JP2000193736A - Acoustic signal display system and its acoustic signal display method - Google Patents
Acoustic signal display system and its acoustic signal display methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、音響信号表示シス
テムに関し、特に、水中で単一音源ソノブイから発信さ
れた音響信号の反響音を複数のソノブイ位置で受信した
場合の音響信号表示システム及びその音響信号表示方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic signal display system, and more particularly, to an acoustic signal display system in which reverberation sounds of an acoustic signal transmitted from a single sound source sonobuoy in water are received at a plurality of sonobuoy positions. The present invention relates to an audio signal display method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、音響信号表示方式は、例えば図９
のように、航空機等から水中に投下した音源ソノブイ１
と複数のパッシブソノブイ２１〜２Ｎを使用し、音源ソ
ノブイ１から音響信号を発信し、水中目標８からの反響
音をパッシブソノブイ２１〜２Ｎで受信する。2. Description of the Related Art Conventionally, an acoustic signal display system is, for example, shown in FIG.
Sound source Sonobuoy 1 dropped into water from an aircraft, etc.
And a plurality of passive sonobuoys 21 to 2N, an acoustic signal is transmitted from the sound source sonobuoy 1 and the reverberation sound from the underwater target 8 is received by the passive sonobuoys 21 to 2N.
【０００３】ここで、Ｎは、パッシブソノブイの本数に
対応するものとする。Here, N corresponds to the number of passive sonobuoys.
【０００４】受信された反響音は、縦軸をレベルとし、
横軸を時間とする画面に、それぞれのパッシブソノブイ
毎に表示される。[0004] The received reverberation has a vertical axis as a level,
Each passive sonobuoy is displayed on a screen with time on the horizontal axis.
【０００５】操作員は、あらかじめ設定された閾値の中
からそれぞれのパッシブソノブイの表示毎に環境状況に
応じたものを選択した上で設定を行い、閾値を越えた受
信信号波形を個々のパッシブソノブイについて観測す
る。[0005] The operator selects one of the preset thresholds in accordance with the environmental conditions for each display of the passive sonobuoy and performs the setting. Then, the received signal waveform exceeding the threshold is set for each passive sonobuoy. Observe about
【０００６】更に、操作員は観測している表示から直接
波及び水中目標を確認し、カーソル等の手段を用いて、
到来時刻を入力する。Further, the operator confirms the wave and the underwater target directly from the display being observed,
Enter the arrival time.
【０００７】直接波及び水中目標の反響音の到来時間差
から、水中目標８が存在する２次元座標平面上の楕円を
計算する。An ellipse on the two-dimensional coordinate plane where the underwater target 8 exists is calculated from the arrival time difference between the direct wave and the reverberation sound of the underwater target.
【０００８】上記により得られた水中目標８の存在する
楕円をパッシブソノブイ２１〜２Ｎについて同時に表示
し、その交点から目標位置を確認する。[0008] The ellipse where the underwater target 8 exists obtained above is displayed simultaneously for the passive sonobuoys 21 to 2N, and the target position is confirmed from the intersection.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術には、
以下の問題点がる。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned prior art includes:
There are the following problems.
【００１０】第１の問題点は、複数のパッシブソノブイ
の受信信号を観測するため、操作員に負荷がかかる。[0010] The first problem is that a load is imposed on the operator because the received signals of a plurality of passive sonobuoys are observed.
【００１１】その理由は、複数のパッシブソノブイ１つ
１つに対して操作員が信号を確認し、信号の検出をしな
ければならないことにある。[0011] The reason is that the operator must confirm the signal for each of the plurality of passive sonobuoys and detect the signal.
【００１２】第２の問題点は、パッシブソノブイ受信信
号の信号検出を行う場合、微弱信号は損失してしまう。The second problem is that when a passive sonobuoy received signal is detected, a weak signal is lost.
【００１３】その理由は、信号レベルに対して、閾値を
設定して信号を検出するため、閾値を下回る微弱信号は
損失してしまうことにある。The reason is that a signal is detected by setting a threshold value for the signal level, so that a weak signal below the threshold value is lost.
【００１４】本発明の目的は、水中目標の検出におい
て、操作員が個々のパッシブソノブイ受信信号を観測す
る負荷を軽減し、効率よく水中の目標の位置を確認でき
る音響信号表示システム及びその音響信号表示方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an audio signal display system capable of reducing the load of an operator observing an individual passive sonobuoy received signal and efficiently confirming the position of an underwater target in the detection of an underwater target. It is to provide a display method.
【００１５】本発明の他の目的は、微弱信号に対する検
出能力を向上することができる音響信号表示システム及
びその音響信号表示方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an audio signal display system and an audio signal display method capable of improving the ability to detect a weak signal.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の音響信号表示シ
ステムは、設定された発信タイミングを音源ソノブイに
送信する送信制御器と、送信制御器より指示された発信
タイミングにより、音響信号を水中に発信する音源ソノ
ブイと、複数のパッシブソノブイで構成され、音源ソノ
ブイからパッシブソノブイまで直接伝搬する音響信号の
直接波と水中目標からの音響信号の反響音とを受信し、
変調方式を用いて、受信信号として受信器に送出するパ
ッシブソノブイサブシステムと、入力された受信信号を
復調し、受信音響信号として対応した信号処理器にそれ
ぞれ出力する受信器と、受信音響信号を入力し、各パッ
シブソノブイに対し、座標上の反響音位置と反響音位置
に対応する反響音レベルとを求めて、反響音レベル累加
処理器に出力する信号処理器と、パッシブソノブイ毎に
信号処理器より入力された反響音位置に対応する反響音
レベルを座標位置毎に累加し、累加反響音位置と累加反
響音位置に対応する累加反響音レベルとを表示処理器に
出力する反響音レベル累加処理器と、入力された累加反
響音位置に、累加反響音位置に対応する累加反響音レベ
ルのレベル強度に対して、所定の輝度階調（輝度を段階
的に分割して設定したもの、以下輝度階調という）を割
り当て、画面上に音源ソノブイと各パッシブソノブイの
位置と共に表示する表示処理器とから構成され、信号処
理器は、複数のパッシブソノブイの受信音響信号に対し
て、直接波を所定の閾値により検出し、反響音について
は閾値を用いないで処理を行う手段を有する。An audio signal display system according to the present invention transmits a sound signal underwater by a transmission controller for transmitting a set transmission timing to a sound source sonobuoy and a transmission timing specified by the transmission controller. It consists of a sound source sonobuoy to transmit and a plurality of passive sonobuoys, receives the direct wave of the acoustic signal that propagates directly from the sound source sonobuoy to the passive sonobuoy and the reverberation sound of the acoustic signal from the underwater target,
A passive sonobuy subsystem that sends out the received signal as a received signal to the receiver using a modulation method, a receiver that demodulates the input received signal and outputs the received signal to a corresponding signal processor as a received sound signal, and a received sound signal. A signal processor that inputs and calculates the reverberation sound position on the coordinates and the reverberation sound level corresponding to the reverberation sound position for each passive sonobuoy, and outputs the signal to the reverberation sound level accumulator, and the signal processing for each passive sonobuoy The reverberation level corresponding to the reverberation position input from the device is added for each coordinate position, and the reverberation level is output to the display processor based on the added reverberation position and the added reverberation level corresponding to the added reverberation position. The processor and the input reverberation position are set to a predetermined luminance gradation (the luminance is divided stepwise) with respect to the level intensity of the reverberation level corresponding to the reverberation position. And a display processor for displaying on the screen the sound source sonobuoy and the position of each passive sonobuoy. The signal processor is configured to receive a plurality of passive sonobuoy received sound signals. And means for detecting a direct wave with a predetermined threshold value and performing processing on the reverberation sound without using the threshold value.
【００１７】また、設定された発信タイミングを音源ソ
ノブイに送信する送信制御器と、送信制御器より指示さ
れた発信タイミングにより、音響信号を水中に発信する
音源ソノブイと、複数のパッシブソノブイで構成され、
音源ソノブイからパッシブソノブイまで直接伝搬する音
響信号の直接波と水中目標からの音響信号の反響音とを
受信し、変調方式を用いて、受信信号として受信器に送
出するパッシブソノブイサブシステムと、入力された受
信信号を復調し、受信音響信号として対応した信号処理
器にそれぞれ出力する受信器と、受信音響信号を入力
し、各パッシブソノブイに対し、座標上の反響音位置と
反響音位置に対応する反響音レベルとを求めて、反響音
レベル累加処理器に出力する信号処理器と、パッシブソ
ノブイ毎に信号処理器より入力された反響音位置に対応
する反響音レベルを座標位置毎に累加し、累加反響音位
置と累加反響音位置に対応する累加反響音レベルとを表
示処理器に出力する反響音レベル累加処理器と、入力さ
れた累加反響音位置に、累加反響音位置に対応する累加
反響音レベルのレベル強度に対して、所定の色調を割り
当て、画面上に音源ソノブイと各パッシブソノブイの位
置と共に表示する表示処理器とから構成され、信号処理
器は、複数のパッシブソノブイの受信音響信号に対し
て、直接波を所定の閾値により検出し、反響音について
は閾値を用いないで処理を行う手段を有してもよい。Also, the transmission controller includes a transmission controller for transmitting the set transmission timing to the sound source sonobuoy, a sound source sonobuoy for transmitting the acoustic signal underwater according to the transmission timing instructed by the transmission controller, and a plurality of passive sonobuoys. ,
A passive sonobuoy subsystem that receives a direct wave of an acoustic signal directly propagating from a sound source sonobuoy to a passive sonobuoy and a reverberation sound of an acoustic signal from an underwater target, and transmits the received signal as a received signal to a receiver using a modulation method; and A receiver that demodulates the received signal and outputs it to the corresponding signal processor as a received sound signal, and inputs the received sound signal, and for each passive sonobuoy, corresponds to the echo position and echo position on the coordinates And a signal processor which outputs the reverberation level to the reverberation level accumulator, and a reverberation level corresponding to the reverberation position input from the signal processor for each passive sonobuoy is added for each coordinate position. A reverberation level accumulator which outputs a reverberation position and a reverberation level corresponding to the reverberation position to a display processor, and an input reverberation position A signal processor for allocating a predetermined color tone to the level intensity of the cumulative reverberation level corresponding to the cumulative reverberation position and displaying the sound source sonobuoy on the screen and the position of each passive sonobuoy on the screen. May have means for detecting a direct wave with a predetermined threshold value for a plurality of passive sonobuoy received acoustic signals, and performing processing for the reverberation sound without using the threshold value.
【００１８】また、信号処理器は、信号処理部と直接波
検出処理部と反響音レベル記憶処理部とから構成され、
信号処理部は、受信器より入力された受信音響信号に対
して、フィルタ処理と検波積分処理とレベルの平均化処
理とを行い、受信レベル信号を算出して直接波検出処理
部と反響音レベル記憶処理部に出力する手段を有し、直
接波検出処理部は、受信レベル信号に対してあらかじめ
設定された閾値により、直接波到来時刻を検出し、反響
音レベル記憶処理部に出力する手段を有し、反響音レベ
ル記憶処理部は、直接波到来時刻以降、あらかじめ設定
された所定の時間間隔で受信レベル信号のサンプリング
を行い、サンプリングの時刻を反響音到来時刻とし、入
力された直接波到来時刻と反響音到来時刻との時間差を
算出し、時間差及び音源ソノブイ位置とパッシブソノブ
イ位置との位置関係に基づき計算された、反響音の伝搬
距離を一定とする楕円軌跡を計算し、楕円軌跡計算の距
離誤差を補うために楕円軌跡を中心として所定の幅を有
する領域を設定し、その反響音到来時刻に対応する受信
レベル信号である反響音レベルを記憶し、所定の時間間
隔で受信レベル信号に対して同様の処理を繰り返し、領
域が重なり合う場合は、反響音レベル強度の強いものを
その反響音位置の反響音レベルとして反響音レベル累加
処理器に出力する手段を有してもよい。The signal processor comprises a signal processing section, a direct wave detection processing section, and an echo level storage processing section,
The signal processing unit performs a filtering process, a detection integration process, and a level averaging process on the received acoustic signal input from the receiver, calculates a reception level signal, and calculates a direct wave detection processing unit and a reverberation sound level. Means for outputting to the storage processing unit, the direct wave detection processing unit detects the arrival time of the direct wave with a preset threshold value for the reception level signal, and outputs the means to the reverberation sound level storage processing unit. The reverberation sound level storage processing unit samples the reception level signal at a predetermined time interval set after the direct wave arrival time, sets the sampling time as the reverberation arrival time, and receives the input direct wave arrival time. The time difference between the time and the arrival time of the reverberation sound is calculated, and the propagation distance of the reverberation sound calculated based on the time difference and the positional relationship between the sound source sonobuoy position and the passive sonobuoy position is made constant. Calculate a circular locus, set a region having a predetermined width around the elliptical locus to compensate for the distance error of the elliptical locus calculation, and store a reverberant sound level which is a reception level signal corresponding to the reverberant arrival time. The same process is repeated at predetermined time intervals on the reception level signal, and when the areas overlap, the strongest reverberation level is output to the reverberation level accumulator as the reverberation level at the reverberation position. Means may be provided.
【００１９】本発明の音響信号表示システムの音響信号
表示方法は、信号処理器により、複数のパッシブソノブ
イの受信音響信号に対して、直接波を所定の閾値により
検出し、反響音については閾値を用いないで処理を行う
段階を有する。In the acoustic signal display method of the acoustic signal display system according to the present invention, a direct wave is detected by a predetermined threshold value for a plurality of passive sonobuoy received acoustic signals by a signal processor, and a threshold value is set for a reverberation sound. And performing the process without using it.
【００２０】また、信号処理器により、複数のパッシブ
ソノブイの受信音響信号に対して、直接波を所定の閾値
により検出し、反響音については閾値を用いないで処理
を行う段階を有してもよい。Further, the method may include a step of detecting a direct wave with a predetermined threshold value from a plurality of passive sonobuoy received acoustic signals by a signal processor, and performing a process for a reverberation sound without using a threshold value. Good.
【００２１】また、信号処理部により、受信器より入力
された受信音響信号に対して、フィルタ処理と検波積分
処理とレベルの平均化処理とを行い、受信レベル信号を
算出して直接波検出処理部と反響音レベル記憶処理部に
出力する段階と、直接波検出処理部により、受信レベル
信号に対してあらかじめ設定された閾値により、直接波
到来時刻を検出し、反響音レベル記憶処理部に出力する
段階と、反響音レベル記憶処理部により、直接波到来時
刻以降、あらかじめ設定された所定の時間間隔で受信レ
ベル信号のサンプリングを行い、サンプリングの時刻を
反響音到来時刻とし、入力された直接波到来時刻と反響
音到来時刻との時間差を算出し、時間差及び音源ソノブ
イ位置とパッシブソノブイ位置との位置関係に基づき計
算された、反響音の伝搬距離を一定とする楕円軌跡を計
算し、楕円軌跡計算の距離誤差を補うために楕円軌跡を
中心として所定の幅を有する領域を設定し、その反響音
到来時刻に対応する受信レベル信号である反響音レベル
を記憶し、所定の時間間隔で受信レベル信号に対して同
様の処理を繰り返し、領域が重なり合う場合は、反響音
レベル強度の強いものをその反響音位置の反響音レベル
として反響音レベル累加処理器に出力する段階とを有し
てもよい。Further, the signal processing section performs a filtering process, a detection integration process, and a level averaging process on the received acoustic signal input from the receiver, calculates a reception level signal, and performs a direct wave detection process. And the direct wave detection processing unit detects the time of arrival of the direct wave based on a preset threshold value for the reception level signal, and outputs the time to the reverberation sound level storage processing unit. And sampling the reception level signal at predetermined time intervals after the direct wave arrival time by the reverberation sound level storage processing unit, the sampling time is used as the reverberation sound arrival time, and the input direct wave The time difference between the arrival time and the reverberation sound arrival time is calculated, and the reverberation sound calculated based on the time difference and the positional relationship between the sound source sonobuoy position and the passive sonobuoy position. An elliptical trajectory with a constant propagation distance is calculated, a region having a predetermined width is set around the elliptical trajectory to compensate for the distance error of the elliptical trajectory calculation, and a reception level signal corresponding to the time of arrival of the reverberation sound. The reverberation level is stored, and the same processing is repeated for the reception level signal at predetermined time intervals. If the areas overlap, the reverberation level of the reverberation position is determined as the reverberation level of the reverberation position. Outputting to an accumulator.
【００２２】本発明では、複数のパッシブソノブイを使
用して、その各ソノブイに対して一旦、２次元座標平面
上の位置に反響音レベルを決定する。そして、同一座標
位置の各ソノブイの反響音レベルを累加して、最終的に
その座標位置の反響音レベル強度とする。従って、操作
員が、個々のパッシブソノブイ受信信号を観測する必要
がなく、また、１つ１つのパッシブソノブイ受信では反
響音レベルが弱い信号でも、複数のパッシブソノブイの
反響音レベルを累加することによって水中目標を容易に
見つけることができる。In the present invention, a plurality of passive sonobuoys are used, and a reverberation sound level is once determined at a position on a two-dimensional coordinate plane for each of the sonobuoys. Then, the reverberation sound level of each sonobuoy at the same coordinate position is added up, and finally the reverberation sound level intensity at the coordinate position is obtained. Therefore, the operator does not need to observe the individual passive sonobuoy reception signals, and accumulates the reverberation sound levels of a plurality of passive sonobuoys even if the signal has a weak reverberation level in each passive sonobuoy reception. Underwater targets can be easily found.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】（発明の第１の実施の形態）次
に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に
説明する。(First Embodiment of the Invention) Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００２４】図１は、本発明の第１の実施の形態である
音響信号表示システムの構成ブロック図である。FIG. 1 is a configuration block diagram of an audio signal display system according to a first embodiment of the present invention.
【００２５】図１において、音源ソノブイ１とパッシブ
ソノブイサブシステム２は、共に航空機等から水中に投
下される。一方、送信制御器３と受信器４と信号処理器
５１〜５Ｎと反響音レベル累加処理器６と表示処理器７
は、航空機上等に搭載される。In FIG. 1, a sound source sonobuoy 1 and a passive sonobuoy subsystem 2 are both dropped into water from an aircraft or the like. On the other hand, the transmission controller 3, the receiver 4, the signal processors 51 to 5N, the echo level accumulating processor 6, and the display processor 7
Is mounted on an aircraft or the like.
【００２６】ここで、Ｎは、パッシブソノブイの本数に
対応するものとする。Here, N corresponds to the number of passive sonobuoys.
【００２７】送信制御器３は、設定された発信タイミン
グ３０１を音源ソノブイ１に送信する。The transmission controller 3 transmits the set transmission timing 301 to the sound source sonobuoy 1.
【００２８】音源ソノブイ１は、送信制御器３より指示
された発信タイミング３０１により、音響信号Ｓ １０
１を水中に発信する。The sound source sonobuoy 1 receives the sound signal S 10 at the transmission timing 301 specified by the transmission controller 3.
Send 1 underwater.
【００２９】パッシブソノブイサブシステム２は、１〜
ＮのＮ本のパッシブソノブイ２１〜２Ｎで構成され、音
響信号Ｓ １０１の直接波と反響音を受信し、ＦＭ等の
変調方式を用いて、電波等の手段により、受信信号２１
１〜２Ｎ１として受信器４に送出する。The passive sonobuoy subsystem 2 comprises
N, which comprises N passive sonobuoys 21 to 2N, receives the direct wave and the reverberation sound of the acoustic signal S101, and uses a modulation method such as FM to receive the received signal 21 by means of radio waves or the like.
It is transmitted to the receiver 4 as 1-2N1.
【００３０】受信器４は、入力された受信信号２１１〜
２Ｎ１を復調し、受信音響信号４１１〜４Ｎ１として対
応した信号処理器５１〜５Ｎにそれぞれ出力する。The receiver 4 receives the received signals 211 to 211
2N1 is demodulated and output to the corresponding signal processors 51 to 5N as received acoustic signals 411 to 4N1, respectively.
【００３１】信号処理器５１〜５Ｎは、受信音響信号４
１１〜４Ｎ１を入力し、各パッシブソノブイに対し、座
標上の反響音位置５１３２〜５Ｎ３２とそれに対応する
反響音レベル５１３１〜５Ｎ３１を求める。The signal processors 51 to 5N receive the received acoustic signal 4
11-4N1 are input, and the reverberation sound positions 5132-5N32 on the coordinates and the corresponding reverberation sound levels 5131-5N31 are obtained for each passive sonobuoy.
【００３２】図２は、信号処理器５Ｎの詳細を示す構成
ブロック図であり、構成は、信号処理部５Ｎ１と直接波
検出処理部５Ｎ２と反響音レベル記憶処理部５Ｎ３から
なる。FIG. 2 is a block diagram showing the details of the signal processor 5N, which comprises a signal processing unit 5N1, a direct wave detection processing unit 5N2, and an echo level storage processing unit 5N3.
【００３３】信号処理部５Ｎ１は、受信器４より入力さ
れた受信音響信号４Ｎ１に対して、フィルタ処理、検波
積分処理及びレベルの平均化処理を行い、受信レベル信
号５Ｎ１１を算出して直接波検出処理部５Ｎ２と反響音
レベル記憶処理部５Ｎ３に出力する。The signal processing unit 5N1 performs a filtering process, a detection integration process, and a level averaging process on the received acoustic signal 4N1 input from the receiver 4, calculates a reception level signal 5N11, and detects a direct wave. Output to the processing section 5N2 and the reverberation sound level storage processing section 5N3.
【００３４】直接波検出処理部５Ｎ２は、受信レベル信
号５Ｎ１１に対してあらかじめ設定された閾値により、
直接波到来時刻５Ｎ２１を検出し、反響音レベル記憶処
理部５Ｎ３に出力する。The direct wave detection processing unit 5N2 uses a preset threshold value for the reception level signal 5N11 to
The direct wave arrival time 5N21 is detected and output to the reverberation sound level storage processing unit 5N3.
【００３５】反響音レベル記憶処理部５Ｎ３は、直接波
到来時刻５Ｎ２１以降、あらかじめ設定された所定の時
間間隔で受信レベル信号５Ｎ１１のサンプリングを行
い、この時刻を反響音到来時刻とする。The reverberation sound level storage processor 5N3 samples the reception level signal 5N11 at predetermined time intervals after the direct wave arrival time 5N21, and sets this time as the reverberation sound arrival time.
【００３６】そして、入力された直接波到来時刻５Ｎ２
１と反響音到来時刻との時間差を算出する。Then, the input direct wave arrival time 5N2
The time difference between 1 and the arrival time of the reverberation sound is calculated.
【００３７】直接波到来時刻５Ｎ２１を基準として、所
定の時間間隔で検出された受信レベル信号５Ｎ１１の到
来時刻との時間差及び音源ソノブイ位置０１２とパッシ
ブソノブイ位置０Ｎ５の位置関係に基づき計算された、
反響音の伝搬距離を一定とする楕円軌跡を計算する。Calculated based on the time difference between the arrival time of the reception level signal 5N11 detected at a predetermined time interval and the positional relationship between the sound source sonobuoy position 012 and the passive sonobuoy position 0N5 with reference to the direct wave arrival time 5N21.
Calculate an elliptical trajectory that keeps the propagation distance of the reverberation sound constant.
【００３８】次に、楕円軌跡計算の距離誤差を補うため
に楕円軌跡を中心として所定の幅を有する領域を設定
し、その反響音到来時刻に対応する受信レベル信号５Ｎ
１１である反響音レベルを記憶する。Next, an area having a predetermined width centered on the elliptical locus is set in order to compensate for the distance error in the elliptical locus calculation, and the reception level signal 5N corresponding to the time of arrival of the reverberation sound is set.
The reverberation sound level of 11 is stored.
【００３９】所定の時間間隔で受信レベル信号５Ｎ１１
に対して同様の処理を繰り返す。At a predetermined time interval, the reception level signal 5N11
And the same processing is repeated.
【００４０】このとき、領域が重なり合う場合は、反響
音レベル強度の強いものをその反響音位置５Ｎ３２の反
響音レベル５Ｎ３１として反響音レベル累加処理器６に
出力する。At this time, if the areas overlap, the one having a strong reverberation sound level intensity is output to the reverberation sound level accumulator 6 as the reverberation sound level 5N31 at the reverberation sound position 5N32.
【００４１】反響音レベル累加処理器６は、パッシブソ
ノブイ毎に信号処理器５１〜５Ｎより入力された反響音
位置５１３２〜５Ｎ３２に対応する反響音レベル５１３
１〜５Ｎ３１を座標位置毎に累加する。The reverberation sound level accumulator 6 is a reverberation sound level 513 corresponding to the reverberation sound positions 5132 to 5N32 inputted from the signal processors 51 to 5N for each passive sonobuoy.
1 to 5N31 are added for each coordinate position.
【００４２】累加反響音位置６０１に対応する累加反響
音レベル６０２を表示処理器７に出力する。The reverberation level 602 corresponding to the reverberation position 601 is output to the display processor 7.
【００４３】表示処理器７は、入力された累加反響音位
置６０２とこれに対応する累加反響音レベル６０１のレ
ベル強度に対して輝度階調または色調を割り当て、画面
上に音源ソノブイ１と各パッシブソノブイ２１〜２Ｎの
位置と共に表示する。The display processor 7 assigns a luminance gradation or a color tone to the input cumulative reverberation sound position 602 and the level intensity of the cumulative reverberation sound level 601 corresponding thereto, and displays the sound source sonobuoy 1 and each passive sound on the screen. It is displayed together with the positions of the sonobuoys 21 to 2N.
【００４４】次に、本発明の動作について図１を用いて
詳細に説明する。Next, the operation of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
【００４５】音源ソノブイ１は、送信制御器３より指示
された発信タイミング３０１により、音響信号Ｓ １０
１を水中に発信する。The sound source sonobuoy 1 receives the sound signal S 10 at the transmission timing 301 specified by the transmission controller 3.
Send 1 underwater.
【００４６】パッシブノブイサブシステム２は、音響信
号Ｓ １０１の直接波と反響音を受信し、ＦＭ等の変調
方式を用いて、電波等の手段により受信信号２１１〜２
Ｎ１として受信器４に送出する。The passive nobby subsystem 2 receives the direct wave and the reverberation sound of the acoustic signal S101, and receives the received signals 211 to 2 by means of radio waves or the like using a modulation method such as FM.
It is transmitted to the receiver 4 as N1.
【００４７】受信器４は、入力された受信信号２１１〜
２Ｎ１を復調し、受信音響信号４１１〜４Ｎ１として対
応した信号処理器５１〜５Ｎにそれぞれ出力する。The receiver 4 receives the received signals 211 to 211
2N1 is demodulated and output to the corresponding signal processors 51 to 5N as received acoustic signals 411 to 4N1, respectively.
【００４８】ここで、Ｎは、パッシブソノブイの本数に
対応するものとする。Here, it is assumed that N corresponds to the number of passive sonobuoys.
【００４９】信号処理器５１〜５Ｎは、同じ動作を行う
ため、Ｎ本目のパッシブソノブイ処理に対応する信号処
理器５Ｎを、図２を用いて説明する。Since the signal processors 51 to 5N perform the same operation, the signal processor 5N corresponding to the Nth passive sonobuoy process will be described with reference to FIG.
【００５０】図２において、信号処理部５Ｎ１は、入力
された受信音響信号４Ｎ１に対してフィルタ処理、検波
積分処理及びレベルの平均化処理を行う。In FIG. 2, the signal processing unit 5N1 performs a filtering process, a detection integration process, and a level averaging process on the input received acoustic signal 4N1.
【００５１】フィルタ処理は、受信音響信号４Ｎ１から
あらかじめ設定された周波数帯域を通過させ、不要な成
分を除去する。The filtering process passes a predetermined frequency band from the received acoustic signal 4N1, and removes unnecessary components.
【００５２】ここで、図３（ａ）のようにフィルタ処理
後の信号は、正と負の値をとる。Here, as shown in FIG. 3A, the signal after the filter processing has positive and negative values.
【００５３】信号レベル強度を抽出するため、検波積分
処理として、信号レベルの絶対値をとった後、所定の時
間間隔にわたって、信号レベルを平均する。In order to extract the signal level strength, the absolute value of the signal level is taken as a detection integration process, and then the signal level is averaged over a predetermined time interval.
【００５４】これにより、図３（ｂ）が得られる。As a result, FIG. 3B is obtained.
【００５５】検波積分処理によって得られた信号に対
し、レベルの平均化処理により、信号レベルの平均値を
一定化する。An average value of the signal level is made constant by performing a level averaging process on the signal obtained by the detection integration process.
【００５６】図３（ｃ）を参照すると、検波積分処理後
の信号を時間軸方向に、直接波より充分に長い所定の区
間枠をとり、その区間の平均レベルを算出する。Referring to FIG. 3 (c), a signal after the detection integration processing is set in a time section along a predetermined section frame sufficiently longer than the direct wave, and the average level of the section is calculated.
【００５７】算出した平均レベルは、区間枠中心の時間
位置の平均レベルとする。The calculated average level is the average level at the time position at the center of the section frame.
【００５８】この処理で区間枠をシフトさせて計算して
いくと、平均レベル信号が得られる。By shifting and calculating the section frame in this process, an average level signal is obtained.
【００５９】各区間枠の信号レベルに対し、計算式（受
信レベル信号５Ｎ１１）＝（検波積分処理後の信号）÷
（平均レベル信号）により、図３（ｄ）のような平滑化
した信号が計算され、受信レベル信号５Ｎ１１として直
接波検出処理部５Ｎ２と反響音レベル記憶処理部５Ｎ３
に出力する。With respect to the signal level of each section frame, a calculation formula (reception level signal 5N11) = (signal after detection and integration processing) ÷
A smoothed signal as shown in FIG. 3D is calculated from the (average level signal), and a direct wave detection processing unit 5N2 and a reverberation sound level storage processing unit 5N3 are obtained as a reception level signal 5N11.
Output to
【００６０】直接波検出処理部５Ｎ２は、入力された受
信レベル信号５Ｎ１１に対し、あらかじめ設定された閾
値を越えた時刻を検出し、直接波到来時刻５Ｎ２１（ｔ
ｄ）とする（図４）。The direct wave detection processing unit 5N2 detects the time when the input reception level signal 5N11 exceeds a preset threshold value, and detects the direct wave arrival time 5N21 (t
d) (FIG. 4).
【００６１】反響音レベル記憶処理部５Ｎ３の処理を説
明する前に、反響音の検出のしかたとして、図４を使用
し説明すると、直接波到来時刻５Ｎ２１（ｔｄ）以降、
あらかじめ設定された所定の時間間隔で受信レベル信号
５Ｎ１１のサンプリングを行い、この時刻を反響音到来
時刻（ｔ）とする。Before describing the processing of the reverberation sound level storage processing unit 5N3, the method of detecting the reverberation sound will be described with reference to FIG. 4. In FIG. 4, after the direct wave arrival time 5N21 (td),
The reception level signal 5N11 is sampled at a predetermined time interval set in advance, and this time is set as the reverberation arrival time (t).
【００６２】次に、反響音レベル記憶処理部５Ｎ３の処
理について、図５を用いて説明する。Next, the processing of the reverberation sound level storage processing unit 5N3 will be described with reference to FIG.
【００６３】図５において、まず、パッシブソノブイ２
Ｎが受信する反響音が水中目標８のものである場合、音
源ソノブイ１から水中目標８に音響信号が伝搬する距離
をＬ１、水中目標８からパッシブソノブイ２Ｎに水中目
標８の反響音が伝搬する距離をＬ２とし、２次元座標平
面上においてＬ１＋Ｌ２が反響音の伝搬距離となる。In FIG. 5, first, the passive sonobuoy 2
If the reverberation sound received by N is that of the underwater target 8, the distance that the acoustic signal propagates from the sound source sonobuoy 1 to the underwater target 8 is L1, and the reverberation sound of the underwater target 8 propagates from the underwater target 8 to the passive sonobuoy 2N. Assuming that the distance is L2, L1 + L2 is the propagation distance of the reverberation sound on the two-dimensional coordinate plane.
【００６４】反響音の伝搬距離（Ｌ１＋Ｌ２）は、直接
波到来時刻５Ｎ２１（ｔｄ）と反響音到来時刻（ｔ）と
の時間差（ｔ−ｔｄ）と音速Ｃを用いて下式のように求
める。The propagation distance (L1 + L2) of the reverberation sound is obtained by the following equation using the time difference (t−td) between the direct wave arrival time 5N21 (td) and the reverberation sound arrival time (t) and the sound speed C.
【００６５】Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌ＋Ｃ×（ｔ−ｔｄ） ここで、Ｌは音源ソノブイ１とパッシブソノブイ２Ｎの
距離とし、音源ソノブイ位置０１２とパッシブソノブイ
位置０Ｎ５より算出する。L1 + L2 = L + C × (t−td) Here, L is the distance between the sound source sonobuoy 1 and the passive sonobuoy 2N, and is calculated from the sound source sonobuoy position 012 and the passive sonobuoy position 0N5.
【００６６】これにより、音源ソノブイ１の位置とパッ
シブソノブイ２Ｎの位置を結ぶ線を長軸とし、反響音の
伝搬距離を一定とする軌跡を算出する。In this way, a line connecting the position of the sound source sonobuoy 1 and the position of the passive sonobuoy 2N is set as the long axis, and a trajectory is calculated which keeps the propagation distance of the echo sound constant.
【００６７】ここで、２定点からの距離の和が一定であ
る曲線の軌跡、つまり楕円の算出式を説明する。Here, a description will be given of a locus of a curve in which the sum of the distances from the two fixed points is constant, that is, a formula for calculating an ellipse.
【００６８】たとえば、図６を参照すると、２定点Ｆ、
Ｆ’をｘ軸上に、原点に関し対称な場所にとって、それ
を Ｆ（ｃ，０），Ｆ’（−ｃ，０） （ｃ＞０） とすると、Ｆ，Ｆ’からの距離の和がいつも２ａに等し
いような点Ｐの曲線の式を （ＰＦの長さ）＋（ＰＦ’の長さ）＝２ａ Ｐの座標を（ｘ，ｙ）とすると、 （（ｘ−ｃ）2 ＋ｙ2 ）1/2 ＋（（ｘ＋ｃ）2 ＋ｙ2 ）
1/2 ＝２ａ となり、ｘを0から±ａまで変化させたとき、 ｘ=0．．．±ａ ｙ＝±（（ａ2 − ｃ2 ）−（ａ2 − ｃ2 ）ｘ2 ／ ａ2
）1/2 で楕円座標を求めることができる。For example, referring to FIG. 6, two fixed points F,
If F ′ is on the x-axis and symmetrical with respect to the origin, and it is F (c, 0), F ′ (− c, 0) (c> 0), the sum of the distances from F and F ′ is If the equation of the curve of the point P that is always equal to 2a is (length of PF) + (length of PF ′) = 2a The coordinate of P is (x, y), then ((x−c) 2 + y 2 ) 1/2 + ((x + c) 2 + y 2 )
1/2 = 2a, and when x is changed from 0 to ± a, x = 0. . . ± ay = ± ((a 2 −c 2 ) − (a 2 −c 2 ) x 2 / a 2
The elliptical coordinates can be obtained by 1/2 .
【００６９】この算出方法のＦ’を音源ソノブイ１の位
置、Ｆをパッシブソノブイ２Ｎの位置、Ｐを水中目標８
の位置として対応させて楕円軌跡を求める。In this calculation method, F ′ is the position of the sound source sonobuoy 1, F is the position of the passive sonobuoy 2 N, and P is the underwater target 8.
The elliptical trajectory is determined in correspondence with the position of.
【００７０】次に、楕円軌跡計算の距離誤差を補うため
に楕円軌跡を中心として所定の幅を有する領域を設定
し、この領域に対応付けて、反響音到来時刻（ｔ）の反
響音レベルを記憶する。Next, an area having a predetermined width centered on the elliptical trajectory is set to compensate for the distance error in the elliptical trajectory calculation, and the reverberation sound level at the reverberation arrival time (t) is associated with this area. Remember.
【００７１】所定の時間間隔で、同様の処理を繰り返
す。The same processing is repeated at predetermined time intervals.
【００７２】このとき、図７のように、２次元座標平面
上で、楕円軌跡を中心として所定の幅を有する領域Ａ
３１と領域Ｂ ３２が重なり合った場合は、領域Ａ ３１
のもつ反響音レベル強度と領域Ｂ ３２のもつ反響音レ
ベル強度を比較し、強い方のレベルを重なり合った領域
の反響音レベルとする。At this time, as shown in FIG. 7, an area A having a predetermined width centered on the elliptical locus on the two-dimensional coordinate plane
When the area 31 and the area B 32 overlap, the area A 31
Is compared with the reverberation sound level intensity of the area B32, and the higher level is set as the reverberation sound level of the overlapped area.
【００７３】この処理は、操作員が信号を観測すること
なく、反響音位置５Ｎ３２に対する反響音レベル５Ｎ３
１を自動的に検出する。In this process, the operator does not observe the signal, and the echo level 5N3 for the echo position 5N32 is obtained.
1 is automatically detected.
【００７４】信号処理器５Ｎの処理をパッシブソノブイ
の本数分行った結果、それぞれのソノブイに対して反響
音位置５１３２〜５Ｎ３２とそれに対応する反響音レベ
ル５１３１〜５Ｎ３１を得る。As a result of processing by the signal processor 5N for the number of passive sonobuoys, reverberant sound positions 5132 to 5N32 and corresponding reverberant sound levels 5131 to 5N31 are obtained for each sonobuoy.
【００７５】反響音レベル累加処理器６は、各パッシブ
ソノブイに対応した反響音位置５１３２〜５Ｎ３２と反
響音レベル５１３１〜５Ｎ３１を画面上、全ての座標に
ついて同一座標位置のものを累加し、最終的に累加反響
音位置６０２とそれに対応する累加反響音レベル６０１
を決定する。The reverberation level accumulator 6 accumulates reverberation positions 5132 to 5N32 and reverberation levels 5131 to 5N31 corresponding to the respective passive sonobuoys at the same coordinate position for all coordinates on the screen. , The cumulative reverberation position 602 and the corresponding cumulative reverberation level 601
To determine.
【００７６】表示処理器７は、反響音レベル累加処理器
６で決定した累加反響音位置６０２に対応した累加反響
音レベル６０１の強度に対して所定の輝度階調を割り当
て、既知である音源ソノブイ位置０１２と各パッシブソ
ノブイ位置０１５〜０Ｎ５を使用し、表示する。The display processor 7 assigns a predetermined luminance gradation to the intensity of the cumulative reverberation sound level 601 corresponding to the cumulative reverberation sound position 602 determined by the reverberation sound level accumulator 6, and outputs a known sound source tone. The position 012 and each of the passive sonobuoy positions 015 to 0N5 are used for display.
【００７７】水中目標を確定するには、パッシブソノブ
イ３本以上必要であるため、図８では、音源ソノブイ１
とパッシブソノブイ２１、２２及び２３の位置を使用し
た表示例を示す。Since three or more passive sonobuoys are required to determine the underwater target, FIG.
And a display example using the positions of the passive sonobuoys 21, 22, and 23.
【００７８】音源ソノブイ１と個々のパッシブソノブイ
間に表示された楕円は、輝度により反響音のレベルとし
て表示され、それらの交点に水中目標が存在する。The ellipse displayed between the sound source sonobuoy 1 and each passive sonobuoy is displayed as a level of a reverberation sound by brightness, and an underwater target exists at the intersection of these.
【００７９】３本のパッシブソノブイに関連した楕円領
域の交点は、複数か所存在するが、本発明の効果によ
り、水中目標が実際に存在する位置の輝度が強調される
ため、操作員は、容易に水中目標８を観測できる。Although there are a plurality of intersections of the elliptical regions related to the three passive sonobuoys, the effect of the present invention emphasizes the luminance at the position where the underwater target actually exists. The underwater target 8 can be easily observed.
【００８０】（発明の第２の実施の形態）次に、本発明
の第２の実施の形態について図を参照して詳細に説明す
る。(Second Embodiment of the Invention) Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００８１】図１を参照すると、反響音レベル累加処理
器６の処理までは、本発明の第１の実施の形態と同様と
する。Referring to FIG. 1, processing up to the reverberation level accumulator 6 is the same as that of the first embodiment of the present invention.
【００８２】表示処理器７は、カラーディスプレイを使
用し、累加反響音位置６０２に対する累加反響音レベル
６０１に対して所定の色調を割り当て、画面上に音源ソ
ノブイ１と各パッシブソノブイ２１〜２Ｎの位置と共に
表示する。The display processor 7 uses a color display, assigns a predetermined color tone to the cumulative reverberation sound level 601 with respect to the cumulative reverberation sound position 602, and positions the sound source sonobuoy 1 and the passive sonobuys 21 to 2N on the screen. Display with
【００８３】[0083]
【発明の効果】以上説明したように、本発明には以下の
効果がある。As described above, the present invention has the following effects.
【００８４】第１の効果は、操作員が個々のパッシブソ
ノブイの受信音響信号を観測する必要がないため、操作
員の負荷が軽減される。The first effect is that the operator does not need to observe the received acoustic signal of each passive sonobuoy, so that the load on the operator is reduced.
【００８５】その理由は、各パッシブソノブイの受信音
響信号に対し、個々に反響音位置と反響音レベルを検出
し、その後、同一座標位置の反響音レベルを累加する処
理を行い、レベル強度を輝度階調または色調で表示する
ことにより、反響音レベル強度の強い位置として容易に
観測できるためである。The reason is that, for each of the acoustic signals received by the passive sonobuoys, a reverberation sound position and a reverberation sound level are individually detected, and then a process of accumulating the reverberation sound level at the same coordinate position is performed, and the level intensity is reduced to the luminance This is because, by displaying in gradation or color tone, it can be easily observed as a position where the reverberation sound level intensity is strong.
【００８６】第２の効果は、パッシブソノブイの受信音
響信号の微弱信号に対して検出率が向上する。The second effect is that the detection rate of a weak signal of the passive acoustic signal received by the passive sonobuoy is improved.
【００８７】その理由は、各パッシブソノブイの受信音
響信号に対し、閾値を設定していないため閾値を下回る
微弱信号が損失しないためである。The reason is that a weak signal below the threshold is not lost because no threshold is set for the received acoustic signal of each passive sonobuoy.
【図１】本発明の第１の実施の形態である音響信号表示
システムの構成ブロック図である。FIG. 1 is a configuration block diagram of an audio signal display system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１中の信号処理器の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of a signal processor in FIG. 1;
【図３】信号処理の説明図である。 （ａ）フィルタ処理後の信号を示す図である。 （ｂ）検波積分処理後の信号を示す図である。 （ｃ）区間平均算出後の信号を示す図である。 （ｄ）平滑化後の信号を示す図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of signal processing. (A) is a diagram showing a signal after a filtering process. (B) is a diagram showing a signal after detection integration processing. (C) is a diagram showing a signal after calculating a section average. (D) is a diagram showing a signal after smoothing.
【図４】直接波検出処理部の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a direct wave detection processing unit.
【図５】伝搬領域の軌跡算出動作の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a trajectory calculation operation of a propagation area.
【図６】楕円軌跡算出動作の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an elliptical locus calculation operation.
【図７】伝搬領域の比較動作の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a comparison operation of a propagation region.
【図８】本発明の第１の実施の形態の表示例である。FIG. 8 is a display example according to the first embodiment of the present invention.
【図９】従来の信号表示方式の原理を説明する音響信号
伝搬経路断面図である。FIG. 9 is an acoustic signal propagation path sectional view for explaining the principle of a conventional signal display method.
１ 音源ソノブイ ２ パッシブソノブイサブシステム ３ 送信制御器 ４ 受信器 ６ 反響音レベル累加処理器 ７ 表示処理器 ８ 水中目標 ２１〜２Ｎ パッシブソノブイ ３１ 領域Ａ ３２ 領域Ｂ ５１〜５Ｎ 信号処理器 ０１１〜０Ｎ１ 音響信号Ｒ ０１２ 音源ソノブイ位置 ０１５〜０Ｎ５ パッシブソノブイ位置 １０１ 音響信号Ｓ ２１１〜２Ｎ１ 受信信号 ３０１ 発信タイミング ４１１〜４Ｎ１ 受信音響信号 ５Ｎ１ 信号処理部 ５Ｎ２ 直接波検出処理部 ５Ｎ３ 反響音レベル記憶処理部 ６０１ 累加反響音レベル ６０２ 累加反響音位置 ５１３１〜５Ｎ３１ 反響音位置 ５１３２〜５Ｎ３２ 反響音レベル ５Ｎ１１ 受信レベル信号 ５Ｎ２１ 直接波到来時刻 REFERENCE SIGNS LIST 1 sound source sonobuoy 2 passive sonobuoy subsystem 3 transmission controller 4 receiver 6 echo level accumulator 7 display processor 8 underwater target 21 to 2N passive sonobuoy 31 area A 32 area B 51 to 5N signal processor 011 to 0N1 sound Signal R 012 Sound source sonobuoy position 015 to 0N5 Passive sonobuoy position 101 Sound signal S 211 to 2N1 Received signal 301 Transmission timing 411 to 4N1 Received sound signal 5N1 Signal processing unit 5N2 Direct wave detection processing unit 5N3 Echo sound level storage processing unit 601 Cumulative reverberation Sound level 602 Cumulative reverberation position 5131-5N31 Reverberation position 5132-5N32 Reverberation level 5N11 Reception level signal 5N21 Direct wave arrival time
Claims (6)
イに送信する送信制御器と、 該送信制御器より指示された前記発信タイミングによ
り、音響信号を水中に発信する前記音源ソノブイと、 複数のパッシブソノブイで構成され、前記音源ソノブイ
から前記パッシブソノブイまで直接伝搬する前記音響信
号の直接波と水中目標からの前記音響信号の反響音とを
受信し、変調方式を用いて、受信信号として受信器に送
出するパッシブソノブイサブシステムと、 入力された前記受信信号を復調し、受信音響信号として
対応した信号処理器にそれぞれ出力する前記受信器と、 前記受信音響信号を入力し、各前記パッシブソノブイに
対し、座標上の反響音位置と該反響音位置に対応する反
響音レベルとを求めて、反響音レベル累加処理器に出力
する前記信号処理器と、 前記パッシブソノブイ毎に前記信号処理器より入力され
た前記反響音位置に対応する前記反響音レベルを座標位
置毎に累加し、累加反響音位置と該累加反響音位置に対
応する累加反響音レベルとを表示処理器に出力する前記
反響音レベル累加処理器と、 入力された前記累加反響音位置に、該累加反響音位置に
対応する累加反響音レベルのレベル強度に対して、所定
の輝度階調を割り当て、画面上に前記音源ソノブイと各
前記パッシブソノブイの位置と共に表示する前記表示処
理器とから構成され、 前記信号処理器は、前記複数のパッシブソノブイの前記
受信音響信号に対して、前記直接波を所定の閾値により
検出し、前記反響音については閾値を用いないで処理を
行う手段を有する音響信号表示システム。1. A transmission controller for transmitting a set transmission timing to a sound source sonobuoy, a sound source sonobuoy for transmitting an acoustic signal underwater according to the transmission timing instructed by the transmission controller, and a plurality of passive sonobuoys. And receives a direct wave of the acoustic signal directly propagating from the sound source sonobuoy to the passive sonobuoy and a reverberation sound of the acoustic signal from an underwater target, and sends the received signal to the receiver as a received signal using a modulation method. A passive sonobuoy subsystem, and the receiver that demodulates the input received signal and outputs each to a corresponding signal processor as a received acoustic signal, and inputs the received acoustic signal, and for each of the passive sonobuoys, A reverberation position on the coordinates and a reverberation level corresponding to the reverberation position are obtained and output to the reverberation level accumulator. A signal processor, and for each passive sonobuoy, add the reverberation sound level corresponding to the reverberation sound position input from the signal processor for each coordinate position, and correspond to the reverberation sound position and the reverberation sound position. A reverberation level accumulator that outputs a cumulative reverberation level to a display processor, and an input reverberation level corresponding to the reverberation level corresponding to the cumulative reverberation level. , A predetermined brightness gradation is assigned, and the display processor that displays on the screen the sound source sonobuoy and the position of each of the passive sonobuoys, wherein the signal processor is the received acoustic signal of the plurality of passive sonobuoys A sound signal display system comprising means for detecting the direct wave with a predetermined threshold value and processing the echo sound without using a threshold value.
イに送信する送信制御器と、 該送信制御器より指示された前記発信タイミングによ
り、音響信号を水中に発信する前記音源ソノブイと、 複数のパッシブソノブイで構成され、前記音源ソノブイ
から前記パッシブソノブイまで直接伝搬する前記音響信
号の直接波と水中目標からの前記音響信号の反響音とを
受信し、変調方式を用いて、受信信号として受信器に送
出するパッシブソノブイサブシステムと、 入力された前記受信信号を復調し、受信音響信号として
対応した信号処理器にそれぞれ出力する前記受信器と、 前記受信音響信号を入力し、各前記パッシブソノブイに
対し、座標上の反響音位置と該反響音位置に対応する反
響音レベルとを求めて、反響音レベル累加処理器に出力
する前記信号処理器と、 前記パッシブソノブイ毎に前記信号処理器より入力され
た前記反響音位置に対応する前記反響音レベルを座標位
置毎に累加し、累加反響音位置と該累加反響音位置に対
応する累加反響音レベルとを表示処理器に出力する前記
反響音レベル累加処理器と、 入力された前記累加反響音位置に、該累加反響音位置に
対応する累加反響音レベルのレベル強度に対して、所定
の色調を割り当て、画面上に前記音源ソノブイと各前記
パッシブソノブイの位置と共に表示する前記表示処理器
とから構成され、 前記信号処理器は、前記複数のパッシブソノブイの前記
受信音響信号に対して、前記直接波を所定の閾値により
検出し、前記反響音については閾値を用いないで処理を
行う手段を有する音響信号表示システム。2. A transmission controller for transmitting a set transmission timing to a sound source sonobuoy, a sound source sonobuoy for transmitting an acoustic signal underwater according to the transmission timing instructed by the transmission controller, and a plurality of passive sonobuoys. And receives a direct wave of the acoustic signal directly propagating from the sound source sonobuoy to the passive sonobuoy and a reverberation sound of the acoustic signal from an underwater target, and sends the received signal to the receiver as a received signal using a modulation method. A passive sonobuoy subsystem, and the receiver that demodulates the input received signal and outputs each to a corresponding signal processor as a received acoustic signal, and inputs the received acoustic signal, and for each of the passive sonobuoys, A reverberation position on the coordinates and a reverberation level corresponding to the reverberation position are obtained and output to the reverberation level accumulator. A signal processor, and for each passive sonobuoy, add the reverberation sound level corresponding to the reverberation sound position input from the signal processor for each coordinate position, and correspond to the reverberation sound position and the reverberation sound position. A reverberation level accumulator that outputs a cumulative reverberation level to a display processor, and an input reverberation level corresponding to the reverberation level corresponding to the cumulative reverberation level. , A predetermined color tone is assigned, and the display processor that displays on the screen the sound source sonobuoy and the position of each of the passive sonobuoys, the signal processor is for the received acoustic signal of the plurality of passive sonobuoys An acoustic signal display system having means for detecting the direct wave with a predetermined threshold value and processing the echo sound without using a threshold value.
検出処理部と反響音レベル記憶処理部とから構成され、 前記信号処理部は、前記受信器より入力された前記受信
音響信号に対して、フィルタ処理と検波積分処理とレベ
ルの平均化処理とを行い、受信レベル信号を算出して前
記直接波検出処理部と前記反響音レベル記憶処理部に出
力する手段を有し、 前記直接波検出処理部は、前記受信レベル信号に対して
あらかじめ設定された閾値により、直接波到来時刻を検
出し、前記反響音レベル記憶処理部に出力する手段を有
し、 前記反響音レベル記憶処理部は、 前記直接波到来時刻以降、あらかじめ設定された所定の
時間間隔で前記受信レベル信号のサンプリングを行い、
該サンプリングの時刻を反響音到来時刻とし、 入力された前記直接波到来時刻と前記反響音到来時刻と
の時間差を算出し、該時間差及び音源ソノブイ位置とパ
ッシブソノブイ位置との位置関係に基づき計算された、
前記反響音の伝搬距離を一定とする楕円軌跡を計算し、 楕円軌跡計算の距離誤差を補うために楕円軌跡を中心と
して所定の幅を有する領域を設定し、その前記反響音到
来時刻に対応する前記受信レベル信号である反響音レベ
ルを記憶し、 所定の時間間隔で前記受信レベル信号に対して同様の処
理を繰り返し、 前記領域が重なり合う場合は、反響音レベル強度の強い
ものをその反響音位置の反響音レベルとして前記反響音
レベル累加処理器に出力する手段を有する請求項１又は
請求項２に記載の音響信号表示システム。3. The signal processor includes a signal processing unit, a direct wave detection processing unit, and a reverberation sound level storage processing unit, and the signal processing unit performs processing on the received acoustic signal input from the receiver. On the other hand, a means for performing a filtering process, a detection integration process, and a level averaging process, calculating a reception level signal, and outputting the reception level signal to the direct wave detection processing unit and the reverberation sound level storage processing unit, The wave detection processing unit has means for detecting a direct wave arrival time by a preset threshold value for the reception level signal and outputting the detected time to the reverberation sound level storage processing unit, and the reverberation sound level storage processing unit Performs sampling of the reception level signal at predetermined time intervals set in advance after the direct wave arrival time,
The time of the sampling is set as the arrival time of the reverberation sound, the time difference between the input time of the direct wave and the arrival time of the reverberation sound is calculated, and the time difference is calculated based on the positional relationship between the sound source sonobuoy position and the passive sonobuoy position. Was
Calculate an elliptical trajectory that keeps the propagation distance of the reverberation sound constant, set a region having a predetermined width around the ellipse trajectory to compensate for the distance error of the elliptical trajectory calculation, and correspond to the reverberation sound arrival time. The reverberation sound level, which is the reception level signal, is stored. The same processing is repeated on the reception level signal at predetermined time intervals. 3. The acoustic signal display system according to claim 1, further comprising means for outputting the reverberation sound level to the reverberation sound level accumulator.
シブソノブイの前記受信音響信号に対して、前記直接波
を所定の閾値により検出し、前記反響音については閾値
を用いないで処理を行う段階を有する請求項１に記載の
音響信号表示システムの音響信号表示方法。4. A step of detecting, by the signal processor, the direct wave with respect to the received acoustic signals of the plurality of passive sonobuoys using a predetermined threshold value, and performing processing on the reverberation sound without using a threshold value. The acoustic signal display method for an acoustic signal display system according to claim 1, comprising:
シブソノブイの前記受信音響信号に対して、前記直接波
を所定の閾値により検出し、前記反響音については閾値
を用いないで処理を行う段階を有する請求項２に記載の
音響信号表示システムの音響信号表示方法。5. A step of detecting, by the signal processor, the direct waves with respect to the received acoustic signals of the plurality of passive sonobuoys using a predetermined threshold value, and performing processing on the reverberation sound without using a threshold value. The acoustic signal display method for an acoustic signal display system according to claim 2, comprising:
入力された前記受信音響信号に対して、フィルタ処理と
検波積分処理とレベルの平均化処理とを行い、受信レベ
ル信号を算出して前記直接波検出処理部と前記反響音レ
ベル記憶処理部に出力する段階と、 前記直接波検出処理部により、前記受信レベル信号に対
してあらかじめ設定された閾値により、直接波到来時刻
を検出し、前記反響音レベル記憶処理部に出力する段階
と、 前記反響音レベル記憶処理部により、 前記直接波到来時刻以降、あらかじめ設定された所定の
時間間隔で前記受信レベル信号のサンプリングを行い、
該サンプリングの時刻を反響音到来時刻とし、 入力された前記直接波到来時刻と前記反響音到来時刻と
の時間差を算出し、該時間差及び音源ソノブイ位置とパ
ッシブソノブイ位置との位置関係に基づき計算された、
前記反響音の伝搬距離を一定とする楕円軌跡を計算し、 楕円軌跡計算の距離誤差を補うために楕円軌跡を中心と
して所定の幅を有する領域を設定し、その前記反響音到
来時刻に対応する前記受信レベル信号である反響音レベ
ルを記憶し、 所定の時間間隔で前記受信レベル信号に対して同様の処
理を繰り返し、 前記領域が重なり合う場合は、反響音レベル強度の強い
ものをその反響音位置の反響音レベルとして前記反響音
レベル累加処理器に出力する段階とを有する請求項３に
記載の音響信号表示システムの音響信号表示方法。6. The signal processing unit performs a filtering process, a detection integration process, and a level averaging process on the received acoustic signal input from the receiver, calculates a reception level signal, Outputting to a direct wave detection processing unit and the reverberation sound level storage processing unit, the direct wave detection processing unit detects a direct wave arrival time by a preset threshold value for the reception level signal, Outputting to the reverberation sound level storage processing unit, by the reverberation sound level storage processing unit, after the direct wave arrival time, sampling the reception level signal at predetermined time intervals set in advance,
The time of the sampling is set as the arrival time of the reverberation sound, the time difference between the input time of the direct wave and the arrival time of the reverberation sound is calculated, and the time difference is calculated based on the positional relationship between the sound source sonobuoy position and the passive sonobuoy position. Was
Calculate an elliptical trajectory that keeps the propagation distance of the reverberation sound constant, set a region having a predetermined width around the ellipse trajectory to compensate for the distance error of the elliptical trajectory calculation, and correspond to the reverberation sound arrival time. The reverberation sound level, which is the reception level signal, is stored. The same processing is repeated on the reception level signal at predetermined time intervals. And outputting to the reverberation level accumulator as the reverberation level of the audio signal.
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| JP37132898A JP3177970B2 (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Sound signal display system and sound signal display method |
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1998
- 1998-12-25 JP JP37132898A patent/JP3177970B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN111999702B (en) * | 2020-04-14 | 2024-05-07 | 哈尔滨工程大学 | Passive underwater navigation communication positioning system and method |
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