２０及びハイパスフィルタ４０のそれぞれの出力
パワーを求める２個の二乗検波平均器３０，５０、両者
の出力から入力信号のパワー及び周波数をそれぞれ求め
る２個の演算器６０，７０、及び得られたパワー及び周
波数を表示する表示器８０よりなるドップラー周波数測
定器である。A description will be given with reference to FIG. The present invention provides a band-pass filter 10 for limiting the frequency range of an input signal, a low-pass filter 20 for attenuating a high frequency of a signal whose frequency range is limited, a high-pass filter 40 for attenuating a low frequency, the low-pass filter 20, and a high-pass filter. Two square detection averagers 30 and 50 for calculating the output power of each filter 40, two computing units 60 and 70 for respectively obtaining the power and frequency of the input signal from the outputs of both, and the obtained power and frequency are This is a Doppler frequency measuring device comprising a display 80 for displaying.
【０００６】[0006]
【実施例】実施例について図１によって説明すると、１
０はバンドパスフィルタであって入力信号の周波数範囲
を制限するものである。２０はローパスフィルタであっ
て信号の周波数が低くければ低い程、出力のパワーが大
きくなるものである。４０はハイパスフィルタであって
信号の周波数が高ければ高い程、出力パワーが大きくな
るものである。３０及び５０は二乗検波平均器であっ
て、それぞれ前記ローパスフィルタ２０及びハイパスフ
ィルタ４０のパワーの値を求めるものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG.
0 is a bandpass filter that limits the frequency range of the input signal. Reference numeral 20 denotes a low-pass filter, the lower the frequency of the signal, the higher the output power. Numeral 40 denotes a high-pass filter, the output power of which increases as the frequency of the signal increases. Numerals 30 and 50 are square detection averagers for calculating the power values of the low-pass filter 20 and the high-pass filter 40, respectively.
【０００７】６０は演算器であって、前記ローパスフィ
ルタ２０及びハイパスフィルタ４０の出力をそれぞれＰ
L，ＰUとすれば、信号のパワーを （信号のパワー）= ＰL＋ＰU により求めるものである。７０も演算器であって、下限
周波数をｆL，上限周波数をｆUとして、信号の周波数を （信号の周波数）= （ＰL log ｆL ＋ ＰU log ｆU )
/ (ＰL＋ＰU) により求めるものである。Reference numeral 60 denotes an arithmetic unit, which outputs the outputs of the low-pass filter 20 and the high-pass filter 40 to P
L, if P U, the power of the signal (signal power) = and requests by P L + P U. 70 even calculator, the lower limit frequency f L, the upper limit frequency as f U, the frequency of the signal (frequency signal) = (P L log f L + P U log f U)
/ (P L + P U ).
【０００８】８０は表示器であって、前記演算器６０，
７０により得られた信号のパワー及び周波数を時間に対
して表示するものである。Numeral 80 denotes a display, which is the operation unit 60,
The power and frequency of the signal obtained by 70 are displayed with respect to time.
【０００９】なお、上記構成品中のバンドパスフィルタ
１０、ローパスフィルタ２０及びハイパスフィルタ４０
の周波数特性を図２に示す。バンドパスフィルタ１０は
下限周波数ｆLより高い周波数から上限周波数ｆUより低
い周波数の範囲を通過させるものである。ローパスフィ
ルタ２０は、バンドパスフィルタ１０の通過周波数範囲
において、パワー伝達率が下限周波数ｆLで１、上限周
波数ｆUで０となるように、対数で表した周波数に対し
て直線的に変化するものである。ハイパスフィルタ４０
は、バンドパスフィルタ１０の通過周波数範囲におい
て、パワー伝達率が下限周波数ｆLで０、上限周波数ｆU
で１となるように対数で表した周波数に対して直線的に
変化するものである。The band-pass filter 10, the low-pass filter 20, and the high-pass filter 40 in the above components are
FIG. 2 shows the frequency characteristics of. The bandpass filter 10 passes a range from a frequency higher than the lower limit frequency f L to a frequency lower than the upper limit frequency f U. The low-pass filter 20 changes linearly with respect to the logarithmic frequency so that the power transfer rate becomes 1 at the lower limit frequency f L and 0 at the upper limit frequency f U in the pass frequency range of the band-pass filter 10. Things. High pass filter 40
In the pass frequency range of the band-pass filter 10, the power transfer rate is 0 at the lower limit frequency f L and the upper limit frequency f U
And changes linearly with respect to the logarithmic frequency so as to become 1.
【００１０】また、本発明に利用可能なローパスフィル
タ２０及びハイパスフィルタ４０の例をそれぞれ図３及
び図４に、それらのパワー伝達特性を図５にそれぞれ示
す。遮断周波数ｆc(=1/(2πCR))に対して、0.7から1.4
の範囲で図のように周波数の対数に対してパワー伝達率
が直線的になる。FIGS. 3 and 4 show examples of the low-pass filter 20 and the high-pass filter 40 which can be used in the present invention, and FIG. 5 shows their power transfer characteristics. For cutoff frequency fc (= 1 / (2πCR)), 0.7 to 1.4
As shown in the figure, the power transmission ratio becomes linear with respect to the logarithm of the frequency in the range of.
【００１１】さらに、二乗検波平均器３０，５０の平均
時間は、検波した信号を平滑化するのに十分な時間であ
ればよく、一般に、入力信号の変化を測定するために必
要な時間よりも短時間とすることが出来る。Further, the averaging time of the square detection averaging units 30 and 50 may be a time sufficient to smooth the detected signal, and is generally longer than a time required to measure a change in the input signal. It can be short.
【００１２】[0012]
【作用】作用について、図６により説明すると、レベル
と周波数とが短時間に変化する入力信号（図の曲線）に
対して、極めて追随性の良い測定結果（図のマーク）が
得られる。The operation will be described with reference to FIG. 6. A measurement result (mark in the figure) with an extremely good followability is obtained for an input signal (curve in the figure) whose level and frequency change in a short time.
【００１３】[0013]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されるため、
移動体の音の観測点への接近距離が小さい場合でも、そ
の音のレベルと周波数が急激に変化する入力信号に対し
て、極めて追随性の良い測定結果を与えることが出来、
適用範囲が拡がり、極めて有用である。Since the present invention is configured as described above,
Even when the approaching distance of the sound of the moving object to the observation point is small, it is possible to give a measurement result with extremely good tracking ability to the input signal whose level and frequency of the sound changes rapidly,
The range of application is expanded and it is extremely useful.
【図１】本発明の実施例を示す機器構成図である。FIG. 1 is a device configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の機器のパワー伝達率を示す周波数特性
図である。FIG. 2 is a frequency characteristic diagram showing a power transmission rate of the device of the present invention.
【図３】本発明におけるローパスフィルタの具体例を示
す電気回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a specific example of a low-pass filter according to the present invention.
【図４】本発明におけるハイパスフィルタの具体例を示
す電気回路図である。FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a specific example of a high-pass filter according to the present invention.
【図５】本発明の機器のパワー伝達率を示す周波数特性
図である。FIG. 5 is a frequency characteristic diagram showing a power transmission rate of the device of the present invention.
【図６】入力信号のレベルと周波数の時間的変化に対す
る追随性を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a follow-up property to a temporal change of the level and frequency of an input signal.
１０ バンドパスフイルタ ２０ ローパスフィルタ ３０ 二乗検波平均器 ４０ ハイパスフィルタ ５０ 二乗検波平均器 ６０ 演算器 ７０ 演算器 ８０ 表示器 Ｃ 電気容量Ｃ［Ｆ］のコンデンサ Ｒ 電気抵抗Ｒ［Ω］の抵抗器 ｆ 周波数 ｆc 遮断周波数 ｆL 下限周波数 ｆU 上限周波数DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Band pass filter 20 Low-pass filter 30 Square-law detection averager 40 High-pass filter 50 Square-law detection averager 60 Computing unit 70 Computing unit 80 Display C Capacitor of electric capacity C [F] R Resistor of electric resistance R [Ω] f Frequency fc cut-off frequency f L lower limit frequency f U upper limit frequency
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国枝 健一 神奈川県横須賀市長瀬３丁目13番１号防 衛庁技術研究本部第五研究所海上試験室 第二試験班内 (72)発明者 浮田 裕司 広島県呉市郷原町字一ノ松光山2507− 915海洋電子工業株式会社広島事業所内 (72)発明者 清水 眞 広島県呉市郷原町字一ノ松光山2507− 915海洋電子工業株式会社広島事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenichi Kunieda 3-1-1 Nagase, Nagase, Yokosuka City, Kanagawa Pref. Hiroshima Pref., Kure City, Hiroshima Pref., 2507- Ichinomatsu Mitsuyama, 915 Marine Electronics Industry Co., Ltd. Inside
Claims (1)
パスフィルタ（１０）、周波数範囲を制限された信号の
高周波数を減衰させるローパスフィルタ（２０）、同じ
く低周波数を減衰させるハイパスフィルタ（４０）、前
記ローパスフィルタ（２０）及びハイパスフィルタ（４
０）のそれぞれの出力パワーを求める２個の二乗検波平
均器（３０，５０）、両者の出力から入力信号のパワー
及び周波数をそれぞれ求める２個の演算器（６０，７
０）、及び得られたパワー及び周波数を表示する表示器
（８０）よりなるドップラー周波数測定器。1. A band-pass filter (10) for limiting a frequency range of an input signal, a low-pass filter (20) for attenuating a high frequency of a signal whose frequency range is limited, and a high-pass filter (40) for attenuating a low frequency as well. , The low-pass filter (20) and the high-pass filter (4).
0), two square detection averagers (30, 50) for obtaining the respective output powers, and two computing units (60, 7) for respectively obtaining the power and frequency of the input signal from the outputs of both.
0) and a Doppler frequency measuring device comprising a display (80) for displaying the obtained power and frequency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5812195A JP2727167B2 (en) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Doppler frequency measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5812195A JP2727167B2 (en) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Doppler frequency measuring instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08226848A JPH08226848A (en) | 1996-09-03 |
| JP2727167B2 true JP2727167B2 (en) | 1998-03-11 |
Family
ID=13075153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5812195A Expired - Lifetime JP2727167B2 (en) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Doppler frequency measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727167B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012047578A (en) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Tokyo Kensetsu Consultant:Kk | Frequency measurement device, frequency measurement method, speed measurement device, and speed measurement method |
| JP6447696B1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-01-09 | 日本電気株式会社 | Signal processing apparatus, signal processing method, and program |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP5812195A patent/JP2727167B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08226848A (en) | 1996-09-03 |
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