JPS60210783A - ドプラ信号分析装置 - Google Patents
ドプラ信号分析装置Info
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- JPS60210783A JPS60210783A JP6811984A JP6811984A JPS60210783A JP S60210783 A JPS60210783 A JP S60210783A JP 6811984 A JP6811984 A JP 6811984A JP 6811984 A JP6811984 A JP 6811984A JP S60210783 A JPS60210783 A JP S60210783A
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- Japan
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- filter
- frequency
- time
- signal
- doppler signal
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-
- 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
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/585—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems processing the video signal in order to evaluate or display the velocity value
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、一定周波数の送信信号の反射波信号の周波数
を分析し、そのスペクトラムの時変パターンを表示する
装置の改良に関する。本発明は、送信波に対する反射波
を受信桑析する装置に広く適用することができ、特に、
速度検出用レーダ装置、体内臓器の運動を検出する超音
波診断装置に適する装置である。
を分析し、そのスペクトラムの時変パターンを表示する
装置の改良に関する。本発明は、送信波に対する反射波
を受信桑析する装置に広く適用することができ、特に、
速度検出用レーダ装置、体内臓器の運動を検出する超音
波診断装置に適する装置である。
従来例装置では、一定周波数の送信信号の反射波信号（
以下、ドプラ信号という。）の短い時間区間部分にディ
ジタル高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴという。）処理
を施して生成された信号が表示用メモリに格納されてい
た。このＦＦＴ処理では、この出力を一時格納するバッ
ファメモリを設け、このバッファメモリを介して表示用
メモリへの順次書込みが実行されている。
以下、ドプラ信号という。）の短い時間区間部分にディ
ジタル高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴという。）処理
を施して生成された信号が表示用メモリに格納されてい
た。このＦＦＴ処理では、この出力を一時格納するバッ
ファメモリを設け、このバッファメモリを介して表示用
メモリへの順次書込みが実行されている。
ところが、超音波像に用いられるフレームメモリでは、
画像メモリを時系列信号として書込むように構成されて
いるので、バッファメモリの使用に起因して並直列変換
が必要になる欠点があった。
画像メモリを時系列信号として書込むように構成されて
いるので、バッファメモリの使用に起因して並直列変換
が必要になる欠点があった。
また、ＦＦＴ処理では、そのダイナミックレンジの幅が
狭く、周波数分析後の対数圧縮処理を行うことが困難で
ある欠点があった。
狭く、周波数分析後の対数圧縮処理を行うことが困難で
ある欠点があった。
本発明は、上記の欠点を除去するもので、ドプラ信号の
分析周波数成分を順次時間軸上に分布して出力させるこ
とにより、周波数分析結果を表示用画像メモリに容易に
リアルタイムで書込むことができ、そのハードウェアが
簡単であるドプラ信号分析装置を提供することを目的と
する。
分析周波数成分を順次時間軸上に分布して出力させるこ
とにより、周波数分析結果を表示用画像メモリに容易に
リアルタイムで書込むことができ、そのハードウェアが
簡単であるドプラ信号分析装置を提供することを目的と
する。
本発明は、一定周波数の送信信号を送信する手段と、そ
の送信信号の反射波を受信する手段と、その受信する手
段に得られた反射波の周波数を分析する手段とを備えた
ドプラ信号分析装置において、上記反射波の周波数を分
析する手段には、上記受信する手段に得られた反射波の
波形情報をアナログ情報として一時蓄積する蓄積手段と
、この蓄積手段に蓄積された波形情報の所望の時間区間
について高速で読み出す続出手段と、この読出手段の出
力信号を通過させるフィルタと、このフィルタの出力情
報をディジタル処゛理するディジタル回路とを備え、上
記フィルタが周波数により遅延時間の異なる特性である
ことを特徴とする。
の送信信号の反射波を受信する手段と、その受信する手
段に得られた反射波の周波数を分析する手段とを備えた
ドプラ信号分析装置において、上記反射波の周波数を分
析する手段には、上記受信する手段に得られた反射波の
波形情報をアナログ情報として一時蓄積する蓄積手段と
、この蓄積手段に蓄積された波形情報の所望の時間区間
について高速で読み出す続出手段と、この読出手段の出
力信号を通過させるフィルタと、このフィルタの出力情
報をディジタル処゛理するディジタル回路とを備え、上
記フィルタが周波数により遅延時間の異なる特性である
ことを特徴とする。
また、分析する手段には、反射波の波形情報の周波数を
ヘテロダイン変換する手段を含んでもよい。
ヘテロダイン変換する手段を含んでもよい。
また、フィルタが音響表面波を利用するチャープフィル
タであってもよい。
タであってもよい。
さらに、蓄積手段には電荷蓄積素子を含んでもよい。
以下、本発明の一実施例装置を図に基づいて説明する。
第１図は、この実施例装置の構成を示すブロック構成図
であり、第２図（ａ）〜（Ｃ）は第１図中の（ａｌ〜（
Ｃａの各部の信号波形図である。
であり、第２図（ａ）〜（Ｃ）は第１図中の（ａｌ〜（
Ｃａの各部の信号波形図である。
まず、この実施例装置の構成を第１図に基づいて説明す
る。この実施例装置は、電気音響変換器１と、連続波信
号送信・反射波受信手段（以下、ドプラ装置という。）
２と、反射波情報蓄積・所望時間区間続出手段（以下、
蓄積・続出装置という。）３と、クロック回路４と、周
波数により遅延時間の異なる特性を有するフィルタ（以
下、チャープ・フィルタという。）５と、対数増幅器６
と、検波器７と、画像メモリ８と、ＣＲＴ９と、可聴周
波増幅器１０と、モニタ１１とで構成され、電気音響変
換器１はドプラ装置２と信号を授受するように結合され
、ドプラ装置２の出力は蓄積・続出装置３の第一の入力
および可聴周波増幅器１０の入力に結合され、可聴周波
増幅器１０の出力はモニタ１１の入力に導入され、クロ
ック回路４の出力は蓄積・続出装置３の第二の入力に結
合され、蓄積・続出装置３の出力はチャープ・フィルタ
５の入力に導入され、チャープ・フィルタ５の出力は対
数増幅器６の入力に結合され、対数増幅器６の出力は検
波器７の入力に結合され、検波器７の出力は画像メモリ
８の入力に結合され、画像メモリ８の出力はＣＲＴ９の
入力に結合される。
る。この実施例装置は、電気音響変換器１と、連続波信
号送信・反射波受信手段（以下、ドプラ装置という。）
２と、反射波情報蓄積・所望時間区間続出手段（以下、
蓄積・続出装置という。）３と、クロック回路４と、周
波数により遅延時間の異なる特性を有するフィルタ（以
下、チャープ・フィルタという。）５と、対数増幅器６
と、検波器７と、画像メモリ８と、ＣＲＴ９と、可聴周
波増幅器１０と、モニタ１１とで構成され、電気音響変
換器１はドプラ装置２と信号を授受するように結合され
、ドプラ装置２の出力は蓄積・続出装置３の第一の入力
および可聴周波増幅器１０の入力に結合され、可聴周波
増幅器１０の出力はモニタ１１の入力に導入され、クロ
ック回路４の出力は蓄積・続出装置３の第二の入力に結
合され、蓄積・続出装置３の出力はチャープ・フィルタ
５の入力に導入され、チャープ・フィルタ５の出力は対
数増幅器６の入力に結合され、対数増幅器６の出力は検
波器７の入力に結合され、検波器７の出力は画像メモリ
８の入力に結合され、画像メモリ８の出力はＣＲＴ９の
入力に結合される。
ここで、この実施例装置では、蓄積・続出装置３の蓄積
手段として電荷蓄積素子が用いられ、また、チャープ・
フィルタとして、音響表面波を利用するフィルタが用い
られる。このフィルタの入力信号の周波数により異なる
遅延時間の時間表は第３図に示される。
手段として電荷蓄積素子が用いられ、また、チャープ・
フィルタとして、音響表面波を利用するフィルタが用い
られる。このフィルタの入力信号の周波数により異なる
遅延時間の時間表は第３図に示される。
次に、この実施例装置の動作を第１図、第２図および第
３図に基づいて説明する。蓄積・続出袋Ｗ３では、ドプ
ラ装置２から第２図（ａｌに示す可聴周波領域の連続波
ドプラ信号の波形情報がアナログ情報として一時蓄積さ
れ、この蓄積された波形情報から第２図（ｂ）の時間区
間イロおよび時間区間ハニに示すような所望の時間区間
の波形情報がクロック回路４からのトリガ信号に応じて
高速に読み出され、第２図（Ｃ）に示すように時間区間
イロに対しては時間イ′ 口′また時間区間ハニに対し
ては時間区間へ′二′の時間軸上に分離した信号が生成
される。この実施例装置では、時間区間イロおよび時間
区間ハニの時間長は「２０」ミリ秒であり、時間区間４
７口′およびハ′二′の時間長は１０−３ないし１０１
に圧縮された「２」ないし「２０」マイクロ秒であり、
したがって、分析に付される可聴周波領域のドプラ信号
の周波数帯域が３００ Ｈｚないし３０００Ｈｚである
ので、２Ｘ１０−３に時間圧縮を行うと６００ ｋＨｚ
ないし６ Ｍ）ｌｚの周波数帯域に変換される。
３図に基づいて説明する。蓄積・続出袋Ｗ３では、ドプ
ラ装置２から第２図（ａｌに示す可聴周波領域の連続波
ドプラ信号の波形情報がアナログ情報として一時蓄積さ
れ、この蓄積された波形情報から第２図（ｂ）の時間区
間イロおよび時間区間ハニに示すような所望の時間区間
の波形情報がクロック回路４からのトリガ信号に応じて
高速に読み出され、第２図（Ｃ）に示すように時間区間
イロに対しては時間イ′ 口′また時間区間ハニに対し
ては時間区間へ′二′の時間軸上に分離した信号が生成
される。この実施例装置では、時間区間イロおよび時間
区間ハニの時間長は「２０」ミリ秒であり、時間区間４
７口′およびハ′二′の時間長は１０−３ないし１０１
に圧縮された「２」ないし「２０」マイクロ秒であり、
したがって、分析に付される可聴周波領域のドプラ信号
の周波数帯域が３００ Ｈｚないし３０００Ｈｚである
ので、２Ｘ１０−３に時間圧縮を行うと６００ ｋＨｚ
ないし６ Ｍ）ｌｚの周波数帯域に変換される。
この時間圧縮の行われた信号が第３図に示す特性を有す
るチャープ・フィルタ５に入力されると、第２図ｔｃ＋
に示すように、ドプラ信号の周波数成分が４７口″およ
びハ″二″に示すように時間軸上に分布して出力される
。対数増幅器６および検波器７は公知のパルスエコーシ
ステムであり、チャープ・フィルタ５の出力をエコー人
力とし、クロック回路４からのこの出力に対応するトリ
ガ信号を送波トリガとして、このパルスエコーシステム
で処理した信号が画像メモリ８に格納され、この格納さ
れた画像情報に基づきＣＲＴ画面上にドプラ信号のスペ
クトラムのツナグラム的表示が行われる。
るチャープ・フィルタ５に入力されると、第２図ｔｃ＋
に示すように、ドプラ信号の周波数成分が４７口″およ
びハ″二″に示すように時間軸上に分布して出力される
。対数増幅器６および検波器７は公知のパルスエコーシ
ステムであり、チャープ・フィルタ５の出力をエコー人
力とし、クロック回路４からのこの出力に対応するトリ
ガ信号を送波トリガとして、このパルスエコーシステム
で処理した信号が画像メモリ８に格納され、この格納さ
れた画像情報に基づきＣＲＴ画面上にドプラ信号のスペ
クトラムのツナグラム的表示が行われる。
この実施例装置では、連続波ドプラシステムがらのドプ
ラ信号を入力としているが、パルス状ドプラ波の場合は
、レンジゲートでサンプリング処理した後に、低域フィ
ルタまたは帯域フィルタを介して可聴周波帯域信号を抽
出することによっても、本発明を実施することができる
。
ラ信号を入力としているが、パルス状ドプラ波の場合は
、レンジゲートでサンプリング処理した後に、低域フィ
ルタまたは帯域フィルタを介して可聴周波帯域信号を抽
出することによっても、本発明を実施することができる
。
また、この実施例装置のドブ）装置２に代り、テープ・
レコーダを信号源としても、本発明を実施することがで
きる。
レコーダを信号源としても、本発明を実施することがで
きる。
また、この実施例装置の蓄積・続出信号３の蓄積手段と
しての電荷蓄積素子に代り、バケッリレー形電荷転送素
子を用いても、本発明を実施することができる。
しての電荷蓄積素子に代り、バケッリレー形電荷転送素
子を用いても、本発明を実施することができる。
また、この実施例装置のチャープ・フィルタとしての音
響表面波を利用したフィルタに代り、バルク超音波を利
用したフィルタまたはタップ付ディレーライン回路を用
いても、本発明を実施することができる。
響表面波を利用したフィルタに代り、バルク超音波を利
用したフィルタまたはタップ付ディレーライン回路を用
いても、本発明を実施することができる。
また、この実施例装置の蓄積・読出装置３とチャープ・
フィルタ５との間にヘテロダイン変換手段を設けて、蓄
積・続出装置３の出力の周波数帯域の上部および下限の
周波数比を圧縮しても、本発明を実施することができる
。
フィルタ５との間にヘテロダイン変換手段を設けて、蓄
積・続出装置３の出力の周波数帯域の上部および下限の
周波数比を圧縮しても、本発明を実施することができる
。
また、この実施例装置では、蓄積・続出装置３に蓄積さ
れる波形情報が抽出される時間区間の時間長は２０ミリ
秒であるが、これと異なる時間長であっても、本発明を
実施することができる。
れる波形情報が抽出される時間区間の時間長は２０ミリ
秒であるが、これと異なる時間長であっても、本発明を
実施することができる。
また、この実施例装置では、蓄積・続出袋Ｗ３に蓄積さ
れる波形情報が抽出されるトリガ信号の時間長は、チャ
ープ・フィルタ５の時間軸圧縮工程に所要の時間以上で
、かつ、この波形情報が抽出される時間区間の時間長以
下であれば、本発明を実施することができる。
れる波形情報が抽出されるトリガ信号の時間長は、チャ
ープ・フィルタ５の時間軸圧縮工程に所要の時間以上で
、かつ、この波形情報が抽出される時間区間の時間長以
下であれば、本発明を実施することができる。
さらに、この情報装置では、蓄積・続出装置３に蓄積さ
れる波形情報の読み出し時間が入力信号と出力信号の時
間長の比がｌｏ弓ないし１ｏ−４に圧縮されいるが、１
０−４を超過する比に圧縮しても、本発明を実施するこ
とができる。
れる波形情報の読み出し時間が入力信号と出力信号の時
間長の比がｌｏ弓ないし１ｏ−４に圧縮されいるが、１
０−４を超過する比に圧縮しても、本発明を実施するこ
とができる。
本発明は、以上説明したように、ディジタル高速フーリ
エ変換を利用した従来例装置に比べて、ドプラ信号の周
波数分析結果をリアルタイムで表示することができるの
で、ドプラ信号の周波数分析結果を画像メモリに記憶さ
せる装置はきわめて小形になる。したがって、各種のレ
ーダ装置、超音波診断装置などに実施してきわめて有効
である。
エ変換を利用した従来例装置に比べて、ドプラ信号の周
波数分析結果をリアルタイムで表示することができるの
で、ドプラ信号の周波数分析結果を画像メモリに記憶さ
せる装置はきわめて小形になる。したがって、各種のレ
ーダ装置、超音波診断装置などに実施してきわめて有効
である。
第１図は本発明実施例装置の構成を示すブロック構成図
。 第２図は第１図に示す各部の信号波形を示す波形図。 第３図はチャープ・フィルタ５の特性を示す図表。 １・・・電気音響変換器、２・・・連続波信号送信・反
射波受信手段（ドプラ装置）、３・・・反射波情報蓄積
・所望時間区間続出手段（蓄積・続出装置）、４・・・
クロック回路、５・・・周波数により遅延時間の異なる
フィルタ（チャープ・フィルタ）、６・・・対数増幅器
、７・・・検波器、８・・・画像メモリ、９・・・ＣＲ
Ｔ、１０・・・可聴周波増幅器、１１・・・モニタ。 特許出願人 横河メディカルシステム株式会社 代理人 弁理士 井 出 直 孝 尼１ 反 、ｖｌ）２１２ ！−）３ 口 噂 手続補正書 昭和ｔり年！月７７日 特許庁−＆宝 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５９年特 許願第６８７７９号 ２、発明の名称 ドゲフィ書号分判ｒ拐還３、 補正を
する者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 （自発補正） （１１明細書第３頁第１３行目 「画像メモリ」を 「画像信号」と補正する。 （２）明細書第７頁第５行目 「第２図（ｂ）」を 「第２図（ａ）」と補正する。 （３） 明細書第７頁第８行目 「第２図（Ｃ）」を 「第２図（ｂ）」と補正する。 （４）明細書第１０頁第９行目 「されいるが、・−−−−一・」を 「されているが、−・−・−」と補正する。 （５）図面（第１図および第２図）を添付図面と差し換
える。 尼１ 園 、￥）２ 図
。 第２図は第１図に示す各部の信号波形を示す波形図。 第３図はチャープ・フィルタ５の特性を示す図表。 １・・・電気音響変換器、２・・・連続波信号送信・反
射波受信手段（ドプラ装置）、３・・・反射波情報蓄積
・所望時間区間続出手段（蓄積・続出装置）、４・・・
クロック回路、５・・・周波数により遅延時間の異なる
フィルタ（チャープ・フィルタ）、６・・・対数増幅器
、７・・・検波器、８・・・画像メモリ、９・・・ＣＲ
Ｔ、１０・・・可聴周波増幅器、１１・・・モニタ。 特許出願人 横河メディカルシステム株式会社 代理人 弁理士 井 出 直 孝 尼１ 反 、ｖｌ）２１２ ！−）３ 口 噂 手続補正書 昭和ｔり年！月７７日 特許庁−＆宝 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５９年特 許願第６８７７９号 ２、発明の名称 ドゲフィ書号分判ｒ拐還３、 補正を
する者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 （自発補正） （１１明細書第３頁第１３行目 「画像メモリ」を 「画像信号」と補正する。 （２）明細書第７頁第５行目 「第２図（ｂ）」を 「第２図（ａ）」と補正する。 （３） 明細書第７頁第８行目 「第２図（Ｃ）」を 「第２図（ｂ）」と補正する。 （４）明細書第１０頁第９行目 「されいるが、・−−−−一・」を 「されているが、−・−・−」と補正する。 （５）図面（第１図および第２図）を添付図面と差し換
える。 尼１ 園 、￥）２ 図
Claims (4)
- （１） 一定周波数の送信信号を送信する手段と、その
送信信号の反射波を受信する手段と、その受信する手段
に得られた反射波の周波数を分析する手段と を備えたドプラ信号分析装置において、上記反射波の周
波数を分析する手段には、上記受信する手段に得られた
反射波の波形情報をアナログ情報として一時蓄積する蓄
積手段と、この蓄積手段に蓄積された波形情報の所望の
時間区間について高速で読み出す続出手段と、この続出
手段の出力信号を通過させるフィルタと、 このフィルタの出力情報をディジタル処理するディジタ
ル回路と を備え、 上記フィルタが周波数により遅延時間の異なる特性であ
る ことを特徴とするドプラ信号分析装置。 - （２）分析する手段には、反射波の波形情報の周波数を
ヘテロゲイン変換する手段を含む特許請求の範囲第（１
１項に記載のドプラ信号分析装置。 - （３）フィルタが音響表面波を利用するチャープフィル
タである特許請求の範囲第（１１項に記載のドプラ信号
分析装置。 - （４） 蓄積手段には電荷蓄積素子を含む特許請求の範
囲第（１１項に記載のドプラ信号分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6811984A JPS60210783A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | ドプラ信号分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6811984A JPS60210783A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | ドプラ信号分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210783A true JPS60210783A (ja) | 1985-10-23 |
Family
ID=13364534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6811984A Pending JPS60210783A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | ドプラ信号分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60210783A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5223286A (en) * | 1975-08-14 | 1977-02-22 | Raytheon Co | Signal processor |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP6811984A patent/JPS60210783A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5223286A (en) * | 1975-08-14 | 1977-02-22 | Raytheon Co | Signal processor |
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