JP2020510833A - 送受信機 - Google Patents

Abstract

本発明は、１つ以上の可燃性モジュール式カートリッジで形成されたモジュール式装填容器装置に関するものであり、そこにおいて、前記可燃性モジュール式カートリッジは２つの端部を具備し、第１の端部は基部を具備し、第２の端部は頭部を具備し、そこにおいて、可燃性モジュール式カートリッジは、実質的に剛性で可燃性の材料を使用して形成され、前記可燃性モジュール式カートリッジは、空洞を画定する少なくとも１つの壁を具備し、そこにおいて、前記空洞は、少なくとも１つの可燃性キャニスターをさらに具備し、そこにおいて、前記可燃性キャニスターは、エネルギー材料を具備する。ソナーシステムで使用するための送受信機が開示されており、そこにおいて、送受信機は、送信機部分と受信機部分を具備し、送受信機は、送信および受信動作の両方について信号処理を実行する共通のデジタル信号処理、ＤＳＰ、プラットフォームを具備している。【選択図】図１

Description

本発明は、特に魚雷で使用される送受信機に関する。しかしながら、本発明の実施形態は、他のシステムにおいて他の用途を見出す可能性がある。したがって、魚雷とは、例示的なものに過ぎず、限定的なものではないと見なされるべきである。

魚雷は、通常、敵船を攻撃および損傷または破壊することを目的とした１つの船（水上船、空中船、または水中船）から発射される動力発射体である。魚雷にはさまざまな種類があり、それらはすべて厳しい環境で動作し、多くの困難な設計上の問題を引き起こすものである。

特定の状況では、魚雷には、魚雷を標的のおおまかな近傍に誘導し、敵船を密かに受動的に探索するように動作可能なワイヤガイドシステムを備える場合がある。敵船の近距離に到達すると、魚雷は全速力で加速し、アクティブソーナーシステムを利用してその目標を分類し、それに向かって自動誘導されて進むことができる。

本発明の実施形態は、特にアクティブソーナーシステムに関し、先行技術のソーナーシステムに勝る多くの利点を提供する。
従来技術の魚雷システムでは、送信波形と受信波形の処理の多くはアナログ領域で実行される。デジタルシステムが普及するにつれて、このアプローチは変化しており、デジタル処理がより広く使用されるようになっている。

本発明の実施形態の目的は、魚雷システムで可能な限りデジタル技術を利用して、使用においてより高い一貫性と柔軟性を提供することである。

本発明によれば、添付の特許請求の範囲に記載の装置および方法が提供される。本発明の他の特徴は、従属請求項および以下の説明から明らかになるであろう。

本発明のいくつかの好ましい実施形態を示して説明しているが、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を行うことができることを当業者は理解する。

本発明のより良い理解のため、およびその実施形態がどのように実施され得るかを示すために、ここで、単なる例として、添付の概略図を参照する。

本発明の実施形態による共通のＤＳＰプラットフォームの概略図を示す。 ソナー送受信機の動作における送信期間と受信期間の分離を説明するタイミング図を示す。

上述のように、従来技術の送受信機は、別個の送信チェーンと受信チェーンを必要とする傾向があり、それにより、それぞれの送信信号と受信信号で実行されるアナログ処理は完全に異なる。そのため、共通化の可能性はなく、送信回路と受信回路は分離されており、それぞれが特定の用途に合わせてカスタマイズされている。

本発明の実施形態では、送信チェーンと受信チェーンの両方でデジタル信号処理が採用される。これにより、送受信機全体の柔軟性と設定可能性が大幅に向上する。

図１は、共通のＤＳＰプラットフォームが、受信および送信チェーンのそれぞれの専用ハードウェアにどのように結合し、さらにソナー信号の送受信元である出力変換器にどのように結合するかを示している。

図１は、送信信号および受信信号に対して信号処理を実行するように動作可能な共通のＤＳＰプラットフォーム１００を含む。それは、アナログ送信／受信回路１１０をも含む。これは、受信チェーンと送信チェーンでそれぞれ使用するアナログデジタルユニットとデジタルアナログユニットを含む。それは、さらに、トランスデューサ１２０を含む。トランスデューサ１２０は、ＴＸモードにあるときにソナー信号を送信し、ＲＸモードにあるときに送信信号のエコーを受信するように動作可能である。

魚雷用のソナー送受信機では、同時に送信と受信をすることは実用的ではない。実際には、高電力伝送は高感度の受信機を圧倒するか、場合によっては損傷するため、送信期間と受信期間は明確に線引きされている。

このことは、時間の経過に伴う送信動作を示す図２に示されている。送信されるエネルギー（ＴＸ）の定期的なバーストは、エネルギーが送信されない期間によって中断される。送信されるエネルギーがないこれらの期間では、送受信機は受信モード（ＲＸ）で動作可能であり、受信機は標的対象物からのリターンを聴取しようとし、それによりリターンは送信エネルギーの反射になる。送信されるバーストは、特定のタイプの標的をより効果的に検出できるようにさまざまな方法で設定できる。使用される正確な方法は、本出願の範囲を超えており、本発明の実施形態の動作に関与しない。

本発明の実施形態の主にソフトウェアベースの設計は、送信前に実際に可能な限り遅く信号がアナログ領域を通過する状態で、デジタル領域でアップサンプリング、スケーリングおよび変調によって送信信号が作成されることを意味する。

同じ方法が逆に適用されると、受信後の受信チェーンで、可能な限り早く受信信号がサンプリングされ、デジタル領域に変換される。

したがって、本発明の実施形態は、この特徴を利用して、送信期間中には送信のための信号を処理し、受信期間中には受信された信号を処理するよう動作する共通のＤＳＰプラットフォームを利用することができる。

ＤＳＰプラットフォームはソフトウェアに従って動作するように構成されているため、そのソフトウェアに含まれるコードに従って動作を迅速に変更することができ、各機能を実行するために必要なソフトウェアがすべての動作時間でＤＳＰプラットフォームに含まれており、必要に応じて関連するルーチンのみが呼び出されるため、受信機能と送信機能間で機能の変更が可能である。

先行技術では、このような使用ができるように再構成することができなかった専用のハードウェアが通常必要であるため、そのような共通化は不可能である。

適切な共通のＤＳＰプラットフォームには、含まれるべきシステムの特定の要件に従って動作可能なＤＳＰシステムは何でも含まれる。本実施形態では、アナログデバイスが提供するＳＨＡＲＣ ＤＳＰシステムが適切であることがわかっているが、本発明の実施形態はこのシステムに限定されない。特に、ＡＤＳＰ−２１４６９が有利であることがわかっている。このプロセッサは、汎用ＤＳＰ属性（デュアルデータ処理、ビット反転アドレッシングなど）を組み合わせ、また、ＦＦＴ、ＦＩＲおよびＩＩＲデジタルフィルタリング、および送信機で使用されるマルチチャネルＰＷＭのためのハードウェアアクセラレータを含んでいる。

実用的なソナーシステムでは、複数の送受信チャネルが使用される。本発明の実施形態は、１つの共通のＤＳＰプラットフォームで４つの別個のチャネルをサポートできることがわかっている。システムの正確な性質に応じて、必要に応じてサポートされる並列チャネルの数は増減する。

このように複数のチャネルをサポートすることにより、真にモジュール式のシステムを作成でき、必要に応じてチャネルグループを追加して、精度や柔軟性などの所望の効果を実現できる。

したがって、本発明の実施形態は、柔軟性の点で利点があり、共通のハードウェアリソースを送信機能と受信機能の両方に利用することを可能にする。

本明細書で説明される実施形態の少なくともいくつかは、専用の特殊用途ハードウェアを使用して、部分的または全体的に構築され得る。ここで使用される「コンポーネント」、「モジュール」または「ユニット」などの用語には、ディスクリートまたは内蔵コンポーネントの形の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または特定のタスクを実行するか、関連する機能を提供する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアデバイスが含まれ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、説明された要素は、有形の永続的なアドレス可能な記憶媒体上に存在するように構成されてもよく、１つ以上のプロセッサで実行するように構成されてもよい。これらの機能要素は、一部の実施形態では、例として、ソフトウェアコンポーネント、オブジェクト指向ソフトウェアコンポーネント、クラスコンポーネントおよびタスクコンポーネント、プロセス、機能、属性、手順、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、配列、変数等のソフトウェアコンポーネントのようなコンポーネントを含んでもよい。ここでは、コンポーネント、モジュール、およびユニットを参照して例示的な実施形態を説明したが、そのような機能的要素は、組み合わせてより少ない要素にするか、または追加の要素に分離することができる。ここでは、任意の特徴の様々な組み合わせが説明されており、説明された特徴は任意の適切な組み合わせで組み合わせることができることが理解されよう。特に、例示的な一実施形態の特徴は、そのような組み合わせが相互に排他的である場合を除き、必要に応じて他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。この明細書全体を通して、「具備している」または「具備する」という用語は、記載されたコンポーネントを含むことを意味するが、他のコンポーネントの存在を排除するものではない。

本出願に関連して本明細書と同時またはそれ以前に提出され、本明細書で公に閲覧できるすべての論文および文書に注意が向けられ、そのようなすべての論文および文書の内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書に開示されているすべての特徴（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）、および／またはそのように開示されている方法またはプロセスのすべてのステップは、そのような特徴および／またはステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わせることができる。

本明細書で開示される各特徴（添付の特許請求の範囲、要約、および図面を含む）は、特にそれ以外に明記されない限り、同じ、同等の、または類似の目的を果たす代替の特徴に置き換えることができる。したがって、特にそれ以外に明記しない限り、開示されている各特徴は、同等または類似の共通の一連の特徴の一例にすぎない。

本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）に開示された特徴の新規なもの、または新規な組み合わせ、またはそのように開示された方法またはプロセスのステップの新規なもの、または新規な組み合わせに及ぶ。

Claims (7)

1. ソナーシステムで使用するための送受信機であって、前記送受信機は、送信機部と受信機部を具備し、送信動作および受信動作の両方について信号処理を実行するように動作可能な、共通のデジタル信号処理を行うＤＳＰプラットフォームを具備する、送受信機。
2. 前記共通のＤＳＰプラットフォームは、複数のチャネルの送信および受信動作の両方について信号処理を実行するように動作可能である、請求項１に記載の送受信機。
3. 前記共通のＤＳＰプラットフォームは、複数のチャネルに対してさらなる信号処理動作を実行するように動作可能である、請求項１または請求項２に記載の送受信機。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の送受信機を具備している、ソナーシステム。
5. 複数の送受信機を具備している、請求項４に記載のソナーシステム。
6. 請求項４または５に記載のソナーシステムを具備している、魚雷。
7. 送信部と受信部を有する送受信機を具備するソナーシステムで信号処理を実行する方法であって、送信動作および受信動作の両方について信号処理を実行するように動作可能な、共通のデジタル信号処理プラットフォームが提供される、方法。

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