JP2913568B2 - Sound target simulation device - Google Patents

Sound target simulation device

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JP2913568B2
JP2913568B2 JP25814191A JP25814191A JP2913568B2 JP 2913568 B2 JP2913568 B2 JP 2913568B2 JP 25814191 A JP25814191 A JP 25814191A JP 25814191 A JP25814191 A JP 25814191A JP 2913568 B2 JP2913568 B2 JP 2913568B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアクティブソーナーの標
的を音響的にシミュレートする音響標的シミュレート装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic target simulator for acoustically simulating an active sonar target.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アクティブソーナーの標的を音響
的にシミュレートする装置としては、受信したアクティ
ブパルス音をそのまま送信するいわゆるエコーリピータ
を複数個直線アレイ状に配列した装置がある。図4は従
来の音響標的シミュレート装置の配列及び構成を示す説
明図である。同図の(a)はそれぞれエコーリピータを
内蔵する#1ユニット9−1から#Nユニット9−Nま
での各ユニットが所定間隔の直線アレイ状に配列され、
それぞれ曳航ケーブルにより接続され水中を曳航される
状態を示している。図4の(b)は従来のエコーリピー
タユニットの構成を示すブロック図であり、各エコーリ
ピータユニット9−i(i=1,2,…N)は、受波器
1、信号検出部2、信号特徴抽出部3、信号再構成部4
及び送波器5により構成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for acoustically simulating a target of an active sonar, there is a device in which a plurality of so-called echo repeaters for directly transmitting a received active pulse sound are arranged in a linear array. FIG. 4 is an explanatory view showing the arrangement and configuration of a conventional acoustic target simulation device. (A) of FIG. 2 shows units # 1 to #N 9-N each having a built-in echo repeater arranged in a linear array at predetermined intervals.
Each of them is connected by a towing cable and is towed in water. FIG. 4B is a block diagram showing the configuration of a conventional echo repeater unit. Each echo repeater unit 9-i (i = 1, 2,... N) includes a receiver 1, a signal detector 2, Signal feature extraction unit 3, signal reconstruction unit 4
And a transmitter 5.

【0003】図5は図4の直線アレイ方向と音響波面と
の位置関係を示す図であり、図6は従来装置による擬似
エコーの生成過程を示す波形図である。
FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the direction of the linear array in FIG. 4 and the acoustic wavefront, and FIG. 6 is a waveform diagram showing the process of generating a pseudo echo by the conventional device.

【0004】図5及び図6を参照し、図4の動作を説明
する。水中の任意の方向から到来するアクティブパルス
音は、各エコーリピータユニット9−i(i=1,2,
…N)内の無指向性受波器1により受信され、信号検出
部2によりアクティブパルス音が検出される。この検出
されたアクティブパルス音は次段の信号特徴抽出部3に
より、パルス音の中心周波数、振幅及びパルス幅等のパ
ルス音の特徴が抽出される。そしてこの抽出された特徴
に基づき次段の信号再構成部4により、同一特徴を有す
るパルス信号を再構成し、送波器5から擬似エコーとし
て送波する。
The operation of FIG. 4 will be described with reference to FIGS. The active pulse sound arriving from an arbitrary direction in the water is output from each echo repeater unit 9-i (i = 1, 2, 2).
.. N), and the active pulse sound is detected by the signal detection unit 2. From the detected active pulse sound, the characteristics of the pulse sound such as the center frequency, amplitude, and pulse width of the pulse sound are extracted by the signal characteristic extraction unit 3 in the next stage. Then, based on the extracted features, the next-stage signal reconstructing unit 4 reconstructs pulse signals having the same features, and transmits them from the transmitter 5 as pseudo echoes.

【0005】上記アクティブパルス音を受波すると、そ
の擬似エコー信号をそれぞれ個別に送波する各エコーリ
ピータユニット9−i(i=1,2,…N)がN個空間
的に分布しているので、この音響シミュレート装置にア
クティブパルス音を照射すると、あたかも実標的にアク
ティブパルス音を照射したときに得られるエコーに近似
した擬似エコーが得られる。例えば図5に示されるよう
に音響標的シミュレート装置に対し斜め方向から音波が
入射した場合には、その伝播経路差に基づくマルチエコ
ーが生成される。
When the active pulse sound is received, N echo repeater units 9-i (i = 1, 2,... N) for individually transmitting the pseudo echo signals are spatially distributed. Therefore, when an active pulse sound is applied to the acoustic simulation apparatus, a pseudo echo similar to the echo obtained when the active pulse sound is applied to a real target is obtained. For example, as shown in FIG. 5, when a sound wave enters the acoustic target simulation device from an oblique direction, a multi-echo based on the propagation path difference is generated.

【0006】図5において、入射波Sの波面Xが#1エ
コーリピータユニット9−1に到達した時刻tを基準
にすると、#1エコーリピータユニット9−1からは該
ユニット9−1内での処理時間τだけ遅れて擬似エコ
ーRが生成される。(図6の(a)及び(b)を参
照)。#2エコーリピータユニット9−2では波面Xか
ら伝播する信号の受信時刻は前記tより時間τだけ
遅延し、該ユニット9−2で生成された擬似エコーR
が送波され前記基準とした波面Xの位置に到達するの
は、前記tから2τ+τだけ遅延した時刻になる
(図6の(c)参照)。同様に#Nエコーリピータユニ
ット9−Nで生成された擬似エコーRが送波され波面
Xの位置に到達するのは、tから2τ+τだけ遅
延した時刻になる(図6の(d)参照)。
[0006] In FIG. 5, the wavefront X of the incident wave S is based on the time t X that has reached the # 1 echo repeater unit 9-1, within the unit 9-1 from the # 1 echo repeater unit 9-1 A pseudo echo R 1 is generated with a delay of the processing time τ 0 . (See (a) and (b) of FIG. 6). # Reception time of the signal propagating from the second echo repeater unit 9-2 wavefront X is delayed the t X than by the time tau 2, echo replica R 2 generated by the unit 9-2
There is transmitting to reach the position of the wavefront X that the reference is made to the time delayed from the t X by 2τ 2 + τ 0 (see (c) of FIG. 6). Similarly #N Echo Repeater Unit 9-N pseudo generated by echo R N has reached the position of the transmitting wavefront X will time delayed from t X only 2τ N + τ 0 (in FIG. 6 ( d)).

【0007】前記#1〜#Nエコリピータユニット9−
1〜9−Nによりそれぞれ生成された擬似エコーR1
Nを十分遠方で受信した合成擬似エコーR(図6の
(e)を参照)は、各擬似エコーの生成位置にそれぞれ
音響散乱点を有する構造体からの実エコーと類似する。
従って直線アレイ状に配列された複数個のエコーリピー
タユニットは、全体として音響標的シミュレート装置と
して作動することになる。
The # 1 to #N eco-repeater units 9-
1 to 9-N echo replica R 1 ~ produced respectively by
R N The synthesis pseudo echo received at a sufficiently distant R (see (e) in FIG. 6) is similar to the real echoes from the structure each having a sound scattering points to generate the position of each pseudo echo.
Therefore, a plurality of echo repeater units arranged in a linear array will operate as an acoustic target simulator as a whole.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の音響標的シミュレート装置では、アクティブ
パルス音の入射方向が変化した場合に、生成される各擬
似エコー間の時間間隔は前記方向変化に追従変化してシ
ミュレートできるが、各擬似エコーの振幅は常に一定で
あり、N個の等振幅成分により構成された擬似エコーと
なっている。とくにアクティブパルス音の入射方向が直
線アレイの前方または後方である場合には、実際の構造
体では音波の到来する側の構造体先端部からのエコーの
みが支配的となり、その他の部分からのエコーはほとん
ど生じないので、実エコーとこれをシミュレートした擬
似エコーとは大きく異なってしまうという問題点があっ
た。
However, in the conventional acoustic target simulation apparatus as described above, when the incident direction of the active pulse sound changes, the time interval between the generated pseudo echoes changes according to the direction change. Although it is possible to simulate by following the change, the amplitude of each pseudo echo is always constant, and the pseudo echo is composed of N equal amplitude components. In particular, when the incident direction of the active pulse sound is in front of or behind the linear array, in the actual structure, only the echo from the tip of the structure from which the sound wave arrives is dominant, and the echo from other parts is dominant. Since almost no noise occurs, there is a problem that a real echo is greatly different from a simulated echo simulating this.

【0009】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたもので、アクティブパルス音の到来方向に応じ
て、生成される各擬似エコー間の時間間隔が変化するの
みにならず、各擬似エコーの振幅を可変として、実エコ
ーにきわめて近似した擬似エコーを生成することができ
る音響標的シミュレート装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. Not only does the time interval between generated pseudo echoes change depending on the arrival direction of the active pulse sound, but also each pseudo echo It is an object of the present invention to obtain an acoustic target simulation apparatus capable of generating a pseudo echo very similar to a real echo by varying the amplitude of the target.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る音響標的シ
ミュレート装置は、直線アレイ状に配列された複数のエ
コーリピータにより構成され、前記複数の各エコーリピ
ータが、それぞれ、水中の任意の方位から到来するアク
ティブパルス音を受波し、該受波信号から抽出した特徴
に基づき再構成したパルス信号を増幅し、該増幅後の信
号を音波として送波する音響標的シミュレート装置にお
いて、前記直線アレイ状配列の所定位置にそれぞれ設け
られ、各々前記アクティブパルス音を受波する少なくと
も2つの受波器と、該受波器がそれぞれ受信したアクテ
ィブパルス音の受信時刻の差から前記アクティブパルス
音の到来方向を算出する方向演算器とからなる方向検出
手段と、あらかじめアクティブパルス音の到来する各方
位に対応して前記複数のエコーリピータ毎の送波振幅の
重み係数を記憶する記憶器と、前記方向検出手段が検出
したアクティブパルス音の到来方向により前記記憶器か
ら読出した複数のエコーリピータ毎の送波振幅の重み係
数に基づく振幅制御信号をそれぞれ対応する前記複数の
各エコーリピータに供給する振幅制御器とからなる振幅
制御手段と、前記複数の各エコーリピータに内蔵され、
該各エコーリピータ内で受波信号から抽出した特徴に基
づき再構成されたパルス信号を、前記振幅制御手段から
それぞれ供給される振幅制御信号による可変利得で各々
増幅する前記複数の各エコーリピータ毎の可変利得増幅
器とを備えたものである。
An acoustic target simulation apparatus according to the present invention comprises a plurality of echo repeaters arranged in a linear array, wherein each of the plurality of echo repeaters has an arbitrary direction in water. An acoustic target simulation apparatus for receiving an active pulse sound arriving from a received signal, amplifying a pulse signal reconstructed based on the features extracted from the received signal, and transmitting the amplified signal as a sound wave. At least two receivers respectively provided at predetermined positions in the array arrangement and receiving the active pulse sound, and a difference between reception times of the active pulse sounds received by the respective receivers is determined based on a difference between reception times of the active pulse sounds. Direction detecting means comprising a direction calculator for calculating the direction of arrival; and A storage unit for storing a transmission coefficient weight coefficient for each of the echo repeaters; and a transmission amplitude weight for each of the plurality of echo repeaters read from the storage unit based on the arrival direction of the active pulse sound detected by the direction detection unit. Amplitude control means comprising an amplitude controller for supplying an amplitude control signal based on a coefficient to each of the plurality of echo repeaters, and an amplitude control means built in each of the plurality of echo repeaters,
A pulse signal reconstructed based on a feature extracted from a received signal in each echo repeater, for each of the plurality of echo repeaters, each of which amplifies with a variable gain by an amplitude control signal supplied from the amplitude control means. And a variable gain amplifier.

【0011】[0011]

【作用】本発明においては、直線アレイ状に配列された
複数のエコーリピータにより構成され、前記複数の各エ
コーリピータが、それぞれ、水中の任意の方位から到来
するアクティブパルス音を受波し、該受波信号から抽出
した特徴に基づき再構成したパルス信号を増幅し、該増
幅後の信号を音波として送波する音響標的シミュレート
装置において、方向検出手段は前記直線アレイ状配列の
所定位置にそれぞれ設けられた少なくも2つの受波器と
方向演算器とを含み、前記受波器は各々前記アクティブ
パルス音を受波し、前記方向演算器は前記受波器がそれ
ぞれ受信したアクティブパルス音の受信時刻の差から前
記アクティブパルス音の到来方向を算出する。振幅制御
手段は記憶器と振幅制御器とを含み、前記記憶器はあら
かじめアクティブパルス音の到来する各方位に対応して
前記複数のエコーリピータ毎の送波振幅の重み係数を記
憶し、前記振幅制御器は前記方向検出手段が検出したア
クティブパルス音の到来方向により前記記憶器から読出
した複数のエコーリピータ毎の送波振幅の重み係数に基
づく振幅制御信号をそれぞれ対応する前記複数の各エコ
ーリピータに供給する。前記複数の各エコーリピータは
それぞれ送波振幅を制御する可変利得増幅器を内蔵し、
該各可変利得増幅器は各エコーリピータ内で受波信号か
ら抽出した特徴に基づき再構成されたパルス信号を、前
記振幅制御手段からそれぞれ供給される振幅制御信号に
よる可変利得で各々増幅する。
According to the present invention, a plurality of echo repeaters are arranged in a linear array, and each of the plurality of echo repeaters receives an active pulse sound arriving from an arbitrary direction in water. In an acoustic target simulation apparatus for amplifying a pulse signal reconstructed based on a feature extracted from a received signal and transmitting the amplified signal as a sound wave, a direction detecting unit is provided at a predetermined position in the linear array. At least two receivers and a direction calculator are provided, each of the receivers receiving the active pulse sound, and the direction calculator is configured to receive the active pulse sound received by the receiver respectively. The arrival direction of the active pulse sound is calculated from the difference between the reception times. The amplitude control means includes a storage device and an amplitude controller, wherein the storage device stores in advance a weighting coefficient of a transmission amplitude for each of the plurality of echo repeaters corresponding to each direction in which the active pulse sound arrives, and The controller controls the plurality of echo repeaters corresponding to the amplitude control signals based on the transmission coefficient weighting coefficient for each of the plurality of echo repeaters read out from the storage device based on the arrival direction of the active pulse sound detected by the direction detection means. To supply. Each of the plurality of echo repeaters has a built-in variable gain amplifier for controlling the transmission amplitude,
Each of the variable gain amplifiers amplifies a pulse signal reconstructed based on a feature extracted from a received signal in each echo repeater with a variable gain according to an amplitude control signal supplied from the amplitude control means.

【0012】[0012]

【実施例】図1は本発明の係る音響標的シミュレート装
置の構成を示すブロック図であり、図2は図1の音響標
的シミューレート装置の配列を示す説明図である。なお
図2において、曳航ケーブルによりそれぞれ接続される
先頭の#1受波器10−1から末尾の#3受波器10−
3までの各機器は、本来直線アレイ状に配列されている
ものであるが、紙面の不足のため直線として描けないの
で折りたたんで描いてある。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an acoustic target simulation apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement of the acoustic target simulator of FIG. In FIG. 2, the leading # 1 receiver 10-1 to the trailing # 3 receiver 10- connected respectively by the towing cable.
Each device up to 3 is originally arranged in a linear array, but is drawn in a folded state because it cannot be drawn as a straight line due to lack of space.

【0013】図1及び図2において、10−1,10−
2及び10−3はそれぞれ#1,#2及び#3受波器で
あり、アクティブパルス音の到来方向を検出する音響セ
ンサとして、図2に示されるN個の振幅制御エコーリピ
ータユニット8−1〜8−Nにより構成される直線アレ
イの先頭、中央及び末尾にそれぞれ配列される。11は
方向検出及び振幅制御部であり、内部に方向演算器1
2、振幅重み係数メモリ13及び振幅制御器14を含ん
でいる。なお方向検出及び振幅制御部11は、図2の例
のように前記直線アレイ構成のほぼ中央に配列される。
In FIGS. 1 and 2, 10-1 and 10-
Reference numerals 2 and 10-3 denote # 1, # 2 and # 3 receivers, respectively, as N acoustic control echo repeater units 8-1 shown in FIG. 2 as acoustic sensors for detecting the arrival direction of the active pulse sound. ... 8-N are arranged at the beginning, the center and the end, respectively. Reference numeral 11 denotes a direction detection and amplitude control unit, in which a direction calculator 1 is provided.
2, an amplitude weighting coefficient memory 13 and an amplitude controller 14 are included. The direction detection and amplitude control unit 11 is arranged substantially at the center of the linear array configuration as in the example of FIG.

【0014】図2を参照し、図1の動作を説明する。図
2に示されるように直線アレイの先頭、中央及び末尾に
それぞれ配列された#1〜#3受波器10−1〜10−
3によりそれぞれ受信されたアクティブパルス信号は、
方向検出及び振幅制御部11内の方向演算器12に入力
される。方向演算器12は#1〜#3受波器10−1〜
10−3がそれぞれ受信したアクティブパルス音の受信
時刻の差(即ち時間)を検出し、この差の時間から前記
アクティブパルス音の到来方向を算出するものである。
The operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, # 1 to # 3 receivers 10-1 to 10- arranged at the head, center, and end of the linear array, respectively.
The active pulse signals respectively received by 3 are:
It is input to a direction calculator 12 in the direction detection and amplitude controller 11. The direction calculator 12 includes # 1 to # 3 receivers 10-1 to 10-1.
10-3 detects the difference (i.e., time) between the reception times of the received active pulse sounds, and calculates the arrival direction of the active pulse sound from the difference time.

【0015】音波の到来方向の算出方法は、例えば双曲
線法を用いた場合、#1受波器10−1と#2受波器1
0−2の間の受信時間の差τ12及び#2受波器10−
2と#3受波器10−3の間の受信時刻の差τ23を検
出し、次の近似式(1)により音波の到来方向θを算出
することができる。
As a method of calculating the arrival direction of the sound wave, for example, when the hyperbolic method is used, the # 1 receiver 10-1 and the # 2 receiver 1
The difference τ 12 in the reception time between 0-2 and the # 2 receiver 10−
By detecting the difference τ 23 in the reception time between the receiver 2 and the # 3 receiver 10-3, the arrival direction θ of the sound wave can be calculated by the following approximate expression (1).

【数1】 式(1)において、Cは音速、d12は#1受波器10
−1と#2受波器10−2との間隔、d23は#2受波
器10−2と#3受波器10−3との間隔である。また
θは直線アレイの法線方向を基準方位とし、この基準方
位から音波の到来方向を計測した角度である。
(Equation 1) In the formula (1), C is sound velocity, d 12 is # 1 receivers 10
-1 and # distance between 2 receivers 10-2, d 23 is the distance between the # 2 receivers 10-2 and # 3 receivers 10-3. Θ is an angle obtained by measuring the direction of arrival of a sound wave from the reference direction using the normal direction of the linear array as the reference direction.

【0016】また音波の到来方向θの簡易算出方法とし
ては、2つの受波器の受信時刻の差τから次の式(2)
を用いて計算する方法もある。
As a simple calculation method of the arrival direction θ of the sound wave, the following equation (2) is obtained from the difference τ between the reception times of the two receivers.
There is also a method of calculating using.

【数2】 式(2)において、Cは音速、dは2つの受波器間の間
隔である。
(Equation 2) In equation (2), C is the speed of sound, and d is the distance between the two receivers.

【0017】方向演算器12が演算式(1)または
(2)により算出したアクティブパルス音の到来方位の
データは、振幅重み係数メモリ13からデータを読出す
ためのアドレス参照データとして、振幅制御器14に送
出される。前記アドレス参照データとは、例えば振幅制
御器14が、音波の到来方位に対応したN個のデータを
逐次読出す場合に、そのN個のデータが格納されている
アドレス領域の先頭アドレスを指定するデータ等であ
る。
The data of the azimuth of arrival of the active pulse sound calculated by the direction calculator 12 according to the calculation formula (1) or (2) is used as address reference data for reading data from the amplitude weighting coefficient memory 13 as an amplitude controller. 14 is sent. The address reference data designates, for example, when the amplitude controller 14 sequentially reads out N data corresponding to the arrival direction of the sound wave, specifies the head address of an address area in which the N data is stored. Data.

【0018】振幅重み係数メモリ13は、例えばリード
オンリメモリ(ROM)により構成され、あらかじめ音
波到来の各方位に対応して各振幅制御エコーリピータユ
ニット8i(i=1,2,…N)に与える振幅重み係数
のデータが、例えばテーブル形式で、それぞれ格納され
ている。前記振幅重み係数メモリ13が記憶する各方位
に対応する各振幅制御エコーリピータ毎の重み係数デー
タは、本装置がシミュレートしようとしている実目標か
らの実エコーを計測するか、または擬似モデルについて
数値シミュレーションを行って求めた散乱強度の方位分
布の結果に基づいて設定され、あらかじめ前記メモリ1
3内に格納されているものである。
The amplitude weighting coefficient memory 13 is constituted by, for example, a read only memory (ROM) and is given to each amplitude control echo repeater unit 8i (i = 1, 2,... N) in advance corresponding to each direction of arrival of the sound wave. The data of the amplitude weighting factors is stored in, for example, a table format. The weighting coefficient data for each amplitude control echo repeater corresponding to each azimuth stored in the amplitude weighting coefficient memory 13 is obtained by measuring a real echo from a real target which the present apparatus is trying to simulate, or by using a numerical value for a pseudo model. It is set based on the result of the azimuth distribution of the scattering intensity obtained by performing the simulation, and is set in advance in the memory 1
3 are stored.

【0019】振幅制御器14は方位演算器12から供給
されるアドレス参照データ(例えば前記先頭アドレスデ
ータ)に基づき、アクティブパルス音の到来方向に対応
するN個の振幅重み係数データを振幅重み係数メモリ1
3から逐次読出し、この読出した各重み係数データをそ
れぞれD/A変換器を介してアナログ電圧の振幅制御信
号として、それぞれ対応する#1〜#N振幅制御エコー
リピータユニット8−1〜8−Nに供給する。なお、上
記例では、前記振幅制御信号をアナログ電圧信号として
供給する例を示したが、デジタルデータのまま各振幅制
御エコーリピータユニット8i(i=1,2,…N)に
供給し、該ユニット8i内で所要の変換処理を行なうよ
うにしてもよい。
The amplitude controller 14 stores N amplitude weighting coefficient data corresponding to the arrival direction of the active pulse sound based on the address reference data (for example, the head address data) supplied from the azimuth calculator 12 in an amplitude weighting coefficient memory. 1
3 are sequentially read out, and the read weight coefficient data are respectively converted into analog voltage amplitude control signals via D / A converters as # 1 to #N amplitude control echo repeater units 8-1 to 8-N. To supply. In the above example, an example in which the amplitude control signal is supplied as an analog voltage signal has been described. However, digital data is supplied as it is to each amplitude control echo repeater unit 8i (i = 1, 2,... N). The required conversion processing may be performed within 8i.

【0020】図3は本発明に係る振幅制御エコーリピー
タユニットのブロック構成図であり、1〜5は図4と同
一の機器である。同図の6は可変利得増幅器であり、7
は外部から入力する振幅制御信号を前記可変利得増幅器
6に供給するための入力端子である。
FIG. 3 is a block diagram of the amplitude control echo repeater unit according to the present invention, wherein 1 to 5 are the same devices as in FIG. 6 in the figure is a variable gain amplifier.
Is an input terminal for supplying an externally input amplitude control signal to the variable gain amplifier 6.

【0021】各振幅制御エコーリピータユット8i(i
=1,2,…N)において、アクティブパルス音を受波
器1により受信し、その後、信号検出部2、信号特徴抽
出部3及び信号再構成部4を介して受信信号と同一特徴
を有する擬似エコー信号が再構成されるまでは、図4と
全く同一の動作を行なうものである。次に可変利得増幅
器6は、方向検出及び振幅制御部11内の振幅制御器1
4からそれぞれ入力端子7を介して供給される各振幅制
御エコーリピータユニット毎の前記振幅制御信号によっ
て決まる利得(一般にゲインという)により、信号再構
成部4の出力信号を増幅し、送波器5に送出する。送波
器5は可変利得増幅器6の出力により駆動され、その駆
動電圧に比例した振幅の音波を送波する。
Each amplitude control echo repeater unit 8i (i
= 1, 2,... N), the active pulse sound is received by the receiver 1, and then has the same characteristics as the received signal via the signal detector 2, the signal feature extractor 3, and the signal reconstructor 4. Until the pseudo echo signal is reconstructed, the same operation as in FIG. 4 is performed. Next, the variable gain amplifier 6 is connected to the amplitude controller 1 in the direction detection and amplitude controller 11.
4 amplifies the output signal of the signal reconstructing unit 4 with a gain (generally referred to as a gain) determined by the amplitude control signal for each amplitude control echo repeater unit supplied via the input terminal 7 from the transmitter 4. To send to. The transmitter 5 is driven by the output of the variable gain amplifier 6, and transmits a sound wave having an amplitude proportional to the driving voltage.

【0022】前記説明のようにアクティブパルス音の入
射方向に応じて、N個の各振幅制御エコーリピータユニ
ット8i(i=1,2,…N)から、それぞれ振幅制御
のなされた擬似エコーが送波され、同時に各擬似エコー
間の時間間隔も変化するので、これらの擬似エコーを十
分遠方で受信した合成波は、実際の構造体からのエコー
ときわめて近似したシミュレーションエコーとなる。
As described above, according to the incident direction of the active pulse sound, the N amplitude-controlled echo repeater units 8i (i = 1, 2,..., N) transmit amplitude-controlled pseudo echoes, respectively. Since the waves are waved and the time interval between the pseudo echoes also changes at the same time, a composite wave that receives these pseudo echoes at a sufficiently long distance becomes a simulated echo that is very similar to the echo from the actual structure.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、直線アレ
イ状に配列された複数のエコーリピータにより構成さ
れ、前記複数の各エコーリピータが、それぞれ、水中の
任意の方位から到来するアクティブパルス音を受波し、
該受波信号から抽出した特徴に基づき再構成したパルス
信号を増幅し、該増幅後の信号を音波として送波する音
響標的シミュレート装置において、前記直線アレイ状配
列の所定位置にそれぞれ設けられる少なくとも2つの受
波器と方向演算器とからなる方向検出手段によりアクテ
ィブパルス音の到来方向を検出し、またアクティブパル
ス音の到来する各方位に対応して前記複数のエコーリピ
ータ毎の送波振幅の重み係数を記憶する記憶器と振幅制
御器とからなる振幅制御手段により、前記アクティブパ
ルス音の到来方向に応じて前記複数のエコーリピータ毎
の振幅制御信号をそれぞれ出力し、前記複数の各エコー
リピータに内蔵される可変利得増幅器が各エコーリピー
タ内で受波信号から抽出した特徴に基づき再構成された
パルス信号を、前記振幅制御手段からそれぞれ出力され
る振幅制御信号による可変利得で各々増幅して各エコー
リピータの送波振幅を制御するようにしたので、アクテ
ィブパルス音の入射方向が変化すると、各擬似エコー間
の時間間隔が変化すると共に、各擬似エコーの振幅も変
化するので、実際の構造体からのエコーにきわめて近似
したシミュレーションエコーが得られる。
As described above, according to the present invention, a plurality of echo repeaters are arranged in a linear array, and each of the plurality of echo repeaters has an active pulse coming from an arbitrary direction in the water. Receive the sound,
In the acoustic target simulation device that amplifies the pulse signal reconstructed based on the feature extracted from the received signal and transmits the amplified signal as a sound wave, at least a predetermined position of the linear array is provided. The direction of arrival of the active pulse sound is detected by a direction detecting means comprising two receivers and a direction calculator, and the transmission amplitude of the plurality of echo repeaters for each of the plurality of echo repeaters is detected corresponding to each direction in which the active pulse sound arrives. Amplitude control means comprising a memory for storing a weighting coefficient and an amplitude controller outputs an amplitude control signal for each of the plurality of echo repeaters in accordance with the arrival direction of the active pulse sound. The variable gain amplifier built in the echo repeater converts the pulse signal reconstructed based on the features extracted from the received signal in each echo repeater, Since the transmission amplitude of each echo repeater is controlled by amplifying each variable gain by the amplitude control signal output from the amplitude control means, the time between the pseudo echoes changes when the incident direction of the active pulse sound changes. Since the amplitude of each pseudo echo changes as the interval changes, a simulated echo very similar to the echo from the actual structure can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る音響標的シミュレート装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an acoustic target simulation device according to the present invention.

【図2】図1の音響標的シミュレート装置の配列を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an arrangement of the acoustic target simulation apparatus of FIG. 1;

【図3】本発明に係る振幅制御エコーリピータユニット
のブロック構成図である。
FIG. 3 is a block diagram of an amplitude control echo repeater unit according to the present invention.

【図4】従来の音響標的シミュレート装置の配列及び構
成を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the arrangement and configuration of a conventional acoustic target simulation device.

【図5】図4の直線アレイ方向と音響波面との位置関係
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between the direction of the linear array in FIG. 4 and an acoustic wavefront.

【図6】従来装置による擬似エコーの生成過程を示す波
形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing a process of generating a pseudo echo by a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 受波器 2 信号検出部 3 信号特徴抽出部 4 信号再構成部 5 送波器 6 可変利得増幅器 7 入力端子 8−1〜8−N #1〜#N振幅制御エコーリピータユ
ニット 9−1〜9−N #1〜#Nエコーリピータユニット 10−1〜10−3 #1〜#3受波器 11 方向検出及び振幅制御部 12 方向演算器 13 振幅重み係数メモリ 14 振幅制御器
REFERENCE SIGNS LIST 1 receiver 2 signal detector 3 signal feature extractor 4 signal reconstructor 5 transmitter 6 variable gain amplifier 7 input terminal 8-1 to 8 -N # 1 to #N amplitude control echo repeater unit 9-1 9-N # 1 to #N echo repeater unit 10-1 to 10-3 # 1 to # 3 receiver 11 Direction detection and amplitude control unit 12 Direction operation unit 13 Amplitude weight coefficient memory 14 Amplitude controller

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−160782(JP,A) 特開 昭57−173772(JP,A) 特開 昭61−181985(JP,A) 特開 昭54−68273(JP,A) 特開 昭60−183572(JP,A) 特開 昭61−231398(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/52 G01S 3/801 Continuation of the front page (56) References JP-A-59-160782 (JP, A) JP-A-57-173772 (JP, A) JP-A-61-181985 (JP, A) JP-A-54-68273 (JP, A) JP-A-60-183572 (JP, A) JP-A-61-231398 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01S 7/52 G01S 3/801

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直線アレイ状に配列された複数のエコー
リピータにより構成され、前記複数の各エコーリピータ
が、それぞれ、水中の任意の方位から到来するアクティ
ブパルス音を受波し、該受波信号から抽出した特徴に基
づき再構成したパルス信号を増幅し、該増幅後の信号を
音波として送波する音響標的シミュレート装置におい
て、 前記直線アレイ状配列の所定位置にそれぞれ設けられ
各々前記アクティブパルス音を受波する少なくとも2つ
受波器と、該受波器がそれぞれ受信したアクティブパ
ルス音の受信時刻の差から前記アクティブパルス音の到
来方向を算出する方向演算器とからなる方向検出手段
と、 あらかじめアクティブパルス音の到来する各方位に対応
して前記複数のエコーリピータ毎の送波振幅の重み係数
を記憶する記憶器と、前記方向検出手段が検出したアク
ティブパルス音の到来方向により前記記憶器から読出し
複数のエコーリピータ毎の送波振幅の重み係数に基づ
振幅制御信号それぞれ対応する前記複数の各エコー
リピータに供給する振幅制御器とからなる振幅制御手段
と、前記複数の各エコーリピータに内蔵され、該各エコーリ
ピータ内で受波信号から抽出した特徴に基づき再構成さ
れたパルス信号を、 前記振幅制御手段からそれぞれ供給
される振幅制御信号による可変利得で各々増幅する前記
複数の各エコーリピータ毎の可変利得増幅器とを備えた
ことを特徴とする音響標的シミュレート装置。
1. A plurality of echo repeaters each comprising a plurality of echo repeaters arranged in a linear array.
, Respectively, activities coming from any direction in the water
Received a pulse sound and based on features extracted from the received signal.
And amplify the reconstructed pulse signal.
In the acoustic target simulation device transmitting as a sound wave, provided at predetermined positions of the linear array arrangement ,
At least two receivers each receiving the active pulse sound, and a direction calculator for calculating an arrival direction of the active pulse sound from a difference between reception times of the active pulse sounds respectively received by the receivers. and direction detecting means, advance a storage unit for storing the weighting coefficients of transmit amplitude of each of the plurality of echo repeater corresponding to each orientation for the arrival of the active pulse sound arrival of active pulse sound the direction detecting means detects Read from the memory by direction
A plurality of groups to the weight coefficient for transmitting the amplitude of each echo repeater Dzu was
An amplitude control means consisting of a Ku amplitude control signal, respectively corresponding to supply amplitude controller to each of the plurality of echo repeater is built into each of the plurality of echo repeater, respective Ekori
Reconstructed in Peter based on features extracted from the received signal
The pulse signal, said that each amplified by the variable gain by the amplitude control signal supplied from each of said amplitude control means
An acoustic target simulation device comprising: a plurality of variable gain amplifiers for each echo repeater .
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