JPH05307078A - Measuring device using pseudo-random signal generator - Google Patents
Measuring device using pseudo-random signal generatorInfo
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- JPH05307078A JPH05307078A JP4111537A JP11153792A JPH05307078A JP H05307078 A JPH05307078 A JP H05307078A JP 4111537 A JP4111537 A JP 4111537A JP 11153792 A JP11153792 A JP 11153792A JP H05307078 A JPH05307078 A JP H05307078A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、擬似ランダム信号又は
擬似ランダム信号により変調されたマイクロ波信号、光
信号、超音波等を送信信号として利用する地下探査レー
ダ、マイクロ波炉内レベル計等に用いられる距離測定装
置、光TDR方式の光ファイバ温度分布計等の測定装置
に関し、特にその擬似ランダム信号の信号波形に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underground exploration radar, a level meter in a microwave reactor, etc. that uses a pseudo random signal or a microwave signal modulated by a pseudo random signal, an optical signal, an ultrasonic wave or the like as a transmission signal. The present invention relates to a distance measuring device used, a measuring device such as an optical fiber temperature distribution meter of an optical TDR system, and particularly to a signal waveform of a pseudo random signal thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】擬似ランダム信号を利用したレーダ方式
の距離計測装置としては例えば特開平2−98685号
公報に開示されている「距離計測方法及びその装置」が
ある。この公報においては、パターンは同一で周波数が
わずかに異なる2つのM系列信号を使用したマイクロ波
M系列レーダが提案されている。このマイクロ波M系列
レーダでは、図9に示すように、シフトレジスタ100
と排他的論理和101を含むフィードバックループによ
り構成されるM系列信号発生器により、図10に示され
るM系列信号を発生させている。そして、マイクロ波信
号を一方のM系列信号により位相変調し、送信信号とし
てアンテナから対象物に対して送信する。送信信号が対
象物に放射されその反射信号が返って来ると、その反射
信号に対して、変調に使用したM系列信号とパターンは
同一で周波数がわずかに異なるM系列信号の乗算と、搬
送波のコヒーレント検波とを行うことにより、信号を高
感度に検知し、アンテナから対象物までの信号の伝播に
かかる送受信間の信号の時間遅れを計測することによ
り、アンテナから対象物までの距離を算出し、対象物の
位置を測定している。2. Description of the Related Art As a radar-based distance measuring device using a pseudo-random signal, there is, for example, "distance measuring method and device" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-98685. This publication proposes a microwave M-series radar using two M-series signals having the same pattern but slightly different frequencies. In this microwave M-series radar, as shown in FIG.
The M-sequence signal generator shown in FIG. 10 is generated by the M-sequence signal generator configured by the feedback loop including the exclusive OR 101. Then, the microwave signal is phase-modulated by one of the M-sequence signals and is transmitted as a transmission signal from the antenna to the object. When the transmitted signal is radiated to the object and the reflected signal is returned, the reflected signal is multiplied by an M-sequence signal that has the same pattern as the M-sequence signal used for modulation but a slightly different frequency, and the carrier wave The signal is detected with high sensitivity by performing coherent detection, and the distance from the antenna to the object is calculated by measuring the time delay between the transmission and reception of the signal that is required for the signal to propagate from the antenna to the object. , Measuring the position of the object.
【0003】また、上記の公報と同様に2つのM系列信
号を利用した光レーダ方式の距離測定装置が特開平3−
282289号公報に提案されている。Further, as in the above publication, an optical radar type distance measuring apparatus utilizing two M-sequence signals is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-300.
It is proposed in Japanese Patent No. 282289.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の距離測定装置等
においては、擬似ランダム信号として図10に示すよう
な擬似ランダム符号に対応した2値の連続したパルス列
からなる擬似ランダム信号を利用し、信号処理において
2つの擬似ランダム信号を乗算し、ローパスフィルタに
より帯域制限することにより、擬似ランダム信号の相関
関数に対応したパルス状の検知信号と時間基準信号を得
ている。In a conventional distance measuring device or the like, a pseudo-random signal composed of binary continuous pulse trains corresponding to a pseudo-random code as shown in FIG. In the processing, two pseudo random signals are multiplied and the band is limited by a low-pass filter to obtain a pulsed detection signal and a time reference signal corresponding to the correlation function of the pseudo random signal.
【0005】図11はその時のタイミングチャートを示
したものである。2つの擬似ランダム信号はパターンが
同一で、周波数がわずかに異なる2つのM系列信号M
a,Mbを用いており、その内第1のM系列信号Maを
送信信号として利用し、受信信号と第2のM系列信号M
bとを乗算し、乗算結果をローパスフィルタにより帯域
制限(積分)することにより、検知信号パルスを得てい
る。ここで、M系列信号発生器を駆動するクロック信号
の周波数をfとし、M系列信号の1パルス幅τ1はτ1
=1/fとする。FIG. 11 shows a timing chart at that time. The two pseudo-random signals have the same pattern and two M-sequence signals M with slightly different frequencies.
a and Mb are used, of which the first M-sequence signal Ma is used as the transmission signal, and the reception signal and the second M-sequence signal M are used.
The detection signal pulse is obtained by multiplying with b and band-limiting (integrating) the multiplication result with a low-pass filter. Here, the frequency of the clock signal that drives the M-sequence signal generator is f, and one pulse width τ1 of the M-sequence signal is τ1.
= 1 / f.
【0006】このとき、M系列信号Ma,Mbは、図1
1に示すように、+,−の連続したパルス列になる。M
a,Mbの信号パターンが一致している場合には、図1
1の(a)に示すようにその乗算結果(Ma×Mb)
は、連続した+の信号となる。時間の経過と共にクロッ
ク周波数の差から2つの信号パターンが徐々にずれてい
き、乗算結果(Ma×Mb)は+,−の信号列となり、
図11の(b)に示すように2つのパターンのずれが1
パルス以下の場合には、乗算結果(Ma×Mb)は、2
つの信号が一致している部分は+となるので、全体とし
てみた場合には+が多くなっている。しかし、2つの信
号パターンのずれが1パルス以上になると、図11の
(c)に示すように、乗算結果(Ma×Mb)は全くの
ランダムな+,−の信号となってしまう。At this time, the M-sequence signals Ma and Mb are as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the pulse train is a continuous pulse train of + and −. M
If the signal patterns of a and Mb are the same,
The multiplication result (Ma × Mb) as shown in (a) of 1
Is a continuous + signal. With the passage of time, the two signal patterns gradually shift from the difference in clock frequency, and the multiplication result (Ma × Mb) becomes a +/− signal sequence,
As shown in FIG. 11B, the deviation between the two patterns is 1
When the number of pulses is less than or equal to the pulse, the multiplication result (Ma × Mb) is 2
The part where the two signals match is +, so there are many + when viewed as a whole. However, when the deviation between the two signal patterns is 1 pulse or more, the multiplication result (Ma × Mb) becomes a completely random +,-signal, as shown in (c) of FIG. 11.
【0007】以上の乗算結果(Ma×Mb)をローパス
フィルタにより積分すると、2つの信号パターンが一致
している場合には大きな+の信号となり、2つの信号パ
ターンのずれが1パルス以下の場合には+信号となり
(信号全体では+の部分が多いため)、2つの信号パタ
ーンのずれが1パルス以上の場合には0信号となる。そ
の結果、ローパスフィルタの出力としてパルス状の検知
信号が得られる。When the above multiplication result (Ma × Mb) is integrated by the low-pass filter, a large + signal is obtained when the two signal patterns match, and when the deviation between the two signal patterns is one pulse or less. Becomes a + signal (because there are many + parts in the entire signal), it becomes a 0 signal when the deviation between the two signal patterns is 1 pulse or more. As a result, a pulsed detection signal is obtained as the output of the low pass filter.
【0008】検知信号のパルス幅は擬似ランダム信号を
構成するパルスのパルス幅及び2つのクロック信号の周
波数差により決定され、クロック周波数を選定すること
により任意の幅の信号パルスが得られる。しかし、検知
信号のパルス幅が距離測定においてどれだけの距離に相
当するかは擬似ランダム信号のパルス幅、即ちクロック
周波数によって決まり、距離測定における分解能が決定
される。そのため、従来は距離分解能を向上させるため
には擬似ランダム信号発生器のクロック周波数を高くす
る必要があったが、擬似ランダム信号発生器の動作限界
により分解能が制限されていたという問題点があった。The pulse width of the detection signal is determined by the pulse width of the pulse forming the pseudo-random signal and the frequency difference between the two clock signals. By selecting the clock frequency, a signal pulse of any width can be obtained. However, how much the pulse width of the detection signal corresponds to the distance measurement is determined by the pulse width of the pseudo-random signal, that is, the clock frequency, and the resolution in the distance measurement is determined. Therefore, conventionally, in order to improve the distance resolution, it was necessary to increase the clock frequency of the pseudo random signal generator, but there was a problem that the resolution was limited by the operation limit of the pseudo random signal generator. ..
【0009】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであり、擬似ランダム信号のクロック周波
数が制限されている場合でも高分解能な計測を可能とす
る測定装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a measuring apparatus capable of high-resolution measurement even when the clock frequency of a pseudo-random signal is limited. To aim.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の一つの
態様による測定装置は、擬似ランダム信号又は擬似ラン
ダム信号で変調された信号を送信信号として利用する測
定装置において、2値の擬似ランダム信号に同期してそ
の2値の間に第3の値を取る3値の擬似ランダム信号を
発生する信号波形形成手段を有する擬似ランダム信号発
生器を用いる。この擬似ランダム信号発生器は、外部か
ら入力されるクロック信号により駆動されて発生される
2値の擬似ランダム符号信号に同期して、各符号信号に
対応した一定幅の+V又は−Vのパルスと±V間の第3
の値を取る信号区間とから構成される信号を順次発生さ
せる。この結果、擬似ランダム信号発生器の出力信号と
して、第3値の信号区間により区切られた+V又は−V
のパルス列からなる、3値の擬似ランダム信号が得られ
る。ここで、擬似ランダム信号発生器へ入力されるクロ
ック信号の周波数をf、パルス信号の幅をτ1、第3値
の信号区間をτ0とすると、τ1+τ0=1/fの関係
にある。A measuring device according to one aspect of the present invention is a measuring device using a pseudo random signal or a signal modulated by a pseudo random signal as a transmission signal, and a binary pseudo random signal. A pseudo random signal generator having a signal waveform forming means for generating a ternary pseudo random signal that takes a third value between the two values in synchronism with the above is used. This pseudo random signal generator synchronizes with a binary pseudo random code signal generated by being driven by a clock signal input from the outside, and generates a + V or -V pulse of a constant width corresponding to each code signal. Third between ± V
And a signal section having the value of As a result, the output signal of the pseudo random signal generator is + V or −V divided by the signal section of the third value.
A three-valued pseudo-random signal composed of the pulse train of is obtained. Here, if the frequency of the clock signal input to the pseudo random signal generator is f, the width of the pulse signal is τ1, and the signal section of the third value is τ0, the relationship of τ1 + τ0 = 1 / f is established.
【0011】図12はこの擬似ランダム信号としてM系
列信号を用いたときの3値M系列信号による信号処理を
示すタイミングチャートである。ここでは距離測定の場
合について説明する。2つの周波数の異なるクロック信
号により、第1及び第2の擬似ランダム信号発生器を駆
動し、信号パターンは同一で同期がわずかに異なる第1
及び第2の3値のM系列信号Ma,Mbを発生させる。
第1の3値のM系列信号Maを送信信号として利用して
外部へ送出し、対象物にから反射され受信手段により得
られた受信信号即ち第1の3値のM系列信号と第2の3
値のM系列信号とを乗算する。この乗算結果は2つの信
号の周期が異なるため徐々に変化していき、2つの信号
パターンが一致したときには、図12の(a)に示すよ
うに、乗算結果(Ma×Mb)は連続した+のパルス信
号列が得られる。2つの信号波形パターンのずれが3値
のM系列信号を構成するパルスの1パルス分ずれると、
図12の(b)に示すように、乗算結果(Ma×Mb)
は0信号となる。2つの信号波形パターンが更にずれて
3値のM系列信号を構成するパルスの1パルス分以上ず
れると、乗算結果(Ma×Mb)は+,−のランダムな
パルス列となる。FIG. 12 is a timing chart showing signal processing by the ternary M-sequence signal when the M-sequence signal is used as the pseudo random signal. Here, the case of distance measurement will be described. The first and second pseudo random signal generators are driven by two clock signals having different frequencies, and the first and second pseudo random signal generators have the same signal pattern but slightly different synchronization.
And second ternary M-sequence signals Ma and Mb.
The first ternary M-sequence signal Ma is used as a transmission signal to be transmitted to the outside, reflected by the object and received by the receiving means, that is, the first ternary M-sequence signal and the second Three
The value is multiplied by the M-sequence signal. This multiplication result changes gradually because the periods of the two signals are different, and when the two signal patterns match, the multiplication result (Ma × Mb) continues + as shown in FIG. The pulse signal train of is obtained. When the shift between the two signal waveform patterns is shifted by one pulse of the pulse forming the ternary M-sequence signal,
As shown in FIG. 12B, the multiplication result (Ma × Mb)
Is a 0 signal. When the two signal waveform patterns are further shifted and shifted by one pulse or more of the pulses forming the ternary M-sequence signal, the multiplication result (Ma × Mb) becomes a +/− random pulse train.
【0012】この乗算結果の変化は周期的に起こり、乗
算結果をローパスフィルタにより帯域制限(積分)する
と、検知信号として周期的なパルス信号が得られる。一
方、前記第1及び第2のM系列を直接乗算し、その乗算
結果を帯域制限することにより、時間基準信号として同
様なパルス信号が得られ、検知信号パルスと時間基準信
号パルス間の時間差から送受信間の信号伝播による信号
遅れを求めて距離を算出する。This change in the multiplication result occurs periodically, and when the multiplication result is band-limited (integrated) by a low-pass filter, a periodic pulse signal is obtained as a detection signal. On the other hand, by directly multiplying the first and second M sequences and band-limiting the multiplication result, a similar pulse signal is obtained as a time reference signal, and the time difference between the detection signal pulse and the time reference signal pulse is obtained. The distance is calculated by obtaining the signal delay due to the signal propagation between transmission and reception.
【0013】この時、検知信号、時間基準信号のパルス
周期T、パルス幅t0は、M系列信号(擬似ランダム信
号)の符号周期tc、M系列信号(擬似ランダム信号)
発生器を駆動するクロック周波数f、2つのクロック信
号の周波数差Δf、及びM系列信号(擬似ランダム信
号)を構成するパルスのパルス幅τ1により決定され、
それぞれT=tc×(τ1+τ0)×f/Δf=1/Δ
f、t0=2×τ1×f/Δfで表される。また、送受
信間の信号伝播による信号遅れτと時間基準信号と検知
信号間の時間差τ′との間にはτ=τ′×Δf/fの関
係がある。ここで信号の伝播速度をvとする信号の伝播
距離Lは、L=τ×v=τ′×Δf/f×vで表され
る。At this time, the pulse period T and the pulse width t0 of the detection signal and the time reference signal are the code period tc of the M series signal (pseudo random signal) and the M series signal (pseudo random signal).
Determined by the clock frequency f for driving the generator, the frequency difference Δf between the two clock signals, and the pulse width τ1 of the pulses that make up the M-sequence signal (pseudo-random signal),
T = tc × (τ1 + τ0) × f / Δf = 1 / Δ
f, t0 = 2 × τ1 × f / Δf. Further, there is a relationship of τ = τ ′ × Δf / f between the signal delay τ due to signal propagation between transmission and reception and the time difference τ ′ between the time reference signal and the detection signal. Here, the signal propagation distance L where the signal propagation velocity is v is represented by L = τ × v = τ ′ × Δf / f × v.
【0014】上述の3値擬似ランダム信号の処理は他の
距離測定装置や温度分布測定装置においても同様に適用
される。The above-described processing of the three-valued pseudo-random signal is similarly applied to other distance measuring devices and temperature distribution measuring devices.
【0015】[0015]
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る3値の擬似ラ
ンダム信号発生器の構成を示すブロック図である。3値
の擬似ランダム信号発生器1は擬似ランダム信号発生部
3及び信号波形形成部4から構成されている。本実施例
では、擬似ランダム信号としてM系列信号を利用し、擬
似ランダム信号発生部3はECL素子によるシフトレジ
スタ及び排他的論理和を含むフィードバックループによ
り構成され、外部から入力されるクロック信号により駆
動される。1 is a block diagram showing the configuration of a ternary pseudo-random signal generator according to an embodiment of the present invention. The ternary pseudo random signal generator 1 includes a pseudo random signal generator 3 and a signal waveform generator 4. In this embodiment, an M-sequence signal is used as a pseudo-random signal, and the pseudo-random signal generator 3 is composed of a shift register including an ECL element and a feedback loop including an exclusive OR, and is driven by a clock signal input from the outside. To be done.
【0016】図2は擬似ランダム信号発生部3の出力で
ある2値のM系列信号3a及び信号波形形成部4の出力
である3値のM系列信号4aの波形図をそれぞれ示した
タイミングチャートである。擬似ランダム信号発生部3
は図示のように2値のM系列信号3aを発生し、それは
信号波形形成部4へ入力される。信号波形形成部4は同
じくECL素子により構成され、入力された2値のM系
列信号3aと外部からのクロック信号の論理演算により
図示のような3値のM系列信号4aを発生する。FIG. 2 is a timing chart showing waveform diagrams of the binary M-sequence signal 3a output from the pseudo-random signal generator 3 and the ternary M-sequence signal 4a output from the signal waveform formation unit 4, respectively. is there. Pseudo-random signal generator 3
Generates a binary M-sequence signal 3a as shown, which is input to the signal waveform forming section 4. The signal waveform forming section 4 is also composed of an ECL element, and generates a ternary M-sequence signal 4a as shown by a logical operation of the inputted binary M-sequence signal 3a and a clock signal from the outside.
【0017】図3は3値の擬似ランダム信号発生器の具
体的な一構成例を示すブロック図である。本実施例では
擬似ランダム信号発生部3としてはM系列信号発生器を
使用し、M系列信号発生器3はシフトレジスタ103
a,…103nから構成される。信号波形形成部4は、
アンド回路105a,105b及びパルストランスTr
から構成されており、クロック信号の周期の1/2幅の
±Vのパルスと1/2幅の0信号区間から構成される3
値のM系列信号を発生させている。FIG. 3 is a block diagram showing a concrete example of the structure of a ternary pseudo random signal generator. In this embodiment, an M-sequence signal generator is used as the pseudo-random signal generator 3, and the M-sequence signal generator 3 uses the shift register 103.
, 103n. The signal waveform forming unit 4 is
AND circuits 105a and 105b and pulse transformer Tr
And a pulse signal of ± V having a width of ½ of the cycle of the clock signal and a 0 signal section having a width of ½.
Value of the M-sequence signal is generated.
【0018】図4は3値の擬似ランダム信号発生器の具
体的な他の構成例を示すブロック図である。本実施例の
信号波形形成部4においては、上述の構成に加えて、整
形回路106a〜106d及びディレイライン107が
設けれられている。図3の実施例においては3値のM系
列信号のパルス幅を駆動クロック信号周期の1/2とし
たが、本実施例においては、上述の構成からなる信号波
形形成部4により更に狭いパルスを形成し、より高い分
解能を得るようにしている。FIG. 4 is a block diagram showing another concrete example of the structure of the ternary pseudo random signal generator. In the signal waveform forming unit 4 of the present embodiment, shaping circuits 106a to 106d and a delay line 107 are provided in addition to the above configuration. In the embodiment of FIG. 3, the pulse width of the ternary M-sequence signal is set to ½ of the drive clock signal period, but in the present embodiment, a narrower pulse is generated by the signal waveform forming unit 4 having the above configuration. Formed to obtain higher resolution.
【0019】なお、上述の本実施例ではいずれもM系列
信号発生器の例について述べたが、擬似ランダム信号発
生部としてはバーカ符号、ゴールド符号等他の擬似ラン
ダム信号発生器を用いれば、M系列信号以外の2値の擬
似ランダム信号に対応して3値の擬似ランダム信号を発
生させることもできる。In each of the above-described embodiments, an example of the M-sequence signal generator is described. However, if another pseudo-random signal generator such as Barker code or Gold code is used as the pseudo-random signal generator, M-sequence signal generator is used. It is also possible to generate a ternary pseudo-random signal corresponding to a binary pseudo-random signal other than the series signal.
【0020】図5は本発明の一実施例に係る距離測定装
置の構成を示すブロック図である。図において、1,2
は3値のM系列信号発生器、5,6はクロック信号発生
器、7,8はダブルバランスドミキサによる乗算器であ
り、9,10はローパスフィルタである。11は送信信
号を送出するための送出アンテナ、12は受信信号を検
出するための受信アンテナ、13は計測対象物であり、
31は信号処理装置である。本実施例においては、M系
列信号発生器1,2のM系列信号発生部のシフトレジス
タは7段とし、符号周期127のM系列符号に対応した
M系列信号を発生させる。クロック信号発生器5,6の
クロック周波数はそれぞ220.000MHz及び22
0.005MHzとし、パルス幅約2.3nsecの3
値のM系列信号を発生させる。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention. 1, 2
Is a ternary M-sequence signal generator, 5 and 6 are clock signal generators, 7 and 8 are multipliers using a double balanced mixer, and 9 and 10 are low-pass filters. 11 is a transmission antenna for transmitting a transmission signal, 12 is a reception antenna for detecting a reception signal, and 13 is a measurement object,
Reference numeral 31 is a signal processing device. In the present embodiment, the shift registers of the M-sequence signal generators of the M-sequence signal generators 1 and 2 have seven stages and generate M-sequence signals corresponding to the M-sequence code having the code period 127. The clock frequencies of the clock signal generators 5 and 6 are 220.000 MHz and 22 respectively.
3 with a pulse width of about 2.3 nsec at 0.005 MHz
Generate an M-sequence signal of values.
【0021】M系列信号発生器1の出力信号は送信信号
として送信アンテナ11から送出され、計測対象物13
からの反射信号を受信アンテナ12によって検出し、得
られた受信信号とM系列信号発生器2の出力信号とを乗
算器8により乗算し、ローパスフィルタ10により帯域
制限することにより検知信号を得る。同様にして乗算器
7及びローパスフィルタ9により時間基準信号を得る。
これらの時間基準信号と検知信号をコンピュータ等によ
り構成される信号処理装置31に入力し、各信号パルス
間の時間間隔を測定し、計測対象物13との間の距離を
算出する。The output signal of the M-sequence signal generator 1 is transmitted as a transmission signal from the transmission antenna 11, and the measurement object 13
The reflected signal from is detected by the receiving antenna 12, the obtained received signal and the output signal of the M-sequence signal generator 2 are multiplied by the multiplier 8, and the low pass filter 10 band-limits to obtain a detection signal. Similarly, the time reference signal is obtained by the multiplier 7 and the low pass filter 9.
The time reference signal and the detection signal are input to the signal processing device 31 configured by a computer or the like, the time interval between each signal pulse is measured, and the distance to the measurement target 13 is calculated.
【0022】本実施例では検知信号パルス及び時間基準
信号パルスのパルス幅は約0.2msecとなり、これ
は距離に換算した場合には0.68mとなる。実際の距
離計測においては、複数の計測対象物が存在する場合で
も各対象物からの反射信号に対応したパルス同士が信号
パルスの半値幅以上離れていれば他のパルス信号の影響
を受けずに距離算出が可能であり、本実施例の距離測定
装置では0.34m以上離れた複数の計測対象物までの
距離計測ができる。In the present embodiment, the pulse width of the detection signal pulse and the time reference signal pulse is about 0.2 msec, which is 0.68 m when converted into distance. In actual distance measurement, even if there are multiple measurement objects, if the pulses corresponding to the reflected signals from each object are separated by more than the half width of the signal pulse, they will not be affected by other pulse signals. The distance can be calculated, and the distance measuring device according to the present embodiment can measure the distance to a plurality of measurement objects separated by 0.34 m or more.
【0023】また、本実施例では周波数数百MHzのM
系列信号を直接送信信号として利用しており、電磁波の
減衰が激しい地下の探査に利用される地下探査レーダに
使用できる。更に、本実施例では送信信号を対象物に対
して送出して反射信号を検出する方式のレーダについて
述べたが、送受信アンテナを別々のボアホール内に設置
し、ボアホール間で信号を伝播させ検知信号波形からボ
アホール間の地層状態などを観測するボアホールレーダ
としても利用できる。Further, in this embodiment, an M having a frequency of several hundred MHz is used.
The serial signal is directly used as a transmission signal, and can be used for an underground exploration radar used for underground exploration where electromagnetic waves are severely attenuated. Furthermore, in the present embodiment, the radar of the method of transmitting the transmission signal to the target object and detecting the reflected signal is described, but the transmitting and receiving antennas are installed in separate boreholes, and the signals are propagated between the boreholes to detect signals. It can also be used as a borehole radar for observing the stratum condition between boreholes from waveforms.
【0024】図6は本発明の他の実施例に係る距離測定
装置の構成を示すブロック図である。図において、1
4,15,16は乗算器、17はローパスフィルタ、1
8,19は分配器、20はハイブリッド結合器、21,
22は2乗器、23は加算器、24はマイクロ波信号発
振器であり、25は増幅器である。M系列信号発生器
1,2、クロック信号発生器5,6、乗算器7及びロー
パスフィルタ9は図5の実施例と同様の動作を行ないロ
ーパスフィルタ9の出力として時間基準信号が得られ
る。FIG. 6 is a block diagram showing the structure of a distance measuring device according to another embodiment of the present invention. In the figure, 1
4, 15, 16 are multipliers, 17 is a low-pass filter, 1
8 and 19 are distributors, 20 is a hybrid coupler, 21 and
22 is a squarer, 23 is an adder, 24 is a microwave signal oscillator, and 25 is an amplifier. The M-sequence signal generators 1 and 2, the clock signal generators 5 and 6, the multiplier 7 and the low-pass filter 9 perform the same operation as in the embodiment of FIG. 5, and the time reference signal is obtained as the output of the low-pass filter 9.
【0025】マイクロ波信号発振器24の出力は分配器
18へ入力され、分配された信号は、乗算器8及びハイ
ブリッド結合器20へそれぞれ入力される。ハイブリッ
ト結合器20は入力されたマイクロ波信号と同相成分の
信号Rと直交成分の信号Iを出力し、乗算器15,16
へそれぞれ入力する。乗算器8へはM系列信号発生器I
の出力信号も入力され、M系列信号により変調されたマ
イクロ波信号を出力する。変調されたマイクロ波信号は
送信信号として送信アンテナ11から送信される。計測
対象物13から反射された信号は受信アンテナ12によ
り受信され、受信信号は増幅器25で増幅された後に乗
算器14へ入力され、M系列信号発生器2の出力信号と
乗算される。乗算器14の出力は分配器19により分配
され、乗算器15,16へそれぞれ入力され、それぞれ
ハイブリッド結合器20の出力であるR信号、I信号と
乗算される。乗算器15,16の出力信号はローパスフ
ィルタ10,17により帯域制限される。ローパスフィ
ルタ10,17の出力は2乗器21,22により二乗さ
れた後加算器23により加算され、加算器23の出力と
して検知信号が得られる。時間基準信号と検知信号とを
コンピュータ等により構成される信号処理装置31に入
力し、各信号パルス間の時間間隔を測定、対象物間の距
離を算出する。The output of the microwave signal oscillator 24 is input to the distributor 18, and the distributed signals are input to the multiplier 8 and the hybrid coupler 20, respectively. The hybrid coupler 20 outputs a signal R having an in-phase component and a signal I having a quadrature component of the input microwave signal, and the multipliers 15 and 16
To each. To the multiplier 8, the M-sequence signal generator I
Is also input, and the microwave signal modulated by the M-sequence signal is output. The modulated microwave signal is transmitted from the transmission antenna 11 as a transmission signal. The signal reflected from the measuring object 13 is received by the receiving antenna 12, the received signal is amplified by the amplifier 25, then input to the multiplier 14, and is multiplied by the output signal of the M-sequence signal generator 2. The output of the multiplier 14 is distributed by the distributor 19, is input to the multipliers 15 and 16, respectively, and is multiplied by the R signal and the I signal which are the outputs of the hybrid combiner 20, respectively. The output signals of the multipliers 15 and 16 are band-limited by the low pass filters 10 and 17. The outputs of the low-pass filters 10 and 17 are squared by the squarers 21 and 22 and then added by the adder 23, and a detection signal is obtained as the output of the adder 23. The time reference signal and the detection signal are input to the signal processing device 31 configured by a computer or the like, the time interval between each signal pulse is measured, and the distance between the objects is calculated.
【0026】本実施例においてはM系列信号発生器1,
2のシフトレジスタは10段とし、符号周期1023の
M系列符号に対応したM系列信号を発生させる。クロッ
ク信号発生器5,6のクロック周波数はそれぞれ22
0.000MHz及び220.010MHzとし、パル
ス幅約2.3nsecの3値のM系列信号を発生させ
る。また、検知信号パルス及び時間基準信号パルスのパ
ルス幅は約0.1msecとなるが、これは距離に換算
した場合、0.68mとなる。なお、本実施例では搬送
波信号として周波数10GHzのマイクロ波信号を使用
し、送信信号の指向性を高め、炉内レベル計測など、周
囲に対象物以外の不要な反射物がある場合でも距離測定
を行うことができる。更に、本実施例においては、搬送
波としてマイクロ波信号を用いた場合について述べた
が、ミリ波帯など他の周波数帯域の電磁波信号を搬送波
として利用することもできる。In this embodiment, the M-sequence signal generator 1,
The second shift register has 10 stages and generates an M-sequence signal corresponding to an M-sequence code having a code period 1023. The clock frequencies of the clock signal generators 5 and 6 are 22 respectively.
A ternary M-sequence signal with a pulse width of about 2.3 nsec is generated at 0.000 MHz and 220.010 MHz. Further, the pulse width of the detection signal pulse and the time reference signal pulse is about 0.1 msec, which is 0.68 m when converted to the distance. In the present embodiment, a microwave signal having a frequency of 10 GHz is used as the carrier signal to enhance the directivity of the transmission signal and measure the distance even when there is an unnecessary reflection object other than the target object such as in-reactor level measurement. It can be carried out. Further, although the case where the microwave signal is used as the carrier wave has been described in the present embodiment, an electromagnetic wave signal in another frequency band such as a millimeter wave band can also be used as the carrier wave.
【0027】図7は本発明の他の実施例の距離測定装置
の構成を示すブロック図であり、この実施例においては
光信号を利用している。図において、27は半導体レー
ザ、28は送信光学系、29は受信光学系であり、30
はフォトダイオードである。M系列信号発生器1,2、
クロック信号発生器5,6、乗算器7、ローパスフィル
タ9は図5の実施例と同様の動作を行ないローパスフィ
ルタ9の出力として時間基準信号が得られる。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, in which an optical signal is used. In the figure, 27 is a semiconductor laser, 28 is a transmitting optical system, 29 is a receiving optical system, and 30
Is a photodiode. M-sequence signal generators 1, 2,
The clock signal generators 5, 6, the multiplier 7, and the low-pass filter 9 perform the same operation as that of the embodiment of FIG. 5, and the time reference signal is obtained as the output of the low-pass filter 9.
【0028】本実施例ではM系列信号発生器の出力信号
を半導体レーザ27に入力すると、M系列信号により強
度変調されたレーザ光が発生する。レーザ光はレンズ等
により構成される送信光学系28により計測対象物13
に投射される。対象物13から反射されたレーザ光は受
信光学系29のレンズ、フィルタ等を介してフォトダイ
オード30へ入力され、反射光の光の強度が電気信号に
変換され受信信号として出力される。受信信号は乗算器
8によりM系列信号発生器2の出力信号と乗算され、乗
算器の出力ローパスフィルタ10により帯域制限され、
パルス状の検知信号が得られる。時間基準信号と検知信
号をコンピュータ等により構成される信号処理装置31
に入力し、各信号パルス間の時間間隔を測定、対象物ま
での距離を算出する。本実施例では、信号パルスの狭
化、レーザ光の利用による高分解能な距離計測を行なう
ことができる。In this embodiment, when the output signal of the M-sequence signal generator is input to the semiconductor laser 27, laser light intensity-modulated by the M-sequence signal is generated. The laser light is measured by the transmission optical system 28 composed of a lens or the like.
Projected on. The laser light reflected from the object 13 is input to the photodiode 30 via the lens, the filter, etc. of the receiving optical system 29, the intensity of the reflected light is converted into an electric signal, and the electric signal is output. The received signal is multiplied by the output signal of the M-sequence signal generator 2 by the multiplier 8 and band-limited by the output low-pass filter 10 of the multiplier,
A pulsed detection signal is obtained. A signal processing device 31 configured by a computer or the like for the time reference signal and the detection signal
, The time interval between each signal pulse is measured, and the distance to the object is calculated. In this embodiment, it is possible to perform the high-resolution distance measurement by narrowing the signal pulse and using the laser light.
【0029】図8は本発明の他の実施例に係る光TDR
を利用した光ファイバ温度分布測定装置の構成を示すブ
ロック図である。図において、32は光方向性結合器、
33は光ファイバ、34,35は光学フィルタ、36は
フォトダイオードであり、37は光分岐路である。M系
列信号発生器1,2、クロック信号発生器5,6、乗算
器7、ローパスフィルタ9は図5に示した実施例と同様
の動作を行ないローパスフィルタ9の出力として時間基
準信号が得られる。FIG. 8 shows an optical TDR according to another embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of the optical fiber temperature distribution measuring apparatus using the. In the figure, 32 is an optical directional coupler,
33 is an optical fiber, 34 and 35 are optical filters, 36 is a photodiode, and 37 is an optical branch path. The M-sequence signal generators 1 and 2, the clock signal generators 5 and 6, the multiplier 7, and the low-pass filter 9 perform the same operations as in the embodiment shown in FIG. 5, and the time reference signal is obtained as the output of the low-pass filter 9. ..
【0030】本実施例ではM系列信号発生器の出力信号
を半導体レーザ27に入力することにより、強度変調さ
れたレーザ光が発生する。強度変調されたレーザ光は光
方向性結合器32を介して光ファイバ33へ入力され
る。光ファイバへ入力された光信号は光ファイバ内の各
点で反射散乱される。光方向性結合器32では、光ファ
イバ内で反射散乱され入力端へ戻って来た光信号を取り
出して光分岐路37により分配され光学フィルタ34,
35へそれぞれ入力する。光学フィルタ34,35の出
力はそれぞれフォトダイオード30,36により光信号
の強弱に応じた電気信号へ変換される。フォトダイオー
ド30,36の出力信号を乗算器8,14へ入力し、M
系列信号発生器2の出力信号と乗算し、ローパスフィル
タ10,17により帯域制限することにより検知信号が
得られる。In this embodiment, by inputting the output signal of the M-sequence signal generator to the semiconductor laser 27, intensity-modulated laser light is generated. The intensity-modulated laser light is input to the optical fiber 33 via the optical directional coupler 32. The optical signal input to the optical fiber is reflected and scattered at each point in the optical fiber. In the optical directional coupler 32, the optical signal reflected and scattered in the optical fiber and returned to the input end is taken out and distributed by the optical branch path 37 to the optical filters 34,
35, respectively. The outputs of the optical filters 34 and 35 are converted into electric signals according to the strength of the optical signal by the photodiodes 30 and 36, respectively. The output signals of the photodiodes 30 and 36 are input to the multipliers 8 and 14, and M
A detection signal is obtained by multiplying the output signal of the sequence signal generator 2 and band-limiting with the low-pass filters 10 and 17.
【0031】本実施例においては、光学フィルタ34,
35として光ファイバ内の反射散乱光のうちラマン散乱
によるストークス光及びアンチストークス光のみを透過
する光学特性をもつものを使用し、検知信号として光フ
ァイバ各点からの反射散乱光のうちラマン散乱によるス
トークス光強度及びアンチストークス光強度が得られ
る。このラマン散乱は、光ファイバの温度への依存性が
高く、ストークス光及びアンチストークス光強度から光
ファイバ内のラマン散乱光を生じた個所の温度を算出す
ることができる。In this embodiment, the optical filter 34,
As the reference numeral 35, one having the optical characteristic of transmitting only Stokes light and anti-Stokes light due to Raman scattering among the reflected and scattered light in the optical fiber is used, and the Raman scattering among the reflected and scattered light from each point of the optical fiber is used as a detection signal. Stokes light intensity and anti-Stokes light intensity are obtained. This Raman scattering has a high dependency on the temperature of the optical fiber, and the temperature of the location where Raman scattered light is generated in the optical fiber can be calculated from the intensity of Stokes light and anti-Stokes light.
【0032】本実施例では、検知信号と時間基準信号と
の時間差から光信号の伝播遅れを算出し、光ファイバの
特定位置におけるラマン散乱光強度を求め、このラマン
散乱光強度から光ファイバの温度を計測することによ
り、光ファイバに沿った温度分布を計測している。In this embodiment, the propagation delay of the optical signal is calculated from the time difference between the detection signal and the time reference signal, the Raman scattered light intensity at a specific position of the optical fiber is obtained, and the temperature of the optical fiber is calculated from this Raman scattered light intensity. Is measured to measure the temperature distribution along the optical fiber.
【0033】また、本実施例では、M系列信号発生器の
M系列信号発生部をSAWデバイスにより構成し、信号
波形形成部をガリ砒素論理素子により構成したものを用
いている。クロック信号の周波数は500MHzとし、
パルス幅1nsecの3値のM系列信号を発生させてい
る。また、2つのクロック周波数の差は5KHzとし、
時間基準信号、検知信号のパルス幅は0.2msecと
している。この時、光ファイバ中の信号伝播速度を2×
108m/secとするとパルス信号の半値は100m
mに相当し、非常に高い分解能での温度分布の計測がで
きる。Further, in this embodiment, the M-sequence signal generator of the M-sequence signal generator is composed of a SAW device, and the signal waveform forming portion is composed of a gallium arsenide logic element. The frequency of the clock signal is 500MHz,
A ternary M-sequence signal with a pulse width of 1 nsec is generated. Also, the difference between the two clock frequencies is 5 KHz,
The pulse width of the time reference signal and the detection signal is 0.2 msec. At this time, the signal propagation speed in the optical fiber is 2 ×
Assuming 10 8 m / sec, the half value of the pulse signal is 100 m
Corresponding to m, the temperature distribution can be measured with extremely high resolution.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、3値の擬
似ランダム信号を発生する擬似ランダム信号発生器を使
用することにより、擬似ランダム信号発生器の動作クロ
ック周波数を高くすることなく、検知信号パルスのパル
ス幅を狭くすることができ、従って、高精度な距離又は
温度分布の測定ができる。更に、複数の対象物、反射信
号等が存在するような場合においても各信号の干渉を低
減させ、高分解能な計測ができる。As described above, according to the present invention, by using a pseudo random signal generator for generating a three-valued pseudo random signal, it is possible to increase the operating clock frequency of the pseudo random signal generator without increasing the operating clock frequency. The pulse width of the detection signal pulse can be narrowed, so that the distance or temperature distribution can be measured with high accuracy. Further, even when there are a plurality of objects, reflected signals, etc., interference of each signal can be reduced and high-resolution measurement can be performed.
【図1】本発明の一実施例に係る擬似ランダム信号発生
器の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pseudo random signal generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の擬似ランダム信号発生器の動作波形を示
すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing operation waveforms of the pseudo random signal generator of FIG.
【図3】図1の擬似ランダム信号発生器の具体的な一構
成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration example of the pseudo random signal generator of FIG.
【図4】図1の擬似ランダム信号発生器の具体的な他の
構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing another specific configuration example of the pseudo random signal generator of FIG.
【図5】本発明の他の実施例の距離測定装置の構成を示
すブロック図ある。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の他の実施例の距離測定装置の構成を示
すブロック図ある。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の他の実施例の距離測定装置の構成を示
すブロック図ある。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to another embodiment of the present invention.
【図8】本発明の他の実施例の光TDR方式の光ファイ
バ温度分布測定装置の構成を示すブロック図ある。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an optical fiber temperature distribution measuring device of an optical TDR system according to another embodiment of the present invention.
【図9】従来のM系列信号発生器の構成を示すブロック
図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional M-sequence signal generator.
【図10】2値のM系列信号波形を示すタイミングチャ
ートである。FIG. 10 is a timing chart showing a binary M-sequence signal waveform.
【図11】2値のM系列信号の処理の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of processing of a binary M-sequence signal.
【図12】本発明による3値のM系列信号の処理の説明
図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of processing of a ternary M-sequence signal according to the present invention.
1,2 3値のM系列信号発生器 3 擬似ランダム信号発生部 4 信号波形形成部 5,6 クロック信号発生器 7,8 ダブルバランスドミキサによる乗算器 9,10 ローパスフィルタ 11 送信信号を送出するための送信アンテナ 12 受信信号を検出するための受信アンテナ 13 計測対象物 14,15,16 乗算器 17 ローパスフィルタ 18,19 分配器 20 ハイブリッド結合器 21,22 2乗器 23 加算器 24 マイクロ波信号発振器 25 増幅器 27 半導体レーザ 28 送信光学系 29 受信光学系 30 フォトダイオード 31 信号処理装置 32 光方向性結合器 33 光ファイバ 34,35 光学フィルタ 36 フォトダイオード 37 光分岐路 1, 2- and 3-valued M-sequence signal generator 3 Pseudo-random signal generator 4 Signal waveform generator 5 and 6 Clock signal generator 7 and 8 Double balanced mixer multiplier 9 and 10 Low-pass filter 11 Transmit transmission signal For transmitting 12 reception antenna for detecting received signal 13 measurement object 14, 15, 16 multiplier 17 low-pass filter 18, 19 distributor 20 hybrid coupler 21, 22 squarer 23 adder 24 microwave signal Oscillator 25 Amplifier 27 Semiconductor laser 28 Transmitting optical system 29 Receiving optical system 30 Photodiode 31 Signal processing device 32 Optical directional coupler 33 Optical fiber 34, 35 Optical filter 36 Photodiode 37 Optical branch path
Claims (5)
で変調された信号を送信信号として利用する測定装置に
おいて、 2値の擬似ランダム信号に同期して前記2値の間の第3
の値を取る3値の擬似ランダム信号を発生する信号波形
形成手段を有する擬似ランダム信号発生器を用いた測定
装置。1. A measuring device using a pseudo-random signal or a signal modulated by a pseudo-random signal as a transmission signal, wherein a third device between the two values is synchronized with the binary pseudo-random signal.
A measuring device using a pseudo-random signal generator having a signal waveform forming means for generating a ternary pseudo-random signal taking the value of.
かに異なるクロック信号を発生する第2のクロック信号
発生器と、 前記第1及び第2のクロック信号をそれぞれ入力し、パ
ターンは同一で周波数がわずかに異なる2つの擬似ラン
ダム信号を出力する第1及び第2の擬似ランダム信号発
生器と、 前記第1の擬似ランダム信号と前記第2の擬似ランダム
信号とを乗算する第1の乗算器と、 前記第1の擬似ランダム信号を送信信号として送出する
送信手段と、 伝播信号を受信し受信信号を得る受信手段と、 前記受信信号と前記第2の擬似ランダム信号とを乗算す
る第2の乗算器と、 前記第1及び第2の乗算器の出力を入力し、帯域制限を
行う第1及び第2のローパスフィルタと、 前記第1のローパスフィルタの出力信号の最大値が生ず
る時刻と前記第2のローパスフィルタの出力信号が最大
値となる時刻との時間間隔から信号の伝播距離を算出す
る手段とを有し、前記第1及び第2の擬似ランダム信号
発生器として請求項1記載の擬似ランダム信号発生器を
用いた距離測定装置。2. A first clock signal generator, a second clock signal generator for generating a clock signal whose frequency is slightly different from the output signal of the first clock signal generator, and the first and second clock signal generators. First and second pseudo-random signal generators that respectively input two clock signals and output two pseudo-random signals having the same pattern and slightly different frequencies; the first pseudo-random signal and the second pseudo-random signal generator; A first multiplier that multiplies the pseudo random signal of 1. with a transmitting unit that transmits the first pseudo random signal as a transmission signal; a receiving unit that receives a propagation signal to obtain a reception signal; A second multiplier that multiplies with a second pseudo-random signal; first and second low-pass filters that input the outputs of the first and second multipliers and limit the band; Means for calculating a signal propagation distance from a time interval between the time when the maximum value of the output signal of the high-pass filter occurs and the time when the output signal of the second low-pass filter has the maximum value, and the first and second A distance measuring device using the pseudo random signal generator according to claim 1 as the pseudo random signal generator.
かに異なるクロック信号を発生する第2のクロック信号
発生器と、 前記第1及び第2のクロック信号をそれぞれ入力し、パ
ターンは同一で周波数がわずかに異なる2つの擬似ラン
ダム信号を出力する第1及び第2の擬似ランダム信号発
生器と、 前記第1の擬似ランダム信号と前記第2の擬似ランダム
信号とを乗算する第1の乗算器と、 搬送波信号を発生する手段と、 前記第1の擬似ランダム信号によって前記搬送波信号発
生手段の出力信号を変調し送信信号として対象物に対し
て送出する手段と、 前記対象物からの反射信号を受信し受信信号を得る受信
手段と、 該受信手段の出力信号の搬送波成分を検波する手段と、 前記検波手段の出力信号と前記第2の擬似ランダム信号
とを乗算する乗算器と、 前記第1及び第2の乗算器の出力信号を入力し帯域制限
を行う第1及び第2のローパスフィルタと、 前記第1及び第2のローパスフィルタの出力信号が最大
値となる時刻の時間間隔から対象物までの距離を算出す
る距離算出手段とを有し、前記第1及び第2の擬似ラン
ダム信号発生器として請求項1記載の擬似ランダム信号
発生器を用いた距離測定装置。3. A first clock signal generator, a second clock signal generator for generating a clock signal whose frequency is slightly different from the output signal of the first clock signal generator, and the first and second clock signal generators. First and second pseudo-random signal generators that respectively input two clock signals and output two pseudo-random signals having the same pattern and slightly different frequencies; the first pseudo-random signal and the second pseudo-random signal generator; And a means for generating a carrier signal, the output signal of the carrier signal generating means is modulated by the first pseudo-random signal, and is transmitted as a transmission signal to the object. Means for transmitting, receiving means for receiving a reflected signal from the object to obtain a received signal, means for detecting a carrier component of an output signal of the receiving means, and output of the detecting means A multiplier that multiplies a signal by the second pseudo random signal; first and second low-pass filters that limit the band by inputting the output signals of the first and second multipliers; The distance calculation means for calculating the distance from the time interval of the time when the output signal of the second low-pass filter has the maximum value to the object, and the first and second pseudo random signal generators. A distance measuring device using the described pseudo-random signal generator.
かに異なるクロック信号を発生する第2のクロック信号
発生器と、 前記第1及び第2のクロック信号をそれぞれ入力し、パ
ターンは同一で周波数がわずかに異なる2つの擬似ラン
ダム信号を出力する第1及び第2の擬似ランダム信号発
生器と、 前記第1の擬似ランダムと前記第2の擬似ランダム信号
とを乗算する第1の乗算器と、 前記第1の擬似ランダム信号によって変調された光信号
を発生する手段と、 前記光信号発生手段の光信号出力を対象物に対して投射
する手段と、 対象物により反射された光信号を検出する手段と、 前記検出手段の出力信号と前記第2の擬似ランダム信号
とを乗算する第2の乗算器と、 前記第1及び第2の乗算器の出力信号を入力し帯域制限
を行う第1及び第2のローパスフィルタと、 前記第1及び第2のローパスフィルタそれぞれの出力信
号が最大値となる時刻の時間間隔から対象物までの距離
を算出する距離算出手段とを有し、前記第1及び第2の
擬似ランダム信号発生器として請求項1記載の擬似ラン
ダム信号発生器を用いた距離測定装置。4. A first clock signal generator, a second clock signal generator for generating a clock signal whose frequency is slightly different from the output signal of the first clock signal generator, and the first and second clock signal generators. First and second pseudo-random signal generators that respectively input two clock signals and output two pseudo-random signals having the same pattern but slightly different frequencies; the first pseudo-random signal and the second pseudo-random signal generator; A first multiplier that multiplies a pseudo random signal, a unit that generates an optical signal modulated by the first pseudo random signal, and an optical signal output of the optical signal generation unit that projects the optical signal output to an object. Means, means for detecting an optical signal reflected by an object, a second multiplier for multiplying the output signal of the detection means by the second pseudo random signal, the first and second powers A first and a second low-pass filter for inputting the output signal of the device to limit the band, and a distance from the time interval at which the output signal of each of the first and the second low-pass filters has a maximum value to the object. A distance measuring device using a pseudo-random signal generator according to claim 1 as the first and second pseudo-random signal generators.
かに異なるクロック信号を発生する第2のクロック信号
発生器と、 前記第1及び第2のクロック信号をそれぞれ入力し、パ
ターンは同一で周波数がわずかに異なる2つの擬似ラン
ダム信号を出力する第1及び第2の擬似ランダム信号発
生器と、 前記第1の擬似ランダム信号と前記第2の擬似ランダム
信号とを乗算する第1の乗算器と、 前記第1の擬似ランダム信号によって変調された光信号
を発生する手段と、 前記光信号発生手段の出力信号を光導波部に対して入力
する手段と光導波部内からの反射信号を検出する手段
と、 前記検出手段の出力信号と前記第2の擬似ランダム信号
とを乗算する乗算器と、 前記第1及び第2の乗算器の出力信号を入力し帯域制限
を行う第1及び第2のローパスフィルタとを有し、前記
第1及び第2の擬似ランダム信号発生器として請求項1
記載の擬似ランダム信号発生器を用いた光TDR方式の
光ファイバ温度分布測定装置。5. A first clock signal generator, a second clock signal generator for generating a clock signal whose frequency is slightly different from the output signal of the first clock signal generator, and the first and second clock signal generators. First and second pseudo-random signal generators that respectively input two clock signals and output two pseudo-random signals having the same pattern and slightly different frequencies; the first pseudo-random signal and the second pseudo-random signal generator; A first multiplier for multiplying the pseudo-random signal by the first pseudo-random signal, means for generating an optical signal modulated by the first pseudo-random signal, and an output signal of the optical signal generating means to an optical waveguide unit. Means for detecting a reflected signal from the inside of the optical waveguide section, a multiplier for multiplying the output signal of the detecting means by the second pseudo-random signal, and an output of the first and second multipliers. And first and second low-pass filter for inputting a signal band-limited, claim 1 as said first and second pseudo random signal generator
An optical TDR type optical fiber temperature distribution measuring device using the described pseudo-random signal generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4111537A JPH05307078A (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Measuring device using pseudo-random signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4111537A JPH05307078A (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Measuring device using pseudo-random signal generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05307078A true JPH05307078A (en) | 1993-11-19 |
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ID=14563875
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---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101399119B1 (en) * | 2013-10-22 | 2014-05-27 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method for generating range gate pull-off jamming signal |
KR101399116B1 (en) * | 2013-10-22 | 2014-05-28 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Apparatus for generating range gate pull-off jamming signal |
JP2017524955A (en) * | 2014-07-17 | 2017-08-31 | インフィブラ・テクノロジーズ・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータInfibra Technologies S.R.L. | Method and apparatus for measuring a physical value allocated to an optical device under test |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111537A patent/JPH05307078A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101399119B1 (en) * | 2013-10-22 | 2014-05-27 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method for generating range gate pull-off jamming signal |
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