JP2001051039A - 信号処理方式 - Google Patents
信号処理方式Info
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- JP2001051039A JP2001051039A JP11225428A JP22542899A JP2001051039A JP 2001051039 A JP2001051039 A JP 2001051039A JP 11225428 A JP11225428 A JP 11225428A JP 22542899 A JP22542899 A JP 22542899A JP 2001051039 A JP2001051039 A JP 2001051039A
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- Japan
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- signal
- directivity
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- hydrophone
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １本の指向性ソノブイからの受信信号を用い
て垂直方向指向性及び水平方向指向性を併せ持った信号
処理結果を合成し、垂直方向及び水平方向からの雑音を
低減することにより、Ｓ／Ｎ比を向上する。 【解決手段】 指向性ソノブイを構成する南北方向指向
性、東西方向指向性を有する各ハイドロホンの受信した
受信信号を受けて、フィギュア８処理部３はオペレータ
が入力した任意の方向に指向性を有するハイドロホンが
受信したのと等価な合成信号を形成する。周波数分析部
１と絶対値処理部２は上記合成信号と垂直方向の指向性
を有する垂直アレイで受信された受信信号の周波数成分
の振幅を算出する。乗算処理部４は合成信号とアレイ受
信信号の周波数成分の振幅を周波数毎に乗算することに
より、垂直方向指向性、水平方向指向性を有する信号処
理結果を合成する。
て垂直方向指向性及び水平方向指向性を併せ持った信号
処理結果を合成し、垂直方向及び水平方向からの雑音を
低減することにより、Ｓ／Ｎ比を向上する。 【解決手段】 指向性ソノブイを構成する南北方向指向
性、東西方向指向性を有する各ハイドロホンの受信した
受信信号を受けて、フィギュア８処理部３はオペレータ
が入力した任意の方向に指向性を有するハイドロホンが
受信したのと等価な合成信号を形成する。周波数分析部
１と絶対値処理部２は上記合成信号と垂直方向の指向性
を有する垂直アレイで受信された受信信号の周波数成分
の振幅を算出する。乗算処理部４は合成信号とアレイ受
信信号の周波数成分の振幅を周波数毎に乗算することに
より、垂直方向指向性、水平方向指向性を有する信号処
理結果を合成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理方式に関
し、特に垂直アレイ、ＮＳ、ＥＷハイドロホンを備えた
指向性ソノブイにより受信された音響信号に対する信号
処理方式に関する。
し、特に垂直アレイ、ＮＳ、ＥＷハイドロホンを備えた
指向性ソノブイにより受信された音響信号に対する信号
処理方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】水中目標の発する音を受信して水中目標
を探知するための信号処理において、雑音の除去は重要
な課題である。垂直アレイとＮＳハイドロホンとＥＷハ
イドロホンとを備える指向性ソノブイにおける雑音除去
の方法として、垂直アレイの垂直方向の指向性を生かし
た雑音の除去（垂直アレイ処理）と、ＮＳ、ＥＷハイド
ロホンの水平方向の指向性を利用して、水平方向に任意
の指向性を作ることによる雑音の除去（フィギュア８処
理）がある。
を探知するための信号処理において、雑音の除去は重要
な課題である。垂直アレイとＮＳハイドロホンとＥＷハ
イドロホンとを備える指向性ソノブイにおける雑音除去
の方法として、垂直アレイの垂直方向の指向性を生かし
た雑音の除去（垂直アレイ処理）と、ＮＳ、ＥＷハイド
ロホンの水平方向の指向性を利用して、水平方向に任意
の指向性を作ることによる雑音の除去（フィギュア８処
理）がある。
【０００３】垂直アレイ処理に用いる垂直アレイの指向
性は図２に示すようになっている。即ち、垂直アレイは
水平方向には一様な指向性を有し（図２ｅ）、垂直方向
には０゜方向（アレイの中心を含む水平面）に鋭い指向
性を有する（図２ｆ）。これにより、上方又は下方から
入射する海面、海底反射等の雑音を除去するものである
（図３ａ）。
性は図２に示すようになっている。即ち、垂直アレイは
水平方向には一様な指向性を有し（図２ｅ）、垂直方向
には０゜方向（アレイの中心を含む水平面）に鋭い指向
性を有する（図２ｆ）。これにより、上方又は下方から
入射する海面、海底反射等の雑音を除去するものである
（図３ａ）。
【０００４】垂直アレイ処理は図６に示すように、周波
数分析部１と絶対値処理部２で構成される。
数分析部１と絶対値処理部２で構成される。
【０００５】垂直アレイで受信されたアレイ受信信号を
受けて、周波数分析部１はＦＦＴを用いてアレイ受信信
号中に含まれる周波数成分を算出する。周波数分析結果
は以下に示すように実数部と虚数部に分かれた複素数の
形で出力される。
受けて、周波数分析部１はＦＦＴを用いてアレイ受信信
号中に含まれる周波数成分を算出する。周波数分析結果
は以下に示すように実数部と虚数部に分かれた複素数の
形で出力される。
【０００６】
【数１】 Ｒ（ｋ）：周波数分析結果（複素数） Ｒｒｅ（ｋ）：周波数分析結果（実数部） Ｒｉｍ（ｋ）：周波数分析結果（虚数部） ｋ：周波数番号（０〜Ｎ−１、ＮはＦＦＴポイント数） 絶対値処理部２では、複素数で表現された周波数分析結
果を受けて、以下の式を用いて周波数成分の振幅を算出
する。
果を受けて、以下の式を用いて周波数成分の振幅を算出
する。
【０００７】
【数２】 絶対値処理結果である周波数成分の振幅値は、垂直アレ
イ処理の信号処理結果として表示処理、探知・類識別処
理等に用いられる。
イ処理の信号処理結果として表示処理、探知・類識別処
理等に用いられる。
【０００８】フィギュア８処理に用いるＮＳ、ＥＷハイ
ドロホンの指向性は図２に示すようになっている。即
ち、ＮＳハイドロホンは水平指向性として南北方向に８
の字型指向性の最大感度軸を有し（ＮＳ指向性、図２
ａ、図２ｂ）、ＥＷハイドロホンは水平指向性として東
西方向に８の字型指向性の最大感度軸を有する（ＥＷ指
向性、図２ｃ、図２ｄ）。
ドロホンの指向性は図２に示すようになっている。即
ち、ＮＳハイドロホンは水平指向性として南北方向に８
の字型指向性の最大感度軸を有し（ＮＳ指向性、図２
ａ、図２ｂ）、ＥＷハイドロホンは水平指向性として東
西方向に８の字型指向性の最大感度軸を有する（ＥＷ指
向性、図２ｃ、図２ｄ）。
【０００９】フィギュア８処理は、図６に示すように、
フィギュア８処理部３と周波数分析部１と絶対値処理部
２で構成される。
フィギュア８処理部３と周波数分析部１と絶対値処理部
２で構成される。
【００１０】フィギュア８処理部３では、ＮＳ、ＥＷの
各受信信号を受けて、オペレータが入力した任意の方向
に８の字型指向性の最大感度軸を有する（フィギュア８
指向性、図２ｇ、図２ｈ）ハイドロホンが受信したのと
等価な合成信号（フィギュア８信号）を形成する。フィ
ギュア８処理を行うと、その指向性により、最大感度軸
から９０゜離れた方向（ナル角）からの雑音を除去する
ことができる（図３ｂ）。特に、水中目標が存在しそう
な方向と既知の雑音源の存在する方向のなす角が約９０
゜であるとき、水中目標が存在しそうな方向に最大応答
軸を、既知の雑音源の存在する方向にナル角を向けられ
るので有効である。
各受信信号を受けて、オペレータが入力した任意の方向
に８の字型指向性の最大感度軸を有する（フィギュア８
指向性、図２ｇ、図２ｈ）ハイドロホンが受信したのと
等価な合成信号（フィギュア８信号）を形成する。フィ
ギュア８処理を行うと、その指向性により、最大感度軸
から９０゜離れた方向（ナル角）からの雑音を除去する
ことができる（図３ｂ）。特に、水中目標が存在しそう
な方向と既知の雑音源の存在する方向のなす角が約９０
゜であるとき、水中目標が存在しそうな方向に最大応答
軸を、既知の雑音源の存在する方向にナル角を向けられ
るので有効である。
【００１１】ＮＳ、ＥＷ各受信信号を用いて、磁北から
θ゜離れた方向に８の字型指向性の最大感度軸を有する
ハイドロホンが受信したのと等価なフィギュア８信号を
形成するには以下の式を用いる。
θ゜離れた方向に８の字型指向性の最大感度軸を有する
ハイドロホンが受信したのと等価なフィギュア８信号を
形成するには以下の式を用いる。
【００１２】
【数３】 ｒＦＩＧ：フィギュア８信号 ｒＮＳ：ＮＳ受信信号 ｒＥＷ：ＥＷ受信信号 θ：磁北とフィギュア８指向性の最大感度軸のなす角 フィギュア８信号は、アレイ受信信号と同様に、周波数
分析部１、絶対値処理部２を通り、フィギュア８信号に
含まれる周波数成分の振幅が算出され、フィギュア８処
理の信号処理結果として、表示処理、探知・類識別処理
等に用いられる。
分析部１、絶対値処理部２を通り、フィギュア８信号に
含まれる周波数成分の振幅が算出され、フィギュア８処
理の信号処理結果として、表示処理、探知・類識別処理
等に用いられる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のシステムでは、以下のような形で、除去しよう
としている目的以外の雑音の影響を受けてしまう。
た従来のシステムでは、以下のような形で、除去しよう
としている目的以外の雑音の影響を受けてしまう。
【００１４】アレイ受信信号を用いた信号処理において
は、垂直アレイの指向性は水平方向には一様なため、雑
音源が垂直方向で０゜方向（アレイの中心を含む水平
面）付近にあった場合、それを除去する手段を持たない
ので、その信号処理結果には不必要な雑音を含むことに
なる（図３ｂ）。
は、垂直アレイの指向性は水平方向には一様なため、雑
音源が垂直方向で０゜方向（アレイの中心を含む水平
面）付近にあった場合、それを除去する手段を持たない
ので、その信号処理結果には不必要な雑音を含むことに
なる（図３ｂ）。
【００１５】また、フィギュア８処理は、その合成した
８の字型指向性から水平方向のナル角方向付近の雑音を
カットするようになっているが、そのカットするエリア
（ナル・エリア）は広いものではない。そして、指向性
図（図２ｇ、図２ｈ）を見て判るように、垂直方向でも
同じ指向性になっており、斜め上方及び下方から入射す
る海面反射、海底反射等の雑音をカットすることができ
ない（図３ａ）。このため、フィギュア８信号を用いた
信号処理においては、海面反射、海底反射等の上方及び
下方からの不必要な雑音を含むことになる。
８の字型指向性から水平方向のナル角方向付近の雑音を
カットするようになっているが、そのカットするエリア
（ナル・エリア）は広いものではない。そして、指向性
図（図２ｇ、図２ｈ）を見て判るように、垂直方向でも
同じ指向性になっており、斜め上方及び下方から入射す
る海面反射、海底反射等の雑音をカットすることができ
ない（図３ａ）。このため、フィギュア８信号を用いた
信号処理においては、海面反射、海底反射等の上方及び
下方からの不必要な雑音を含むことになる。
【００１６】信号処理結果に雑音を含むということは、
以下の問題を引き起こす。
以下の問題を引き起こす。
【００１７】第１の問題点は、周波数を横軸に、履歴を
縦軸に、信号強度を輝度で表したグラム画面を用いて信
号処理結果をディスプレイに表示させた際に、必要な信
号以外にも不必要な雑音が表示される為、必要な信号が
識別しにくくなることによるオペレータの負荷が増加す
る。
縦軸に、信号強度を輝度で表したグラム画面を用いて信
号処理結果をディスプレイに表示させた際に、必要な信
号以外にも不必要な雑音が表示される為、必要な信号が
識別しにくくなることによるオペレータの負荷が増加す
る。
【００１８】第２の問題点は、任意に設定できる検出閾
値を持ち、入力される信号処理結果である周波数成分の
振幅が検出閾値を越えた場合に探知とする探知処理を、
信号処理結果に対して行った際に、信号が雑音に埋もれ
てしまうことによる探知性能の低下、または振幅の大き
い雑音を信号として検出してしまうことによる誤探知の
増加の原因となる。
値を持ち、入力される信号処理結果である周波数成分の
振幅が検出閾値を越えた場合に探知とする探知処理を、
信号処理結果に対して行った際に、信号が雑音に埋もれ
てしまうことによる探知性能の低下、または振幅の大き
い雑音を信号として検出してしまうことによる誤探知の
増加の原因となる。
【００１９】本発明の目的は、垂直アレイ、ＮＳ、ＥＷ
ハイドロホンを備えた指向性ソノブイが受信する受信信
号に対して、垂直方向の指向性及び水平方向の指向性を
与えることにより、垂直方向及び水平方向からの不要な
雑音を低減する信号処理方式を提供することにある。
ハイドロホンを備えた指向性ソノブイが受信する受信信
号に対して、垂直方向の指向性及び水平方向の指向性を
与えることにより、垂直方向及び水平方向からの不要な
雑音を低減する信号処理方式を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の信号処理方式は次の如き構成を有する。即
ち、本発明の信号処理方式は、水平方向には一様な指向
性を有し垂直方向には０゜方向（アレイの中心を含む水
平面）に鋭い指向性を有する垂直アレイと、南北方向に
８の字型指向性の最大感度軸を有するＮＳハイドロホン
と、東西方向に８の字型指向性の最大感度軸を有するＥ
Ｗハイドロホンとを備える指向性ソノブイにおいて、Ｎ
Ｓハイドロホンで受信されたＮＳ受信信号とＥＷハイド
ロホンで受信されたＥＷ受信信号とを受けてオペレータ
が入力した任意の方向に８の字型指向性の最大感度軸を
有するハイドロホンが受信したのと等価な合成信号（フ
ィギュア８信号）を形成出力するフィギュア８処理部
と、垂直アレイで受信されたアレイ受信信号とフィギュ
ア８信号とを受けてそれぞれの信号の周波数スペクトル
を計算する周波数分析部と、周波数分析部の出力結果を
複素数から実数に変換する絶対値処理部とを備えるとと
もに、前記アレイ受信信号とフィギュア８信号の各信号
処理結果とを受けて、水平方向の指向性、垂直方向の指
向性を持った信号処理結果を合成する乗算処理部を備え
たことを特徴とするものである。
に、本発明の信号処理方式は次の如き構成を有する。即
ち、本発明の信号処理方式は、水平方向には一様な指向
性を有し垂直方向には０゜方向（アレイの中心を含む水
平面）に鋭い指向性を有する垂直アレイと、南北方向に
８の字型指向性の最大感度軸を有するＮＳハイドロホン
と、東西方向に８の字型指向性の最大感度軸を有するＥ
Ｗハイドロホンとを備える指向性ソノブイにおいて、Ｎ
Ｓハイドロホンで受信されたＮＳ受信信号とＥＷハイド
ロホンで受信されたＥＷ受信信号とを受けてオペレータ
が入力した任意の方向に８の字型指向性の最大感度軸を
有するハイドロホンが受信したのと等価な合成信号（フ
ィギュア８信号）を形成出力するフィギュア８処理部
と、垂直アレイで受信されたアレイ受信信号とフィギュ
ア８信号とを受けてそれぞれの信号の周波数スペクトル
を計算する周波数分析部と、周波数分析部の出力結果を
複素数から実数に変換する絶対値処理部とを備えるとと
もに、前記アレイ受信信号とフィギュア８信号の各信号
処理結果とを受けて、水平方向の指向性、垂直方向の指
向性を持った信号処理結果を合成する乗算処理部を備え
たことを特徴とするものである。
【００２１】乗算処理部では、前記アレイ受信信号とフ
ィギュア８信号の各信号処理結果を周波数毎に乗算を行
う。これにより、アレイ受信信号とフィギュア８信号の
双方に含まれる周波数成分は強調され、どちらか一方に
のみ含まれる周波数成分は低減される。
ィギュア８信号の各信号処理結果を周波数毎に乗算を行
う。これにより、アレイ受信信号とフィギュア８信号の
双方に含まれる周波数成分は強調され、どちらか一方に
のみ含まれる周波数成分は低減される。
【００２２】従って、本発明によれば、垂直アレイによ
る垂直方向の指向性及びフィギュア８処理による水平方
向の指向性を有する信号処理結果が合成されることによ
り、垂直方向及び水平方向からの不要な雑音を低減する
という効果が得られる。
る垂直方向の指向性及びフィギュア８処理による水平方
向の指向性を有する信号処理結果が合成されることによ
り、垂直方向及び水平方向からの不要な雑音を低減する
という効果が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の信号処理方式の
第１の実施の形態を示すブロック図である。本発明で
は、従来の構成（図６）に、乗算処理部４を追加したこ
とを特徴としている。以下、本発明の動作について図１
を参照して説明する。
第１の実施の形態を示すブロック図である。本発明で
は、従来の構成（図６）に、乗算処理部４を追加したこ
とを特徴としている。以下、本発明の動作について図１
を参照して説明する。
【００２４】オペレータは本発明の信号処理選択時に、
フィギュア８処理により合成する８の字型指向性の最大
感度軸を設定する方向を入力する。設定する方向は、目
標の存在すると思われる方向、または、削除したい雑音
源の方向（ナル角）＋９０゜（又は−９０゜）を入力す
る。
フィギュア８処理により合成する８の字型指向性の最大
感度軸を設定する方向を入力する。設定する方向は、目
標の存在すると思われる方向、または、削除したい雑音
源の方向（ナル角）＋９０゜（又は−９０゜）を入力す
る。
【００２５】ＮＳ、ＥＷハイドロホンに入力された各受
信信号を受けて、フィギュア８処理部３はオペレータが
入力した任意の方向に８の字型指向性の最大感度軸を有
するハイドロホンが受信したのと等価な合成信号（フィ
ギュア８信号）を形成出力する。
信信号を受けて、フィギュア８処理部３はオペレータが
入力した任意の方向に８の字型指向性の最大感度軸を有
するハイドロホンが受信したのと等価な合成信号（フィ
ギュア８信号）を形成出力する。
【００２６】フィギュア８信号と垂直アレイに受信され
たアレイ受信信号は、周波数分析部１においてＦＦＴを
用いてそれぞれ周波数成分が算出される。ただし、この
時点で周波数成分は、実数部、虚数部に分かれた、複素
数の形で表現されている。算出された周波数分析結果
は、絶対値処理部２に出力される。
たアレイ受信信号は、周波数分析部１においてＦＦＴを
用いてそれぞれ周波数成分が算出される。ただし、この
時点で周波数成分は、実数部、虚数部に分かれた、複素
数の形で表現されている。算出された周波数分析結果
は、絶対値処理部２に出力される。
【００２７】フィギュア８信号とアレイ受信信号の周波
数分析結果を受けて絶対値処理部２は、複素数の形で表
現されている周波数分析結果から周波数成分の大きさ
（振幅）を算出する。つまり、フィギュア８信号とアレ
イ受信信号それぞれに周波数成分がどの程度含まれてい
るかを算出するものであり、従来のフィギュア８処理、
垂直アレイ処理における信号処理結果に相当するもので
ある。アレイ受信信号とフィギュア８信号の各信号処理
結果は、乗算処理部４に出力される。
数分析結果を受けて絶対値処理部２は、複素数の形で表
現されている周波数分析結果から周波数成分の大きさ
（振幅）を算出する。つまり、フィギュア８信号とアレ
イ受信信号それぞれに周波数成分がどの程度含まれてい
るかを算出するものであり、従来のフィギュア８処理、
垂直アレイ処理における信号処理結果に相当するもので
ある。アレイ受信信号とフィギュア８信号の各信号処理
結果は、乗算処理部４に出力される。
【００２８】アレイ受信信号とフィギュア８信号の各信
号処理結果を受けて、乗算処理部４では各信号処理結果
の同じ周波数の周波数成分同士を乗算する。
号処理結果を受けて、乗算処理部４では各信号処理結果
の同じ周波数の周波数成分同士を乗算する。
【００２９】
【数４】 Ｍ（ｋ）：乗算結果 ｜ＲＡＲＲＡＹ（ｋ）｜：アレイ受信信号の信号処理結
果（絶対値処理結果） ｜ＲＦＩＧ（ｋ）｜：フィギュア８信号の信号処理結果
（絶対値処理結果） ｋ：周波数番号（０〜Ｎ−１、ＮはＦＦＴポイント数） これにより、アレイ受信信号とフィギュア８信号の双方
に含まれる周波数成分は強調され、どちらか一方にのみ
含まれる周波数成分は低減される。
果（絶対値処理結果） ｜ＲＦＩＧ（ｋ）｜：フィギュア８信号の信号処理結果
（絶対値処理結果） ｋ：周波数番号（０〜Ｎ−１、ＮはＦＦＴポイント数） これにより、アレイ受信信号とフィギュア８信号の双方
に含まれる周波数成分は強調され、どちらか一方にのみ
含まれる周波数成分は低減される。
【００３０】図４は、アレイ受信信号とフィギュア８信
号を、各周波数成分毎に乗算することにより周波数成分
が増減するイメージを示している。乗算処理結果は、信
号処理結果として出力され、表示処理、類識別処理等に
用いられる。
号を、各周波数成分毎に乗算することにより周波数成分
が増減するイメージを示している。乗算処理結果は、信
号処理結果として出力され、表示処理、類識別処理等に
用いられる。
【００３１】図５は、本発明の信号処理方式の第２の実
施の形態を示すブロック図である。上記第１の実施形態
では、周波数分析結果である複素数を絶対値変換してか
ら乗算したのに対し、この第２の実施形態では、周波数
分析結果である複素数の形のまま、以下の式で乗算を行
うものである。
施の形態を示すブロック図である。上記第１の実施形態
では、周波数分析結果である複素数を絶対値変換してか
ら乗算したのに対し、この第２の実施形態では、周波数
分析結果である複素数の形のまま、以下の式で乗算を行
うものである。
【００３２】
【数５】 Ｍ：乗算結果（複素数） ＲＡＲＲＡＹ：アレイ受信信号周波数分析結果（複素
数） ＲＦＩＧ：フィギュア８信号周波数分析結果（複素数） ＲＡＲＲＡＹｒｅ：アレイ受信信号周波数分析結果（実
数部） ＲＡＲＲＡＲｉｍ：アレイ受信信号周波数分析結果（虚
数部） ＲＦＩＧｒｅ：フィギュア８信号周波数分析結果（実数
部） ＲＦＩＧｉｍ：フィギュア８信号周波数分析結果（虚数
部） Ｍｒｅ：乗算結果（実数部） Ｍｉｍ：乗算結果（虚数部） 本実施の形態では、乗算処理部４による乗算処理結果も
また複素数であるため、絶対値処理部２に出力され、絶
対値処理部２３で実数化されて信号処理結果として出力
される。
数） ＲＦＩＧ：フィギュア８信号周波数分析結果（複素数） ＲＡＲＲＡＹｒｅ：アレイ受信信号周波数分析結果（実
数部） ＲＡＲＲＡＲｉｍ：アレイ受信信号周波数分析結果（虚
数部） ＲＦＩＧｒｅ：フィギュア８信号周波数分析結果（実数
部） ＲＦＩＧｉｍ：フィギュア８信号周波数分析結果（虚数
部） Ｍｒｅ：乗算結果（実数部） Ｍｉｍ：乗算結果（虚数部） 本実施の形態では、乗算処理部４による乗算処理結果も
また複素数であるため、絶対値処理部２に出力され、絶
対値処理部２３で実数化されて信号処理結果として出力
される。
【００３３】
【発明の効果】本発明の信号処理方式によれば、垂直方
向及び水平方向からの雑音を低減することができ、周波
数を横軸に、履歴を縦軸に、信号強度を輝度で表したグ
ラム画面を用いて本発明の信号処理結果をディスプレイ
に表示させた際に、必要な信号に相当する周波数成分は
強調されて明るく表示され、不必要な雑音に相当する周
波数成分は低減されて暗く表示され、画面上で必要な信
号が識別しやすくなるので、信号処理結果をディスプレ
イに表示させた際のオペレータの負担を軽減することが
できる。
向及び水平方向からの雑音を低減することができ、周波
数を横軸に、履歴を縦軸に、信号強度を輝度で表したグ
ラム画面を用いて本発明の信号処理結果をディスプレイ
に表示させた際に、必要な信号に相当する周波数成分は
強調されて明るく表示され、不必要な雑音に相当する周
波数成分は低減されて暗く表示され、画面上で必要な信
号が識別しやすくなるので、信号処理結果をディスプレ
イに表示させた際のオペレータの負担を軽減することが
できる。
【００３４】また、任意に設定できる検出閾値を持ち、
入力される信号処理結果である周波数成分の振幅が検出
閾値を越えた場合に探知とする探知処理を用いた場合、
必要な信号は強調されて検出閾値を超えやすくなり、不
必要な雑音は低減されて検出閾値を超えにくくなるの
で、信号処理結果に対して探知処理を行った際の探知性
能の向上及び誤探知の減少を図ることができる。
入力される信号処理結果である周波数成分の振幅が検出
閾値を越えた場合に探知とする探知処理を用いた場合、
必要な信号は強調されて検出閾値を超えやすくなり、不
必要な雑音は低減されて検出閾値を超えにくくなるの
で、信号処理結果に対して探知処理を行った際の探知性
能の向上及び誤探知の減少を図ることができる。
【図１】本発明による信号処理方式の第１の実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】指向性ソノブイの垂直アレイ、ＮＳ、ＥＷ各ハ
イドロホンおよびフィギュア８処理部の指向特性を説明
するための図である。
イドロホンおよびフィギュア８処理部の指向特性を説明
するための図である。
【図３】雑音除去方法のイメージを説明するための図で
ある。
ある。
【図４】本発明による乗算結果のイメージを示す図であ
る。
る。
【図５】本発明による信号処理方式の第２の実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図６】従来の信号処理方式の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１ 周波数分析部 １１，１２ 周波数分析部 ２ 絶対値処理部 ２１〜２３ 絶対値処理部 ３ フィギュア８処理部 ４ 乗算処理部 ｆ１，ｆ３ 不必要な雑音の周波数 ｆ２ 必要な信号の周波数
Claims (4)
- 【請求項１】 水平方向には一様な指向性を有し、垂直
方向には０゜方向（アレイの中心を含む水平面）に鋭い
指向性を有する垂直アレイと、南北方向に８の字型指向
性の最大感度軸を有するＮＳハイドロホンと、東西方向
に８の字型指向性の最大感度軸を有するＥＷハイドロホ
ンとを備える指向性ソノブイにおいて、 前記ＮＳハイドロホンで受信されたＮＳ受信信号と前記
ＥＷハイドロホンで受信されたＥＷ受信信号とを受けて
オペレータが入力した任意の方向に８の字型指向性の最
大感度軸を有するハイドロホンが受信したのと等価な合
成信号（フィギュア８信号）を形成して出力するフィギ
ュア８処理部と、前記垂直アレイで受信されたアレイ受
信信号を入力してその周波数スペクトルを計算する第１
の周波数分析部と、前記フィギュア８信号を入力してそ
の周波数スペクトルを計算する第２の周波数分析部と、
前記第１の周波数分析部の出力結果を複素数から実数に
変換して出力する第１の絶対値処理部と、前記第２の周
波数分析部の出力結果を複素数から実数に変換して出力
する第２の絶対値処理部と、前記第１および第２の絶対
値処理部からの出力を入力し、同じ周波数の周波数成分
同士を乗算して指向性合成信号処理結果として出力する
乗算処理部とを備えていることを特徴とする信号処理方
式。 - 【請求項２】 前記第１および第２の絶対値処理部の出
力を、それぞれ垂直アレイ信号処理結果およびフィギュ
ア８信号処理結果として出力することを特徴とする請求
項１記載の信号処理方式。 - 【請求項３】 水平方向には一様な指向性を有し、垂直
方向には０゜方向（アレイの中心を含む水平面）に鋭い
指向性を有する垂直アレイと、南北方向に８の字型指向
性の最大感度軸を有するＮＳハイドロホンと、東西方向
に８の字型指向性の最大感度軸を有するＥＷハイドロホ
ンとを備える指向性ソノブイにおいて、 前記ＮＳハイドロホンで受信されたＮＳ受信信号と前記
ＥＷハイドロホンで受信されたＥＷ受信信号とを受けて
オペレータが入力した任意の方向に８の字型指向性の最
大感度軸を有するハイドロホンが受信したのと等価な合
成信号（フィギュア８信号）を形成して出力するフィギ
ュア８処理部と、前記垂直アレイで受信されたアレイ受
信信号を入力してその周波数スペクトルを計算する第１
の周波数分析部と、前記フィギュア８信号を入力してそ
の周波数スペクトルを計算する第２の周波数分析部と、
前記第１および第２の周波数分析部の出力結果を入力
し、同じ周波数の周波数成分同士を乗算する乗算処理部
と、該乗算処理部の出力結果を複素数から実数に変換し
て指向性合成信号処理結果として出力する絶対値処理部
を備えていることを特徴とする信号処理方式。 - 【請求項４】 前記第１の周波数分析部の出力結果を複
素数から実数に変換して垂直アレイ信号処理結果として
出力する第２の絶対値処理部と、前記第２の周波数分析
部の出力結果を複素数から実数に変換してフィギュア８
信号処理結果として出力する第３の絶対値処理部とを備
えていることを特徴とする請求項３記載の信号処理方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11225428A JP2001051039A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 信号処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11225428A JP2001051039A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 信号処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001051039A true JP2001051039A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16829226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11225428A Pending JP2001051039A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 信号処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001051039A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012173155A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Nec Corp | ソーナー装置及びその指向性合成方法 |
| KR101752672B1 (ko) * | 2016-07-06 | 2017-07-12 | (주) 프롬애딕 | 음향센서를 이용한 수중음향 탐지장치 |
| JP2017227480A (ja) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ジェイ・アール・シー特機株式会社 | 音波監視装置および航走体 |
| CN110716172A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-21 | 哈尔滨工程大学 | 基于频率挑选的矢量水听器包络谱估计方法 |
-
1999
- 1999-08-09 JP JP11225428A patent/JP2001051039A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012173155A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Nec Corp | ソーナー装置及びその指向性合成方法 |
| JP2017227480A (ja) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ジェイ・アール・シー特機株式会社 | 音波監視装置および航走体 |
| KR101752672B1 (ko) * | 2016-07-06 | 2017-07-12 | (주) 프롬애딕 | 음향센서를 이용한 수중음향 탐지장치 |
| CN110716172A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-21 | 哈尔滨工程大学 | 基于频率挑选的矢量水听器包络谱估计方法 |
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