JPS59104577A - Correcting system of estimated error of angle - Google Patents
Correcting system of estimated error of angleInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、複数の累子で構成されるアレーを用いて信号
を受信し、位相補償手段によりビームを形成してその最
大点から信号源の方向余弦を推定することにより音源方
向の角度を求める角度測定装置における、アレー各素子
の位相応答誤差によって生ずる該方向余弦の推定誤差の
補正方式に関する。Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention receives a signal using an array composed of a plurality of transponders, forms a beam using phase compensation means, and calculates the direction cosine of the signal source from its maximum point. The present invention relates to a method for correcting an error in estimating the direction cosine caused by a phase response error of each element in an array in an angle measuring device that determines the angle in the direction of a sound source by estimating the direction cosine.
（背景技術）
ソーナーや音響測位及びレーダでは、空間的に累子
配列された複数舒τらなるアレーと位相補償手段を用い
た狭帯域ビームフォーマか広く用いられ、また該ビーム
フォーマ出力の空間周波数領域における最大点を求める
ための最大点検出手段をイ・」加することにより、前記
アレー上の基準軸に関する信号源方向の方向余弦を推定
することにより信号源方向の角度を求める角度測定装置
も広く用いられている。(Background Art) In sonar, acoustic positioning, and radar, a narrowband beamformer using an array consisting of a plurality of beams τ spatially arranged in a lattice pattern and a phase compensation means is widely used, and the spatial frequency of the beamformer output is widely used. By adding a maximum point detecting means for determining the maximum point in the area, an angle measuring device that determines the angle in the signal source direction by estimating the direction cosine of the signal source direction with respect to the reference axis on the array is also provided. Widely used.
このような角度測定装置においては、方向余弦はアレー
各素子の出力信号がもつ位相情報に基づいて推定され、
一方、アレー各素子の位相応答に位相応答誤差か存在す
る場合は、該位相情報に誤差を生じることになるため、
該位相応答誤差によって方向余弦の推定に誤差を生じる
ことになる。In such an angle measuring device, the direction cosine is estimated based on the phase information of the output signal of each element of the array.
On the other hand, if there is a phase response error in the phase response of each element of the array, an error will occur in the phase information.
This phase response error causes an error in the estimation of the direction cosine.
また、アレー各素子には増幅器や帯域フィルタ等が付加
されるのが普通であるから、該増幅器や帯域フィルタ等
の位相応答に位相応答誤差が存在する場合には、該位相
応答誤差もまた方向余弦の推定誤差の原因となり、これ
らの位相応答誤差によって生ずる方向余弦の推定誤差が
無視できない場合には該推定誤差の補正手段が必要とさ
れる。In addition, since an amplifier, bandpass filter, etc. is usually added to each array element, if there is a phase response error in the phase response of the amplifier, bandpass filter, etc., the phase response error will also be in the direction. If the directional cosine estimation error caused by these phase response errors cannot be ignored, a means for correcting the estimation error is required.
従来、このような補正の方法には、各素子毎に前記位相
応答誤差を取り除く位相誤差補正器を付加する方式が用
いられてきた。Conventionally, as a method for such correction, a method has been used in which a phase error corrector for removing the phase response error is added to each element.
従来の方向余弦推定誤差の補正方式の一例を第１図に示
す。第１図において、ｌ，，１２．・・・・・・，ｌＭ
は各々ア１ノ一索子、２，，２２．・・・・・・１２Ｍ
は各々前記累子に付加される増幅器、３１＋３Ｈｚ・・
・・・・，３Ｍは各々前記素子に付加される帯域フィル
タ、４１，４？，・・・・・・，４、，は各々位相誤差
補正器、５は狭帯域ビームフオーマ、６は最大点検出器
、１５は方向余弦を角度に変換する変換器、７は角匿推
定値が出力される出力端子である。なお、位相応答誤差
の方向余弦推定誤差に及ぼず影響は、任意に選んだ１つ
の素子の位相応答を基準とした他の素子の相対的な位相
応答誤差で決まるため、第１図の位相誤差補正器の個数
はＭ−１個でも十分である。空間的に配列されたＭ個の
素子１１ｒ１２＋・・・・・・＋ＩＭに入力される信号
ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・・・・，ｘＭ（ｔ）は
増幅器２１＋２２＋”””＋２Ｍで適正なレベルまで増
幅され、帯域通過フイノレタ３１，３？，・・・・・・
＋３Ｍで不要な周波数成分が取り除か」ｔた狭狭帯域信
号ｙ，（１１，ｙ２（ｔ＋．・・・・・・，ｙＭ（１）
に変換され、該狭帯域信号は位相誤差補正器４１＋４２
＋・・・・・・４Ｍを通ることにより、前記素子と増幅
器及び帯域フ４）レタの位相応答誤差によって生じた位
相変位Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δ〜を取り除か
れて信号ｂ，ｘ，（１１，ｂ２ｘ２（ｔｌ，・・・・・
・，ｂ，ｘＭ（１１に変換される。ここで、ｂ，，ｂ２
，・・・・・・，１）Ｍは信号の振幅値に関する定数を
表わすものと１一る。An example of a conventional correction method for direction cosine estimation error is shown in FIG. In FIG. 1, l,,12. ......, lM
are respectively A1, 2, 22.・・・・・・12M
are amplifiers added to each of the above-mentioned transponders, 31+3Hz...
..., 3M are bandpass filters added to each of the elements, 41, 4? , . This is an output terminal for output. Note that the phase response error does not affect the direction cosine estimation error, and its influence is determined by the relative phase response error of other elements with respect to the phase response of one arbitrarily selected element, so the phase error in Figure 1 It is sufficient that the number of correctors is M-1. Signals x1(t), x2(t),..., xM(t) input to M elements 11r12+...+IM spatially arranged are amplifiers 21+22+""" It is amplified to an appropriate level by +2M, and the bandpass filter 31,3?,...
+3M to remove unnecessary frequency components t narrow band signal y, (11,y2(t+......,yM(1)
The narrowband signal is converted into a phase error corrector 41+42.
+...4M, phase displacements Δφ1, Δφ2,..., Δ~ caused by phase response errors of the elements, amplifiers, and bandpass filters are removed, and the signal is b, x, (11, b2x2(tl,...
・, b, xM (converted to 11. Here, b,, b2
, . . . , 1) M represents a constant regarding the amplitude value of the signal.
該信号１），ｘ，（ｔ），ｂ，，ｘ２（ｔｌ，・・・・
・・，ｂＭＸＭ（ｔ）は狭帯域ビームフォーマ５で処理
され、空間周波数領域におけるビーム出力信号として出
力された後、最大点検出器６でビーム出力信号が最大値
をとる空間周波数から方向余弦の推定値αが求められ、
変換器１５で方向余弦の推定値αは角度の推定値に変換
される。The signal 1), x, (t), b,, x2 (tl,...
..., bMXM(t) is processed by the narrowband beamformer 5 and output as a beam output signal in the spatial frequency domain, and then the maximum point detector 6 calculates the direction cosine from the spatial frequency at which the beam output signal takes the maximum value. The estimated value α is determined,
A converter 15 converts the estimated value α of the direction cosine into an estimated value of the angle.
第２図には狭帯域ビームフオーマの説明を、第３図には
アレーが２次元（平面）アレ一の場合の方向余弦αの説
明を示す。第２図の２０，，２０？，・・・・・・，２
０Ｍは各々位相誤差補正器４，，４２１・・・・・・，
４Ｍの出力が入力される入力端子、２１，，２１２，・
・・・・・，２１Ｍは各々位相補償手段を夷限するため
の位相補償器、２２は加算器、２３はエンベローブ検出
器、２４は最大点検出器６Ｋ出力される出力端子、第３
図の３０は平面アレー、θ８，θ９は原点０およびＸ，
Ｙ軸を該平面アレー面上におく直座座標系のＸ，Ｙ軸に
関する信号源方向の方向余弦角であり、この場合の方向
余弦はα奥（ＣＯＳθエ，ＣＯＳθ９〕１である。第３
図には２次元アレーの場合を示したが、１次元（直線）
アレ一の場合はα△ＣＯＳθエ、３次元アレ一の場合は
α合（ｃｏｓθＸ＋ｃｏｓθア，ｃｏｓθ２〕７と置け
ば基本的に平面アレーと同じに扱えるので、以下では平
面アレ一のみについて説明する。従って、第１図におい
テ’；ｉ．９（ｃｏｓ？，，ｃｏｓｆ，）’テｈル。ナ
オ、ココテ添字Ｔはベクトルの転置を示す。FIG. 2 shows an explanation of the narrow band beamformer, and FIG. 3 shows an explanation of the direction cosine α when the array is a two-dimensional (planar) array. 20,,20 in Figure 2? ,...,2
0M are phase error correctors 4, 421,...
Input terminals to which 4M output is input, 21, 212, .
..., 21M are phase compensators for limiting the phase compensation means, 22 is an adder, 23 is an envelope detector, 24 is a maximum point detector 6K output terminal, and the third
30 in the figure is a plane array, θ8 and θ9 are the origin 0 and X,
This is the direction cosine angle of the signal source direction with respect to the X and Y axes of the rectangular coordinate system where the Y axis is placed on the plane array surface, and the direction cosine in this case is α (COSθ, COSθ9) 1. Third
The figure shows a two-dimensional array, but one-dimensional (straight line)
In the case of a single array, αΔCOSθ is used, and in the case of a three-dimensional array, α is set as (cos θ Therefore, in Fig. 1, the subscript T indicates the transposition of the vector.
第１図に示す従来の方向余弦推定誤差の補正方式では、
アレー素子の数八１に等しいだけの（実際にはＭ−１に
等しいだけの）位相誤差補正器４１，４２，・・・・・
・，４Ｍを必要とするので、装置が複雑化し大型化する
という欠点がある。また、アレー各素子１４＋１２＋・
・・・・・，ＩＭ，増幅器２，，２？，・・・・・・，
２，１、帯域フィルタ３，，３？．・・・・・・＋３Ｍ
の位相応答一差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ８
が経年変化等の理由により叢化した場合には、前記位相
誤差補正器４１＋４２＋・・・・・・，４Ｍのうち補正
値の変更を必要とする全ての補正器の位相補正値を再設
定しなければならない。史にまた、受信信号が複数の周
波数からなり、それらいずれの周波数に対しても方向余
弦を推定しようとする場合には、前記アレー素子１，，
１２，・・・・・・，ＩＭ，増幅器２１，２？，・・・
・・・，２Ｍの位相応答特性が周波数によって変化し、
従って位相応答誤差も周波数によって質化するので、こ
の場合は前記位相誤差補正器４Ｉ，４２，・・・・・・
，４Ｍを受信周波数に連動させて切り変えなければなら
ず、従って装置が更Ｋ複雑化し大型化するという欠点が
あった。In the conventional direction cosine estimation error correction method shown in Fig. 1,
Phase error correctors 41, 42, equal to the number 81 of array elements (actually equal to M-1)
・,4M is required, which has the disadvantage that the device becomes complicated and large. In addition, each array element 14+12+・
..., IM, amplifier 2,, 2? ，・・・・・・・・・
2, 1, bandpass filter 3,,3? ．．・・・・・・＋3M
The phase response difference Δφ1, Δφ2, ..., Δφ8
If the phase error correctors 41+42+, . There must be. Historically, when a received signal consists of a plurality of frequencies and it is desired to estimate the direction cosine for any of these frequencies, the array elements 1, .
12,...,IM, amplifier 21,2? ,...
..., the phase response characteristic of 2M changes depending on the frequency,
Therefore, since the phase response error is also qualitativeized by frequency, in this case, the phase error correctors 4I, 42, . . .
, 4M must be switched in conjunction with the receiving frequency, which has the drawback of making the device even more complex and larger.
（発明の課題）
本発明は、これらの欠点を取り除くため、アレー各素子
の位相応答誤差とアレーの幾可学的形状で決まる定数か
ら該位相応答誤差によって生ずる方向余弦推定誤差を予
め解析的に求めておき、該方向余弦推定誤差をアレー各
累子の位相応答誤差を含んだままの信号から前記狭帯域
ビームフォー下と最大点検出手段により求められた方向
余弦の推定値から差し引《ことによって、該方向余弦の
推定値に含まれる推定誤差を取り除《ものであり、従来
の補正方式で用いられてきた位相誤差の袖正手段を必要
としない特徴を有する。本発明について以下詳細に説明
する。(Problem to be solved by the invention) In order to eliminate these drawbacks, the present invention analyzes in advance the direction cosine estimation error caused by the phase response error from a constant determined by the phase response error of each element of the array and the geometrical shape of the array. The direction cosine estimation error is subtracted from the estimated value of the direction cosine obtained by the narrow-band beam four and the maximum point detection means from the signal containing the phase response error of each transponder of the array. This method removes the estimation error included in the estimated value of the direction cosine, and has the feature that it does not require a phase error correction means used in conventional correction methods. The present invention will be explained in detail below.
（発明の構成および作用）
アレーの幾可学的形状、すなわち第３図のアレー素子加
，，２０２＋・・・・・・，２０，，・・・・・・，２
０Ｍの直角座標Ｘ，Ｙにおける各々の位置ベクトルＰ，
，Ｐ２１・・・・・・，Ｐ１，・・・・・・，ＰＭが与
えられ、かつ前記位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・
・・・，Δφ１，・・・・・・，Δφ０が与えられ、１
Δφ＋ｌ＜１；ｉ−１，・・・・・・，Ｍであれば、文
献［位相誤差によるＳＳＢＬ音響測位の側角誤差；電子
通信学会、ＳＡＮＥ８２−１５、１９８２年７月］で明
らかなように、Δφ，；ｉ＝１，・・・・・・，ＭＶＬ
よって生じる方向余弦誤差Δα△〔Δｃｏｓθ８，Δｃ
ｏｓθア〕０はで与えられる。但し、ここで礼は信号の
波長であり、行列Ｈ及びベクトルＰｃは次のように与え
られる定数である。(Structure and operation of the invention) The geometrical shape of the array, 202+...,20,...2
Each position vector P at 0M rectangular coordinates X, Y,
, P21..., P1,..., PM are given, and the phase response errors Δφ1, Δφ2,...
..., Δφ1, ......, Δφ0 are given, 1
If Δφ+l<1; i-1,...,M, as is clear from the literature [Side angle error in SSBL acoustic positioning due to phase error; Institute of Electronics and Communication Engineers, SANE82-15, July 1982] , Δφ,;i=1,...,MVL
Therefore, the direction cosine error Δα△ [Δcosθ8, Δc
osθa]0 is given by. However, here, the value is the wavelength of the signal, and the matrix H and vector Pc are constants given as follows.
本発明は、式（１）〜（３）で与えられる方向余弦誤差
Δαをアレー素子の位相応答誤差により生ずる方向余弦
推定誤差の補正に用いるものである。The present invention uses the direction cosine error Δα given by equations (1) to (3) to correct the direction cosine estimation error caused by the phase response error of the array element.
第４図は本発明の第１の実施例であって、８ぱレジスタ
、９は加算器、１６は変換器１５に出刀される出力端子
である。レジスタ８Ｖｃは前記式（■）〜（３）で求め
られた方向余弦誤差Δαを記憶しておき、最大点検出器
６がら出刃される補正前の方向余弦推定値ａ△（ｃｏｓ
人，ｃｏｓ７ア〕１がら、加算器９によって前記方向余
弦誤差Δαを差し引くことによって、補正後の方向余弦
推定値α一（ｃｏｓＯｘ，ｃｏｓＯＪを出力端子１６に
出カずる。第４図に示す本発明の第１の実施例では、従
来の位相応答誤差の補正用の前記位相誤差補正器４１１
’２＋・・・・・・，４Ｍを必要とセす、予めアレーの
定数Ｐｃ，１｛，位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・
・・・，Δφ？から前記式（ＩＩＫより方向余弦誤差Δ
αを求めておけば、１つのレジスタ８と１つの加算器９
のみで、該位相誤差Δφ１，Δφ２，・・曲，Δφ８に
よって生ずる方向余弦推定誤差を取り除くことができる
。FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention, in which 8 is a register, 9 is an adder, and 16 is an output terminal sent to a converter 15. The register 8Vc stores the direction cosine error Δα determined by the above formulas (■) to (3), and stores the direction cosine estimated value a△(cos
By subtracting the direction cosine error Δα from the adder 9, the corrected direction cosine estimated value α (cosOx, cosOJ) is outputted to the output terminal 16. In a first embodiment of the invention, the phase error corrector 411 for correction of conventional phase response errors
'2+...,4M is required, array constant Pc,1{, phase response error Δφ1, Δφ2,...
..., Δφ? From the above formula (IIK, the direction cosine error Δ
If α is calculated, one register 8 and one adder 9
, the direction cosine estimation error caused by the phase errors Δφ1, Δφ2, . . . , Δφ8 can be removed.
以上説明したように、本実施例では、前記位相応答誤差
Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ９によって生ずる
方向余弦の推定誤差を予め解析的な方法で求めておき、
該位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，ΔφＭ
を含む信号ｙ．（ｔ），ｙ２（ｔ），・・・・・・，ｙ
３（ｔ）に対する狭帯域ビームフォーマと最大点検出器
から求めた方向余弦推定値から差し引くことにより、該
位相誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，ΔφＭＶＣよ
って生ずる方向余弦推定誤差を取り除いてし・るので、
ほぼアレー素子数Ｍに比例して従来必要としていた前記
位相誤差補正器４１．４２＋・・・・・・，４Ｍを必要
とセす、１つのレジスタと１つの加算器のみで済むとい
う利点がある。また、該位相応答誤差Δφ，，Δφ２，
・・・・・・，Δφヤの値が変化した場合には、再度前
記式（１１によって方向余弦誤差Δαを求め、レジスタ
８の記憶内容を入れ換えるだけでよく、前記アレー素子
１１，１？，・・・・・・，ＩＭ，増幅器２１＋２２＋
・・・・・・，２Ｍ、帯域フィルタ３，，３？，・・・
・・・．３Ｍの経年変化等による特性の変化に対しても
容易に対応する口とができる。As explained above, in this embodiment, the estimation error of the direction cosine caused by the phase response errors Δφ1, Δφ2, . . . , Δφ9 is obtained in advance by an analytical method,
The phase response error Δφ1, Δφ2, ..., ΔφM
A signal containing y. (t),y2(t),...,y
The direction cosine estimation error caused by the phase errors Δφ1, Δφ2, ..., ΔφMVC is removed by subtracting it from the direction cosine estimate obtained from the narrowband beamformer and maximum point detector for So,
There is an advantage that only one register and one adder are required, instead of the phase error correctors 41,42+, 4M, which were conventionally required in proportion to the number M of array elements. . Moreover, the phase response error Δφ,, Δφ2,
..., when the value of Δφya changes, it is only necessary to calculate the direction cosine error Δα again using the above formula (11) and replace the stored contents of the register 8. ......, IM, amplifier 21+22+
......, 2M, bandpass filter 3,, 3? ,...
・・・． It is possible to easily respond to changes in characteristics due to aging of 3M.
第５図は本発明の第２の実施例であって、８１，８２，
・・・・・，８Ｎは各々レジスタ、１ｏぱマルチプレク
サ、１１ぱ周波数可変のローカルオシレータ、１２，，
１２？，・・・・・・，１２Ｍはかけ算器である。ロー
カルオシレータ月ぱＮ種類の周波数１，＋，．ＩＩ，，
・・・・・・ＩＮ．を発生することができ、該ローカル
オシレータ■１とがけ算器１２１，１２２＋”””＋１
２Ｍは受信信号ｘ，（１１１ｘ２（１１，＋＋曲１ｘＭ
（ｔ）に含まれるＮ種類の中心周波数ｆ１，ｆ２，・・
・・・・，ｆＮを持つ狭帯域信号の中から１つの信号を
選択するために用いられ、帯域フィルタ３ｉ＋：３２１
・・曲，３Ｍの出方端には選択され、かつ中心周波数が
周波数■・゛，たけシフトされた信号ｙ＋（ｔｌ，ｙ２
（１１，・曲・，ｙＭｆｉｌが出刀される。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which 81, 82,
..., 8N are registers, 1o is a multiplexer, 11 is a variable frequency local oscillator, 12,...
12? ,...,12M is a multiplier. The local oscillator has N types of frequencies 1, +, . II,,
...IN. can be generated, and the local oscillator ■1 and the multiplier 121, 122+"""+1
2M is the received signal x, (111x2(11,++ song 1xM
N types of center frequencies f1, f2,... included in (t)
..., is used to select one signal from narrowband signals with fN, and the bandpass filter 3i+: 321
... At the output end of the song 3M is a signal y+(tl, y2) which is selected and whose center frequency is shifted by the frequency .
(11,・song・,yMfil is issued.
また、レジスタ８１＊８２ｅ・・曲，８Ｎには、周波数
ｆ１，前記
ｆ２，・・・・・・，ｆＮＫおけ〒ｍｌ相応答誤差Δφ
，，Δφ２，・・・・・・，Δ輸の値から前記式（１）
で予め求められた方向余弦誤差Δα１，Δα２，・曲・
，Δα、が記憶され、マルチブレクサ１０は該方向余弦
誤差Δα１，Δα２，・・曲，Δα、の中からローカル
オシレータで選択された周波数ｌ′Ｊ、すなわち選択さ
れた八カ信号の中心周波数らに対応した方向余弦誤差Δ
α，を選択して加算器９に出力し、以下は本発明の第１
の実施例と同じである。In addition, registers 81*82e, . . ., songs, 8N have frequencies f1, f2, . . ., fNK, and ml phase response error Δφ
,, Δφ2,..., the above equation (1) is obtained from the value of Δ
Direction cosine errors Δα1, Δα2,・song・
, Δα, are stored, and the multiplexer 10 selects the frequency l'J selected by the local oscillator from among the directional cosine errors Δα1, Δα2, . Corresponding direction cosine error Δ
α, is selected and output to the adder 9, and the following is the first of the present invention.
This is the same as the embodiment.
第５図に示す本発明の第２の実施例は、受信信号が複数
の中心周波数ｆ，，ｆ２，・・・・・・，ｆＮの狭帯域
信号からなり、その中から希望する中心周波数らを選択
して該信号源の方向余弦を推定する場合で、かつ前記位
相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ８がｒ
，，ｒ２，理
・・・・・・．ｆＮに異なる場合への適用例である。前
記位相誤差補正器４１＋４２＋・・・・・・，４Ｍを用
いる従来方式では、このような場合、位相誤差補正器を
八４ＸＮ個必要とするのに対して、本発明ではＮ個のレ
ジスタ８１．８？，・・・・・・，８Ｎと１つのマルチ
プレタサ１０および１つの加算器９を必要とするだけで
ある。従って、本実施例においても第１の実施例と同様
、従来方式と比較して装置の大幅な小型化、単純化がは
かれるという効果がある。In the second embodiment of the present invention shown in FIG. is selected to estimate the direction cosine of the signal source, and the phase response errors Δφ1, Δφ2, ..., Δφ8 are r
,,r2,ri... This is an example of application to a case where fN is different. In the conventional system using the phase error correctors 41+42+..., 4M, 84XN phase error correctors are required in such a case, whereas in the present invention, N registers 81. 8? , . . . , 8N, one multiplexer 10 and one adder 9 are only required. Therefore, similar to the first embodiment, this embodiment also has the effect of significantly reducing the size and simplifying the device compared to the conventional system.
（発明の効果）
本実施例は、アレー素子の位相応答誤差によって生じる
方向余弦の推定誤差の補市を、アレーの幾可学的形状で
決まる定数と該位相応答誤差から予め求めた方向余弦誤
差を用いて行なうので、ほぼアレー素子数に比例した数
だけ必要とする位相誤差補正器は必要とせず、受信周波
数の数に比例したレジスタと１つの加算器のみで済むの
で、装置を大幅に小型化、単純化できる利点があり、狭
帯域ビームフォーマを用いたソーナー、廿響測位装置、
レーダにおける角度測定装置に利用することができる。(Effects of the Invention) This embodiment compensates for the estimation error of the direction cosine caused by the phase response error of the array element, using the direction cosine error obtained in advance from a constant determined by the geometrical shape of the array and the phase response error. This eliminates the need for phase error correctors, which are roughly proportional to the number of array elements, and requires only one adder and a register proportional to the number of receiving frequencies, making the device significantly smaller. It has the advantage of being simple and easy to use, sonar using a narrowband beamformer, resonant positioning equipment,
It can be used as an angle measuring device in radar.
第１図は狭帯域ビームフォーマを用いた従来の方向余弦
誤差補正方式の説明図、弟２図は狭帯域ビームフォーマ
の説明図、第３図は２次元（平面）アレーと方向余弦の
説明図、第４図は本発明の第１の実施例の説明図、第５
図は本発明の弟２の実施例の説明図である。
１，，ｌ２，・・・・・・，ＩＭ；アレー系子２１，２
？．・・・・・・，２Ｍ；増幅器３１＊３２＋”””１
３Ｍ，’帯域フィルタ４，．４２，・・・・・・，４Ｍ
：位相誤差補正器５；う夾帯」或ビームフォーマ
６；最大点検出器
８；レジスタ
９；加算器
８１ｓ８２＋・・・・・・，８Ｎ；レジスタ１０；マル
チプレクサ
１１；可ｉ周波数ローカルオシレータ
１２，，１２２，・・・・・・，１２Ｍ；かけ算器ｌ５
；変換器
−４３３一
−４３４−Figure 1 is an explanatory diagram of the conventional direction cosine error correction method using a narrowband beamformer, younger brother Figure 2 is an explanatory diagram of the narrowband beamformer, and Figure 3 is an explanatory diagram of a two-dimensional (planar) array and direction cosine. , FIG. 4 is an explanatory diagram of the first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory diagram of the second embodiment of the present invention. 1,,l2,...,IM;Array system child 21,2
? ．． ......, 2M; amplifier 31*32+"""1
3M, 'bandpass filter 4, . 42,...,4M
: Phase error corrector 5; Beamformer 6; Maximum point detector 8; Register 9; Adder 81s82+..., 8N; Register 10; , 122, ..., 12M; multiplier l5
;Converter-433-434-
Claims (1)
増幅器及びフィルタを含んで構成されるアレーと、位相
補償手段を用いた該素子出力信号に対するビームフォー
マと、空間周波数領域における該ビームフォーマ出力の
最大点を求めるための最大点検出手段を有し、該最大点
検出手段で求めたビームフォーマ出力の最大点から前記
アレーの基準座標軸に関する信号源方向の方向余弦を推
定することにより信号源方向の角贋を求める狭帯域角度
測定装置において、入カ信号に対する前記各素子の位相
応答特性の位相応答誤差によって生ずる前記方向♀弦の
誤差を前記位相応答誤差とアレーの幾可学的形状で決ま
る定数から予め算出し、該方向余弦推定誤差を前記ビー
ムフォーマと最大点検出手段により推定される方向余弦
値から差し引《ことによって、前記位相応答誤差により
生ずる方向余弦推定誤差を取り除くことを特徴とする角
度推定誤差の補正方式。An array comprising a plurality of elements arranged in space, an amplifier and a filter added to the elements, a beamformer for the output signal of the element using phase compensation means, and the beam in the spatial frequency domain. It has a maximum point detection means for determining the maximum point of the beam former output, and the signal is detected by estimating the direction cosine of the signal source direction with respect to the reference coordinate axis of the array from the maximum point of the beam former output determined by the maximum point detection means. In a narrowband angle measuring device for determining the angle in the source direction, the error in the direction ♀ chord caused by the phase response error of the phase response characteristics of each element with respect to the input signal is calculated by combining the phase response error and the geometric shape of the array. and subtract the direction cosine estimation error from the direction cosine value estimated by the beamformer and the maximum point detection means to remove the direction cosine estimation error caused by the phase response error. Features a correction method for angle estimation errors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21397282A JPS59104577A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Correcting system of estimated error of angle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21397282A JPS59104577A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Correcting system of estimated error of angle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104577A true JPS59104577A (en) | 1984-06-16 |
| JPH0457980B2 JPH0457980B2 (en) | 1992-09-16 |
Family
ID=16648109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21397282A Granted JPS59104577A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Correcting system of estimated error of angle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104577A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61254869A (en) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | System for correcting direction estimating error |
| JP2003038671A (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-12 | Koatsu Co Ltd | Operation box for gas system fire extinguishing equipment |
| EP2589977A1 (en) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | ATLAS Elektronik GmbH | Method and apparatus for correcting systematic DF errors |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP21397282A patent/JPS59104577A/en active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61254869A (en) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | System for correcting direction estimating error |
| JP2003038671A (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-12 | Koatsu Co Ltd | Operation box for gas system fire extinguishing equipment |
| EP2589977A1 (en) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | ATLAS Elektronik GmbH | Method and apparatus for correcting systematic DF errors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0457980B2 (en) | 1992-09-16 |
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