JPH044558B2 - - Google Patents
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- JPH044558B2 JPH044558B2 JP57010784A JP1078482A JPH044558B2 JP H044558 B2 JPH044558 B2 JP H044558B2 JP 57010784 A JP57010784 A JP 57010784A JP 1078482 A JP1078482 A JP 1078482A JP H044558 B2 JPH044558 B2 JP H044558B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
- G01S13/28—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、円又は円弧上に複数の超音波振動
子を配置し、全周方向又は上記円弧に対応する広
範囲角度方向から到来する到来波を受波しこの到
来波に関連する情報、例えば到来信号源の距離又
は方向を表示する探知装置に関する。
子を配置し、全周方向又は上記円弧に対応する広
範囲角度方向から到来する到来波を受波しこの到
来波に関連する情報、例えば到来信号源の距離又
は方向を表示する探知装置に関する。
この発明は、魚群や水中状況を探知表示する水
中探知装置や水中における到来信号の方位を探知
表示する方向探知機に実施することができる。
中探知装置や水中における到来信号の方位を探知
表示する方向探知機に実施することができる。
以下、この発明を水中探知装置に実施する場合
につき説明する。
につき説明する。
従来装置は、米国特許第3846745号公報に記載
されている。この水中探知装置は、円上に等間隔
に配置される複数の振動子と、補間された受波信
号を送出する補間器と、その各々が補間器を介し
て振動子に接続される複数の遅延素子で構成され
るビーム形成器と、各振動子を補間器に接続する
切換器と、ビーム形成器の出力信号を表示する表
示器とで構成される。振動子グループが切換器に
より順次選択され、選択された振動子により捕捉
された到来信号はビーム形成器へ送信され、その
結果受波ビームが順次中心角方向に形成される。
しかし、この従来装置は、予め定められる振動子
群を順次選択するために多くのスイツチが必要と
なり従つてスイツチと振動子との間の接続が複雑
となり、また切換動作時にノイズを発生する等の
欠点を有していた。
されている。この水中探知装置は、円上に等間隔
に配置される複数の振動子と、補間された受波信
号を送出する補間器と、その各々が補間器を介し
て振動子に接続される複数の遅延素子で構成され
るビーム形成器と、各振動子を補間器に接続する
切換器と、ビーム形成器の出力信号を表示する表
示器とで構成される。振動子グループが切換器に
より順次選択され、選択された振動子により捕捉
された到来信号はビーム形成器へ送信され、その
結果受波ビームが順次中心角方向に形成される。
しかし、この従来装置は、予め定められる振動子
群を順次選択するために多くのスイツチが必要と
なり従つてスイツチと振動子との間の接続が複雑
となり、また切換動作時にノイズを発生する等の
欠点を有していた。
この発明の目的は、新規な着想に基づく探知装
置を提供することである。他の目的は、スイツチ
の数を大幅に減少させることにより小型化された
水中探知装置を提供することである。他の目的
は、スイツチングノイズを発生しない水中探知装
置を提供することである。
置を提供することである。他の目的は、スイツチ
の数を大幅に減少させることにより小型化された
水中探知装置を提供することである。他の目的
は、スイツチングノイズを発生しない水中探知装
置を提供することである。
広範囲方向から到来する信号を受信し到来信号
に関連する情報を表示手段に表示するこの発明に
係る探知装置は、到来信号とその周波数がドツプ
ラー効果に基づいて変化するように受信する受信
手段と、この受信手段の出力信号をパルス圧縮す
るマツチドフイルターと、このマツチドフイルタ
ーの出力信号を表示する表示手段と、上記受波手
段と表示手段とが互いに関連するようにこれら両
手段を制御する制御手段とで構成される。
に関連する情報を表示手段に表示するこの発明に
係る探知装置は、到来信号とその周波数がドツプ
ラー効果に基づいて変化するように受信する受信
手段と、この受信手段の出力信号をパルス圧縮す
るマツチドフイルターと、このマツチドフイルタ
ーの出力信号を表示する表示手段と、上記受波手
段と表示手段とが互いに関連するようにこれら両
手段を制御する制御手段とで構成される。
以下、この発明が実施される水中探知装置が受
波ビームを形成する原理を説明する。
波ビームを形成する原理を説明する。
周期Ｔ内に周波数が直線的にkT変化する周波
数変調された信号は次式で表わされる。
数変調された信号は次式で表わされる。
ｆ（ｔ）＝ej(w0t-1/2kt2) ……(1)
ここにｋ＝2πB／Ｔ
Ｂ：周波数変化範囲
水中探知装置においては、ほぼ上記(1)式にて表
わされる信号が、到来波をその周波数がドツプラ
ー効果に基づいて変化するように受信する上記受
波手段により得られる。上記(1)式で表わされる信
号は次式で表わされるインパルス応答を有するマ
ツチドフイルターへ供給される h(t)＝ej(w0t+1/2kt2) ……(2) マツチドフイルターの出力は、次式で表わされ
る。
わされる信号が、到来波をその周波数がドツプラ
ー効果に基づいて変化するように受信する上記受
波手段により得られる。上記(1)式で表わされる信
号は次式で表わされるインパルス応答を有するマ
ツチドフイルターへ供給される h(t)＝ej(w0t+1/2kt2) ……(2) マツチドフイルターの出力は、次式で表わされ
る。
ｇ（ｔ）＝f(t)○＊h(t)
＝∫∞ -∞ (t)・ｈ（τ−ｔ）dt
＝∫ｔ＋Ｔ／２／ｔ−Ｔ／２ej(w0t-1/2kt2)・ej{w
0(〓-t)2}dt ＝ej(w0t-1/2kt2)∫〓+1/2〓-1/2e-jk〓tdt ＝sinkτ／２Ｔ／kτ／２ej(w0t-1/2kt2) ……(3) この(3)式は、上記マツチドフイルターの出力信
号の振幅がτ＝０の時最大となり、入力信号の幅
Ｔがパルス幅１／Ｂに圧縮されたことを示す。す
なわち、上記水中探知装置により受波ビームが形
成されたことになる。
0(〓-t)2}dt ＝ej(w0t-1/2kt2)∫〓+1/2〓-1/2e-jk〓tdt ＝sinkτ／２Ｔ／kτ／２ej(w0t-1/2kt2) ……(3) この(3)式は、上記マツチドフイルターの出力信
号の振幅がτ＝０の時最大となり、入力信号の幅
Ｔがパルス幅１／Ｂに圧縮されたことを示す。す
なわち、上記水中探知装置により受波ビームが形
成されたことになる。
第１図は、この発明の一実施例のブロツク図を
示す。
示す。
第２図は、第１図の詳細図を示す。
第３図は、第１図に示す実施例に使用される受
波手段の説明図を示す。
波手段の説明図を示す。
第４図は、第２図に示される受波手段の動作を
説明するための図を示す。
説明するための図を示す。
図を通して、同一符号が付されているものは同
一物を示すものとする。
一物を示すものとする。
第１図において、受波手段１は、第３図に示さ
れるように例えば一定速度で回転する超音波振動
子６で構成され、それにより捕捉された信号はマ
ツチドフイルター２へ送出される。半減角70°の
指向特性を有する振動子６は、モニター７により
軸８の回りを回転させられる。モーター７は、制
御器４により制御される。第１及び２図に示すよ
うに、一定周波数の信号を送出する信号源９が振
動子６の上方に位置していると仮定すると、振動
子６はその回転に伴ない信号源に接近し、正対し
再び離れていく運動をくり返す。従つて、振動子
６により受信される信号の周波数はドツプラー効
果に基づいて変化し、そして振動子６が中心角
90°に対応する距離を移動する場合には周波数は
直線的に変化する。すなわち、この周波数変化
は、上記(1)式で表わされる。マツチドフイルター
２の構成は後に詳述されるけれども、マツチドフ
イルター２は上記(2)式で表わされるインパルス応
答特性を有するように構成される。前述のよう
に、マツチドフイルター２は、振動子６から供給
される入力信号をパルス圧縮し、上記(3)式で表わ
されるこのパルス圧縮された出力信号を表示器３
へ送出する。すなわち、マツチドフイルター２
は、受波ビームに対応する受波信号を表示器３へ
供給する。制御器４は、発振器と、この発振器の
出力信号を発生する制御信号発生器とで構成され
る。この制御信号は、受波手段１及び表示器３へ
供給され両者を互いに同期させて駆動する。振動
子６が更に回動させられると受波ビームは順次中
心角方向に高速度に形成され、受波ビームにより
捕捉された入力信号は順次表示器３へ供給され
る。表示器３は、例えばブラウン管で構成され、
その表示面はその電子ビームにより同心円状に中
心角方向に順次形成される受波ビームの形成動作
と同期して走査され、従つてPPI表示を行なう。
れるように例えば一定速度で回転する超音波振動
子６で構成され、それにより捕捉された信号はマ
ツチドフイルター２へ送出される。半減角70°の
指向特性を有する振動子６は、モニター７により
軸８の回りを回転させられる。モーター７は、制
御器４により制御される。第１及び２図に示すよ
うに、一定周波数の信号を送出する信号源９が振
動子６の上方に位置していると仮定すると、振動
子６はその回転に伴ない信号源に接近し、正対し
再び離れていく運動をくり返す。従つて、振動子
６により受信される信号の周波数はドツプラー効
果に基づいて変化し、そして振動子６が中心角
90°に対応する距離を移動する場合には周波数は
直線的に変化する。すなわち、この周波数変化
は、上記(1)式で表わされる。マツチドフイルター
２の構成は後に詳述されるけれども、マツチドフ
イルター２は上記(2)式で表わされるインパルス応
答特性を有するように構成される。前述のよう
に、マツチドフイルター２は、振動子６から供給
される入力信号をパルス圧縮し、上記(3)式で表わ
されるこのパルス圧縮された出力信号を表示器３
へ送出する。すなわち、マツチドフイルター２
は、受波ビームに対応する受波信号を表示器３へ
供給する。制御器４は、発振器と、この発振器の
出力信号を発生する制御信号発生器とで構成され
る。この制御信号は、受波手段１及び表示器３へ
供給され両者を互いに同期させて駆動する。振動
子６が更に回動させられると受波ビームは順次中
心角方向に高速度に形成され、受波ビームにより
捕捉された入力信号は順次表示器３へ供給され
る。表示器３は、例えばブラウン管で構成され、
その表示面はその電子ビームにより同心円状に中
心角方向に順次形成される受波ビームの形成動作
と同期して走査され、従つてPPI表示を行なう。
振動子６が回動させられるのに伴ない、受波ビ
ームは順次高速度にて形成され、各ビームにより
捕捉された受波信号は表示器３へ送出され、その
結果水中周囲状況が表示器３の表示面上にPPI表
示される。
ームは順次高速度にて形成され、各ビームにより
捕捉された受波信号は表示器３へ送出され、その
結果水中周囲状況が表示器３の表示面上にPPI表
示される。
第２図において、受波手段１は、超音波振動子
T1，T2，T3…T40とスイツチSW1，SW2，SW3
…SW40とスイツチ選択器１０と掛算器１１，１
２と信号発生器１３と加算器１４とで構成され
る。超音波振動子T1，T2，T3…T40は、等間隔
に円上に配置され到来信号を常時受信する如くな
される。振動子T1，T3，T5…T39により捕捉さ
れる受波信号は、それぞれスイツチSW1，SW3，
SW5…SW39を経て掛算器１１の一入力端子へ送
出される。一方、振動子T2，T4，T6…T40によ
り捕捉される受波信号は、それぞれスイツチ
SW2，SW4，SW6…SW40を経て掛算器１２の一
入力端子へ送出される。スイツチはそれぞれゲー
トで構成され、第４図Ａに示されるようにスイツ
チ選択器１０から送出される方形波によりSW1，
SW2，SW3…SW40の順に駆動される。スイツチ
SW1が閉にされた後、方形波の持続時間の半分が
経過し振動子T1により捕捉された受波信号がス
イツチSW1を通過した時にスイツチSW2が閉にさ
れ振動子T2により受信された信号がこのスイツ
チを通過する。方形波の持続時間の残り半分が更
に経過した時、スイツチSW1は開にされ、その代
りにスイツチSW3が閉にされ振動子T3からの受
波信号を掛算器１１へ通過させる。しかしスイツ
チSW2は、振動子T2からの受波信号を掛算器１
２へ通過させ続ける。次の方形波の持続時間の半
分が更に経過する時、スイツチSW2が開にされ、
そして振動子T4に対応するスイツチSW4が閉に
される。同様に、振動子T5，T6，T7…T40が順
次切換えられ、これらの振動子により捕捉される
受波信号は掛算器１１または１２へ送出される。
スイツチ選択器１０は、制御器２０の出力信号に
基づいて方形波を発生する。信号発生器１３は、
制御器２０の出力信号に基づいて第４図Ｂ及びＣ
に示すように互いに180°の位相差を有する二つの
三角波列を発生し、これらの信号をそれぞれ掛算
器１１及び１２の他の入力端へ送出する。掛算器
１１は、その一入力端子に供給される寄数番号が
付される振動子からの受波信号と他の入力端に供
給される三角波（第４図Ｂ）とを掛算して補間信
号を得て加算器１４の一入力端子へ供給する。第
４図から明らかなように、振動子T1，T3，T5…
T39に対応するスイツチSW1，SW3，SW5…SW39
の切換動作は、三角波の振幅が零の時行なわれ
る。従つて、スイツチの切換動作が行なわれた時
いくら振幅が大きな雑音が発生され掛算器１１へ
供給されたとしても、掛算器１１は雑音を含まな
い出力信号を発生する。同様に、掛算器１２は、
偶数番号が付された振動子からの受波信号と他の
入力端に供給される三角波（第４図Ｃ）とを掛算
し、得られたスイツチングノイズを含まない積信
号を加算器１４の他の入力端子へ供給する。加算
器１４は、掛算器１１の出力信号と掛算器１２の
出力信号とを加算し、一定速度で回転する一つの
振動子により得られた信号と実質的に等しく上記
(1)式で表わされる補間された信号をマツチドフイ
ルター２へ送出する。容易に理解されるように、
掛算器１１及び１２、信号発生器１３と加算器１
４とが平滑手段を構成し補間された信号を送出す
る。
T1，T2，T3…T40とスイツチSW1，SW2，SW3
…SW40とスイツチ選択器１０と掛算器１１，１
２と信号発生器１３と加算器１４とで構成され
る。超音波振動子T1，T2，T3…T40は、等間隔
に円上に配置され到来信号を常時受信する如くな
される。振動子T1，T3，T5…T39により捕捉さ
れる受波信号は、それぞれスイツチSW1，SW3，
SW5…SW39を経て掛算器１１の一入力端子へ送
出される。一方、振動子T2，T4，T6…T40によ
り捕捉される受波信号は、それぞれスイツチ
SW2，SW4，SW6…SW40を経て掛算器１２の一
入力端子へ送出される。スイツチはそれぞれゲー
トで構成され、第４図Ａに示されるようにスイツ
チ選択器１０から送出される方形波によりSW1，
SW2，SW3…SW40の順に駆動される。スイツチ
SW1が閉にされた後、方形波の持続時間の半分が
経過し振動子T1により捕捉された受波信号がス
イツチSW1を通過した時にスイツチSW2が閉にさ
れ振動子T2により受信された信号がこのスイツ
チを通過する。方形波の持続時間の残り半分が更
に経過した時、スイツチSW1は開にされ、その代
りにスイツチSW3が閉にされ振動子T3からの受
波信号を掛算器１１へ通過させる。しかしスイツ
チSW2は、振動子T2からの受波信号を掛算器１
２へ通過させ続ける。次の方形波の持続時間の半
分が更に経過する時、スイツチSW2が開にされ、
そして振動子T4に対応するスイツチSW4が閉に
される。同様に、振動子T5，T6，T7…T40が順
次切換えられ、これらの振動子により捕捉される
受波信号は掛算器１１または１２へ送出される。
スイツチ選択器１０は、制御器２０の出力信号に
基づいて方形波を発生する。信号発生器１３は、
制御器２０の出力信号に基づいて第４図Ｂ及びＣ
に示すように互いに180°の位相差を有する二つの
三角波列を発生し、これらの信号をそれぞれ掛算
器１１及び１２の他の入力端へ送出する。掛算器
１１は、その一入力端子に供給される寄数番号が
付される振動子からの受波信号と他の入力端に供
給される三角波（第４図Ｂ）とを掛算して補間信
号を得て加算器１４の一入力端子へ供給する。第
４図から明らかなように、振動子T1，T3，T5…
T39に対応するスイツチSW1，SW3，SW5…SW39
の切換動作は、三角波の振幅が零の時行なわれ
る。従つて、スイツチの切換動作が行なわれた時
いくら振幅が大きな雑音が発生され掛算器１１へ
供給されたとしても、掛算器１１は雑音を含まな
い出力信号を発生する。同様に、掛算器１２は、
偶数番号が付された振動子からの受波信号と他の
入力端に供給される三角波（第４図Ｃ）とを掛算
し、得られたスイツチングノイズを含まない積信
号を加算器１４の他の入力端子へ供給する。加算
器１４は、掛算器１１の出力信号と掛算器１２の
出力信号とを加算し、一定速度で回転する一つの
振動子により得られた信号と実質的に等しく上記
(1)式で表わされる補間された信号をマツチドフイ
ルター２へ送出する。容易に理解されるように、
掛算器１１及び１２、信号発生器１３と加算器１
４とが平滑手段を構成し補間された信号を送出す
る。
上記(2)式によつて表わされるインパルス応答特
性を有するマツチドフイルター２は、アナログデ
イレイライン１５と抵抗r1，r2，r3……rnと演算
増幅器１６，１７，１８と抵抗R1，R2，R3，
R4，R5，R6とで構成される。アナログデイレイ
ライン１５は、例えばイージー・アンド・ジー・
レテイコン社製の等間隔に配置された出力端子を
有するTAD−32で構成される。デイレイライン
１５の一入力端子には受波手段１から受波信号が
供給され、他の入力端子には制御器２０が発生し
たクロツクパルスが供給される。受波手段１の出
力信号は、クロツクパルスが供給される毎にデイ
レイライン内を移送される。デイレイライン１５
内には、例えば中心角90°の異なる方向から到来
する受波信号がその右端から左端に渡つて記憶さ
れ、従つて受波信号が各出力端子に現われる。デ
イレイライン１５の出力端子に現われる出力信号
は、抵抗r1，r2，r3…rnにより重み付けされ、得
られた信号は演算増幅器１６及び１７の一入力端
子へ供給される。演算増幅器１６及び１７の他の
入力端子は接地される。抵抗R1及びR2は、それ
ぞれ演算増幅器１６及び１７の入力端子と出力端
子との間に接続される。演算増幅器１６及び１７
の出力端子は、それぞれ抵抗R5及びR6を通して
演算増幅器１８の入力端子に接続される。抵抗
R3は、演算増幅器１８の一入力端子と出力端子
との間に接続される。抵抗R4は、他の入力端子
と接地との間に接続される。演算増幅器１６の入
力端子には、アナログデイレイライン１５に供給
される周波数変調された受波信号の正極部分をサ
ンプリングして得られた信号が供給される。アナ
ログデイレイライン１５の出力端子に現われる電
圧値をそれぞれV1，V2，V3…Vnで表わされると
すると、演算増幅器１６の出力Eaは次式で与え
られる。
性を有するマツチドフイルター２は、アナログデ
イレイライン１５と抵抗r1，r2，r3……rnと演算
増幅器１６，１７，１８と抵抗R1，R2，R3，
R4，R5，R6とで構成される。アナログデイレイ
ライン１５は、例えばイージー・アンド・ジー・
レテイコン社製の等間隔に配置された出力端子を
有するTAD−32で構成される。デイレイライン
１５の一入力端子には受波手段１から受波信号が
供給され、他の入力端子には制御器２０が発生し
たクロツクパルスが供給される。受波手段１の出
力信号は、クロツクパルスが供給される毎にデイ
レイライン内を移送される。デイレイライン１５
内には、例えば中心角90°の異なる方向から到来
する受波信号がその右端から左端に渡つて記憶さ
れ、従つて受波信号が各出力端子に現われる。デ
イレイライン１５の出力端子に現われる出力信号
は、抵抗r1，r2，r3…rnにより重み付けされ、得
られた信号は演算増幅器１６及び１７の一入力端
子へ供給される。演算増幅器１６及び１７の他の
入力端子は接地される。抵抗R1及びR2は、それ
ぞれ演算増幅器１６及び１７の入力端子と出力端
子との間に接続される。演算増幅器１６及び１７
の出力端子は、それぞれ抵抗R5及びR6を通して
演算増幅器１８の入力端子に接続される。抵抗
R3は、演算増幅器１８の一入力端子と出力端子
との間に接続される。抵抗R4は、他の入力端子
と接地との間に接続される。演算増幅器１６の入
力端子には、アナログデイレイライン１５に供給
される周波数変調された受波信号の正極部分をサ
ンプリングして得られた信号が供給される。アナ
ログデイレイライン１５の出力端子に現われる電
圧値をそれぞれV1，V2，V3…Vnで表わされると
すると、演算増幅器１６の出力Eaは次式で与え
られる。
Ea＝（V1／r1＋V2／r2＋V3／r3＋V4／r4＋……＋Vn／
rn）R1 一方、演算増幅器１７の入力端子には、アナロ
グデイレイライン１５に供給される受波信号の負
極部分をサンプリングして得られた信号が供給さ
れる。演算増幅器１７の出力Ebは次式で与えら
れる。
rn）R1 一方、演算増幅器１７の入力端子には、アナロ
グデイレイライン１５に供給される受波信号の負
極部分をサンプリングして得られた信号が供給さ
れる。演算増幅器１７の出力Ebは次式で与えら
れる。
Eb＝−（V5／r5＋V6／r6＋V7／r7＋V8／r8＋……Vn−４
／rn−４） R2 演算増幅器１８の出力Ecは、次式の如くにな
る。
／rn−４） R2 演算増幅器１８の出力Ecは、次式の如くにな
る。
Ec＝Ea−Eb＝（V1／r1＋V2／r2＋V3／r3＋V4／r4
＋……＋Vn／rn）R1＋（V5／r5＋V6／r6
＋V7／r7＋V8／r8＋……Vn−４／rn−４）R2
抵抗r1，r2，r3……rnの各抵抗値は、一のイン
パルスがデイレイライン１５内を振動子が切換え
られるのと同じ速度で移送される時にデイレイラ
イン内に記憶される周波数偏移した波形信号の進
行方向を逆にして得られる信号と相似な波形が演
算増幅器１８の出力端子で得られるように決めら
れる。すなわち、上記(2)式で表わされるインパル
ス応答特性を有するマツチドフイルターが得られ
た。ここに信号源が受波振動子に対し0°方向に位
置し、また−45°から＋45°方向に渡る90°の広範囲
方向から到来する信号がデイレイライン１５に記
憶されていると仮定すると、演算増幅器１８の出
力信号の振幅が最大となる。もし、信号源が0°方
向以外の方向に位置していると、演算増幅器１８
の出力信号値は、信号源が0°方向に位置している
時に得られる信号値に比較して非常に小さい。す
なわち、演算増幅器１８の出力信号は主として0°
方向からの到来信号を含んでおり、その方向に受
波ビームが形成されたことになる。マツチドフイ
ルター２の出力信号は増幅器２１で増幅及び検波
された後表示器２２の輝度制御端子へ送出され
る。偏向波生成器２３は、制御器２０の出力信号
に基づいてブラウン管の電子ビームがブラウン管
表示面を同心円状に走査するように電子ビームを
制御する偏向波を生成する。
パルスがデイレイライン１５内を振動子が切換え
られるのと同じ速度で移送される時にデイレイラ
イン内に記憶される周波数偏移した波形信号の進
行方向を逆にして得られる信号と相似な波形が演
算増幅器１８の出力端子で得られるように決めら
れる。すなわち、上記(2)式で表わされるインパル
ス応答特性を有するマツチドフイルターが得られ
た。ここに信号源が受波振動子に対し0°方向に位
置し、また−45°から＋45°方向に渡る90°の広範囲
方向から到来する信号がデイレイライン１５に記
憶されていると仮定すると、演算増幅器１８の出
力信号の振幅が最大となる。もし、信号源が0°方
向以外の方向に位置していると、演算増幅器１８
の出力信号値は、信号源が0°方向に位置している
時に得られる信号値に比較して非常に小さい。す
なわち、演算増幅器１８の出力信号は主として0°
方向からの到来信号を含んでおり、その方向に受
波ビームが形成されたことになる。マツチドフイ
ルター２の出力信号は増幅器２１で増幅及び検波
された後表示器２２の輝度制御端子へ送出され
る。偏向波生成器２３は、制御器２０の出力信号
に基づいてブラウン管の電子ビームがブラウン管
表示面を同心円状に走査するように電子ビームを
制御する偏向波を生成する。
振動子がスイツチによりT1，T2，T3…T40，
T1，T2，T3…T40の順に順次切換えられると、
一定周波数信号を発生する信号源からの到来信号
は、受波信号の周波数がドツプラー効果により変
化するように受信され、アナログデイレイライン
１５内をその右端の記憶素子に達するように順次
移送されそこに記憶される。信号源が受波手段１
に対し0°方向に位置し、また受波信号が−45°か
ら＋45°方向に渡る90°の範囲方向から到来する場
合には、この信号源は、表示器２２の表示面上の
0°方向に表示される。振動子が更に切換えられ、
新しい信号がデイレイライン１５に供給され移送
され、それに伴ない記憶された最も古い信号が消
失し、その結果表示器２２の表示面の0°方向には
如何なる物標も表示されない。もし、信号源が受
波手段１に対し＋45°方向に位置し、0°から90°方
向に渡る90°の範囲方向から到来し受波された信
号がアナログデイレイライン１５に記憶された時
は、信号源は表示器の表示面上の同方向に表示さ
れる。
T1，T2，T3…T40の順に順次切換えられると、
一定周波数信号を発生する信号源からの到来信号
は、受波信号の周波数がドツプラー効果により変
化するように受信され、アナログデイレイライン
１５内をその右端の記憶素子に達するように順次
移送されそこに記憶される。信号源が受波手段１
に対し0°方向に位置し、また受波信号が−45°か
ら＋45°方向に渡る90°の範囲方向から到来する場
合には、この信号源は、表示器２２の表示面上の
0°方向に表示される。振動子が更に切換えられ、
新しい信号がデイレイライン１５に供給され移送
され、それに伴ない記憶された最も古い信号が消
失し、その結果表示器２２の表示面の0°方向には
如何なる物標も表示されない。もし、信号源が受
波手段１に対し＋45°方向に位置し、0°から90°方
向に渡る90°の範囲方向から到来し受波された信
号がアナログデイレイライン１５に記憶された時
は、信号源は表示器の表示面上の同方向に表示さ
れる。
上記説明から容易に理解されるように、振動子
がT1，T2，T3…T40の順に順次切換えられると、
受波ビームは中心角方向に殆んど連続的に順次形
成される。
がT1，T2，T3…T40の順に順次切換えられると、
受波ビームは中心角方向に殆んど連続的に順次形
成される。
第５図は、この発明の実施例に使用されるマツ
チドフイルターのブロツク図を示す。
チドフイルターのブロツク図を示す。
受波手段１から送出される出力信号は、アナロ
グ−デイジタル変換器（以下「Ａ−Ｄ変換器」と
いう）５０へ供給される。Ａ−Ｄ変換器５０の出
力信号は、記憶器５１へ供給される。記憶器５１
は、受波手段１の中心角90°方向から到来する信
号を順次記憶する。記憶器５１は、ランダムアク
セスメモリ（RAM）又はシフトレジスタで構成
される。記憶器５１の出力信号は、掛算器５２の
一入力端子に供給される。記憶器５３は、記憶器
５１の記憶素子数と同数の記憶素子を有し、各素
子に所定のウエイト値を記憶する。記憶器５３の
出力信号は、掛算器５２の他の入力端子に供給さ
れる。記憶器５１及び５３に記憶される信号は、
順次予め定められる順序にて読み出され掛算器５
２に供給され互いに掛け合わされる。掛算器５２
の出力信号は、アキユミユレーター５４へ送出さ
れ順次加算蓄積される。アキユミユレーター５４
の出力信号は、増幅器２１を経て表示器２２へ送
出される。
グ−デイジタル変換器（以下「Ａ−Ｄ変換器」と
いう）５０へ供給される。Ａ−Ｄ変換器５０の出
力信号は、記憶器５１へ供給される。記憶器５１
は、受波手段１の中心角90°方向から到来する信
号を順次記憶する。記憶器５１は、ランダムアク
セスメモリ（RAM）又はシフトレジスタで構成
される。記憶器５１の出力信号は、掛算器５２の
一入力端子に供給される。記憶器５３は、記憶器
５１の記憶素子数と同数の記憶素子を有し、各素
子に所定のウエイト値を記憶する。記憶器５３の
出力信号は、掛算器５２の他の入力端子に供給さ
れる。記憶器５１及び５３に記憶される信号は、
順次予め定められる順序にて読み出され掛算器５
２に供給され互いに掛け合わされる。掛算器５２
の出力信号は、アキユミユレーター５４へ送出さ
れ順次加算蓄積される。アキユミユレーター５４
の出力信号は、増幅器２１を経て表示器２２へ送
出される。
記憶器５１は、制御器５５により制御されＡ−
Ｄ変換器５０の出力信号の書き込み及び読み出し
動作を行なう。Ａ−Ｄ変換器５０から送出される
新たな受波信号は、記憶器５１の最も古い受波信
号が記憶されている記憶素子に書き込まれる。記
憶器５１からの読み出し動作は、例えば最も古い
信号から、より新しい信号の順序にて読み出しが
行なわれる。記憶器５３に記憶されるウエイト信
号は、制御器５５により制御され順次読み出され
る。
Ｄ変換器５０の出力信号の書き込み及び読み出し
動作を行なう。Ａ−Ｄ変換器５０から送出される
新たな受波信号は、記憶器５１の最も古い受波信
号が記憶されている記憶素子に書き込まれる。記
憶器５１からの読み出し動作は、例えば最も古い
信号から、より新しい信号の順序にて読み出しが
行なわれる。記憶器５３に記憶されるウエイト信
号は、制御器５５により制御され順次読み出され
る。
振動子がスイツチによりT1，T2，T3…T40，
T1，T2…の順序にて切換えられると、一定周波
数信号を発生する信号源からの到来信号は、受波
信号の周波数がドツプラー効果により変化するよ
うに受信され、Ａ−Ｄ変換器５０を経て記憶器５
１に順次書き込まれる。信号源が受波手段１に対
し0°方向に位置し−45°から＋45°方向に渡る90°の
範囲方向から到来する信号が記憶器５１に記憶さ
れる場合には、この信号源は表示器２２の表示面
上の0°方向に表示される。
T1，T2…の順序にて切換えられると、一定周波
数信号を発生する信号源からの到来信号は、受波
信号の周波数がドツプラー効果により変化するよ
うに受信され、Ａ−Ｄ変換器５０を経て記憶器５
１に順次書き込まれる。信号源が受波手段１に対
し0°方向に位置し−45°から＋45°方向に渡る90°の
範囲方向から到来する信号が記憶器５１に記憶さ
れる場合には、この信号源は表示器２２の表示面
上の0°方向に表示される。
90°の範囲方向から到来し記憶器５１に記憶さ
れた受波信号が読み出され、この信号とこの読み
出し動作に同期して記憶器５３から読み出された
所定のウエイト値とが掛算器５２において順次掛
け合わされアキユミユレーター５４において蓄積
される。アキユミユレーター５４の出力信号は上
記例の場合にはほぼ0°方向からのみ到来する信号
を含み、従つて0°方向に受波ビームが形成され
た。振動子が更に切換えられると新しい信号が最
も古い信号が記憶されていた記憶素子にその古い
信号に代りに書き込まれ記憶される。その結果表
示器２２の表示面の0°方向には如何なる物標も表
示されなくなる。もし信号源が受波手段１に対し
＋45°方向に位置し、0°から90°方向に渡る90°の範
囲方向から到来し受波された信号が記憶器５１に
記憶された時は、信号源は表示器の表示面上の同
方向に表示される。
れた受波信号が読み出され、この信号とこの読み
出し動作に同期して記憶器５３から読み出された
所定のウエイト値とが掛算器５２において順次掛
け合わされアキユミユレーター５４において蓄積
される。アキユミユレーター５４の出力信号は上
記例の場合にはほぼ0°方向からのみ到来する信号
を含み、従つて0°方向に受波ビームが形成され
た。振動子が更に切換えられると新しい信号が最
も古い信号が記憶されていた記憶素子にその古い
信号に代りに書き込まれ記憶される。その結果表
示器２２の表示面の0°方向には如何なる物標も表
示されなくなる。もし信号源が受波手段１に対し
＋45°方向に位置し、0°から90°方向に渡る90°の範
囲方向から到来し受波された信号が記憶器５１に
記憶された時は、信号源は表示器の表示面上の同
方向に表示される。
なお、上記実施例においては、振動子を円上に
中心角9°毎の間隔で配置したが、より狭い間隔例
えば２〜3°毎に配置することも可能である。この
場合には、切換スイツチの出力信号は掛算器１
１，１２及び加算器１４を経ることなくＡ−Ｄ変
換器５０へ直接供給される。
中心角9°毎の間隔で配置したが、より狭い間隔例
えば２〜3°毎に配置することも可能である。この
場合には、切換スイツチの出力信号は掛算器１
１，１２及び加算器１４を経ることなくＡ−Ｄ変
換器５０へ直接供給される。
なお、振動子を円弧上に配置してもよい。
なお、振動子を円筒上に描かれる互いに平行な
二つの円上に千鳥配置することも可能である。こ
の場合には、第１番目の円上に配置される振動子
の出力信号は掛算器１１へ供給され第２番目の円
上に配置される振動子の出力信号は掛算器１２へ
供給される。
二つの円上に千鳥配置することも可能である。こ
の場合には、第１番目の円上に配置される振動子
の出力信号は掛算器１１へ供給され第２番目の円
上に配置される振動子の出力信号は掛算器１２へ
供給される。
なお、上記実施例においては、信号発生器１３
が三角波を発生したが、正弦波又は余弦波を発生
してもよい。
が三角波を発生したが、正弦波又は余弦波を発生
してもよい。
なお、上記実施例においては、90°の範囲方向
から到来する信号が記憶器５１に記憶されたがよ
り大きいまたはより小さい角度範囲方向から到来
する信号を記憶させることもできる。
から到来する信号が記憶器５１に記憶されたがよ
り大きいまたはより小さい角度範囲方向から到来
する信号を記憶させることもできる。
なお、表示器としてブラウン管の代りにプラズ
マデイスプレイや発光ダイオードアレイを用いる
ことも可能である。
マデイスプレイや発光ダイオードアレイを用いる
ことも可能である。
上述のように、この発明は、受波される到来信
号をデジタル的にパルス圧縮し、受波器から見て
異なる方向に順次ほぼ連続的に受波ビームを形成
する探知装置を提供することができる。
号をデジタル的にパルス圧縮し、受波器から見て
異なる方向に順次ほぼ連続的に受波ビームを形成
する探知装置を提供することができる。
第１図は、この発明の一実施例のブロツク図で
ある。第２図は、第１図の詳細図である。第３図
は、第１図に示す実施例に使用させる受波手段の
説明図である。第４図は、第２図に示される受波
手段の動作を説明するための図である。第５図
は、この発明の実施例に使用されるマツチドフイ
ルターのブロツク図である。
ある。第２図は、第１図の詳細図である。第３図
は、第１図に示す実施例に使用させる受波手段の
説明図である。第４図は、第２図に示される受波
手段の動作を説明するための図である。第５図
は、この発明の実施例に使用されるマツチドフイ
ルターのブロツク図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水中において水平方向に順次受波ビームを形
成し広範囲方向から到来する到来波をこの受波ビ
ームで受信しこの到来波を表示器に表示する探知
装置において、 円又は円弧上に複数の超音波振動子をほぼ等間
隔に配置し、円周方向に各振動子を等速度にて順
次選択しそれぞれの振動子が捕捉する到来信号を
取り出すことにより、ドツプラー効果によつてそ
の周波数が偏位するように到来信号を受波する受
波手段と、 該受波手段の出力信号をアナログ−デジタル変
換するＡ−Ｄ変換器と、該Ａ−Ｄ変換器の出力信
号を記憶する第１の記憶手段と、ウエイトを記憶
する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段の出
力信号と上記第２の記憶手段から出力されるウエ
イトとを掛算する掛算器と、上記掛算器の出力信
号を加算記憶するアキユムレーターとで構成され
前記受波手段の出力信号をパルス圧縮するマツチ
ドフイルターと、 このマツチドフイルターの出力信号を到来方向
に関連させて表示する表示手段と、 上記受波手段と表示手段とを関連させて動作さ
せるようにこれらの手段を制御する制御手段とで
構成されることを特徴とする探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010784A JPS58127186A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010784A JPS58127186A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58127186A JPS58127186A (ja) | 1983-07-28 |
| JPH044558B2 true JPH044558B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=11759956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57010784A Granted JPS58127186A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58127186A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920704152A (ko) * | 1990-08-09 | 1992-12-19 | 후루노 기요마사루 | 수중 탐지 장치 |
| JP3088174B2 (ja) * | 1992-02-06 | 2000-09-18 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633574A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-04 | Toshiba Corp | Detecting device of signal |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP57010784A patent/JPS58127186A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633574A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-04 | Toshiba Corp | Detecting device of signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58127186A (ja) | 1983-07-28 |
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