JP2016038323A - Detection device, detection method, and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detection device, a detection method, and a program which can appropriately eliminate an interference even when a frequency of the interference increases.SOLUTION: A threshold value calculation unit 161 sequentially calculates a threshold value Th based on a plurality (M pieces) of data just before the object data with respect to each object data of data strings for each one detection direction. That is, an average value of M pieces of data which constitute amplitude data strings (r[n], r[n+1],...,r[n+M-1]) is obtained with respect to n+Mth object data. The threshold value Th may use the average value as it is, and may be a value obtained by multiplying the average value by a predetermined coefficient C (for example C=3). An amplitude limit unit 162 sequentially compares the threshold value Th with the amplitude of the object data with respect to each object data. The amplitude limit unit 162 limits an amplitude Z of the object data equal to or lower than the threshold value Th when the amplitude Z of the object data exceeds the threshold value Th.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信する探知装置、探知方法、およびプログラムに関するものである。   The present invention relates to a detection device, a detection method, and a program for transmitting a detection signal and receiving a reflected wave from an object.

従来、探知装置としては、水中に音波の探知信号を送信し、魚群等の対象物からの反射波を受信する超音波探知装置が知られている。このような超音波探知装置では、他船から送信された超音波（干渉信号）が受信信号に含まれている場合がある（特許文献１を参照）。   Conventionally, as a detection device, an ultrasonic detection device that transmits a detection signal of a sound wave in water and receives a reflected wave from an object such as a school of fish is known. In such an ultrasonic detector, an ultrasonic wave (interference signal) transmitted from another ship may be included in the received signal (see Patent Document 1).

そこで、従来の超音波探知装置では、最新の送受信動作で得られた受信信号と、前回の送受信動作で得られた受信信号と、の振幅比を取り、該振幅比が所定値以上の場合に干渉であると判定することが行われている。   Therefore, the conventional ultrasonic detection device takes the amplitude ratio between the reception signal obtained by the latest transmission / reception operation and the reception signal obtained by the previous transmission / reception operation, and the amplitude ratio is equal to or larger than a predetermined value. It is determined that it is interference.

特許第４０１７９４３号公報Japanese Patent No. 4017943

しかし、従来の手法では、干渉の頻度が増大した場合に十分に干渉除去を行うことができなかった。例えば、複数回の送受信動作において、それぞれ同じタイミングで干渉信号が受信された場合には、最新の送受信動作で得られた受信信号と、前回の送受信動作で得られた受信信号と、の振幅比に大きな差がなくなり、干渉であると判定することが困難になる。   However, in the conventional method, when the frequency of interference increases, interference removal cannot be performed sufficiently. For example, when an interference signal is received at the same timing in multiple transmission / reception operations, the amplitude ratio between the reception signal obtained in the latest transmission / reception operation and the reception signal obtained in the previous transmission / reception operation Therefore, it becomes difficult to determine that there is interference.

そこで、この発明は、干渉の頻度が増大した場合であっても、当該干渉を適切に除去することができる探知装置、探知方法、およびプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a detection device, a detection method, and a program capable of appropriately removing the interference even when the frequency of interference increases.

本発明の探知装置は、探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信信号として受信する送受波器と、前記受信信号のうち一の探知方向毎のデータ列内で、各対象データについて順に、該対象データに近接する複数のデータの振幅に基づいて閾値を算出する閾値算出部と、各対象データについて順に、前記閾値算出部が算出した閾値と、前記対象データの振幅と、を比較し、前記対象データの振幅が前記閾値を上回る場合に、前記対象データの振幅を制限する振幅制限部と、を備えたことを特徴とする。   The detection device of the present invention includes a transducer that transmits a detection signal and receives a reflected wave from an object as a reception signal, and each target data in a data string for each detection direction of the reception signal. Sequentially, a threshold value calculation unit that calculates a threshold value based on amplitudes of a plurality of data adjacent to the target data, a threshold value calculated by the threshold value calculation unit in order for each target data, and an amplitude of the target data In comparison, an amplitude limiting unit that limits the amplitude of the target data when the amplitude of the target data exceeds the threshold value is provided.

このように、本発明の探知装置は、一の探知方向毎のデータ列内で閾値を算出するため、複数回の送受信動作において、それぞれ同じタイミングで干渉信号が受信された場合であっても、干渉を適切に除去することができる。また、例えば、探知距離に応じた増幅処理を行う（ＴＶＧ処理を行う）場合において、干渉信号が短い周期で同じレベルで入力されると、遠方になるほど対象物からの反射波のレベルに比べて干渉のレベルが大きくなる場合があるが、本発明の探知装置は、各対象データについて順に、近接する複数のデータを用いて閾値を算出するため、ＴＶＧ処理を行う場合であっても、干渉を適切に除去することができる。   Thus, since the detection device of the present invention calculates a threshold value in a data string for each detection direction, even in the case where an interference signal is received at the same timing in a plurality of transmission / reception operations, Interference can be removed appropriately. Further, for example, in the case of performing amplification processing according to the detection distance (ie, performing TVG processing), when the interference signal is input at the same level in a short cycle, the distance from the object is compared with the level of the reflected wave from the object. Although the level of interference may increase, the detection device of the present invention calculates the threshold value using a plurality of adjacent data in order for each target data, and therefore, even when TVG processing is performed, interference is detected. Can be removed appropriately.

なお、閾値の算出は、対象データよりも時間的に前（すなわち自装置に近い側）の複数のデータを用いてもよいし、時間的に後（自装置から遠い側）の複数のデータを用いてもよい。また、閾値の算出は、対象データに対して時間的に前後する複数のデータを用いてもよい。   Note that the threshold value may be calculated using a plurality of data before the target data (that is, the side closer to the own device) or a plurality of data after the time (the side far from the own device). It may be used. In addition, the threshold value may be calculated using a plurality of data that are temporally changed with respect to the target data.

閾値は、どのような手法で算出してもよいが、例えば振幅の平均値、中央値または最頻値に基づいて算出する。   The threshold value may be calculated by any method, for example, based on the average value, median value, or mode value of the amplitude.

また、閾値算出部は、前記対象データに近接する複数のデータを、連続する所定数のデータを１グループとして、複数のグループに分け、各グループにおける、所定数のデータの振幅の値に基づいて閾値を算出することが好ましい。例えば、閾値算出部は、グループ毎に平均値を算出し、これら平均値のうち最小値を閾値とする。これにより、一の探知方向において干渉信号が非常に大きい振幅のパルスとして入力された場合であっても、干渉信号の影響で閾値が大きくなり過ぎることがなく、干渉を適切に除去することができる。   Further, the threshold value calculation unit divides a plurality of data adjacent to the target data into a plurality of groups, with a predetermined number of continuous data as one group, and based on the amplitude value of the predetermined number of data in each group It is preferable to calculate a threshold value. For example, the threshold value calculation unit calculates an average value for each group, and sets the minimum value among these average values as the threshold value. As a result, even when the interference signal is input as a pulse having a very large amplitude in one detection direction, the threshold value does not become too large due to the influence of the interference signal, and the interference can be appropriately removed. .

また、閾値の算出に用いられる複数のデータの時間長は、干渉信号の時間幅よりも長く、探知信号の時間幅よりも短いことが好ましい。これにより、対象物に反射して受信されたエコーを除去することなく干渉信号だけを適切に除去することができる。   Moreover, it is preferable that the time length of the plurality of data used for the calculation of the threshold is longer than the time width of the interference signal and shorter than the time width of the detection signal. Thereby, it is possible to appropriately remove only the interference signal without removing the echo reflected and received by the object.

また、干渉除去部は、ビーム形成部の後段、かつフィルタ部の前段に配置されていることが好ましい。一般的に、ビーム形成後の受信信号の数（探知方向の数）は、ビーム形成前の受信信号の数（超音波振動子の数）より少ない。したがって、干渉除去部がビーム形成部の後段に配置されることで、演算量を低減することができる。また、干渉信号の時間幅が短い場合においてフィルタ部においてパルス圧縮を行うと、当該干渉信号が時間方向に伸張されるため、干渉除去の効果が低下する場合がある。したがって、干渉除去部がフィルタ部の前段に配置されることで、干渉信号が時間方向に伸張されることがなくなり、当該干渉信号を適切に除去することができる。   Moreover, it is preferable that the interference removing unit is disposed at a stage after the beam forming unit and at a stage before the filter unit. In general, the number of reception signals after beam formation (number of detection directions) is smaller than the number of reception signals before beam formation (number of ultrasonic transducers). Therefore, the amount of calculation can be reduced by arranging the interference removing unit at the subsequent stage of the beam forming unit. In addition, when pulse compression is performed in the filter unit when the time width of the interference signal is short, the interference signal is expanded in the time direction, so that the effect of interference removal may be reduced. Therefore, by disposing the interference removing unit in front of the filter unit, the interference signal is not expanded in the time direction, and the interference signal can be appropriately removed.

また、探知装置は、受信信号を複素信号に変換する直交検波部を備えていることが好ましい。この場合、閾値算出部は、該複素信号の振幅に基づいて閾値を算出し、振幅制限部は、該複素信号の振幅に基づいて算出された閾値と、該複素信号のうち対象データの振幅と、を比較し、当該対象データの振幅が閾値を上回る場合に、該複素信号の位相を保持しつつ振幅を制限する。これにより、位相は保持したまま、振幅だけを制限することができる。   In addition, the detection device preferably includes a quadrature detection unit that converts a received signal into a complex signal. In this case, the threshold value calculation unit calculates a threshold value based on the amplitude of the complex signal, and the amplitude limiter unit calculates the threshold value calculated based on the amplitude of the complex signal and the amplitude of target data in the complex signal. , And when the amplitude of the target data exceeds the threshold, the amplitude is limited while maintaining the phase of the complex signal. Thereby, it is possible to limit only the amplitude while maintaining the phase.

また、本発明の探知方法は、探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信信号として受信する送受波ステップと、前記受信信号のうち一の探知方向毎のデータ列内で、各対象データについて順に、対象データに近接する複数のデータの振幅に基づいて閾値を算出する閾値算出ステップと、各対象データについて順に、前記閾値算出ステップで算出した閾値と、前記対象データの振幅と、を比較し、前記対象データの振幅が前記閾値を上回る場合に、前記対象データの振幅を制限する振幅制限ステップと、を含むことを特徴とする。   Further, the detection method of the present invention includes a transmission / reception step of transmitting a detection signal and receiving a reflected wave from an object as a reception signal, and a data string for each detection direction of the reception signal. A threshold calculation step for calculating a threshold based on the amplitudes of a plurality of data adjacent to the target data in order for the target data, a threshold calculated in the threshold calculation step for each target data, and an amplitude of the target data, And an amplitude limiting step of limiting the amplitude of the target data when the amplitude of the target data exceeds the threshold value.

また、本発明のプログラムは、探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信信号として受信する送受波ステップと、前記受信信号のうち一の探知方向毎のデータ列内で、各対象データについて順に、対象データに近接する複数のデータの振幅に基づいて閾値を算出する閾値算出ステップと、各対象データについて順に、前記閾値算出ステップで算出した閾値と、前記対象データの振幅と、を比較し、前記対象データの振幅が前記閾値を上回る場合に、前記対象データの振幅を制限する振幅制限ステップと、を探知装置に実行させることを特徴とする。   Further, the program of the present invention includes a transmission / reception step for transmitting a detection signal and receiving a reflected wave from an object as a reception signal, and a data string for each detection direction in the reception signal. A threshold calculation step for calculating a threshold based on the amplitudes of a plurality of data close to the target data in order for the data, a threshold calculated in the threshold calculation step for each target data, and the amplitude of the target data In comparison, when the amplitude of the target data exceeds the threshold value, an amplitude limiting step of limiting the amplitude of the target data is executed by the detection device.

この発明は、干渉の頻度が増大した場合であっても、当該干渉を適切に除去することができる。   According to the present invention, even when the frequency of interference increases, the interference can be appropriately removed.

図１（Ａ）は、本発明の探知装置の一例であるスキャニングソナーによる水中探知動作を説明するための斜視図であり、図１（Ｂ）は、超音波振動子の外観図である。FIG. 1A is a perspective view for explaining an underwater detection operation by a scanning sonar that is an example of the detection device of the present invention, and FIG. 1B is an external view of an ultrasonic transducer. スキャニングソナーの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a scanning sonar. 表示器に表示される画像（探知画像）の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image (detection image) displayed on a display. 閾値の算出手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of a threshold value. 閾値の算出手法の応用例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the application example of the calculation method of a threshold value. 干渉除去処理の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of an interference removal process.

図１（Ａ）は、本発明の探知装置の一例であるスキャニングソナーによる水中探知動作を説明するための斜視図である。   FIG. 1A is a perspective view for explaining an underwater detection operation by a scanning sonar that is an example of the detection device of the present invention.

スキャニングソナー１は、自船に搭載されている。スキャニングソナー１の送受波器１０は、船底等に設置される。スキャニングソナー１は、超音波を用いて水中を探知する装置である。超音波は、図１（Ｂ）に示すような複数の超音波振動子１００により、放射状に送信される。水中に送信された超音波は、魚群等の対象物に反射して、複数の超音波振動子１００に受信信号として受信される。図１（Ａ）に示すように、スキャニングソナー１は、複数の超音波振動子１００の受信信号を合成することで、水平面に対して所定の角度θに指向性を有するビーム６０を形成する。スキャニングソナー１は、合成に用いる複数の超音波振動子１００を切り替えることで、複数のビーム６０を生成する。そして、スキャニングソナー１は、各ビーム６０の振幅に基づく映像信号を生成し、表示器３０にエコー画像を表示する。   The scanning sonar 1 is mounted on the ship. The transducer 10 of the scanning sonar 1 is installed on the bottom of the ship. The scanning sonar 1 is a device that detects underwater using ultrasonic waves. Ultrasonic waves are transmitted radially by a plurality of ultrasonic transducers 100 as shown in FIG. The ultrasonic waves transmitted into the water are reflected by an object such as a school of fish and received as reception signals by the plurality of ultrasonic transducers 100. As shown in FIG. 1A, the scanning sonar 1 combines the reception signals of the plurality of ultrasonic transducers 100 to form a beam 60 having directivity at a predetermined angle θ with respect to the horizontal plane. The scanning sonar 1 generates a plurality of beams 60 by switching a plurality of ultrasonic transducers 100 used for synthesis. Then, the scanning sonar 1 generates a video signal based on the amplitude of each beam 60 and displays an echo image on the display 30.

また、魚群探知機２が自船に搭載されている。自船の船底には、魚群探知機２の送受波器が設置されている。魚群探知機２も、探知装置の一例である。魚群探知機２は、自船の直下に超音波を送受信する。スキャニングソナー１および魚群探知機２は、互いに近接して配置されている。したがって、魚群探知機２から放射された超音波は、干渉信号としてスキャニングソナー１に受信される。そこで、スキャニングソナー１は、受信信号に含まれる干渉信号の除去処理を行う。   A fish finder 2 is mounted on the ship. The transmitter / receiver of the fish finder 2 is installed on the bottom of the ship. The fish finder 2 is also an example of a detection device. The fish finder 2 transmits and receives ultrasonic waves directly under its own ship. The scanning sonar 1 and the fish finder 2 are arranged close to each other. Therefore, the ultrasonic wave radiated from the fish finder 2 is received by the scanning sonar 1 as an interference signal. Therefore, the scanning sonar 1 performs a process of removing an interference signal included in the received signal.

図２（Ａ）は、スキャニングソナー１の構成を示すブロック図である。スキャニングソナー１は、送受波器１０、送受切替器１１、送信装置１２、受信装置２０、および表示器３０を備えている。図２（Ｂ）は、受信装置２０の構成を示すブロック図である。受信装置２０は、Ａ／Ｄ変換部１３、直交検波部１４、ビーム形成部１５、干渉除去部１６、フィルタ部１７、および映像信号生成部１８を備えている。   FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration of the scanning sonar 1. The scanning sonar 1 includes a transducer 10, a transmission / reception switch 11, a transmission device 12, a reception device 20, and a display 30. FIG. 2B is a block diagram illustrating a configuration of the receiving device 20. The receiving device 20 includes an A / D conversion unit 13, a quadrature detection unit 14, a beam forming unit 15, an interference removal unit 16, a filter unit 17, and a video signal generation unit 18.

送受波器１０は、例えば図１（Ｂ）に示すような円筒形の筐体１５０を備えている。送受波器１０は、当該円筒形の筐体１５０の円周側面に、複数の超音波振動子１００が所定のパターンで配列されている。   For example, the transducer 10 includes a cylindrical casing 150 as shown in FIG. In the transducer 10, a plurality of ultrasonic transducers 100 are arranged in a predetermined pattern on the circumferential side surface of the cylindrical casing 150.

送信装置１２は、パルス状の送信信号を出力する。送信信号は、送受切替器１１を介して送受波器１０に出力される。送受波器１０は、入力された送信信号を、探知信号である超音波パルスに変換し、当該超音波パルスを複数の超音波振動子１００から水中に放射する。複数の各超音波振動子１００は、それぞれ対象物からの反射波を受信信号として受信する。   The transmission device 12 outputs a pulsed transmission signal. The transmission signal is output to the transceiver 10 via the transmission / reception switch 11. The transducer 10 converts the input transmission signal into an ultrasonic pulse that is a detection signal, and radiates the ultrasonic pulse from a plurality of ultrasonic transducers 100 into the water. Each of the plurality of ultrasonic transducers 100 receives a reflected wave from an object as a reception signal.

送受切替器１１は、送受波器１０における複数の超音波振動子１００が受信した受信信号をそれぞれ受信装置２０のＡ／Ｄ変換部１３に出力する。   The transmission / reception switch 11 outputs the reception signals received by the plurality of ultrasonic transducers 100 in the transducer 10 to the A / D conversion unit 13 of the receiving device 20, respectively.

Ａ／Ｄ変換部１３は、入力されたアナログの受信信号をそれぞれ所定のサンプリング周期でデジタルの受信信号に変換し、直交検波部１４に出力する。   The A / D conversion unit 13 converts the input analog reception signal into a digital reception signal at a predetermined sampling period, and outputs the digital reception signal to the quadrature detection unit 14.

直交検波部１４は、複数の超音波振動子１００が受信した受信信号にそれぞれ直交検波処理を行い、Ｉ信号成分およびＱ信号成分を抽出する。これらＩ信号成分およびＱ信号成分は、Ｎ個のデータ列Ｉ［０］＋ｊＱ［０］，Ｉ［１］＋ｊＱ［１］，・・・，Ｉ［Ｎ−１］＋ｊＱ［Ｎ−１］からなる複素信号として表される。当該複素信号の絶対値は、複数の超音波振動子１００が受信した受信信号の振幅に相当し、当該複素信号の偏角は、位相に相当する。複素信号に変換された受信信号は、ビーム形成部１５に出力される。   The quadrature detection unit 14 performs quadrature detection processing on the received signals received by the plurality of ultrasonic transducers 100, and extracts I signal components and Q signal components. These I signal component and Q signal component are obtained from N data strings I [0] + jQ [0], I [1] + jQ [1],..., I [N−1] + jQ [N−1]. Expressed as a complex signal. The absolute value of the complex signal corresponds to the amplitude of the received signal received by the plurality of ultrasonic transducers 100, and the deflection angle of the complex signal corresponds to the phase. The received signal converted into the complex signal is output to the beam forming unit 15.

ビーム形成部１５は、所定の探知方向について、複数の超音波振動子１００が受信した受信信号を合成することで、当該所定の探知方向に指向性を有するビームを形成する。また、ビーム形成部１５は、合成に用いる複数の超音波振動子１００を切り替えることで、複数の探知方向にビームを形成することができる。   The beam forming unit 15 forms a beam having directivity in the predetermined detection direction by combining the reception signals received by the plurality of ultrasonic transducers 100 with respect to the predetermined detection direction. Further, the beam forming unit 15 can form beams in a plurality of detection directions by switching a plurality of ultrasonic transducers 100 used for synthesis.

各探知方向のビームの信号として合成された受信信号は、干渉除去部１６に入力される。干渉除去部１６は、入力された各探知方向の受信信号に含まれる干渉信号の除去処理を行う。干渉信号が除去された後の受信信号は、フィルタ部１７に入力される。   The received signal synthesized as a beam signal in each detection direction is input to the interference cancellation unit 16. The interference removal unit 16 performs a removal process of an interference signal included in the input reception signal in each detection direction. The received signal after the interference signal is removed is input to the filter unit 17.

フィルタ部１７は、入力された受信信号に各種フィルタ処理を施す。例えば、フィルタ部１７は、基準となる信号（例えば送信信号）と受信信号との相関演算を行い、受信信号のパルス圧縮を行う。また、例えば、フィルタ部１７は、受信信号の帯域制限を行う。   The filter unit 17 performs various filter processes on the input received signal. For example, the filter unit 17 performs a correlation operation between a reference signal (for example, a transmission signal) and a reception signal, and performs pulse compression of the reception signal. For example, the filter unit 17 performs band limitation on the received signal.

映像信号生成部１８は、フィルタ処理が施された後の受信信号に基づいて映像信号を生成し、表示器３０に出力する。例えば、映像信号生成部１８は、各探知方向の受信信号の振幅に応じた階調の映像信号を生成し、表示器３０にエコー画像を表示させる。また、映像信号生成部１８は、受信信号のデータ数を表示器３０の表示画素数に合わせる処理を行う。   The video signal generation unit 18 generates a video signal based on the received signal after the filtering process and outputs it to the display 30. For example, the video signal generation unit 18 generates a video signal having a gradation corresponding to the amplitude of the reception signal in each detection direction, and causes the display 30 to display an echo image. In addition, the video signal generation unit 18 performs a process of matching the number of received signal data with the number of display pixels of the display 30.

また、映像信号生成部１８は、直前の１回または複数回の送信で得られた映像信号を一時記憶するメモリ（不図示）を内蔵している。これにより、映像信号生成部１８は、過去の映像信号と今回の映像信号との相関処理を行うことができる。例えば、映像信号生成部１８は、連続する２回（今回と前回）の送信時に得られる映像信号を比較し、各画素についてレベルの低い方の映像信号を選択して出力する。これにより、エコー画像のレベルを低下させることなく、相対的に高レベルである干渉信号を除去することができる。ただし、映像信号生成部１８による画像相関処理は、本発明において必須の構成ではない。   In addition, the video signal generation unit 18 has a built-in memory (not shown) that temporarily stores a video signal obtained by one or more previous transmissions. Thereby, the video signal generation unit 18 can perform correlation processing between the past video signal and the current video signal. For example, the video signal generation unit 18 compares the video signals obtained at the time of two consecutive transmissions (current and previous), and selects and outputs the video signal having the lower level for each pixel. Thereby, an interference signal having a relatively high level can be removed without lowering the level of the echo image. However, the image correlation processing by the video signal generation unit 18 is not an essential configuration in the present invention.

以上のようにして、表示器３０には、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すような画像が表示される。図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、表示器３０に表示される画像（探知画像）の一例を示す図である。表示器３０には、自船の位置を中心として、方位および距離に対応したエコー画像が表示される。この例では、自船の周囲に海面反射に相当するノイズ画像が表示されている。また、自船の後方には、スクリューノイズに相当する画像が表示されている。また、画面右上側には、魚群のエコー画像が表示されている。   As described above, an image as shown in FIGS. 3A and 3B is displayed on the display 30. FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams illustrating an example of an image (detected image) displayed on the display 30. The display 30 displays an echo image corresponding to the azimuth and distance around the position of the ship. In this example, a noise image corresponding to sea surface reflection is displayed around the ship. In addition, an image corresponding to screw noise is displayed behind the ship. In addition, an echo image of the school of fish is displayed on the upper right side of the screen.

図３（Ａ）は、干渉除去部１６が干渉除去を行わない場合（従来の構成）の探知画像であり、図３（Ｂ）は、干渉除去部１６が干渉除去を行った場合（本実施形態の構成）の探知画像である。   3A shows a detection image when the interference removing unit 16 does not perform interference removal (conventional configuration), and FIG. 3B shows a case where the interference removing unit 16 performs interference removal (this embodiment). It is a detection image of the configuration of the form.

スキャニングソナー１の送受波器１０に近接して魚群探知機２の送受波器が設置されている場合、干渉信号は、当該魚群探知機２の送信の周期に対応して、周期的に受信される。この例では、スキャニングソナー１の送信の周期が魚群探知機２の送信の周期よりも長いため、図３（Ａ）に示すように、スキャニングソナー１の探知画像内において、一定距離毎に干渉信号に起因する高レベルの干渉画像が表示される。干渉除去部１６は、当該一定距離毎に現れる干渉信号を除去する。   When the transducer of the fish finder 2 is installed close to the transducer 10 of the scanning sonar 1, the interference signal is periodically received corresponding to the transmission cycle of the fish finder 2. The In this example, since the transmission period of the scanning sonar 1 is longer than the transmission period of the fish finder 2, as shown in FIG. 3A, the interference signal is detected at every fixed distance in the detection image of the scanning sonar 1. A high-level interference image resulting from is displayed. The interference removal unit 16 removes the interference signal that appears at every certain distance.

図２（Ｃ）は、干渉除去部１６の構成を示すブロック図である。干渉除去部１６は、閾値算出部１６１および振幅制限部１６２を備えている。   FIG. 2C is a block diagram illustrating a configuration of the interference removal unit 16. The interference removing unit 16 includes a threshold value calculating unit 161 and an amplitude limiting unit 162.

閾値算出部１６１には、ビーム形成部１５から出力された各探知方向の受信信号が入力される。閾値算出部１６１は、各探知方向の受信信号の振幅に基づいて、干渉であるか否かを判定するための閾値を算出する。   A reception signal in each detection direction output from the beam forming unit 15 is input to the threshold calculation unit 161. The threshold calculation unit 161 calculates a threshold for determining whether or not there is interference based on the amplitude of the reception signal in each detection direction.

図４（Ａ）は、閾値の算出手法を説明するための図である。図４（Ａ）に示すグラフの横軸は距離を表し、縦軸は振幅を表す。閾値算出部１６１は、ある探知方向の受信信号がＮ個のデータ列の複素数のＩ［０］＋ｊＱ［０］，Ｉ［１］＋ｊＱ［１］，・・・，Ｉ［Ｎ−１］＋ｊＱ［Ｎ−１］からなる場合、各複素データの振幅、すなわち、各複素データの絶対値（ｒ［０］，ｒ［１］，・・・，ｒ［Ｎ−１］）を算出する。そして、閾値算出部１６１は、各複素データ（以下これを「対象データ」と表記する）について順に、対象データの直前の複数（Ｍ個：Ｍ＜Ｎ）の複素データの振幅に基づいて閾値Ｔｈを算出する。すなわち、ｎ＋Ｍ番目の対象データについて、振幅データ列（ｒ［ｎ］，ｒ［ｎ＋１］，・・・，ｒ［ｎ＋Ｍ−１］）を構成するＭ個の振幅データの平均値を求める。閾値Ｔｈは、当該平均値をそのまま用いてもよいし、当該平均値に所定の係数Ｃ（例えばＣ＝３）を乗算した値としてもよい。あるいは、平均値に所定の定数を加算する態様としてもよいし、平均値と所定の係数を乗算した値に所定の定数を加算する態様としてもよい。また、閾値Ｔｈの算出手法は、平均値に限らず、例えば、中央値または最頻値等に基づいて算出する態様としてもよい。   FIG. 4A is a diagram for explaining a threshold value calculation method. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 4A represents distance, and the vertical axis represents amplitude. The threshold calculation unit 161 receives a complex number I [0] + jQ [0], I [1] + jQ [1],..., I [N−1] + jQ of N data strings when a received signal in a certain detection direction is received. In the case of [N−1], the amplitude of each complex data, that is, the absolute value (r [0], r [1],..., R [N−1]) of each complex data is calculated. Then, the threshold value calculation unit 161 sequentially sets the threshold value Th for each complex data (hereinafter referred to as “target data”) based on the amplitudes of a plurality (M: M <N) of complex data immediately before the target data. Is calculated. That is, for the n + Mth target data, an average value of M pieces of amplitude data constituting the amplitude data string (r [n], r [n + 1],..., R [n + M−1]) is obtained. As the threshold Th, the average value may be used as it is, or may be a value obtained by multiplying the average value by a predetermined coefficient C (for example, C = 3). Or it is good also as an aspect which adds a predetermined constant to an average value, and it is good also as an aspect which adds a predetermined constant to the value which multiplied the average value and the predetermined coefficient. Moreover, the calculation method of threshold value Th is not restricted to an average value, For example, it is good also as an aspect calculated based on a median value or a mode value.

閾値算出部１６１は、算出した各対象データの閾値Ｔｈを振幅制限部１６２に出力する。閾値算出部１６１は、このような閾値Ｔｈの算出処理を、ｎの値を０からＮ−Ｍまで変えながら繰り返す。すなわち、Ｍ番目からＮ−１番目までの対象データについて閾値Ｔｈを算出する。０からＭ−１番目までの対象データに対しては、所定の定数を閾値Ｔｈとして出力する。   The threshold value calculation unit 161 outputs the calculated threshold value Th of each target data to the amplitude limiting unit 162. The threshold value calculation unit 161 repeats such threshold value Th calculation processing while changing the value of n from 0 to NM. That is, the threshold value Th is calculated for the Mth to N−1th target data. A predetermined constant is output as the threshold Th for the 0th to M−1th target data.

振幅制限部１６２は、ビーム形成部１５から出力された各探知方向の受信信号を入力する。そして、振幅制限部１６２は、各対象データについて順に、閾値Ｔｈと、対象データの振幅と、を比較する。振幅制限部１６２は、対象データの振幅（絶対値）Ｚが、閾値Ｔｈを上回る場合、当該対象データの振幅（絶対値）Ｚを閾値Ｔｈ以下に制限する。すなわち、ｎ＋Ｍ番目の対象データについてのＩ信号Ｉ［ｎ＋Ｍ］およびＱ信号Ｑ［ｎ＋Ｍ］の値を、それぞれＴｈ／Ｚ・Ｉ［ｎ＋Ｍ］およびＴｈ／Ｚ・Ｑ［ｎ＋Ｍ］に置換する。   The amplitude limiter 162 receives the received signal in each detection direction output from the beam forming unit 15. Then, the amplitude limiter 162 compares the threshold value Th with the amplitude of the target data in order for each target data. When the amplitude (absolute value) Z of the target data exceeds the threshold Th, the amplitude limiter 162 limits the amplitude (absolute value) Z of the target data to the threshold Th or less. That is, the values of the I signal I [n + M] and the Q signal Q [n + M] for the n + Mth target data are replaced with Th / Z · I [n + M] and Th / Z · Q [n + M], respectively.

これにより、複素信号としての位相はそのままで、振幅（絶対値）だけが閾値Ｔｈ以下に制限されることになる。よって、干渉除去部１６は、後段のフィルタ部１７におけるパルス圧縮の処理に影響することなく、干渉信号を除去することができる。なお、干渉除去部１６は、フィルタ部１７の後段に配置されていてもよい。ただし、干渉信号のパルス幅が送信信号のパルス幅よりも短い場合においてフィルタ部１７がパルス圧縮を行うと、当該干渉信号が時間方向に伸張されるため、干渉除去の効果が低下する可能性がある。したがって、干渉除去部１６は、フィルタ部１７の前段に配置されることが好ましい。また、干渉除去部１６は、ビーム形成部１５の前段に配置されていてもよい。ただし、一般的には、ビーム形成後の受信信号の数（探知方向の数）は、ビーム形成前の受信信号の数（超音波振動子１００の数）より少ない。したがって、干渉除去部１６は、ビーム形成部１５の後段に配置されることが好ましい。これにより、演算量を低減することができる。   As a result, the phase as a complex signal remains as it is, and only the amplitude (absolute value) is limited to the threshold value Th or less. Therefore, the interference removal unit 16 can remove the interference signal without affecting the pulse compression processing in the subsequent filter unit 17. Note that the interference removal unit 16 may be arranged at a subsequent stage of the filter unit 17. However, when the pulse width of the interference signal is shorter than the pulse width of the transmission signal, if the filter unit 17 performs pulse compression, the interference signal is expanded in the time direction, so that the interference removal effect may be reduced. is there. Therefore, it is preferable that the interference removal unit 16 is disposed in front of the filter unit 17. Further, the interference removal unit 16 may be arranged in front of the beam forming unit 15. However, in general, the number of reception signals after beam formation (number in the detection direction) is smaller than the number of reception signals before beam formation (the number of ultrasonic transducers 100). Therefore, it is preferable that the interference removing unit 16 is arranged at the subsequent stage of the beam forming unit 15. Thereby, the amount of calculation can be reduced.

なお、この例では、閾値算出部１６１は、対象データの直前のＭ個のデータから閾値を算出したが、例えば直前のデータを除くＭ個の振幅データ列（ｒ［ｎ−１］，ｒ［ｎ］，・・・，ｒ［ｎ＋Ｍ−２］）から閾値を算出してもよい。また、閾値の算出は、Ｍ個の振幅データ列のうち全てのデータを用いる必要はない。例えば、８個の振幅データ列（ｒ［ｎ］，ｒ［ｎ＋１］，・・・，ｒ［ｎ＋７］）のうち、２個に１個の割合で間引きした振幅データ列（ｒ［ｎ］，ｒ［ｎ＋２］，・・・，ｒ［ｎ＋６］）、すなわち４個のデータを用いて閾値を算出してもよい。   In this example, the threshold calculation unit 161 calculates the threshold from the M data immediately before the target data. For example, the M amplitude data string (r [n−1], r [ n],..., r [n + M−2]). Further, the threshold value need not be calculated using all of the M amplitude data strings. For example, out of eight amplitude data strings (r [n], r [n + 1],..., R [n + 7]), the amplitude data string (r [n], r [n + 2],..., r [n + 6]), that is, the threshold value may be calculated using four pieces of data.

また、閾値の算出は、例えば図４（Ｂ）に示すように、対象データよりも時間的に後の複数のデータ（自装置から遠い側）のＭ個の振幅データを用いてもよい。あるいは、図４（Ｃ）に示すように、対象データよりも時間的に前の複数のデータと後の複数のデータとを両方用いてもよい。なお、対象データよりも時間的に後のデータを用いるためには、１回の送受信動作における受信信号を保持するメモリを設け、受信信号が保持された状態で閾値を算出する。   Further, for example, as shown in FIG. 4B, the threshold value may be calculated using M pieces of amplitude data of a plurality of data (on the side far from the own device) after the target data. Alternatively, as shown in FIG. 4C, a plurality of data before and after the target data may be used. In order to use data that is later in time than the target data, a memory that holds a reception signal in one transmission / reception operation is provided, and a threshold value is calculated in a state where the reception signal is held.

なお、Ｍ個のデータの時間長は、どのような長さであってもよいが、干渉信号の時間幅よりも長く、かつ探知信号の時間幅よりも短いことが好ましい。すなわち、Ｍ個のデータの時間長は、魚群探知機２の送信信号のパルス幅よりも長く、スキャニングソナー１の送信信号のパルス幅よりも短いことが好ましい。Ｍ個のデータの時間長が魚群探知機２の送信信号のパルス幅より短い場合には、干渉信号を除去することができない場合があり、送信信号のパルス幅よりも長い場合には、スキャニングソナー１から出力した超音波によるエコーまで除去される場合がある。したがって、Ｍ個のデータの時間長は、魚群探知機２の送信信号のパルス幅よりも長く、スキャニングソナー１の送信信号のパルス幅よりも短いことで、魚群等の対象物に反射して受信されたエコーは除去されることなく、干渉を適切に除去することができる。   The time length of the M pieces of data may be any length, but is preferably longer than the time width of the interference signal and shorter than the time width of the detection signal. That is, the time length of the M data is preferably longer than the pulse width of the transmission signal of the fish finder 2 and shorter than the pulse width of the transmission signal of the scanning sonar 1. If the time length of the M data is shorter than the pulse width of the transmission signal of the fish finder 2, the interference signal may not be removed. If the time length is longer than the pulse width of the transmission signal, the scanning sonar In some cases, even echoes from ultrasonic waves output from 1 are removed. Accordingly, the time length of the M data is longer than the pulse width of the transmission signal of the fish detector 2 and shorter than the pulse width of the transmission signal of the scanning sonar 1, so that it is reflected by the object such as the fish school and received. Interference can be appropriately removed without removing the echo that has been made.

以上のように、スキャニングソナー１は、受信信号のうち一の探知方向毎のデータ列内で、各対象データについて順に、対象データに近接する複数のデータの閾値を算出することで、例えば複数回の送受信動作においてそれぞれ同じタイミングで干渉信号が受信された場合であっても、当該干渉信号だけを適切に除去することができる。   As described above, the scanning sonar 1 calculates the threshold values of a plurality of data adjacent to the target data in order for each target data in the data string for each detection direction in the received signal, for example, a plurality of times. Even when the interference signal is received at the same timing in the transmission / reception operation, only the interference signal can be appropriately removed.

また、ＴＶＧ処理を行う場合、短い周期の干渉信号が同程度のレベルで入力されると、遠方になるほど対象物からの反射波のレベルに比べて干渉のレベルが大きくなる場合がある。しかし、スキャニングソナー１は、各対象データについて順に、近接する複数のデータを用いて閾値を算出するため、ＴＶＧ処理を行う場合であっても、干渉信号だけを適切に除去することができる。   In addition, when performing a TVG process, if an interference signal having a short period is input at a similar level, the level of interference may increase as the distance increases as compared to the level of the reflected wave from the object. However, since the scanning sonar 1 calculates a threshold value using a plurality of adjacent data in order for each target data, only the interference signal can be appropriately removed even when TVG processing is performed.

次に、図５（Ａ）は、閾値の算出手法の応用例を説明するための図である。応用例に係る閾値算出部１６１は、対象データの直前のＭ個のデータ（振幅データ列）を、連続する所定数のデータを１グループとして、複数のグループに分け、分けた各グループにおける振幅（絶対値）に基づいて閾値を算出する。この例では、閾値算出部１６１は、対象データの振幅ｒ［ｎ＋１２］について、それぞれ４個のデータからなる第１グループの振幅データ列（ｒ［ｎ］，ｒ［ｎ＋１］，・・・，ｒ［ｎ＋３］）、第２グループの振幅データ列（ｒ［ｎ＋４］，ｒ［ｎ＋５］，・・・，ｒ［ｎ＋７］）、および第３グループの振幅データ列（ｒ［ｎ＋８］，ｒ［ｎ＋９］，・・・，ｒ［ｎ＋１１］）に分ける。そして、閾値算出部１６１は、第１グループの振幅データ列の平均値、第２グループの振幅データ列の平均値、および第３グループの振幅データ列の平均値をそれぞれ求める。閾値算出部１６１は、これらグループ毎に求めた平均値の最小値を選択する。最後に、閾値算出部１６１は、選出した最小値に所定の係数Ｃ（例えばＣ＝３）を乗算した値を閾値Ｔｈとする。ただし、最小値は、そのまま閾値として採用してもよいし、最小値に所定の定数を加算する態様としてもよいし、最小値と所定の係数を乗算した値に所定の定数を加算する態様としてもよい。また、各グループにおいては、平均値に限らず、例えば、中央値または最頻値等に基づいて算出する態様としてもよい。   Next, FIG. 5A is a diagram for explaining an application example of the threshold value calculation method. The threshold value calculation unit 161 according to the application example divides M data (amplitude data string) immediately before the target data into a plurality of groups, with a predetermined number of continuous data as one group, and the amplitude ( The threshold value is calculated based on (absolute value). In this example, the threshold value calculation unit 161 has a first group of amplitude data strings (r [n], r [n + 1],..., R) each consisting of four pieces of data for the amplitude r [n + 12] of the target data. [N + 3]), the second group of amplitude data strings (r [n + 4], r [n + 5],..., R [n + 7]), and the third group of amplitude data strings (r [n + 8], r [n + 9]). ],..., R [n + 11]). Then, the threshold calculation unit 161 obtains the average value of the first group of amplitude data strings, the average value of the second group of amplitude data strings, and the average value of the third group of amplitude data strings. The threshold calculation unit 161 selects the minimum average value obtained for each group. Finally, the threshold value calculation unit 161 sets a value obtained by multiplying the selected minimum value by a predetermined coefficient C (for example, C = 3) as the threshold value Th. However, the minimum value may be adopted as a threshold as it is, may be a mode in which a predetermined constant is added to the minimum value, or a mode in which a predetermined constant is added to a value obtained by multiplying the minimum value by a predetermined coefficient. Also good. Moreover, in each group, it is good also as an aspect calculated based on not only an average value but a median value or mode value etc., for example.

これにより、干渉除去部１６は、一の探知方向において干渉信号が非常に大きい振幅で入力された場合であっても、閾値が大きくなり過ぎることがなく、干渉を適切に除去することができる。例えば、対象データが干渉信号の一部である場合には、これに最も近い第３グループにも干渉信号が含まれてその平均値が大きくなる場合がある。この場合であっても、他のグループにおける平均値が大きくなりすぎることがないため、最終的に算出される閾値が大きくなりすぎることがない。   As a result, even when the interference signal is input with a very large amplitude in one detection direction, the interference removal unit 16 can appropriately remove the interference without the threshold value becoming too large. For example, when the target data is a part of the interference signal, the third group closest to the target data may include the interference signal, and the average value may increase. Even in this case, since the average value in the other group does not become too large, the finally calculated threshold value does not become too large.

なお、複数のグループに分ける場合においても、例えば図５（Ｂ）に示すように、対象データよりも時間的に後（自装置から遠い側）のＭ個のデータを複数のグループに分けてもよい。あるいは、図５（Ｃ）に示すように、対象データよりも時間的に前の複数のデータと後の複数のデータとを両方用いて、複数のグループに分けてもよい。ただし、図５（Ｃ）の例では、第２グループのデータ列のうち、対象データｒ［ｎ＋６］を閾値算出の対象から除く態様としている。   Even when the data is divided into a plurality of groups, for example, as shown in FIG. 5B, the M data after the target data (the far side from the own device) may be divided into a plurality of groups. Good. Alternatively, as shown in FIG. 5C, a plurality of data temporally before and after the target data may be used and divided into a plurality of groups. However, in the example of FIG. 5C, the target data r [n + 6] is excluded from the threshold calculation target in the data string of the second group.

また、上記の例では、閾値算出部１６１は、閾値算出のために用いるデータを１２個として、それぞれ４個のデータからなる３つのグループに分ける例を示したが、閾値算出のために用いるデータ数はこの例に限るものではないし、各グループを構成するデータの数も４個に限るものではない。例えば、２４個のデータをそれぞれ８個のデータからなる３つのグループに分けてもよい。また、グループの数も３つに限らず、２つのグループに分けてもよいし、さらに多数（例えば５つ）のグループに分けてもよい。さらに、各グループの平均値から一つを選択するための基準は、最小値に限るものではない。例えば、各グループの平均値のうち中央値を選択してもよいし、各グループの平均値のうち２番目に大きい値を選択してもよい。   Further, in the above example, the threshold calculation unit 161 has shown an example in which the data used for threshold calculation is twelve, and is divided into three groups each consisting of four data. However, the data used for threshold calculation The number is not limited to this example, and the number of data constituting each group is not limited to four. For example, 24 data may be divided into 3 groups each consisting of 8 data. Further, the number of groups is not limited to three, and may be divided into two groups, or may be further divided into a large number (for example, five) groups. Furthermore, the criterion for selecting one from the average value of each group is not limited to the minimum value. For example, the median value may be selected from the average values of each group, or the second largest value among the average values of each group may be selected.

次に、図６は、干渉除去処理の効果を示す図である。図６（Ａ）は、干渉除去処理を行わずにＴＶＧ処理を行った場合のデータ列を示すグラフであり、図６（Ａ）は、干渉除去処理を行った後にＴＶＧ処理を行った場合のデータ列を示すグラフである。いずれのグラフも、横軸は距離を表し、縦軸は振幅（絶対値）を表す。図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すデータ列は、それぞれ図３（Ａ）および図３（Ｂ）で示した直線（図中の画面右上側に表示されている魚群のエコー画像を通る直線）の探知方向におけるデータ列に対応する。   Next, FIG. 6 is a diagram illustrating the effect of the interference removal processing. FIG. 6A is a graph showing a data string when TVG processing is performed without performing interference removal processing. FIG. 6A is a graph when TVG processing is performed after performing interference removal processing. It is a graph which shows a data sequence. In any graph, the horizontal axis represents distance, and the vertical axis represents amplitude (absolute value). The data strings shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B) are the straight lines shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B) (echo images of the school of fish displayed on the upper right side of the screen in the figure). Corresponds to the data string in the detection direction of the straight line passing through.

図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、干渉除去部１６の干渉除去処理は、魚群のエコーに対応するデータのレベルは低下させずに、干渉に対応するデータのレベルだけ低減させることができる。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the interference removal processing of the interference removal unit 16 reduces the data level corresponding to the interference without reducing the data level corresponding to the echo of the school of fish. Can be made.

なお、本実施形態では、探知装置としてスキャニングソナー１を示し、干渉信号は魚群探知機２の送信信号である例を説明した。しかし、干渉除去部１６は、スキャニングソナー１に設けられる例に限るものではない。例えば、半導体素子を用いた固体化レーダとマグネトロンを用いたレーダとを比較すると、マグネトロンを用いたレーダの送信信号のパルス幅は、固体化レーダの送信信号のパルス幅よりも短い。また、マグネトロンを用いたレーダの送信信号の振幅は、固体化レーダの送信信号の振幅よりも大きい。したがって、電磁波の探知信号を送信する固体化レーダにおいても、本実施形態で示した干渉除去部１６の干渉除去処理を適用することで、マグネトロンを用いたレーダからの干渉信号を適切に除去することができる。また、船底等に複数の魚群探知機の送受波器を設置する場合において、各魚群探知機の送信信号が異なるパルス幅を有する場合にも、干渉除去部１６の干渉除去処理を適用することができる。   In the present embodiment, the scanning sonar 1 is shown as the detection device, and the interference signal is the transmission signal of the fish finder 2. However, the interference removal unit 16 is not limited to the example provided in the scanning sonar 1. For example, when comparing a solid-state radar using a semiconductor element and a radar using a magnetron, the pulse width of the transmission signal of the radar using the magnetron is shorter than the pulse width of the transmission signal of the solid-state radar. Further, the amplitude of the transmission signal of the radar using the magnetron is larger than the amplitude of the transmission signal of the solid-state radar. Therefore, even in a solid-state radar that transmits an electromagnetic wave detection signal, it is possible to appropriately remove an interference signal from a radar using a magnetron by applying the interference removal processing of the interference removal unit 16 described in the present embodiment. Can do. Further, when a plurality of fish detector transducers are installed on the bottom of a ship, the interference removal processing of the interference removal unit 16 can be applied even when the transmission signals of each fish detector have different pulse widths. it can.

なお、本実施形態で示した干渉除去部１６の構成は、探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信信号として受信する探知装置において、当該探知装置に実行されるソフトウェア（プログラム）により実現することも可能である。   The configuration of the interference removal unit 16 shown in the present embodiment is a software (program) executed by the detection device in a detection device that transmits a detection signal and receives a reflected wave from the object as a reception signal. Can also be realized.

１…スキャニングソナー
２…魚群探知機
１０…送受波器
１１…送受切替器
１２…送信装置
１３…Ａ／Ｄ変換部
１４…直交検波部
１５…ビーム形成部
１６…干渉除去部
１７…フィルタ部
１８…映像信号生成部
２０…受信装置
３０…表示器
６０…ビーム
１００…超音波振動子
１５０…筐体
１６１…閾値算出部
１６２…振幅制限部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scanning sonar 2 ... Fish detector 10 ... Transmitter / receiver 11 ... Transmission / reception switch 12 ... Transmitter 13 ... A / D conversion part 14 ... Quadrature detection part 15 ... Beam forming part 16 ... Interference removal part 17 ... Filter part 18 ... Video signal generator 20 ... Receiver 30 ... Display device 60 ... Beam 100 ... Ultrasonic transducer 150 ... Housing 161 ... Threshold calculator 162 ... Amplitude limiter

Claims (10)

探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信信号として受信する送受波器と、
前記受信信号のうち一の探知方向毎のデータ列内で、各対象データについて順に、対象データに近接する複数のデータの振幅に基づいて閾値を算出する閾値算出部と、
各対象データについて順に、前記閾値算出部が算出した閾値と、前記対象データの振幅と、を比較し、前記対象データの振幅が前記閾値を上回る場合に、前記対象データの振幅を制限する振幅制限部と、
を備えたことを特徴とする探知装置。 A transducer that transmits a detection signal and receives a reflected wave from an object as a received signal;
A threshold value calculation unit that calculates a threshold value based on the amplitudes of a plurality of data adjacent to the target data in order for each target data within the data string for each detection direction of the received signal;
In order for each target data, the threshold value calculated by the threshold value calculation unit is compared with the amplitude of the target data, and when the amplitude of the target data exceeds the threshold value, the amplitude limit that limits the amplitude of the target data And
A detection device comprising: 請求項１に記載の探知装置において、
前記閾値算出部は、各対象データについて順に、該対象データよりも時間的に前の複数のデータ、または時間的に後の複数のデータの振幅に基づいて前記閾値を算出することを特徴とする探知装置。 The detection device according to claim 1,
The threshold value calculation unit calculates the threshold value for each target data in turn based on amplitudes of a plurality of data temporally before the target data or a plurality of data temporally after the target data. Detecting device. 請求項１に記載の探知装置において、
前記閾値算出部は、各対象データについて順に、該対象データに対して時間的に前後する複数のデータの振幅に基づいて前記閾値を算出することを特徴とする探知装置。 The detection device according to claim 1,
The threshold value calculation unit calculates the threshold value for each target data in turn based on the amplitudes of a plurality of data temporally preceding and following the target data. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の探知装置において、
前記閾値算出部は、前記対象データに近接する複数のデータの振幅の平均値に基づいて前記閾値を算出することを特徴する探知装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 3,
The threshold value calculation unit calculates the threshold value based on an average value of amplitudes of a plurality of data adjacent to the target data. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の探知装置において、
前記閾値算出部は、前記対象データに近接する複数のデータを、連続する所定数のデータを１グループとして、複数のグループに分け、
各グループにおける、所定数のデータの振幅の値に基づいて前記閾値を算出することを特徴する探知装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 4,
The threshold calculation unit divides a plurality of data close to the target data into a plurality of groups, with a predetermined number of continuous data as one group,
A detection apparatus that calculates the threshold based on an amplitude value of a predetermined number of data in each group. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の探知装置において、
前記閾値の算出に用いられる複数のデータの時間長は、前記干渉信号の時間幅よりも長く、前記探知信号の時間幅よりも短いことを特徴とする探知装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 5,
The detection apparatus according to claim 1, wherein a time length of a plurality of data used for calculating the threshold is longer than a time width of the interference signal and shorter than a time width of the detection signal. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の探知装置において、
前記受信信号を複数合成することにより、所定の探知方向にビームを形成するビーム形成部と、
所定のフィルタ処理を行うフィルタ部と、を備え、
前記閾値算出部および前記振幅制限部は、前記ビーム形成部の後段、かつ前記フィルタ部の前段に配置されていることを特徴とする探知装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 6,
A beam forming unit that forms a beam in a predetermined detection direction by combining a plurality of the received signals;
A filter unit that performs a predetermined filtering process,
The detection apparatus according to claim 1, wherein the threshold value calculation unit and the amplitude limiting unit are arranged in a stage subsequent to the beam forming unit and in front of the filter unit. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の探知装置において、
前記受信信号を複素信号に変換する直交検波部を備え、
前記閾値算出部は、前記複素信号の振幅に基づいて前記閾値を算出し、
前記振幅制限部は、前記複素信号の振幅に基づいて算出された閾値と、前記複素信号のうちの対象データの振幅と、を比較し、当該対象データの振幅が当該閾値を上回る場合に、前記複素信号の位相を保持しつつ振幅を制限することを特徴とする探知装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 7,
An orthogonal detector for converting the received signal into a complex signal;
The threshold calculation unit calculates the threshold based on the amplitude of the complex signal,
The amplitude limiter compares the threshold calculated based on the amplitude of the complex signal with the amplitude of the target data in the complex signal, and when the amplitude of the target data exceeds the threshold, A detection device that limits an amplitude while maintaining a phase of a complex signal. 探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信信号として受信する送受波ステップと、
前記受信信号のうち一の探知方向毎のデータ列内で、各対象データについて順に、対象データに近接する複数のデータの振幅に基づいて閾値を算出する閾値算出ステップと、
各対象データについて順に、前記閾値算出ステップで算出した閾値と、前記対象データの振幅と、を比較し、前記対象データの振幅が前記閾値を上回る場合に、前記対象データの振幅を制限する振幅制限ステップと、
を含むことを特徴とする探知方法。 A transmission / reception step of transmitting a detection signal and receiving a reflected wave from an object as a reception signal;
A threshold value calculating step for calculating a threshold value based on amplitudes of a plurality of data adjacent to the target data in order for each target data within a data string for each detection direction of the received signal;
In order for each target data, the threshold value calculated in the threshold value calculation step is compared with the amplitude of the target data, and the amplitude limit for limiting the amplitude of the target data when the amplitude of the target data exceeds the threshold value Steps,
A detection method comprising: 探知信号を送信して、対象物からの反射波を受信信号として受信する送受波ステップと、
前記受信信号のうち一の探知方向毎のデータ列内で、各対象データについて順に、対象データに近接する複数のデータの振幅に基づいて閾値を算出する閾値算出ステップと、
各対象データについて順に、前記閾値算出ステップで算出した閾値と、前記対象データの振幅と、を比較し、前記対象データの振幅が前記閾値を上回る場合に、前記対象データの振幅を制限する振幅制限ステップと、
を探知装置に実行させることを特徴とするプログラム。 A transmission / reception step of transmitting a detection signal and receiving a reflected wave from an object as a reception signal;
A threshold value calculating step for calculating a threshold value based on amplitudes of a plurality of data adjacent to the target data in order for each target data within a data string for each detection direction of the received signal;
In order for each target data, the threshold value calculated in the threshold value calculation step is compared with the amplitude of the target data, and the amplitude limit for limiting the amplitude of the target data when the amplitude of the target data exceeds the threshold value Steps,
Is executed by a detection device.
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