JP3361183B2 - Correlation detection type transmission line search device - Google Patents

Correlation detection type transmission line search device

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JP3361183B2
JP3361183B2 JP11360994A JP11360994A JP3361183B2 JP 3361183 B2 JP3361183 B2 JP 3361183B2 JP 11360994 A JP11360994 A JP 11360994A JP 11360994 A JP11360994 A JP 11360994A JP 3361183 B2 JP3361183 B2 JP 3361183B2
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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】この発明は、所定の2つ定点間に
ある伝送路の状態を探査するために、伝送路を通過して
得られる受信信号を相関検出することにより探査信号を
得る相関型伝送路探査装置、例えば、地中の地点間にお
ける地質状況を電磁波の通過特性により探査する相関検
出型伝送路探査装置、つまり、相関検出型のボアホール
レーダなどに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a correlation for obtaining a search signal by correlating a received signal obtained through a transmission line in order to detect the state of the transmission line between two predetermined fixed points. Type transmission path exploration apparatus, for example, a correlation detection type transmission path exploration apparatus for exploring the geological condition between points in the ground by the passage characteristics of electromagnetic waves, that is, a correlation detection type borehole radar.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の装置としては、伝送路をケーブ
ル、誘電体、地中などとし、探査のための送信信号を電
気信号、超音波信号、電磁波などとするものが挙げられ
るが、ここでは、説明を簡単にするために、伝送路を地
中とし、探査のための送信信号を電磁波の透過波(通過
波ともいう)として所要の2箇所の間における埋設物状
況・地層変化状況などの地質状況を探査するボアホール
レーダを例にとって具体例を説明する。
2. Description of the Related Art As an apparatus of this type, a transmission path may be a cable, a dielectric, underground, etc., and a transmission signal for exploration may be an electric signal, an ultrasonic signal, an electromagnetic wave, etc. Then, in order to simplify the explanation, the transmission path is underground, and the transmission signal for exploration is used as a transmitted wave of electromagnetic waves (also called a passing wave). A specific example will be described by taking a borehole radar for exploring the geological condition of the above as an example.

【0003】この種のボアホールレーダでは、探査能力
を向上するために、所要の探知周期で繰り返す約束波形
の信号を送信信号として地中に送信し、地中を透過させ
て得られる受信信号を被相関信号とし、探知周期の各回
ごとに、約束波形と同一の信号を相関信号として相関を
とることにより所要の検出信号を得るように構成したも
のがある。
In this type of borehole radar, in order to improve the search capability, a signal of a promise waveform that repeats at a required detection cycle is transmitted to the ground as a transmission signal, and a reception signal obtained by transmitting the ground is received. There is a configuration in which a correlation signal is used and a desired detection signal is obtained by performing correlation with the same signal as the promised waveform as a correlation signal for each detection cycle.

【0004】こうしたボアーホールレーダの配置構成
は、例えば、図9のボアホールレーダ100のようにな
っている。図9において、2箇所に設けた探査穴203
・204は、探査を行うための伝送路に相当する地中2
02に鉛直方向に掘削した穴である。
The configuration of such a borehole radar is, for example, a borehole radar 100 shown in FIG. In FIG. 9, exploration holes 203 provided at two locations
-204 is the underground 2 corresponding to the transmission line for conducting the exploration
It is a hole drilled vertically in 02.

【0005】そして、一方の探査穴203には送信アン
テナ403を、他方の探査穴204には受信アンテナ6
01を配置しておき、地上201に配置した制御処理/
表示部301から約束波形信号401aを所定の探知周
期で繰り返しながら送信用導線401を介して送信部4
02に与えることにより、約束波形の信号をもつ電磁波
501を所定の探知周期で地中202に送波する。
A transmitting antenna 403 is provided in one exploration hole 203, and a receiving antenna 6 is provided in the other exploration hole 204.
01 is placed and the control process is placed on the ground 201.
From the display unit 301, while repeating the promised waveform signal 401a at a predetermined detection cycle, the transmission unit 4 via the transmission lead wire 401.
02, the electromagnetic wave 501 having the promised waveform signal is transmitted to the ground 202 at a predetermined detection cycle.

【0006】地中202を伝送路として透過した電磁波
501を受信アンテナ601で受波して得られる受信信
号701aを受信部602から受信用導線701を介し
て地上201の制御処理/表示部301に与える。
A reception signal 701a obtained by receiving an electromagnetic wave 501 transmitted through the underground 202 as a transmission path by a reception antenna 601 is transmitted from a reception unit 602 to a control processing / display unit 301 on the ground 201 via a reception lead wire 701. give.

【0007】つまり、電磁波501は地中202を探査
するための送信信号に相当し、送信部402と送信アン
テナ403は地中202を探査するための送信部分に、
また、受信アンテナ601と受信部602は地中202
を探査するための受信部分に相当する。
In other words, the electromagnetic wave 501 corresponds to a transmission signal for exploring the underground 202, and the transmitting unit 402 and the transmitting antenna 403 serve as a transmitting portion for exploring the underground 202.
In addition, the receiving antenna 601 and the receiving unit 602 are
Corresponds to the receiving part for exploring.

【0008】そして、受信信号701aを被相関信号と
し、約束波形の信号401aを相関信号として、所定の
周期ごとに、制御処理/表示部301内に設けた相関処
理機能により相関を行って検出した目的の探査信号を制
御処理/表示部301内に設けた表示機能により表示す
る構成になっており、送信アンテナ403と受信アンテ
ナ601とを上下に移動しながら探査することにより、
各地中深度における地質などを調査し得るようにしてい
る。
Then, the received signal 701a is used as a correlated signal and the promised waveform signal 401a is used as a correlation signal, and correlation is detected by a correlation processing function provided in the control processing / display unit 301 at predetermined intervals. The target search signal is displayed by the display function provided in the control processing / display unit 301. By searching the transmission antenna 403 and the reception antenna 601 while moving up and down,
We are making it possible to investigate the geology at various depths.

【0009】探査穴203・204間の距離は50m程
度、また、探査穴203・204の深さは300〜10
00mにも及ぶものであり、伝送路の特性を詳しく探査
するには、上記の約束波形信号401aを多数の周波数
成分をもつ信号にして、各周波数に対する受信信号70
1aの変化の差異を検出する必要がある。
The distance between the exploration holes 203 and 204 is about 50 m, and the depth of the exploration holes 203 and 204 is 300 to 10
In order to investigate the characteristics of the transmission line in detail, the promised waveform signal 401a is converted into a signal having a large number of frequency components, and the received signal 70 for each frequency is
It is necessary to detect the difference in changes in 1a.

【0010】このため、直線状連続周波数変調または階
段状連続周波数変調を行った信号(この発明において、
掃引形連続FM信号という)を約束信号401aとして
用いている。
Therefore, a signal subjected to linear continuous frequency modulation or stepwise continuous frequency modulation (in the present invention,
A swept continuous FM signal) is used as the promise signal 401a.

【0011】直線状連続周波数変調による掃引形連続F
M信号は、図10の周波数変化のように、時間0から時
間Tまでの間に、周波数f0 から周波数(f0 +△f)
まで直線的に変化する可変周波数f40を繰り返す信号で
あり、階段状連続周波数変調による掃引形連続FM信号
は、図11の周波数変化のように、時間0から時間Tま
での間に、周波数f0 から時間△t毎に周波数が僅かず
つ階段状に変化して周波数(f0 +△f)まで変化する
可変周波数f40を繰り返す信号である。
Sweep type continuous F by linear continuous frequency modulation
The M signal has a frequency f 0 to a frequency (f 0 + Δf) between time 0 and time T, as in the frequency change of FIG.
Is a signal that repeats a variable frequency f 40 that changes linearly up to, and the swept continuous FM signal by stepwise continuous frequency modulation has a frequency f from time 0 to time T as shown in the frequency change of FIG. It is a signal that repeats a variable frequency f 40 in which the frequency slightly changes stepwise from 0 to time (f 0 + Δf) every time Δt.

【0012】こうした掃引形連続FM信号による約束波
形信号を用いる相関検出型伝送路探査装置100におい
て、相関信号として、約束波形信号401aのほかに、
約束波形信号401aをπ/2移相、つまり、90°移
相した約束波形信号を作り、これらの2つの相関信号、
つまり、2相の相関信号と受信信号701aとを掛算し
て得た2つの掛算相関信号をフーリエ逆変換して目的と
する探査信号、つまり、伝送路の特性による振幅成分の
変化や位相成分の変化などを求める信号を得る構成が、
本願出願人の出願にもとづく特開平4−152286な
どにより開示されている。
In the correlation detection type transmission line exploration apparatus 100 using the promised waveform signal by such a swept continuous FM signal, in addition to the promised waveform signal 401a as the correlation signal,
The promised waveform signal 401a is shifted by π / 2, that is, 90 °, to form a promised waveform signal.
That is, two multiply correlated signals obtained by multiplying the two-phase correlation signal and the received signal 701a are inversely Fourier-transformed to obtain a target search signal, that is, a change in the amplitude component or the phase component due to the characteristics of the transmission path. The configuration that obtains the signal for the change is
It is disclosed by Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-152286 based on the application of the applicant of the present application.

【0013】こうした2相の相関信号を用いて掛算相関
を行うことにより、検出信号のS/Nを向上するととも
にフーリエ変換による展開によって振幅変化や位相変化
を精細に検出する操作を直交関数展開による相関検出と
もいっている。
By performing multiplication correlation using such two-phase correlation signals, the S / N of the detection signal is improved and the operation of finely detecting the amplitude change and the phase change by the expansion by Fourier transform is performed by the orthogonal function expansion. Also called correlation detection.

【0014】上記の構成では、掛算相関によって振幅変
化や位相変化を検出するものであるが、この発明におい
て、相関とは、こうした掛算相関以外の構成により上記
と同様に、振幅変化や位相変化を検出する構成、例え
ば、相関信号をパルス化した信号で被相関信号をサンプ
リングする相関構成をも含めていうものである。
In the above configuration, the amplitude change and the phase change are detected by the multiplication correlation. In the present invention, the correlation means the amplitude change and the phase change by the configuration other than the multiplication correlation in the same manner as described above. It also includes a configuration for detecting, for example, a correlation configuration for sampling the correlated signal with a pulsed signal of the correlation signal.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
て、約束波形信号として掃引型連続FM信号を用いるも
のでは、一般に、なるべく広い周波数範囲にわたって掃
引する掃引型連続FM信号を用いる必要があり、伝送路
の状況、特に、地中の地質状況を探査する場合には、な
るべく低い周波数帯で極力広い周波数範囲にわたって掃
引する掃引型連続FM信号とするのが望ましいことが多
い。
In the above-mentioned conventional technique, the sweep type continuous FM signal is used as the promised waveform signal. Generally, it is necessary to use the sweep type continuous FM signal for sweeping over a wide frequency range. When exploring road conditions, particularly geological conditions in the ground, it is often desirable to use a swept continuous FM signal that sweeps over as wide a frequency range as possible in the lowest frequency band.

【0016】このため、第1には、相関処理が連続FM
された広い周波数帯にわたるので、種々の高調波成分が
生じ、この高調波成分が他の構成部分に不必要で複雑な
干渉を与えるという不都合がある。
Therefore, firstly, the correlation processing is performed by the continuous FM.
Since a wide frequency band is provided, various harmonic components are generated, and this harmonic component causes unnecessary and complicated interference to other components.

【0017】第2には、約束波形信号として掃引型連続
FM信号を用いるとともに、約束波形信号を2相の相関
信号にして2相の相関処理を行う構成のものでは、単相
の相関処理、つまり、1つの相関信号による相関処理を
行う場合に比べて、2つの相関検出信号にもとづく処理
では振幅の大きい相関結果が得られるので、伝送路での
減衰が多く、雑音信号が多いような状況の場合には、S
/Nの良い測定が得られるが、一方、2相の相関信号を
得るための90°移相回路における移相動作が連続FM
された広い周波数帯にわたって安定に、かつ、正確に9
0°移相動作しないことによる測定誤差が生ずるという
不都合がある。
Secondly, a swept-type continuous FM signal is used as the promise waveform signal, and the promise waveform signal is converted into a two-phase correlation signal to perform two-phase correlation processing. That is, as compared with the case where the correlation processing is performed using one correlation signal, a correlation result having a large amplitude can be obtained by the processing based on the two correlation detection signals, so that there is a lot of attenuation in the transmission path and there are many noise signals. In the case of, S
/ N is good, but the phase shift operation in the 90 ° phase shift circuit for obtaining two-phase correlation signals is continuous FM.
Stable and accurate over a wide frequency band
There is an inconvenience that a measurement error occurs due to the 0 ° phase shift operation not being performed.

【0018】第3には、相関処理を行う部分から送信部
と受信部とに接続する導線部分の長さが長く、特に、ボ
アホールレーダのような相関検出型伝送路探査装置で
は、非常に長くなるため、相関検出によって検出される
検出信号中の位相変化成分には、目的とする伝送路の状
況、例えば、地中の地質状況の差異にもとづく位相変化
成分よりも、これらの導線の長さにもとづく位相変化成
分の方が非常に大きく含まれてしまうので、伝送路の状
況にもとづく位相変化成分を精度よく検出し得ないとい
う不都合がある。
Third, the length of the conducting wire portion connecting the correlation processing portion to the transmitting portion and the receiving portion is long, and in particular, it is very long in a correlation detection type transmission line survey device such as a borehole radar. Therefore, the phase change component in the detection signal detected by the correlation detection is longer than the phase change component based on the situation of the target transmission line, for example, the difference in the geological condition in the ground. Since the phase change component based on the signal is included in a very large amount, there is a disadvantage that the phase change component based on the state of the transmission line cannot be detected accurately.

【0019】このため、こうした不都合のない簡便安価
な構成による装置の提供が望まれているという課題があ
る。
Therefore, there is a problem that it is desired to provide an apparatus having a simple and inexpensive structure that does not have such inconvenience.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の相関
検出型のボアホールレーダのような伝送路の2箇所の一
方に送信部分を配置して他方に受信部分を配置するとと
もに、送信部分から掃引型連続FM信号、つまり、第1
の掃引型連続FM信号を送信して受信部分で得られる受
信信号にもとづく信号を被相関信号とし、この被相関信
号を所定の相関信号により相関処理を行って得られる信
号にもとづいて所要の探査信号を得る相関検出型伝送路
探査装置において、一定周波数信号を上記の所定の相関
信号として相関処理を行う相関手段と、上記の相関信号
またはこの相関信号にもとづく一定周波数信号を、上記
の第1の掃引型連続FM信号の可変周波数範囲よりも高
い可変周波数範囲をもつ第2の掃引型連続FM信号によ
って周波数変換を行うことにより上記の第1の掃引型連
続FM信号を得る周波数変換手段と、上記の受信信号を
上記の周波数変換とは逆の周波数変換を行うことにより
上記の相関信号と同程度の周波数をもつ被相関信号を得
る逆周波数変換手段とを設ける第1の構成と、
According to the present invention, a transmitting portion is arranged at one of two places of a transmission path such as the above-mentioned correlation detecting type borehole radar, and a receiving portion is arranged at the other side thereof. Sweep-type continuous FM signal, that is, the first
Signal of the received signal obtained in the receiving part by transmitting the swept continuous FM signal as the correlated signal, and the required search is performed based on the signal obtained by performing the correlation process on the correlated signal with the predetermined correlated signal. In a correlation detection type transmission path exploration device for obtaining a signal, a correlating means for performing a correlation process using a constant frequency signal as the predetermined correlation signal, and the correlation signal or a constant frequency signal based on the correlation signal Frequency conversion means for obtaining the first swept continuous FM signal by performing frequency conversion with a second swept continuous FM signal having a variable frequency range higher than the variable frequency range of the swept continuous FM signal of An inverse frequency conversion method for obtaining a correlated signal having a frequency similar to that of the above correlation signal by performing frequency conversion of the above reception signal in the reverse of the above frequency conversion. First configuration providing bets,

【0021】この第1の構成における相関処理を2相の
相関処理によって行う相関検出型伝送路探査装置におい
て、上記の第1の構成における相関手段に代え、一定周
波数信号とこの一定周波数信号を90°移相して得られ
る移相信号とを所定の相関信号として上記の2相の相関
処理を行う相関手段を設ける第2の構成と、
In the correlation detection type transmission path exploration apparatus for performing the correlation processing in the first configuration by the two-phase correlation processing, the constant frequency signal and the constant frequency signal are replaced by 90 instead of the correlation means in the first configuration. A second configuration in which a correlation means for performing the above-described two-phase correlation processing with the phase-shifted signal obtained by phase-shifting as a predetermined correlation signal;

【0022】上記の第1の構成または第2の構成におけ
る周波数変換手段の部分を、上記の相関信号にもとづく
一定周波数信号として、上記の相関信号の周波数よりも
高く、かつ、上記の第1の掃引型連続FM信号の最高周
波数よりも高い一定周波数の信号、つまり、高一定周波
数信号を用いるとともに、上記の第2の掃引型連続FM
信号として上記の高一定周波数信号の周波数より高い可
変周波数範囲をもつ信号を用いる周波数変換手段を設け
る第3の構成と、
The part of the frequency conversion means in the above-mentioned first configuration or second configuration is a constant frequency signal based on the above-mentioned correlation signal, which is higher than the frequency of the above-mentioned correlation signal and which is above the first frequency. A signal having a constant frequency higher than the maximum frequency of the sweeping continuous FM signal, that is, a high constant frequency signal is used, and the second sweeping continuous FM described above is used.
A third configuration in which frequency conversion means is provided that uses a signal having a variable frequency range higher than the frequency of the high constant frequency signal as a signal;

【0023】この第3の構成における周波数変換手段の
部分を、上記の第1の掃引型連続FM信号として、1つ
の可変周波数発生回路では安定に発生し得ない程度に広
い可変周波数範囲、つまり、広可変周波数範囲をもつ信
号を用い、また、上記の相関信号として前記広可変周波
数範囲内の周波数をもつ信号を用いるとともに、上記の
第2の掃引型連続FM信号として、1つの可変周波数発
生回路により安定に発生し得る程度の可変周波数範囲を
もつ信号を用いる周波数変換手段を設ける第4の構成
と、
The portion of the frequency conversion means in the third configuration is the above-mentioned first sweep type continuous FM signal, which is a variable frequency range wide enough that it cannot be stably generated by one variable frequency generation circuit, that is, A signal having a wide variable frequency range is used, a signal having a frequency within the wide variable frequency range is used as the correlation signal, and one variable frequency generating circuit is used as the second swept continuous FM signal. A fourth configuration in which frequency conversion means that uses a signal having a variable frequency range that can be stably generated by

【0024】上記の第1〜第4の構成において、上記の
相関処理を行う側で得られる第1の掃引型連続FM信号
を光信号に変換して導光線、つまり、送信側導光線によ
り前記送信部分に与える送信用導線手段と、上記の受信
信号を光信号に変換して導光線、つまり、受信側導光線
により上記の相関処理を行う側に与える受信用導線手段
と、上記の周波数変換を行うための第2の掃引型連続F
M信号を、少なくとも、上記の送信側導光線の部分にお
ける第1の掃引型連続FM信号の伝送時間と上記の受信
側導光線の部分における上記の受信信号の伝送時間とを
加算した時間量に対応する時間量を遅延する遅延手段と
を設ける第5の構成と、
In the above-mentioned first to fourth configurations, the first swept continuous FM signal obtained on the side performing the above-mentioned correlation processing is converted into an optical signal and guided by the light guide line, that is, the light guide line on the transmission side. Conducting wire means for giving to the transmitting portion, guiding wire means for converting the received signal into an optical signal and giving it to the side for performing the above correlation processing by the receiving side light guide wire, and the above frequency conversion Second sweep type continuous F for performing
The M signal is at least the time amount obtained by adding the transmission time of the first sweep type continuous FM signal in the transmission side light guide line portion and the transmission time of the reception signal in the reception side light guide line portion. A fifth configuration for providing a delay means for delaying a corresponding amount of time;

【0025】この第5の構成において、上記の遅延を、
少なくとも上記の送信側導光線の長さと上記の受信側導
光線の長さとを加算した長さに対応する長さをもつ導光
線によって得る上記の遅延手段を設ける第6の構成と、
In the fifth configuration, the above delay is
A sixth configuration in which the delay means is provided, which is obtained by a light guide line having a length corresponding to at least the length of the transmission side light guide line and the reception side light guide line.

【0026】上記の第1〜第4の構成において、上記の
周波数変換手段の一部または全部を上記の受信部分側に
配置する周波数変換部分配置手段を設ける第7の構成
と、
In the above-mentioned first to fourth structures, a seventh structure is provided in which a frequency conversion portion arrangement means for arranging a part or all of the frequency conversion means on the reception portion side is provided.

【0027】この第7の構成において、上記の遅延を、
少なくとも上記の送信側導光線の長さに対応する長さを
もつ導光線によって得る上記の遅延手段を設ける第8の
構成などを提供するなどにより、上記の課題を解決し得
るようにしたものである。
In the seventh structure, the above delay is
The above problem can be solved by providing an eighth configuration or the like in which the above-mentioned delay means obtained by a light guide line having a length corresponding to at least the length of the above-mentioned transmission side light guide line is provided. is there.

【0028】[0028]

【作用】第1の構成によれば、伝送路を広い可変周波数
をもつ信号で探査するので地質状況などの細密な変化に
対応する情報を含む受信信号を得ることができるととも
に、この受信信号から探査信号を得る部分では、受信信
号を一定周波数、つまり、単一の周波数程度の信号に変
換するので、極めて狭い帯域幅の濾波回路を通すことが
できるため、被相関信号とする受信信号のS/Nを大幅
に改善し得る。
According to the first configuration, since the transmission line is searched for with a signal having a wide variable frequency, it is possible to obtain a received signal containing information corresponding to a fine change such as geological condition, and from this received signal. In the part where the search signal is obtained, the received signal is converted into a signal having a constant frequency, that is, a single frequency, so that it can be passed through a filter circuit having an extremely narrow bandwidth. / N can be improved significantly.

【0029】また、このように受信信号を一定周波数化
した被相関信号と一定周波数信号の相関信号とによる掛
算相関を行うので、相関機能部分を単一周波数同士の掛
算動作と同様にし得るため、掛算動作によって生ずる高
調波信号成分を少なくすることができ、他の構成部分に
与える不必要な干渉を激減し得るように作用する。
Further, since the multiplication correlation is performed by the correlated signal obtained by converting the received signal to a constant frequency and the correlation signal of the constant frequency signal in this way, the correlation function part can be the same as the multiplication operation of single frequencies. It is possible to reduce the harmonic signal components generated by the multiplication operation, and it is possible to drastically reduce unnecessary interference given to other components.

【0030】第2の構成では、第1の構成における作用
に加えて、地質状況などの細密な探査を行い易くするた
めの2相の掛算相関に用いる2相の相関信号を一定周波
数信号の移相によって行い得るので、移相側の相関信号
を正確な移相信号にできるため、相関動作における誤差
原因を低減して探査信号中の探査情報を精度の高いもの
にし得るように作用する。
In the second configuration, in addition to the operation of the first configuration, the two-phase correlation signal used for the two-phase multiplication correlation for facilitating fine exploration of the geological condition etc. is transferred to the constant frequency signal. Since it can be performed by phase, the correlation signal on the phase shift side can be made to be an accurate phase shift signal, so that the cause of the error in the correlation operation can be reduced and the search information in the search signal can be made highly accurate.

【0031】第3の構成と第4の構成では、第1の構成
と第2の構成とにおける作用に加えて、相関信号に用い
る一定周波数信号から送信信号に用いる掃引型連続FM
信号を得るまでの間に、一旦、1桁以上高い周波数に上
げた後に、低い周波数帯に戻すという2つの周波数変換
を介在しているので、低い周波数帯では、1つの可変周
波数発生回路では安定に発生し得ない程度に広い可変周
波数範囲でも、一般に、高い周波数帯では1つの可変周
波数発生回路で安定に発生し得るため、探査に用いる送
信信号を低い周波数帯において極めて広い可変周波数範
囲にすることができるので、探査を広範囲の周波数にわ
たって細密に行い得るとともに、この探査のための掛算
相関を一定周波数信号によって行い得るように作用す
る。
In the third configuration and the fourth configuration, in addition to the actions of the first configuration and the second configuration, the sweep type continuous FM used from the constant frequency signal used for the correlation signal to the transmission signal is used.
Until the signal is obtained, there is two frequency conversions: once raising the frequency to a frequency higher by one digit and then returning to the lower frequency band. Therefore, in the low frequency band, one variable frequency generating circuit stabilizes. In general, a variable frequency generation circuit can generate a stable signal in a high frequency band even in a variable frequency range that cannot be generated in a high frequency range. Therefore, the transmission signal used for exploration is set to an extremely wide variable frequency range in a low frequency band. Thus, the search can be performed finely over a wide range of frequencies, and the multiplication correlation for this search can be performed by a constant frequency signal.

【0032】第5の構成と第6の構成では、第1〜第4
の構成における作用に加えて、相関処理を行う部分と送
信部との間ならびに相関処理を行う部分と受信部との間
で伝達し合う各信号を光に変換して導光線により伝達す
るため、掃引型連続FM信号の可変周波数成分に伴う群
遅延を正確に容易に遅延し得るとともに、遅延量を処理
する部分を導光線の長さのみで簡単に処理し得るように
作用する。
In the fifth and sixth configurations, first to fourth
In addition to the operation in the configuration of, in order to convert each signal transmitted between the portion performing the correlation processing and the transmitting unit and between the portion performing the correlation processing and the receiving unit into light and transmitting the light by the light guide line, The group delay caused by the variable frequency component of the swept continuous FM signal can be accurately and easily delayed, and the portion for processing the delay amount can be easily processed only by the length of the light guide line.

【0033】第7の構成と第8の構成では、市販の補強
索入り導光線が補強索を芯にして複数の導光線、例え
ば、4本程度の導光線を1つに束ねたものになっている
ので、そのうちの1本を遅延用導線とし、他の1本を受
信用導線として用いることができるため、実質的な構造
を簡便化し得るとともに、同一の市販の導光線を送信用
導線として用いることにより、送信用導線と遅延用導線
とを同一特性のものにできるため、導線の長さを同一に
するのみで送信用導線による遅延量と遅延用導線による
遅延量とを正確に一致できるので、送信用導線による遅
延量の打ち消しを確実にし得るように作用する。
In the seventh configuration and the eighth configuration, a commercially available light guide line with a reinforcing cord is a bundle of a plurality of light guiding lines, for example, about four light guiding lines bundled with the reinforcing cord as a core. Therefore, one of them can be used as the delay conductor and the other one can be used as the reception conductor, so that the substantial structure can be simplified, and the same commercially available light guide line can be used as the transmission conductor. By using the same, the transmission conductor and the delay conductor can have the same characteristics, so that the delay amount due to the transmission conductor and the delay amount due to the delay conductor can be accurately matched only by making the lengths of the conductors the same. Therefore, it works to ensure the cancellation of the delay amount by the transmission conductor.

【0034】[0034]

【実施例】以下、実施例を図1〜図8により説明する。
図1〜図8の構成において図9〜図11における符号と
同一符号で示す部分は、図9〜図11で説明した同一符
号の部分と同一機能の部分を示す。また、図1のと
の部分は図2のとに接続して一体に構成されるもの
である。
EXAMPLES Examples will be described below with reference to FIGS.
In the configurations of FIGS. 1 to 8, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 9 to 11 indicate the portions having the same functions as the portions having the same reference numerals described in FIGS. 9 to 11. Further, the parts (1) and (2) of FIG. 1 are connected to and (1) of FIG.

【0035】〔第1実施例〕以下、図1〜図4により第
1実施例を説明する。図1の制御処理/表示部301に
おいて、第1局部信号発生回路1は、相関信号として用
いる第1の一定周波数信号1a、例えば、10MHzの
信号を作り、第1変換回路2と掛算回路31とに与え
る。
[First Embodiment] The first embodiment will be described below with reference to FIGS. In the control processing / display unit 301 of FIG. 1, the first local signal generation circuit 1 produces a first constant frequency signal 1a used as a correlation signal, for example, a signal of 10 MHz, and a first conversion circuit 2 and a multiplication circuit 31 Give to.

【0036】第2局部信号発生回路3は、周波数変換信
号として用いる第1の一定周波数信号1aよりも1桁以
上高い周波数をもつ第2の一定周波数信号3a、例え
ば、270MHzの信号を作り、第1変換回路2と第4
変換回路30とに与える。
The second local signal generating circuit 3 produces a second constant frequency signal 3a having a frequency higher than that of the first constant frequency signal 1a used as a frequency conversion signal by one digit or more, for example, a signal of 270 MHz. 1 conversion circuit 2 and 4
And the conversion circuit 30.

【0037】第1変換回路2は、第1の一定周波数信号
1aと第2の一定周波数信号3aとによる周波数変換を
行って、第1の一定周波数信号1aの周波数と第2の一
定周波数信号3aの周波数との和の周波数、例えば、2
80MHzの信号を第3の一定周波数信号2aとして作
り、第2変換回路4に与える。
The first conversion circuit 2 performs frequency conversion between the first constant frequency signal 1a and the second constant frequency signal 3a, and the frequency of the first constant frequency signal 1a and the second constant frequency signal 3a. Frequency of the sum of the frequencies, for example, 2
A signal of 80 MHz is created as the third constant frequency signal 2a and given to the second conversion circuit 4.

【0038】可変周波数発生回路5は、探査のための送
信信号に相当する後記の第1の掃引型連続FM信号4a
の可変周波数範囲よりも高い周波数範囲であって、1つ
の可変周波数発生回路により安定に発生し得る程度の可
変周波数をもつ信号を第2の掃引型連続FM信号5aと
して発生する回路、例えば、PLLシンセサイザー構
成、または、可変容量素子、例えば、バリキャプなどを
用いた可変周波数発振回路によるVCO回路であり、発
生した第2の掃引型連続FM信号5aを第2変換回路4
と遅延回路29とに与える。
The variable frequency generation circuit 5 is a first swept continuous FM signal 4a, which will be described later and corresponds to a transmission signal for exploration.
Of the variable frequency generating circuit as a second swept continuous FM signal 5a having a variable frequency which is higher than the variable frequency range of 1) and can be stably generated by one variable frequency generating circuit, for example, a PLL. A VCO circuit having a synthesizer configuration or a variable frequency oscillating circuit using a variable capacitance element, for example, a varicap or the like, and the generated second swept continuous FM signal 5a is converted into a second conversion circuit 4
And the delay circuit 29.

【0039】ここで、第1の掃引型連続FM信号4a
は、例えば、図10におけるf0 =1MHzからf0
△f=81MHzまでの可変周波数f40をもつ信号、つ
まり、1〜81MHzの可変周波数をもつとともに、図
3のように、周期Tで繰り返す波形の信号であり、ま
た、第2の掃引型連続FM信号5aは、例えば、第1の
掃引型連続FM信号4aの周波数と第3の一定周波数信
号2aの周波数との和の周波数、つまり、281〜36
1MHzの可変周波数をもつ信号である。
Here, the first sweep type continuous FM signal 4a
Is, for example, f 0 from f 0 = 1 MHz in Fig. 10 +
A signal having a variable frequency f 40 up to Δf = 81 MHz, that is, a signal having a variable frequency of 1 to 81 MHz and having a waveform repeating in a cycle T as shown in FIG. The FM signal 5a is, for example, the sum frequency of the frequency of the first swept-type continuous FM signal 4a and the frequency of the third constant frequency signal 2a, that is, 281 to 36.
It is a signal having a variable frequency of 1 MHz.

【0040】第2変換回路4は、第3の一定周波数信号
2aと第2の掃引型連続FM信号5aとによる周波数変
換を行って、第3の一定周波数信号2aの周波数と第2
の掃引型連続FM信号5aの周波数との差の周波数、例
えば、上記の1〜81MHzの信号を第1の掃引型連続
FM信号4aとして作り、前置増幅回路6に与える。前
置増幅回路6は、第1の掃引型連続FM信号4a、つま
り、伝送路とする地中に与えるための送信信号とする信
号を、送信部402に伝送し得る程度に増幅するための
前置増幅を行って、増幅した増幅信号6aを電/光変換
回路7に与える。
The second conversion circuit 4 carries out a frequency conversion by the third constant frequency signal 2a and the second swept continuous FM signal 5a to obtain the frequency of the third constant frequency signal 2a and the second constant frequency signal 2a.
A signal having a frequency different from the frequency of the sweep-type continuous FM signal 5a, for example, the above-mentioned signal of 1 to 81 MHz is formed as the first sweep-type continuous FM signal 4a, and given to the preamplifier circuit 6. The preamplifier circuit 6 is for amplifying the first swept-type continuous FM signal 4a, that is, a signal to be a transmission signal to be given to the ground serving as a transmission path, to the extent that it can be transmitted to the transmission unit 402. Pre-amplification is performed and the amplified signal 6a thus amplified is given to the electric / optical conversion circuit 7.

【0041】電/光変換回路7は、電気的信号による第
1の掃引型連続FM信号4aを光信号に変換する回路で
あり、例えば、レーザーダイオードにより目的の光信号
を得る回路であって、変換した第1の掃引型連続FM信
号を光信号7aにして送信用導線401に与える。
The electric / optical conversion circuit 7 is a circuit for converting the first swept continuous FM signal 4a by an electric signal into an optical signal, for example, a circuit for obtaining a desired optical signal by a laser diode, The converted first continuous sweep FM signal is converted into the optical signal 7a and is applied to the transmission conductor 401.

【0042】動作用電源38は、制御処理/表示部30
1の各回路を動作させるための電源であって、例えば、
蓄電池または商用電源から所要の電圧を得る電源回路で
ある。
The operating power source 38 is used for the control processing / display unit 30.
1 is a power supply for operating each circuit, for example,
A power supply circuit that obtains a required voltage from a storage battery or a commercial power supply.

【0043】送信用導線401は、導光線、例えば、光
ファイバーによる導光線であって、第1の掃引型連続F
M信号を光に変換した光信号7aを遠隔配置された送信
部402の光/電変換回路8に与える導線である。ここ
で、光信号7aを送信用導線401の長さL1 だけ伝送
するのに要する伝送時間をτ1 とする。
The transmission lead 401 is a light guide line, for example, a light guide line formed by an optical fiber, and is a first sweep type continuous F wire.
It is a conducting wire for applying the optical signal 7a obtained by converting the M signal to light to the optical / electrical conversion circuit 8 of the transmitter 402 arranged remotely. Here, the transmission time required to transmit the optical signal 7a by the length L 1 of the transmission wire 401 is τ 1 .

【0044】光/電変換回路8は、光信号7aを電気信
号に変換する回路であり、例えば、ホトトランジスタに
より目的の電気信号を得る回路であって、変換して得ら
れた電気信号による第1の掃引型連続FM信号4aに相
当する第1の掃引型連続FM信号8aを送信回路9に与
える。
The optical / electrical conversion circuit 8 is a circuit for converting the optical signal 7a into an electric signal, for example, a circuit for obtaining a desired electric signal by a phototransistor, and a circuit for obtaining an electric signal obtained by the conversion. A first sweeping continuous FM signal 8a corresponding to one sweeping continuous FM signal 4a is given to the transmission circuit 9.

【0045】送信回路9は、第1の掃引型連続FM信号
8aを送信に必要な所要電力に増幅する電力増幅回路で
あって、例えば、トランジスタによる増幅回路であり、
増幅して得られた送信出力信号9aを整合トランス10
に与える。また、電池11は、送信回路9を含む送信部
402に配置した各回路の動作用として独立に設けた電
源であって、例えば、アルカリマンガン乾電池である。
The transmission circuit 9 is a power amplification circuit that amplifies the first swept-type continuous FM signal 8a to the required power required for transmission, for example, a transistor amplification circuit,
The transmission output signal 9a obtained by amplification is matched with the matching transformer 10.
Give to. The battery 11 is a power source independently provided for operating each circuit arranged in the transmission unit 402 including the transmission circuit 9, and is, for example, an alkaline manganese dry battery.

【0046】整合トランス10は、例えば、回路の不平
衡/平衡間を整合する高周波トランス、つまり、バラン
であって、不平衡側を送信回路9に、平衡側を送信アン
テナ403に接続してあり、送信出力信号9aの電力
を、送信アンテナ403から第1の掃引型連続FM信号
をもつ電磁波501を送信信号として、伝送路とする地
中202に送波する。
The matching transformer 10 is, for example, a high frequency transformer for matching between unbalanced / balanced circuits, that is, a balun, and the unbalanced side is connected to the transmitting circuit 9 and the balanced side is connected to the transmitting antenna 403. The electric power of the transmission output signal 9a is transmitted from the transmission antenna 403 to the underground 202 serving as a transmission path, using the electromagnetic wave 501 having the first swept continuous FM signal as a transmission signal.

【0047】送信アンテナ403は、一種のダイポール
アンテナであり、各アンテナ素子を2つの中空の円筒体
403a・403bの導体に形成したもので、例えば、
アルミニウム材の円形パイプの端部に整合トランス11
からの導線をネジ止めしたものであり、上下の配置間隔
11を給電インピーダンスに合わせるとともに、各円筒
体403a・403bの長さL12・L13を、送信信号9
aの周波数、つまり、第1の掃引型連続FM信号の周波
数帯域の最高周波数81MHzよりも僅かに高い周波
数、例えば、90MHz程度の波長に共振する長さにす
ることにより、第1の掃引型連続FM信号に含まれる各
周波数成分をなるべく一様な電力の電磁波で送波し得る
ようにしてある。
The transmitting antenna 403 is a kind of dipole antenna, and each antenna element is formed on the conductor of two hollow cylindrical bodies 403a and 403b.
Matching transformer 11 to the end of the circular pipe of aluminum material
The lead wire from the above is screwed, and the upper and lower arrangement intervals L 11 are adjusted to the feeding impedance, and the lengths L 12 and L 13 of the cylindrical bodies 403a and 403b are set to the transmission signal 9
The frequency of a, that is, the frequency that is slightly higher than the highest frequency 81 MHz of the frequency band of the first swept-type continuous FM signal, for example, the length that resonates at a wavelength of about 90 MHz, Each frequency component contained in the FM signal can be transmitted by an electromagnetic wave having a power as uniform as possible.

【0048】送信アンテナ403を形成する円筒体40
3a・403bの内部、つまり、中空部分には、一方の
円筒体403aの内部に光/電変換回路8・送信回路9
などの送信部402を構成する部分を収納して配置し、
他方の円筒体403bの内部に送信部402の電源用電
池、つまり、電池11を収納して配置してある。
Cylindrical body 40 forming the transmitting antenna 403
3a and 403b, that is, in the hollow portion, inside the one cylindrical body 403a, the photoelectric conversion circuit 8 and the transmission circuit 9 are provided.
The parts constituting the transmission unit 402 such as
The power supply battery of the transmitter 402, that is, the battery 11 is housed and arranged inside the other cylindrical body 403b.

【0049】外覆12は、送信アンテナ403の外側を
覆う高周波絶縁材で形成した防水覆であって、例えば、
上下を閉じた円筒体をFRP樹脂材で形成したものであ
り、上方に、送信用導線401を防水貫通するためのグ
ランドパッキン12aを設けたものである。
The outer cover 12 is a waterproof cover formed of a high frequency insulating material that covers the outside of the transmitting antenna 403.
A cylindrical body whose upper and lower sides are closed is formed of an FRP resin material, and a gland packing 12a for waterproofly penetrating the transmission conductor 401 is provided above the cylindrical body.

【0050】外覆12の内部に送信アンテナ403など
を収納した構成は、例えば、探査穴203内の深い深度
における水圧などに耐える構成とするため、必要に応じ
て、内部に高周波絶縁性のある絶縁油またはシリコンゴ
ムなどを充填してある。
The structure in which the transmitting antenna 403 and the like are housed inside the outer cover 12 is, for example, a structure that can withstand water pressure at a deep depth in the exploration hole 203, and therefore has high-frequency insulation inside if necessary. It is filled with insulating oil or silicone rubber.

【0051】伝送路を探査するための送信信号に相当す
る電磁波501は、探査の目的に見合った伝送距離dを
離した箇所にある探査穴204まで到達し得る電力にし
てあり、ここで、電磁波501を伝送距離dだけ伝送す
るのに要する伝送時間をτ2とする。
The electromagnetic wave 501 corresponding to the transmission signal for exploring the transmission path is set to the electric power that can reach the exploration hole 204 at a location separated by the transmission distance d corresponding to the purpose of the exploration. Let τ2 be the transmission time required to transmit 501 by the transmission distance d.

【0052】受信アンテナ601は、送信アンテナ40
3と同様の構成をもつダイポールアンテナであって、2
つの中空の円筒体601a・601bの導体で形成した
ものであり、送信アンテナ403と材質を同一にし、配
置間隔L14と長さL15と長さL16とを、配置間隔L11
長さL12と長さL13と同一にして構成したものであっ
て、伝送路の地中202を介して到達した電磁波501
を受波して得られた受信信号を、整合トランス22を介
して受信回路23に与える。
The receiving antenna 601 is the transmitting antenna 40.
A dipole antenna having the same configuration as that of 3
It is formed by the conductor of two hollow cylindrical bodies 601a and 601b, is made of the same material as the transmitting antenna 403, and the arrangement interval L 14 , the length L 15 and the length L 16 are the arrangement interval L 11 and the length. An electromagnetic wave 501 that has the same configuration as L 12 and the length L 13 and that has reached through the underground 202 of the transmission path.
The received signal obtained by receiving the signal is given to the receiving circuit 23 via the matching transformer 22.

【0053】整合トランス22は、整合トランス10と
同様の高周波トランス、例えば、バランであって、平衡
側を受信アンテナ601に、不平衡側を受信回路23に
接続してあり、受信アンテナ601の受波出力を整合ト
ランス22から第1の掃引型連続FM信号を伝送路とす
る地中202に透過させた波形をもつ受波信号22aと
して受信回路23に与える。
The matching transformer 22 is a high frequency transformer similar to the matching transformer 10, for example, a balun. The balanced side is connected to the receiving antenna 601 and the unbalanced side is connected to the receiving circuit 23. The wave output is given from the matching transformer 22 to the receiving circuit 23 as a received signal 22a having a waveform which is transmitted through the ground 202 which uses the first swept continuous FM signal as a transmission path.

【0054】受信回路23は、受波信号22aを、制御
処理/表示部301に伝送し得る程度に増幅するための
前置増幅を行った受信信号23aを電/光変換回路24
に与える。また、電池21は、受信回路23を含む受信
部602に配置した各回路の動作用として独立に設けた
電源であって、例えば、アルカリマンガン乾電池であ
る。
The receiving circuit 23 pre-amplifies the received signal 22 a to the extent that it can be transmitted to the control processing / display unit 301, and the received signal 23 a is converted into the electrical / optical conversion circuit 24.
Give to. The battery 21 is a power source independently provided for operating each circuit arranged in the receiving unit 602 including the receiving circuit 23, and is, for example, an alkaline manganese dry battery.

【0055】電/光変換回路24は、電気的信号による
受信信号23aを光信号に変換する回路であり、例え
ば、レーザーダイオードにより目的の光信号を得る回路
であって、受信信号23aを光に変換した光信号24a
を受信用導線701に与える。
The electric / optical conversion circuit 24 is a circuit for converting the reception signal 23a by an electric signal into an optical signal, for example, a circuit for obtaining a target optical signal by a laser diode, and converting the reception signal 23a into light. Converted optical signal 24a
To the receiving lead 701.

【0056】受信用導線701は、導光線、例えば、光
ファイバーによる導光線であって、約束波形の光信号2
4aを遠隔配置された制御処理/表示部301の光/電
変換回路26に与える導線である。ここで、光信号24
aを受信用導線701の長さL3 だけ伝送するのに要す
る伝送時間をτ3 とする。
The receiving conductor 701 is a light guide line, for example, a light guide line made of an optical fiber, and has a promise waveform.
4a is a lead wire for giving the photoelectric conversion circuit 26 of the control processing / display unit 301 arranged remotely. Where the optical signal 24
Let τ 3 be the transmission time required to transmit a for the length L 3 of the receiving conductor 701.

【0057】受信アンテナ601を形成する円筒体60
1a・601bの内部、つまり、中空部分には、一方の
円筒体601aの内部に電/光変換回路24・受信回路
23などの受信部602を構成する部分を収納して配置
し、また、他方の円筒体601bの内部に受信部602
の電源用電池、つまり、電池21を収納して配置してあ
る。
Cylindrical body 60 forming the receiving antenna 601
In the inside of 1a and 601b, that is, in the hollow portion, a portion of the cylindrical portion 601a that constitutes the receiving portion 602 such as the electric / optical conversion circuit 24 and the receiving circuit 23 is housed and arranged, and Inside the cylindrical body 601b of the receiver 602
The power source battery, that is, the battery 21 is housed and arranged.

【0058】外覆25は、受信アンテナ601の外側を
覆う高周波絶縁材で形成した防水覆であって、例えば、
上下を閉じた円筒体をFRP樹脂材で形成したものであ
り、上方に、受信用導線701を防水貫通するためのグ
ランドパッキン25aを設けたものである。
The outer cover 25 is a waterproof cover formed of a high frequency insulating material that covers the outside of the receiving antenna 601.
A cylindrical body whose upper and lower sides are closed is formed of an FRP resin material, and a gland packing 25a for waterproofly penetrating the receiving conductor 701 is provided above the cylindrical body.

【0059】外覆25の内部に受信アンテナ601など
を収納した構成は、例えば、外覆12の内部に送信アン
テナ403などを収納した構成と同様の構成にしてあ
る。
The structure in which the receiving antenna 601 and the like are housed inside the outer cover 25 is the same as the structure in which the transmitting antenna 403 and the like are housed inside the outer cover 12, for example.

【0060】光/電変換回路26は、受信信号の光信号
24aを電気信号に変換する回路であり、例えば、ホト
トランジスタにより目的の電気信号を得る回路であっ
て、変換して得られた電気信号による受信信号26aを
後段増幅回路27に与える。
The optical / electrical conversion circuit 26 is a circuit for converting the optical signal 24a of the received signal into an electric signal, for example, a circuit for obtaining a desired electric signal by a phototransistor, and an electric signal obtained by the conversion. The received signal 26a as a signal is given to the post-stage amplifier circuit 27.

【0061】後段増幅回路27は、受信信号26aを、
後記の第3変換回路28における周波数変換を行うため
に必要な所要電圧に増幅する増幅回路であって、例え
ば、トランジスタによる増幅回路であり、増幅した受信
信号27aを第3変換回路28に与える。
The post-stage amplifier circuit 27 outputs the received signal 26a as
An amplifying circuit that amplifies to a required voltage required for frequency conversion in the third converting circuit 28 described later, for example, an amplifying circuit using a transistor, and supplies the amplified received signal 27a to the third converting circuit 28.

【0062】ここで、この第1実施例では、受信信号2
7aから得られる後記の第2の変換受信信号30aを被
相関信号とし、第1局部信号発生回路1で発生した第1
の一定周波数信号1aを相関信号とする掛算相関を、一
種のビート検波によって行い、この掛算相関によって得
られた相関検出信号、つまり、ビート検波信号をフーリ
エ変換してパワースペクトルから、ビート周波数fb
求めることにより、伝送路に相当する地中202での送
信信号に相当する電磁波501の伝送時間τ2の変化を
知ることによって、伝送路の状況、つまり、地中202
の地質状況を判別するようにしているものである。
Here, in the first embodiment, the received signal 2
The first converted signal generated by the first local signal generation circuit 1 is the second converted received signal 30a obtained from
Of the constant frequency signal 1a as a correlation signal is performed by a kind of beat detection, and the correlation detection signal obtained by this multiplication correlation, that is, the beat detection signal is Fourier-transformed to obtain the beat frequency f b from the power spectrum. By knowing the change in the transmission time τ 2 of the electromagnetic wave 501 corresponding to the transmission signal in the underground 202 corresponding to the transmission path, the situation of the transmission path, that is, the underground 202
It is intended to determine the geological condition of.

【0063】このため、掛算回路31の一方の掛算入力
として受信信号27aから周波数変換して得られる後記
の第2の変換受信信号30aを与えることになるが、単
に、ビート検波を行うのみであれば、受信信号27a
を、単に、周波数変換して得られる信号を掛算入力とし
て与えれば、目的が達せられるわけである。
For this reason, the second converted reception signal 30a, which will be described later, obtained by frequency conversion of the reception signal 27a is provided as one multiplication input of the multiplication circuit 31. However, only the beat detection is performed. For example, received signal 27a
The objective can be achieved simply by giving a signal obtained by frequency conversion as a multiplication input.

【0064】しかしながら、このようにしたのでは、ビ
ート成分には、伝送時間τ1 と伝送時間τ2 と伝送時間
τ3 との総和の時間量τ11 τ11=τ1 +τ2 +τ3 と、第1の掃引型連続FM信号4aに関連する可変周波
数信号が上記の第2変換回路4・前置増幅回路6・電/
光変換回路7・光/電変換回路8・送信回路9・受信回
路23・電/光変換回路24・光/電変換回路26・後
段増幅回路27の各回路と、後記の第3変換回路28の
各回路とによって遅延を受ける各遅延時間の総和の時間
量τ12との和の時間、つまり、総合遅延時間τ13 τ13=τ11+τ12 による成分が含まれてしまう。
However, in this case, in the beat component, the total amount of the transmission time τ 1 , the transmission time τ 2, and the transmission time τ 3 is τ 11 τ 11 = τ 1 + τ 2 + τ 3 , The variable frequency signal related to the first swept continuous FM signal 4a is the above-mentioned second conversion circuit 4, preamplification circuit 6,
The optical conversion circuit 7, the optical / electrical conversion circuit 8, the transmission circuit 9, the reception circuit 23, the electric / optical conversion circuit 24, the optical / electrical conversion circuit 26, the post-amplification circuit 27, and the third conversion circuit 28 described later. The total sum of the delay times delayed by each circuit and the time amount τ 12 , that is, the total delay time τ 13 τ 13 = τ 11 + τ 12 is included.

【0065】このため、伝送路内、つまり、地中202
内での伝送時間τ2 の変化によるビート成分の変化の変
化率を、この総合遅延時間τ13に対する変化率によって
検出することになるので、結局、検出する変化比率が低
下してしまうことになるわけである。
Therefore, in the transmission line, that is, in the underground 202
Since the change rate of the change of the beat component due to the change of the transmission time τ 2 in the inside is detected by the change rate with respect to the total delay time τ 13 , the change rate to be detected will eventually decrease. That is why.

【0066】そこで、第1の掃引型連続FM信号4aを
遅延した信号と受信信号27aとを掛算回路で相関処理
することにより、この遅延分を相殺することが考えられ
る。そして、この遅延は理想的には、上記の総合遅延時
間τ13から伝送路内での伝送時間、つまり、地中202
内での伝送時間τ2 を差し引いた時間量τ14 τ14=τ13−τ2 だけ第1の掃引型連続FM信号4aを遅延することにな
るが、この発明では、相関処理を一定周波数で行い得る
ようにするために、第2の掃引型連続FM信号5aを遅
延回路29に与えて、遅延時間量τs を遅延した遅延掃
引型連続FM信号29aを第3変換回路28に与えるこ
とにより、第1の掃引型連続FM信号4aを遅延したも
のと同様の効果を得るように構成してある。
Therefore, it is possible to cancel the delay by correlating the signal obtained by delaying the first sweep type continuous FM signal 4a and the received signal 27a with a multiplication circuit. Then, this delay is ideally the transmission time in the transmission path from the above-mentioned total delay time τ 13 , that is, the underground 202
Becomes to delay the transmission time tau 2 only time amount τ 14 τ 14 = τ 13 -τ 2 minus first swept continuous FM signal 4a at the inner, in the present invention, the correlation process at a fixed frequency In order to be able to carry out, by supplying the second swept continuous FM signal 5a to the delay circuit 29 and the delayed swept continuous FM signal 29a delayed by the delay time amount τ s to the third conversion circuit 28, , The same effect as that obtained by delaying the first sweep type continuous FM signal 4a is obtained.

【0067】この遅延時間量τs は、少なくとも、伝送
時間τ1 と伝送時間τ3 を加算した時間量τ15 τs =τ1 +τ3 =τ15 の時間とし、好ましくしは、上記の時間量τ14までの時
間を遅延する。しかし、ここでは、簡単に、伝送時間τ
1 と伝送時間τ3 を加算した時間量τ15の時間だけ遅延
しているものである。
This delay time amount τ s is at least the time amount τ 15 τ s = τ 1 + τ 3 = τ 15 obtained by adding the transmission time τ 1 and the transmission time τ 3 , and preferably the above time period. Delay the time up to the quantity τ 14 . However, here we briefly describe the transmission time τ
It is delayed by the amount of time τ 15 , which is the sum of 1 and the transmission time τ 3 .

【0068】遅延回路29は、例えば、電/光変換回路
7・送信用導線401・光/電変換回路8との構成によ
る伝送線路と同様の光ファイバーによる導光線を用いた
遅延線路であり、導光線の長さを、送信用導線401の
長さL1 と受信用導線701の長さL3 とを加算した長
さのものにすることによって、時間量τ15に相当する遅
延時間量を得るようにしたものである。つまり、遅延回
路29に用いる導光線、送信用導線401に用いる導光
線および受信用導線701に用いる導光線を全て同一材
質または同一規格の導光線、つまり、同一材質または同
一規格の光ファイバーで構成することにより、単に、そ
の長さを所定の長さにするだけで、各伝送時間と遅延時
間とを容易に一致し得るようにしている。
The delay circuit 29 is, for example, a delay line using a light guide line made of an optical fiber similar to the transmission line configured by the electric / optical conversion circuit 7, the transmission conductor 401, and the optical / electric conversion circuit 8. the length of the beam, by be of a length L 1 and the length L 3 and a length obtained by adding the reception conductors 701 of the transmission conductor 401, to obtain a delay time amount corresponding to the amount of time tau 15 It was done like this. That is, the light guide line used for the delay circuit 29, the light guide line used for the transmission conductor 401, and the light guide line used for the reception conductor 701 are all made of the same material or the same standard, that is, the same material or the same standard optical fiber. As a result, each transmission time and delay time can be easily matched by simply setting the length to a predetermined length.

【0069】第3変換回路28は、受信信号27aと遅
延掃引型連続FM信号29aとによる周波数変換を行っ
て、受信信号27aの周波数と遅延掃引型連続FM信号
29aの周波数との和の周波数をもつ第1の変換受信信
号28aを作り、第4変換回路30に与える。
The third conversion circuit 28 carries out a frequency conversion by the received signal 27a and the delayed swept continuous FM signal 29a to obtain the sum frequency of the frequency of the received signal 27a and the delayed swept continuous FM signal 29a. The first converted reception signal 28a is created and is given to the fourth conversion circuit 30.

【0070】ここで、受信信号27aは、第1の掃引型
連続FM信号7aにもとづく送信信号を伝送路とする地
中202に伝送して得られる信号なので、伝送路での伝
送状況により多少の周波数変化を与えられたとしても、
第1の掃引型連続FM信号7aとほぼ同程度の周波数、
つまり、1〜81MHz程度の周波数をもつ信号になっ
ており、遅延掃引型連続FM信号29aは281〜36
1MHzの周波数をもつ信号になっているので、第1の
変換受信信号28aは280MHz程度の周波数をもつ
信号になって現れることになる。
Here, the received signal 27a is a signal obtained by transmitting the transmission signal based on the first swept-type continuous FM signal 7a to the underground 202, which is the transmission line, so it may vary depending on the transmission condition on the transmission line. Even if given a frequency change,
A frequency that is approximately the same as that of the first swept continuous FM signal 7a,
That is, the signal has a frequency of about 1 to 81 MHz, and the delayed sweep type continuous FM signal 29a is 281 to 36.
Since the signal has a frequency of 1 MHz, the first converted reception signal 28a appears as a signal having a frequency of about 280 MHz.

【0071】第4変換回路30は、第2の一定周波数信
号3aと第1の変換受信信号28aとによる周波数変換
を行って、第2の一定周波数信号3aの周波数と第1の
変換受信信号28aの周波数との差の周波数をもつ第2
の変換受信信号30aを作り、掛算回路31に与える。
The fourth conversion circuit 30 performs frequency conversion between the second constant frequency signal 3a and the first converted reception signal 28a, and the frequency of the second constant frequency signal 3a and the first converted reception signal 28a. Second with a frequency that is different from the frequency of
The converted reception signal 30a is generated and given to the multiplication circuit 31.

【0072】ここで、第2の一定周波数信号3aは27
0MHzの周波数をもつ信号、また、第1の変換受信信
号28aは280MHz程度の周波数をもつ信号になっ
ているので、第2の変換受信信号30aは、第1の一定
周波数信号1aの周波数、つまり、10MHzと同程度
の周波数をもつ信号になって現れることになる。
Here, the second constant frequency signal 3a is 27
Since the first converted reception signal 28a has a frequency of 0 MHz and the first converted reception signal 28a has a frequency of about 280 MHz, the second converted reception signal 30a has the same frequency as the first constant frequency signal 1a. It will appear as a signal having a frequency similar to 10 MHz.

【0073】掛算回路31は、例えば、ダブルバランス
ミキサ(DBM)による掛算回路(ダブルバランス形掛
算回路ともいう)であり、一方の掛算入力の振幅値と他
方の掛算入力の振幅値とを掛算して得られる振幅値の信
号を掛算信号として出力する回路であり、被相関信号に
相当する第2の変換受信信号30aと、相関信号に相当
する第1の一定周波数信号1aとを掛算して得られる掛
算信号31aを低域濾波回路32に与える。
The multiplication circuit 31 is, for example, a multiplication circuit (also referred to as a double balance type multiplication circuit) using a double balance mixer (DBM) and multiplies the amplitude value of one multiplication input and the amplitude value of the other multiplication input. This is a circuit for outputting a signal of an amplitude value obtained as a multiplication signal, and is obtained by multiplying the second converted reception signal 30a corresponding to the correlated signal and the first constant frequency signal 1a corresponding to the correlation signal. The multiplied signal 31a to be applied is supplied to the low-pass filtering circuit 32.

【0074】低域濾波回路32は、相関信号、つまり、
第1の一定周波数信号1aと、被相関信号、つまり、第
2の変換受信信号30aとによるビート検波出力として
予測される最高周波数よりも高い周波数、つまり、例え
ば、1kHz以下の周波数を通過周波数として濾波する
濾波回路であり、濾波して得られる掛算相関信号32a
を処理プロセッサ33に与える。
The low-pass filter circuit 32 receives the correlation signal, that is,
A frequency higher than the highest frequency predicted as the beat detection output by the first constant frequency signal 1a and the correlated signal, that is, the second converted reception signal 30a, that is, a frequency of 1 kHz or less is used as the passing frequency. A filtering circuit for filtering, which is a multiplication correlation signal 32a obtained by filtering.
To the processor 33.

【0075】処理プロセッサ33は、例えば、マイクロ
コンピュータによりフーリエ変換を行うプロセッサであ
り、掛算相関信号32aをサンプリングして得られるデ
ィジタル値のデータにもとづいてフーリエ変換を行うこ
とにより、掛算相関信号32aの主周波数成分、つま
り、ビート検波によって得られたビート周波数fb を求
めることにより、伝送時間τ2 の実質的な変化量に対応
する算定値を求めるものであり、この算定値にもとづい
て得られる信号を算定値信号33aとして表示器34に
与える。
The processing processor 33 is, for example, a processor that performs a Fourier transform by a microcomputer, and performs a Fourier transform based on the digital value data obtained by sampling the multiplied correlation signal 32a to obtain the multiplied correlation signal 32a. By calculating the main frequency component, that is, the beat frequency f b obtained by beat detection, a calculated value corresponding to the substantial amount of change in the transmission time τ 2 is calculated, which is obtained based on this calculated value. The signal is given to the display 34 as the calculated value signal 33a.

【0076】ウインチ801は、伝送路、つまり、地中
202に配置した探査のための送信部分と受信部分を上
下に移動するものであり、外覆12と外覆25とを移動
することによって、この移動を行うために外覆12と外
覆25に結び付けたケーブル802(図示せず)または
送信用導線401と受信用導線701とを巻き上げ、ま
たは、巻き下ろしするとともに、ケーブル802または
送信用導線401と受信用導線701との移動量を検出
した検出量にもとづいて、送信部分と受信部分との位
置、つまり、送信アンテナ403と受信アンテナ601
の深度を表す深度信号801aを処理プロセッサ33に
与える。
The winch 801 moves up and down the transmission path, that is, the transmitting portion and the receiving portion for exploration arranged in the ground 202, and by moving the outer cover 12 and the outer cover 25, In order to perform this movement, a cable 802 (not shown) connected to the outer cover 12 and the outer cover 25 or the transmission conductor 401 and the reception conductor 701 is wound up or down, and at the same time, the cable 802 or the transmission conductor 701 is wound. The positions of the transmitting portion and the receiving portion, that is, the transmitting antenna 403 and the receiving antenna 601 are detected based on the detected amount of movement of the 401 and the receiving conductor 701.
A depth signal 801a representing the depth of the is supplied to the processor 33.

【0077】表示器34は、処理プロセッサ33からの
深度信号801aにもとづく深度値のデータと、算定値
信号33aにもとづく伝送時間τ2 の実質的な変化量に
対応する算定値のデータとを、文字表示によるディジタ
ル表示を行うとともに、グラフ状の図形表示によるアナ
ログ表示を行う。
The display 34 displays the depth value data based on the depth signal 801a from the processor 33 and the calculated value data corresponding to the substantial change amount of the transmission time τ 2 based on the calculated value signal 33a. Digital display is performed by character display, and analog display is performed by graphic display in graph form.

【0078】以下、処理プロセッサ33においてフーリ
エ変換により伝送時間τ2 の実質的な変化量に対応する
算定値を求める演算処理の処理過程を説明する。
The processing steps of the arithmetic processing for obtaining the calculated value corresponding to the substantial change amount of the transmission time τ 2 by the Fourier transform in the processor 33 will be described below.

【0079】ここで、演算処理を簡単に分かり易くする
ため、第1変換回路2・第2変換回路4・前置増幅回路
6・電/光変換回路7・光/電変換回路8・送信回路9
・受信回路23・電/光変換回路24・光/電変換回路
26・後段増幅回路27の各回路と、後記の第3変換回
路28・第4変換回路30の各回路とにおける各信号遅
延時間の総和の時間量τ12を無視して、第1の一定周波
数信号1aから第2の変換受信信号30aまでにおける
遅延時間を、伝送時間τ1 と伝送時間τ2 と伝送時間τ
3 との総和の時間量τ11として考え、固定遅延回路29
の遅延時間τsを、伝送時間τ1 と伝送時間τ3 とを加
算した時間量τ15に設定したことにする。
Here, in order to easily and easily understand the arithmetic processing, the first conversion circuit 2, the second conversion circuit 4, the preamplification circuit 6, the electric / optical conversion circuit 7, the optical / electrical conversion circuit 8, and the transmission circuit. 9
Each signal delay time in each circuit of the receiving circuit 23, the electrical / optical conversion circuit 24, the optical / electrical conversion circuit 26, the post-stage amplification circuit 27, and each of the third conversion circuit 28 and the fourth conversion circuit 30 described later. Ignoring the total amount of time τ 12 of, the delay time from the first constant frequency signal 1a to the second converted reception signal 30a is calculated as the transmission time τ 1 , the transmission time τ 2, and the transmission time τ.
3 considered as the amount of time tau 11 the sum of the fixed delay circuit 29
It is assumed that the delay time τ s of is set to the time amount τ 15 that is the sum of the transmission time τ 1 and the transmission time τ 3 .

【0080】したがって、Therefore,

【数1】 であるとする。[Equation 1] Suppose

【0081】そして、相関信号とする第1の一定周波数
信号1aをe1 、第2の一定周波数信号3aをe2 、第
3の一定周波数信号2aをe3 、第2の掃引型連続FM
信号5aをe4 、制御処理/表示部301から送り出す
送信信号に相当する信号、つまり、第1の掃引型連続F
M信号4aをe5 、送信部402から出力される信号、
つまり、送信回路9から出力される送信出力信号をe
6 、受信部602から出力される信号、つまり、受信回
路23から出力される受信信号23aをe7 、制御処理
/表示部301が受け入れた受信信号に相当する受信信
号27aをe8 、遅延掃引型連続FM信号29aをe
9 、第1の変換受信信号28aをe10、第2の変換受信
信号30aをe11で表すとすると、各信号は次式のよう
に表すことができる。
Then, the first constant frequency signal 1a as the correlation signal is e 1 , the second constant frequency signal 3a is e 2 , the third constant frequency signal 2a is e 3 , and the second sweep type continuous FM.
Signal corresponding to a transmission signal for sending a signal 5a e 4, the control processor / display unit 301, i.e., the first swept continuous F
M signal 4a is e 5 , a signal output from the transmission unit 402,
That is, the transmission output signal output from the transmission circuit 9 is e
6 , the signal output from the receiving unit 602, that is, the received signal 23a output from the receiving circuit 23 is e 7 , the received signal 27a corresponding to the received signal received by the control processing / display unit 301 is e 8 , and the delayed sweep Type continuous FM signal 29a
9 , the first converted reception signal 28a is represented by e 10 , and the second converted reception signal 30a is represented by e 11 , each signal can be represented by the following equation.

【0082】なお、ω40は第1の掃引型連続FM信号4
a、つまり、e5 の角周波数を、ω50は第2の掃引型連
続FM信号5a、つまり、e4 の角周波数を、ω1 は第
1の一定周波数信号1a、つまり、e1 の角周波数、ω
2 は第2の一定周波数信号3a、つまり、e2 の角周波
数を表し、また、BPF〔 〕は帯域濾波回路の出力を
表すものとする。
Ω 40 is the first sweep type continuous FM signal 4
a, that is, the angular frequency of e 5 , ω 50 is the second swept continuous FM signal 5 a, that is, the angular frequency of e 4 , and ω 1 is the first constant frequency signal 1 a, that is, the corner of e 1 . Frequency, ω
2 is a second fixed frequency signals 3a, that is, represents the angular frequency of e 2, also, BPF [] denote the output of the bandpass filter circuit.

【0083】[0083]

【数2】 ここで、ω1 、ω2 、ω40、ω50の関係は、[Equation 2] Here, the relationship between ω 1 , ω 2 , ω 40 , and ω 50 is

【数3】 に設定してあるので、[Equation 3] Since it is set to

【数4】 式(1)から[Equation 4] From equation (1)

【数5】 式(1)・式(2)・式(3)から[Equation 5] From formula (1), formula (2), and formula (3)

【数6】 [Equation 6]

【0084】ここで、掛算相関信号31aをE1 で表
し、低域濾波回路32で低域濾波する関数をLPF〔
〕で表すとすると、
Here, the multiplication correlation signal 31a is represented by E 1 , and the function for low-pass filtering by the low-pass filtering circuit 32 is LPF [
]]

【数7】 ここで、(4)式における〔 〕内の第2項は低域濾波
回路32の濾波によって無くなるので、結局、低域濾波
回路32から出力される掛算相関信号32aは、
[Equation 7] Here, the second term in [] in the equation (4) disappears by the filtering of the low-pass filtering circuit 32, so that the multiplication correlation signal 32a output from the low-pass filtering circuit 32 is eventually

【数8】 として表すことができる。[Equation 8] Can be expressed as

【0085】第1の掃引型連続FM信号4aのω40を、
図10の周波数変化のような可変周波数f40をもつ掃引
型連続FM信号、例えば、具体的な波形で示すと、図3
の波形ような信号にしてあるとすれば、式(4)のω40
は、次式のように表すことができる。
Ω 40 of the first swept continuous FM signal 4a is
A swept continuous FM signal having a variable frequency f 40 such as the frequency change of FIG. 10 is shown in FIG.
If are the waveforms such signals, wherein the (4) omega 40
Can be expressed as:

【0086】[0086]

【数9】 ただし、0≦t≦Tとする。[Equation 9] However, 0 ≦ t ≦ T.

【0087】ここで、(5)式の位相項に着目し、Here, paying attention to the phase term of the equation (5),

【数10】 とおくと、掛算相関信号32aとして出力される周波数
信号E1 は、
[Equation 10] Then, the frequency signal E 1 output as the multiplication correlation signal 32a is

【数11】 となる。[Equation 11] Becomes

【0088】そして、式(6)と式(7)から、From equations (6) and (7),

【数12】 が得られる。[Equation 12] Is obtained.

【0089】ここで、Here,

【数13】 は、時間tを含まないので、固定の移相量を表している
ため、無視し得るものである。
[Equation 13] , Which does not include the time t, represents a fixed amount of phase shift, and can be ignored.

【0090】したがって、周波数信号E1 のビート周波
数成分fb 、つまり、伝送路の状況、つまり、地中20
2の地質状況の変化に伴って生ずる伝送時間τ2 の変化
によって変化するビート周波数成分は、式(9)から
Therefore, the beat frequency component f b of the frequency signal E 1 , that is, the condition of the transmission path, that is, the underground 20
The beat frequency component that changes according to the change in the transmission time τ 2 that occurs with the change in the geological condition of 2 is calculated from the equation (9).

【数14】 のように表すことができ、この式(10)のビート周波
数成分が、掛算相関信号32aの周波数信号E1 に含ま
れていることになるわけである。
[Equation 14] The beat frequency component of the equation (10) is included in the frequency signal E 1 of the multiplication correlation signal 32a.

【0091】以上における各式の展開は、掛算相関信号
32aとして出力される周波数信号E1 、つまり、式
(8)の信号を、処理プロセッサ33でA/D変換した
ディジタル値のデータにもとづいて、フーリエ変換して
パワースペクトル、つまり、周波数電力分布を演算する
とビート周波数fb を求めることができることを意味し
ている。
The expansion of each equation described above is based on the digital signal data obtained by A / D converting the frequency signal E1 output as the multiplication correlation signal 32a, that is, the signal of equation (8) by the processor 33. This means that the beat frequency f b can be obtained by calculating the power spectrum, that is, the frequency power distribution by Fourier transform.

【0092】ここで、フーリエ変換をHere, the Fourier transform is

【数15】 とし、パワースペクトルを[Equation 15] And the power spectrum

【数16】 とすると、[Equation 16] Then,

【数17】 の関係になるので、この式(11)の関係をグラフで表
すと、例えば、図4のようになるため、パワースペクト
ルが最大になる周波数または位相変化率を求めることに
よって、現在、探査している送信部分と受信部分との間
の伝送路の箇所、つまり、送信アンテナ403と受信ア
ンテナ601とを位置づけた地中202の深度における
地質状況に対応するビート周波数fb 、つまり、ビート
信号の周波数またはその位相変化を表す値を求めること
ができることになる。
[Equation 17] Therefore, if the relation of this equation (11) is expressed in a graph, for example, it becomes as shown in FIG. The beat frequency f b corresponding to the geological condition at the depth of the underground 202 where the transmitting antenna 403 and the receiving antenna 601 are located, that is, the frequency of the beat signal Alternatively, it is possible to obtain a value representing the phase change.

【0093】ところで、上記の演算において、固定遅延
回路29での遅延時間値τs は、
By the way, in the above calculation, the delay time value τ s in the fixed delay circuit 29 is

【数18】 であり、また、[Equation 18] And also

【数19】 に設定してあるため、ビート周波数fb の変化を、この
τ2 に対応する周波数に対する変化率として見ることが
できるわけである。
[Formula 19] Therefore, the change of the beat frequency f b can be viewed as the change rate with respect to the frequency corresponding to τ 2 .

【0094】これに対して、固定遅延回路29を設けな
かった場合には、このτ2 の値が、
On the other hand, when the fixed delay circuit 29 is not provided, the value of τ 2 is

【数20】 になってしまうので、ビート周波数fb の変化は、この
τ11に対応する周波数に対する変化率として見ることに
なる。
[Equation 20] Therefore, the change in the beat frequency f b will be viewed as a rate of change with respect to the frequency corresponding to τ 11 .

【0095】したがって、上記のように、τs を遅延さ
せた場合には、遅延させなかった場合に比べて、
Therefore, as described above, when τ s is delayed, compared with the case where it is not delayed,

【数21】 の比率だけ拡大した比率で見ることになるので、伝送路
の状況の変化、つまり、地中202の地質状況の変化に
よる伝送時間τ2 の変化を式(12)の比率だけ精度を
上げて探査し得ることになるわけである。
[Equation 21] Therefore, the change in the condition of the transmission path, that is, the change in the transmission time τ 2 due to the change in the geological condition of the underground 202 is investigated by increasing the accuracy of the ratio of equation (12). It will be possible.

【0096】〔第2実施例〕以下、図5により第2実施
例を説明する。図5における図1〜図4の符号と同一符
号の部分は、図1〜図4により説明した同一符号の部分
と同一の機能をもつ部分である。
[Second Embodiment] A second embodiment will be described below with reference to FIG. Parts in FIG. 5 having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 have the same functions as the parts having the same reference numerals explained in FIGS.

【0097】そして、送信部分と受信部分は、第1実施
例における図2の構成と全く同一のものに構成してある
もので、つまり、図5におけるとの部分は図2の
とに接続して一体に構成されるものである。
The transmitting part and the receiving part are constructed in exactly the same way as in FIG. 2 in the first embodiment, that is, the parts in FIG. 5 are connected to and in FIG. It is configured as one.

【0098】また、第1実施例と異なる構成部分は、第
1実施例における相関処理部分を、直交2相の掛算相
関、つまり、90°の位相差をもつ2相の相関信号によ
る掛算構成に変形したものであり、図1の第1実施例の
構成に対して、第1の一定周波数信号1aを90°移相
回路35で90°移相した90°移相信号35aを相関
信号とし、変換受信信号30aを被相関信号として掛算
回路36で掛算した掛算信号36aを低域濾波回路37
で濾波した90°掛算相関信号37aを得る構成を増設
したものである。
The component different from that of the first embodiment is that the correlation processing portion in the first embodiment has a multiplication configuration of orthogonal two-phase multiplication correlation, that is, a two-phase correlation signal having a phase difference of 90 °. This is a modification, and a 90 ° phase shift signal 35a obtained by shifting the first constant frequency signal 1a by 90 ° in the 90 ° phase shift circuit 35 to the configuration of the first embodiment of FIG. 1 is used as a correlation signal, The converted received signal 30a is used as a correlated signal, and the multiplication signal 36a multiplied by the multiplication circuit 36 is used as a low-pass filtering circuit 37.
The configuration is additionally provided to obtain the 90 ° multiplication correlation signal 37a filtered by.

【0099】90°掛算相関信号37aは、式(5)の
信号E1 に対して90°位相の異なる信号E2 になるの
で、この90°掛算相関信号37aによる信号E2 と掛
算相関信号32aによる信号E1 とを処理プロセッサ3
3に与えることにより、処理プロセッサ33におけるフ
ーリエ変換を直交関数展開によるフーリエ変換の形態に
して行わせるようにしたものである。
Since the 90 ° multiplication correlation signal 37a becomes a signal E 2 having a 90 ° phase difference with respect to the signal E 1 of the equation (5), the signal E 2 and the multiplication correlation signal 32a by the 90 ° multiplication correlation signal 37a are obtained. Signal E 1 by the processor 3
3 is used to cause the Fourier transform in the processor 33 to be performed in the form of Fourier transform by orthogonal function expansion.

【0100】〔第3実施例〕以下、図6・図7により第
3実施例を説明する。図6・図7における図1〜図5の
符号と同一符号の部分は、図1〜図5で説明した同一符
号の部分と同一の機能をもつ部分である。
[Third Embodiment] A third embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. Parts in FIGS. 6 and 7 that have the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5 have the same functions as those in FIGS. 1 to 5 that have the same reference numerals.

【0101】そして、送信部分は、第1実施例における
図2の構成における左側部分の送信部分と全く同一のも
のに構成し、つまり、図6におけるの部分を図2の
に接続して構成するものであり、また、受信部分は、図
7のように構成し、つまり、図6におけるとの部分
を図7のとに接続して構成するものである。
Then, the transmitting portion is configured to be exactly the same as the transmitting portion on the left side in the configuration of FIG. 2 in the first embodiment, that is, the portion of FIG. 6 is connected to that of FIG. Further, the receiving portion is configured as shown in FIG. 7, that is, the portions of and in FIG. 6 are connected to and of FIG.

【0102】また、第1実施例の構成と異なる構成部分
は、第1実施例では、制御処理/表示部301に配置し
ていた遅延回路29を無くするとともに、周波数変換部
分のうちの一部に相当する前段部分、つまり、第3変換
回路28を、図7の受信部602の側に移設して配置し
た箇所と、この移設に伴い、第2の掃引型連続FM信号
5aを遅延用導線182で遅延した遅延掃引型連続FM
信号29a′を第3変換回路28に与えるように変更し
た箇所である。
Further, the constituent parts different from the structure of the first embodiment are that the delay circuit 29 arranged in the control processing / display unit 301 in the first embodiment is eliminated and a part of the frequency conversion part is provided. 7, that is, the position where the third conversion circuit 28 is moved to the side of the receiving unit 602 in FIG. 7 and the second sweep type continuous FM signal 5a is delayed by the moving line. Delayed sweep type continuous FM delayed by 182
This is a portion where the signal 29a 'is changed so as to be applied to the third conversion circuit 28.

【0103】以下、図6・図7の構成における図1の構
成と異なる構成部分を具体的に説明する。第3変換回路
28は、受信部602と一体にして配置し、電源用電池
21によって動作するようにしてあり、受信回路23は
受信信号23aを第3変換回路28に与える。
The components of the configuration of FIGS. 6 and 7 different from the configuration of FIG. 1 will be specifically described below. The third conversion circuit 28 is arranged integrally with the reception unit 602 and is operated by the power supply battery 21, and the reception circuit 23 gives the reception signal 23a to the third conversion circuit 28.

【0104】周波数変換を行うために与える遅延掃引型
連続FM信号29a′は、第2の掃引型連続FM信号5
aを電/光変換回路181で光に変換して光信号181
aにした後に、遅延用導線182により遅延して、受信
部602と一体にして配置した光/電変換回路183・
増幅回路184に与えることにより得るようにしてあ
る。
The delayed sweep type continuous FM signal 29a 'given for performing the frequency conversion is the second sweep type continuous FM signal 5a.
a is converted into light by the electric / optical conversion circuit 181, and an optical signal 181 is obtained.
After being set to "a", it is delayed by the delay lead wire 182 and is arranged integrally with the receiving unit 602.
It is obtained by giving it to the amplifier circuit 184.

【0105】遅延する時間量τs を得る部分は、電/光
変換回路181・光/電変換回路183を電/光変換回
路7・光/電変換回路8と同一のもので構成するととも
に、遅延用導線182を送信用導線401と同一材質ま
たは同一規格で同一の長さL1 にして構成することによ
って、送信用導線401における光信号7aの伝送時間
τ1 と同じにしてある。
In the portion for obtaining the delay time amount τ s , the electric / optical conversion circuit 181 and the optical / electrical conversion circuit 183 are configured by the same ones as the electric / optical conversion circuit 7 and the optical / electrical conversion circuit 8, and The delay conductor 182 is made of the same material as the transmitter conductor 401 and has the same standard and the same length L 1 , so that the transmission time τ 1 of the optical signal 7 a in the transmitter conductor 401 is the same.

【0106】また、増幅回路184は、光信号181a
を光/電変換回路183で変換した遅延信号183a
を、第3変換回路28における周波数変換を行うための
入力として適する振幅値に増幅する回路である。
Further, the amplifier circuit 184 uses the optical signal 181a.
Signal 183a converted by the optical / electrical conversion circuit 183
To an amplitude value suitable as an input for performing frequency conversion in the third conversion circuit 28.

【0107】しかし、遅延する時間量τs は、理想的に
は、第1実施例で述べたと同様の理由で、伝送時間τ1
と、前置増幅回路6・電/光変換回路7・光/電変換回
路8・送信回路9・受信回路23による遅延時間との和
の時間量に設定するのが好ましい。
However, the delay time τ s is ideally the transmission time τ 1 for the same reason as described in the first embodiment.
And the delay time by the preamplifier circuit 6, the electric / optical conversion circuit 7, the optical / electrical conversion circuit 8, the transmission circuit 9, and the reception circuit 23 are preferably set.

【0108】したがって、この第3実施例では、第3変
換回路28での周波数変換動作においては、第1の掃引
型連続FM信号4aが送信用導線401によって遅延し
た遅延量τ1 と第2の掃引型連続FM信号5aが遅延用
導線182によって遅延した遅延量τ1 と同じ遅延量に
なっているため、第1の変換受信信号28aに含まれる
第1の掃引型連続FM信号4aの遅延による遅延量は、
第1の掃引型連続FM信号4aが伝送路に相当する地中
202を伝送するのに要した伝送時間τ2 に相当する遅
延量のみなっていることになる。
Therefore, in the third embodiment, in the frequency conversion operation of the third conversion circuit 28, the delay amount τ 1 and the second delay amount τ 1 of the first swept continuous FM signal 4a delayed by the transmission wire 401 are compared. Since the sweep type continuous FM signal 5a has the same delay amount as the delay amount τ 1 delayed by the delay line 182, it is caused by the delay of the first sweep type continuous FM signal 4a included in the first converted reception signal 28a. The amount of delay is
This means that the first swept-type continuous FM signal 4a has a delay amount corresponding to the transmission time τ 2 required to transmit the underground 202 corresponding to the transmission path.

【0109】第1の変換受信信号28aは、電/光変換
回路24′で光に変換した光信号24a′にした後に、
受信用導線701′に与えて、相関処理を行う側、つま
り、制御処理/表示部301側に伝達し、光信号24
a′を光/電変換回路26′で電気信号による第1の変
換受信信号26a′を後段増幅回路27′に与える。後
段増幅回路27′は、第1の変換受信信号26a′を第
4変換回路30における周波数変換動作に必要な振幅値
に増幅した第1の変換受信信号27a′を第4変換回路
30に与えるようにしている。
The first converted received signal 28a is converted into light by the electric / optical conversion circuit 24 ', and converted into light.
The optical signal 24 is given to the receiving conductor 701 ′ and transmitted to the side that performs the correlation process, that is, the control processing / display unit 301 side.
The photoelectric conversion circuit 26 'converts a' into the first conversion reception signal 26a 'which is an electric signal and is given to the post-stage amplification circuit 27'. The post-stage amplification circuit 27 ′ applies the first converted reception signal 27 a ′ to the fourth conversion circuit 30 by amplifying the first converted reception signal 26 a ′ to the amplitude value necessary for the frequency conversion operation in the fourth conversion circuit 30. I have to.

【0110】ここで、第3変換回路28で得られた第1
の変換受信信号28aは、電/光変換回路24′・受信
用導線701′・光/電変換回路26′・後段増幅回路
27′を経由して第4変換回路30に与えるまでの間に
おける遅延量による固定的な遅延を受けているが、第1
の変換受信信号28aは一定周波数信号であるため、こ
の固定的な遅延量は、式(5)の信号E1 で表される掛
算相関信号32aの処理プロセッサ33によるフーリエ
変換動作では、単なる直流成分になって現れるので、相
関処理の結果として得るビート周波数fb には全く無関
係な遅延量になるわけである。
Here, the first conversion circuit 28 obtains the first
The converted reception signal 28a of FIG. 2 is delayed until it is given to the fourth conversion circuit 30 via the electric / optical conversion circuit 24 ', the receiving conductor 701', the optical / electrical conversion circuit 26 ', and the post-stage amplification circuit 27'. It is subject to a fixed delay due to the amount, but first
Since the converted received signal 28a of the above is a constant frequency signal, this fixed delay amount is a mere DC component in the Fourier transform operation by the processor 33 of the multiplication correlation signal 32a represented by the signal E 1 of the equation (5). Therefore, the amount of delay is completely irrelevant to the beat frequency f b obtained as a result of the correlation processing.

【0111】したがって、送信用導線401による伝送
時間τ1 が遅延用導線182による伝送時間τ1 によっ
て打ち消された残りの地中202による伝送時間τ2
対応するビート周波数fb を直接的に求め得るようにな
るわけである。また、受信用導線701′の長さは、探
査性能には全く無関係に、任意の長さにすることができ
る。
Therefore, the beat frequency f b corresponding to the transmission time τ 2 by the remaining underground 202 in which the transmission time τ 1 by the transmission conductor 401 is canceled by the transmission time τ 1 by the delay conductor 182 is directly obtained. You will get it. Further, the length of the receiving conductor 701 'can be set to an arbitrary length irrespective of the search performance.

【0112】なお、この第3実施例の構成は、受信側の
周波数変換部分の全体、つまり、第3変換回路28と第
4変換回路30とによる周波数変換部分を受信部602
側に移設するとともに、第2の一定周波数信号3aを上
記の第2の掃引型連続FM信号5aを受信部602側に
導いた構成と同様の構成を用いて受信部602側に導く
ように変形して構成し得る。
In the configuration of the third embodiment, the entire frequency conversion portion on the receiving side, that is, the frequency conversion portion by the third conversion circuit 28 and the fourth conversion circuit 30 is received by the receiving section 602.
And the second constant frequency signal 3a is guided to the receiving unit 602 side by using a configuration similar to that of the above-mentioned second sweep type continuous FM signal 5a being guided to the receiving unit 602 side. Can be configured.

【0113】そして、第2の一定周波数信号3aを受信
部602側に導くための導線の長さなどによる遅延量
は、第2の一定周波数信号3aが一定周波数なので、受
信用導線701′などによる遅延量と同様に、相関処理
の結果として得るビート周波数fb には全く無関係な遅
延量ということなる。
The delay amount due to the length of the conducting wire for guiding the second constant frequency signal 3a to the receiving section 602 side depends on the receiving conducting wire 701 'because the second constant frequency signal 3a has a constant frequency. Similar to the delay amount, the delay amount is completely unrelated to the beat frequency fb obtained as a result of the correlation processing.

【0114】〔第4実施例〕以下、図8により第4実施
例を説明する。図8における図1〜図7の符号と同一符
号の部分は、図1〜図7で説明した同一符号の部分と同
一の機能をもつ部分である。
[Fourth Embodiment] The fourth embodiment will be described below with reference to FIG. Parts in FIG. 8 having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7 have the same functions as the parts having the same reference numerals described in FIGS.

【0115】そして、送信部分と受信部分は、第3実施
例における構成と全く同一のものに構成してあるもの
で、つまり、図8におけるの部分は図7の
に接続して一体に構成されるものである。
The transmitting part and the receiving part are constructed in exactly the same manner as in the third embodiment, that is, the part in FIG. 8 is connected to the part in FIG. It is something.

【0116】また、第4実施例の構成において第3実施
例と異なる構成部分は、相関処理部分を2相の相関処理
に変更したものであり、具体的に異なる構成部分は、第
2実施例の項で説明した第1実施例の構成と第2実施例
の構成とにおける差異と全く同じなので、ここでは、具
体的な動作の説明を省略する。
Further, in the structure of the fourth embodiment, the constituent parts different from those of the third embodiment are those in which the correlation processing part is changed to the two-phase correlation processing, and the concretely different constituent parts are the second embodiment. Since the difference between the configuration of the first embodiment and the configuration of the second embodiment described in the above section is exactly the same, the description of the specific operation is omitted here.

【0117】なお、各実施例における第1変換回路2・
第2変換回路4・第3変換回路28・第4変換回路30
の各変換回路は、入力する2つの周波数を混合して増幅
する混合回路と出力する周波数を濾波する濾波回路との
組み合わせによる回路、または、入力する2つの周波数
を掛算する掛算回路、例えば、ダブルバランスミキサに
よる掛算回路と出力する周波数を濾波する増幅素子付き
の濾波回路、例えば、第1変換回路2・第3変換回路2
8では高域濾波回路、第2変換回路4では低域濾波回
路、第4変換回路30では帯域濾波回路との組み合わせ
による回路によって構成する。
The first conversion circuit 2 in each embodiment
Second conversion circuit 4, third conversion circuit 28, fourth conversion circuit 30
Each of the conversion circuits is a circuit formed by combining a mixing circuit that mixes and amplifies two input frequencies and a filtering circuit that filters an output frequency, or a multiplication circuit that multiplies two input frequencies, for example, a double circuit. A multiplying circuit using a balance mixer and a filtering circuit with an amplifying element for filtering the output frequency, for example, the first conversion circuit 2 and the third conversion circuit 2
8 is a high-pass filter circuit, the second conversion circuit 4 is a low-pass filter circuit, and the fourth conversion circuit 30 is a circuit in combination with a band-pass filter circuit.

【0118】〔各実施例の構成の要約〕上記の各実施例
の構成を要約すると、第1実施例と第3実施例との各構
成では、伝送路の2箇所、例えば、探査穴203・20
4の一方に送信部分、例えば、送信部402・送信アン
テナ403を配置して、他方に受信部分、例えば、受信
アンテナ601・受信部602を配置するとともに、送
信部分から掃引型連続FM信号、つまり、第1の掃引型
連続FM信号4aを送信して受信部分で得られる受信信
号23aにもとづく信号を被相関信号とし、この被相関
信号を所定の相関信号により相関処理、例えば、掛算回
路31による掛算相関を行って得られる信号にもとづい
て所要の探査信号、例えば、算定値信号33aを得る相
関検出型伝送路探査装置、例えば、ボアホールレーダ1
00において、
[Summary of Configuration of Each Embodiment] To summarize the configuration of each of the above embodiments, in each configuration of the first embodiment and the third embodiment, two locations of the transmission line, for example, the search holes 203. 20
4, the transmission part, for example, the transmission part 402 / transmission antenna 403 is arranged, and the reception part, for example, the reception antenna 601 / reception part 602 is arranged on the other side, and the sweep type continuous FM signal from the transmission part, that is, , A signal based on the received signal 23a obtained in the reception part by transmitting the first swept-type continuous FM signal 4a is used as a correlated signal, and this correlated signal is subjected to correlation processing by a predetermined correlation signal, for example, by the multiplication circuit 31. A correlation detection type transmission line search device, for example, the borehole radar 1 that obtains a required search signal, for example, the calculated value signal 33a, based on the signal obtained by performing the multiplication correlation.
At 00,

【0119】一定周波数信号、例えば、第1の一定周波
数信号1aを上記の所定の相関信号として相関処理を行
う相関手段と、上記の相関信号、つまり、第1の一定周
波数信号1aまたはこの相関信号にもとづく一定周波数
信号、例えば、第2の一定周波数信号3aを、上記の第
1の掃引型連続FM信号の可変周波数範囲よりも高い可
変周波数範囲をもつ第2の掃引型連続FM信号5aによ
って周波数変換を行うことにより上記の第1の掃引型連
続FM信号4aを得る周波数変換手段と、上記の受信信
号23aを上記の周波数変換とは逆の周波数変換を行う
ことにより上記の相関信号、つまり、第1の一定周波数
信号1aと同程度の周波数をもつ被相関信号を得る逆周
波数変換手段とを設ける第1の構成を構成していること
になるものである。
Correlation means for performing correlation processing using a constant frequency signal, for example, the first constant frequency signal 1a as the above-mentioned predetermined correlation signal, and the above correlation signal, that is, the first constant frequency signal 1a or this correlation signal. Based on the constant frequency signal, for example, the second constant frequency signal 3a by the second swept continuous FM signal 5a having a variable frequency range higher than the variable frequency range of the first swept continuous FM signal. Frequency conversion means for obtaining the above-mentioned first swept continuous FM signal 4a by performing conversion, and the above-mentioned correlation signal by performing frequency conversion of the above-mentioned received signal 23a opposite to the above-mentioned frequency conversion, that is, This constitutes the first configuration in which the first constant frequency signal 1a and the inverse frequency conversion means for obtaining the correlated signal having the same frequency as the first constant frequency signal 1a are provided.

【0120】第2実施例と第4実施例との各構成では、
上記の第1の構成における相関処理を2相の相関処理、
例えば、掛算回路31・36による掛算相関によって行
う相関検出型伝送路探査装置、例えば、ボアホールレー
ダ100において、上記の第1の構成における相関手段
に代え、一定周波数信号、例えば、第1の一定周波数信
号1aと、この一定周波数信号1aを、例えば、90°
移相回路35によって、90°移相して得られる移相信
号35aとを所定の相関信号として上記の2相の相関処
理を行う相関手段を設ける第2の構成を構成としている
ことになるものである。
In each of the configurations of the second and fourth embodiments,
The correlation processing in the first configuration is the two-phase correlation processing,
For example, in a correlation detection type transmission path exploration device that performs multiplication correlation by the multiplication circuits 31 and 36, for example, the borehole radar 100, a constant frequency signal, for example, a first constant frequency is used instead of the correlation means in the first configuration. The signal 1a and the constant frequency signal 1a are, for example, 90 °
The phase shift circuit 35 has a second configuration in which a correlation means for performing the above-described two-phase correlation processing with the phase shift signal 35a obtained by 90 ° phase shift as a predetermined correlation signal is configured. Is.

【0121】第1実施例・第2実施例・第3実施例・第
4実施例の各構成では、上記の第1の構成または第2の
構成における周波数変換手段の部分を、上記の相関信
号、例えば、第1の一定周波数信号1aにもとづく一定
周波数信号、例えば、第2の一定周波数信号3aとし
て、上記の相関信号の周波数、例えば、10MHzより
も高く、かつ、上記の第1の掃引型連続FM信号の最高
周波数、例えば、81MHzよりも高い一定周波数、例
えば、280MHzの信号、つまり、高一定周波数信号
を用いるとともに、上記の第2の掃引型連続FM信号5
aとして上記の高一定周波数信号の周波数、つまり、2
80MHzよりも高い可変周波数範囲、例えば、281
〜361MHzをもつ信号を用いる周波数変換手段を設
ける第3の構成と、
In each of the configurations of the first, second, third, and fourth embodiments, the portion of the frequency conversion means in the first or second configuration is replaced by the correlation signal described above. For example, as the constant frequency signal based on the first constant frequency signal 1a, for example, the second constant frequency signal 3a, the frequency of the above correlation signal, for example, higher than 10 MHz, and the above first sweep type The maximum frequency of the continuous FM signal, for example, a constant frequency higher than 81 MHz, for example, a signal of 280 MHz, that is, a high constant frequency signal is used, and the second swept continuous FM signal 5 described above is used.
The frequency of the high constant frequency signal as a, that is, 2
Variable frequency range higher than 80 MHz, eg 281
A third configuration including frequency conversion means using a signal having ˜361 MHz;

【0122】この第3の構成における周波数変換手段の
部分を、上記の第1の掃引型連続FM信号4aとして、
1つの可変周波数発生回路、例えば、PLL構成による
VCO回路では安定に発生し得ない程度に広い可変周波
数範囲、つまり、広可変周波数範囲、例えば、1〜81
MHzをもつ信号を用い、また、上記の相関信号、例え
ば、第1の一定周波数信号1aとして前記広可変周波数
範囲、つまり、1〜81MHz内の周波数、例えば、1
0MHzをもつ信号を用いるとともに、上記の第2の掃
引型連続FM信号5aとして、1つの可変周波数発生回
路、例えば、PLLシンセサイザー構成によるVCO回
路により安定に発生し得る程度の可変周波数範囲、例え
ば、281〜361MHzをもつ信号を用いる周波数変
換手段を設ける第4の構成を構成としていることになる
ものである。
The portion of the frequency conversion means in the third structure is the above-mentioned first sweep type continuous FM signal 4a.
One variable frequency generation circuit, for example, a wide variable frequency range that cannot be stably generated in a VCO circuit having a PLL configuration, that is, a wide variable frequency range, for example, 1 to 81.
A signal having a frequency of 1 MHz is used, and the above correlation signal, for example, the first constant frequency signal 1a is used as the wide variable frequency range, that is, a frequency within 1 to 81 MHz, for example,
A signal having 0 MHz is used, and as the second swept continuous FM signal 5a, a variable frequency range that can be stably generated by one variable frequency generation circuit, for example, a VCO circuit having a PLL synthesizer configuration, for example, The fourth configuration is provided with a frequency conversion unit that uses a signal having 281 to 361 MHz.

【0123】また、第1実施例と第2実施例との各構成
では、上記の第1〜第4の構成において、上記の相関処
理を行う側で得られる第1の掃引型連続FM信号4aを
光信号に変換して導光線、つまり、送信側導光線、例え
ば、送信用導線401により上記の送信部分、例えば、
送信部402と送信アンテナ403に与える送信用導線
手段と、上記の受信信号23aを光信号に変換して導光
線、つまり、受信側導光線、例えば、受信用導線701
により上記の相関処理を行う側、例えば、制御処理/表
示部301側に与える受信用導線手段と、上記の周波数
変換を行うための第2の掃引型連続FM信号5aを、少
なくとも、上記の送信側導光線、つまり、送信用導線4
01の部分における第1の掃引型連続FM信号4aの伝
送時間と上記の受信側導光線、つまり、受信用導線70
1の部分における受信信号23aの伝送時間とを加算し
た時間量に対応する時間量を遅延する遅延手段とを設け
る第5の構成と、
Further, in each of the configurations of the first and second embodiments, in the above-mentioned first to fourth configurations, the first sweep type continuous FM signal 4a obtained on the side performing the above correlation processing is obtained. Is converted into an optical signal by a light guide line, that is, a transmission side light guide line, for example, the above-mentioned transmission portion by the transmission lead 401, for example,
Transmitting wire means for giving to the transmitting unit 402 and the transmitting antenna 403, and a light guide line by converting the received signal 23a into an optical signal, that is, a receiving side light guide wire, for example, a receiving wire 701.
By means of the above-mentioned correlation processing, for example, the receiving conductor means given to the control processing / display unit 301 side, and at least the second sweep type continuous FM signal 5a for performing the above frequency conversion, Side light guide wire, that is, transmission lead wire 4
The transmission time of the first swept-type continuous FM signal 4a in the area 01 and the above-mentioned receiving side light guide line, that is, the receiving lead wire 70
A fifth configuration for providing a delay means for delaying a time amount corresponding to a time amount obtained by adding the transmission time of the reception signal 23a in the portion 1;

【0124】この第5の構成において、上記の遅延を、
少なくとも上記の送信側導光線の長さ、例えば、送信用
導線401の長さL1 と上記の受信側導光線の長さ、例
えば、受信用導線701の長さL3 とを加算した長さに
対応する長さ、例えば、L1 +L3 の長さをもつ導光線
によって得る上記の遅延手段を設ける第6の構成を構成
としていることになるものである。
In the fifth configuration, the above delay is
At least the length of the above-mentioned transmission-side light guide line, for example, the length L 1 of the transmission conductor 401 and the above-mentioned length of the reception-side light guide line, for example, the length L 3 of the reception conductor 701 are added. The sixth configuration is provided with the above-mentioned delay means obtained by a light guide line having a length corresponding to, for example, a length of L 1 + L 3 .

【0125】さらに、第3実施例と第4実施例との各構
成では、上記の第1〜第4の構成において、上記の周波
数変換手段の一部、例えば、第3変換回路28による周
波数変換部分、または、全部、例えば、第3変換回路2
8と第4変換回路30とによる周波数変換部分を上記の
受信部分側、例えば、受信部602に配置する周波数変
換部分配置手段を設ける第7の構成と、この第7の構成
において、上記の遅延を、少なくとも上記の送信側導光
線の長さ、例えば、送信用導線401の長さL1 に対応
する長さ、例えば、長さL1 をもつ導光線によって得る
上記の遅延手段を設ける第8の構成を構成としているこ
とになるものである。
Furthermore, in each of the configurations of the third and fourth embodiments, in the above-described first to fourth configurations, a part of the above-mentioned frequency conversion means, for example, the frequency conversion by the third conversion circuit 28 is performed. Part or all, for example, the third conversion circuit 2
8 and the fourth conversion circuit 30 provide a frequency conversion part arranging means for arranging the frequency conversion part on the reception part side, for example, the reception part 602, and in the seventh structure, the delay described above is provided. The eighth delay means is provided to obtain at least the length of the transmission-side light guide line, for example, a light guide line having a length corresponding to the length L 1 of the transmission conductor 401, for example, the length L 1 . It means that the structure of is configured.

【0126】〔変形実施〕この発明は次のように変形し
て実施することを含むものである。 (1)第1の掃引型連続FM信号4aを、図11の階段
状連続周波数変調による掃引形連続FM信号に変更して
構成する。
[Modified Implementation] The present invention includes the following modified implementation. (1) The first swept continuous FM signal 4a is changed to a swept continuous FM signal by stepwise continuous frequency modulation shown in FIG.

【0127】(2)第1の掃引型連続FM信号4aを、
図12に太い実線で示すのように、周期TAの期間中の
短い時間Taの間に、図10の直線状の可変周波数f40
と同様の信号、または、図11の階段状の可変周波数f
40と同様の信号を配置した信号に変更して構成する。さ
らに、図12に太い点線で示すように、周波数変調しな
い期間を一定周波数、例えば、周波数f0 に保持するよ
うにした信号に変更して構成する。
(2) The first sweep type continuous FM signal 4a is
As indicated by the thick solid line in FIG. 12, the linear variable frequency f 40 in FIG. 10 is changed during the short time Ta in the period TA.
Same signal, or the stepped variable frequency f in FIG.
The same signal as that of 40 is changed to the arranged signal and configured. Further, as shown by the thick dotted line in FIG. 12, the period in which frequency modulation is not performed is changed to a signal that is held at a constant frequency, for example, frequency f 0 .

【0128】(3)第1実施例・第2実施例における遅
延回路29の全部または一部を、弾性表面波素子による
固定遅延回路、または、電気的な分布定数回路による固
定遅延回路などによって構成する。
(3) All or part of the delay circuit 29 in the first and second embodiments is constructed by a fixed delay circuit using a surface acoustic wave element or a fixed delay circuit using an electric distributed constant circuit. To do.

【0129】(4)第2実施例・第4実施例における2
相の相関信号は、一方の相関信号とする第1の一定周波
数信号1aをsin波とすると、他方の相関信号とする
90°移相信号35aはcos波になるので、掛算相関
信号32aと90°掛算相関信号37aとは、式(1
0)におけるビート周波数成分fbにもとづく位相角度
を極座標で表した場合のX軸値とY軸値とで表している
ことになるので、掛算相関信号32aと90°掛算相関
信号37aとから極座標上の位相角度を演算して得られ
る算定信号を目的の探査信号として出力するように構成
する。
(4) 2 in the second and fourth embodiments
As for the phase correlation signal, when the first constant frequency signal 1a which is one of the correlation signals is a sin wave, the 90 ° phase shift signal 35a which is the other correlation signal is a cos wave. The multiplication correlation signal 37a is expressed by the formula (1
Since the phase angle based on the beat frequency component fb in 0) is represented by the X-axis value and the Y-axis value when represented by the polar coordinates, the multiplication correlation signal 32a and the 90 ° multiplication correlation signal 37a are represented on the polar coordinates. The calculation signal obtained by calculating the phase angle of is output as the target search signal.

【0130】(5)掛算回路31・36と低域濾波回路
32・37とによる2相の相関構成部分を、図13のよ
うな周知の2相のサンプルホールド回路101・102
による相関構成に変更するとともに、サンプルホールド
信号101a・102aとをA/D変換回路105・1
06に与えて得たディジタル信号を上記(4)の構成に
おけるX軸値・Y軸値として得るように構成する。つま
り、図14のように、2相の相関信号とする第1の一定
周波数信号1aと90°移相信号35aとを位相が90
°ずれたサンプルホールドを行うためのサンプル時点信
号103a・104aを、例えば、図13のように、パ
ルス化回路103・104により各信号のゼロクロス点
をパルス化した各パルス信号を作っておき、このサンプ
ル時点信号103a・104aにより被相関信号とする
変換受信信号30aをサンプルホールドして得られるサ
ンプルホールド信号101a・102aの各A/D変換
値ex・eyを極座標のX軸値・Y軸値として位相角度
を求める演算を行うように構成する。
(5) The well-known two-phase sample and hold circuits 101 and 102 as shown in FIG. 13 are used for the two-phase correlation components of the multiplication circuits 31 and 36 and the low-pass filtering circuits 32 and 37.
And the sample hold signals 101a and 102a are changed to the A / D conversion circuit 105.1.
The digital signal obtained by giving the value to 06 is obtained as the X-axis value / Y-axis value in the configuration of (4) above. That is, as shown in FIG. 14, the first constant frequency signal 1a, which is a two-phase correlation signal, and the 90 ° phase shift signal 35a are 90 degrees in phase.
The sampling time point signals 103a and 104a for performing the sample hold with the deviation are made into pulse signals by pulsing the zero-cross points of the signals by the pulse conversion circuits 103 and 104 as shown in FIG. The A / D conversion values ex · ey of the sample hold signals 101a · 102a obtained by sample-holding the converted reception signal 30a to be the correlated signal by the sample time point signals 103a · 104a are used as X-axis values / Y-axis values of polar coordinates. It is configured to perform a calculation for obtaining the phase angle.

【0131】(6)処理プロセッサ・表示器を、プリン
タを付加したパーソナルコンピュータで構成し、処理結
果を印字して保存し得るように構成する。
(6) The processing processor and the display unit are configured by a personal computer with a printer, and the processing results can be printed and saved.

【0132】(7)送信用導線401、受信用導線70
1・遅延用導線182を構成する導光線の巻き上げと巻
き下ろしをするためのウインチ801の回転ドラムの回
転中心部分に、これらの導光線を回転側と固定側とに分
けて中継接続するとともに、この中継接続部分に光学的
回転結合器、例えば、光ファイバー用ロータリージョイ
ントを設けて構成する。
(7) Transmission conductor 401, reception conductor 70
1. In the rotation center portion of the rotary drum of the winch 801 for winding up and down the light guide wires constituting the 1 / delay conducting wire 182, these light guide wires are connected to the rotating side and the fixed side by relay connection. An optical rotary coupler, for example, an optical fiber rotary joint is provided at the relay connection portion.

【0133】(8)伝送路を、真水などの誘電体により
構成した伝送路、例えば、河川・ダムなどにするととも
に、送信信号を電磁波にすることにより、水量変化や汚
濁度などを検出し得るように構成する。
(8) The transmission line is made of a dielectric material such as fresh water, for example, a river or dam, and the transmission signal is an electromagnetic wave, so that the change in water amount or the degree of pollution can be detected. To configure.

【0134】(9)伝送路を、電気的分布定数の連続
体、例えば、通信用ケーブルなどにするとともに、送信
信号を電気信号にして、伝送信号の歪予測などを行い得
るように構成する。
(9) The transmission path is a continuum of electrically distributed constants, such as a communication cable, and the transmission signal is an electric signal so that distortion of the transmission signal can be predicted.

【0135】(10)第1実施例〜第4実施例におい
て、各信号を動作上必要な信号振幅にするために所要の
箇所に増幅回路を増設し、または、十分な信号振幅が得
られる箇所での増幅回路を削除して構成する。
(10) In the first to fourth embodiments, an amplifying circuit is added at a required position in order to make each signal have a signal amplitude necessary for operation, or a sufficient signal amplitude is obtained. The amplifier circuit is deleted from the configuration.

【0136】(11)掃引型連続FM信号を高い周波数
から低い周波数に移行するように掃引した信号、つま
り、図10・図11・図12の可変周波数f40を、時間
0の時に周波数f0 +△fとし、時間の経過とともに周
波数f0 に向かって掃引する信号にして構成する。
(11) Sweep-type continuous FM signal swept so as to shift from a high frequency to a low frequency, that is, the variable frequency f 40 of FIGS. 10, 11 and 12 is set to the frequency f 0 at time 0. + Δf, which is a signal that sweeps toward frequency f 0 with the passage of time.

【0137】[0137]

【発明の効果】この発明によれば、第1には、受信信号
から探査信号を得る部分において、受信信号を一定周波
数程度の信号に変換するため、受信信号を極めて狭い帯
域幅の濾波を行なえるようにして、受信信号のS/Nを
大幅に改善し得るとともに、この一定周波数に変換した
受信信号を一定周波数信号の相関信号により相関処理す
るので、相関機能部分を一定周波数間の掛算動作にし得
るため、掛算動作にもとづく高調波信号成分を少なくし
得るので、他の構成部分に与える不必要な干渉を激減し
得る。
According to the present invention, firstly, since the received signal is converted into a signal having a constant frequency in the portion where the search signal is obtained from the received signal, the received signal can be filtered with an extremely narrow bandwidth. In this way, the S / N ratio of the received signal can be significantly improved, and the received signal converted into the constant frequency is subjected to the correlation processing by the correlation signal of the constant frequency signal. Therefore, the harmonic signal component based on the multiplication operation can be reduced, and unnecessary interference given to other components can be drastically reduced.

【0138】第2には、2相の掛算相関に用いる2相の
相関信号を得る部分を、一定周波数信号のみの移相で済
ませ得るため、移相による相関信号の歪みなどによる不
正確さを除去できるので、相関動作の誤差原因が低減し
て探査信号中の探査情報を精度の高いものにし得る。
Secondly, since the portion for obtaining the two-phase correlation signals used for the two-phase multiplication correlation can be shifted by only the constant frequency signal, inaccuracies due to the distortion of the correlation signal due to the phase shift and the like can be avoided. Since it can be removed, the cause of the error in the correlation operation can be reduced and the search information in the search signal can be made highly accurate.

【0139】第3には、送信信号に用いる掃引型連続F
M信号を、一旦、1桁以上高い周波数で得た後に、低い
周波数帯に戻すという2つの周波数変換を行って得てい
るため、一般に、高い周波数帯では比較的広い周波数範
囲を1つの可変周波数発生回路で安定に発生し得るた
め、探査に用いる送信信号を低い周波数帯において極め
て広い可変周波数の信号にし得るので、探査を広範囲の
周波数にわたって細密に行い得る。
Third, the sweep type continuous F used for the transmission signal.
Since the M signal is obtained by performing the two frequency conversions of once obtaining the M signal at a frequency higher by one digit and then returning it to the lower frequency band, generally, in the high frequency band, a relatively wide frequency range is set to one variable frequency. Since it can be stably generated in the generation circuit, the transmission signal used for the search can be a signal having an extremely wide variable frequency in a low frequency band, and therefore the search can be finely performed over a wide range of frequencies.

【0140】第4には、相関処理を行う部分と送信部と
受信部との間で伝達し合う各信号を光に変換して導光線
により伝達しているため、掃引型連続FM信号の可変周
波数成分に伴う群遅延を正確に容易に遅延でき、また、
遅延量を導光線の長さのみで調整し得る。
Fourthly, since each signal transmitted between the correlation processing portion and the transmitting portion and the receiving portion is converted into light and is transmitted through the light guide line, the variable sweeping continuous FM signal is changed. The group delay associated with frequency components can be accurately and easily delayed, and
The delay amount can be adjusted only by the length of the light guide line.

【0141】第5には、周波数変換部分の要部が受信部
側に設け得るように構成しているため、複数本を束ねた
市販の導光線を用いることにより遅延量の打ち消しを単
なる長さの一致のみで行い得るほか、受信側における周
波数変換部分が送信側における周波数変換部分と干渉し
あって生ずる誤差を無くして、精度の高い探査信号を得
ることができるなどの特長がある。
Fifth, since the main part of the frequency conversion part can be provided on the receiving part side, by using a commercially available light guide line which bundles a plurality of lines, it is possible to cancel the delay amount by a simple length. In addition to the above, there is a feature that the frequency conversion part on the receiving side interferes with the frequency conversion part on the transmitting side to eliminate an error that occurs and a highly accurate search signal can be obtained.

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

図面中、図1〜図8はこの発明の実施例を、また、図9
〜図14は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりで
ある。
1 to 8 show an embodiment of the present invention, and FIG.
14 to 14 show a conventional technique, and the contents of each figure are as follows.

【図1】全体ブロック構成地上配置部分図[Fig. 1] Whole block configuration Ground layout partial view

【図2】全体ブロック構成地中配置部分図[Fig. 2] Partial diagram of the overall block configuration

【図3】要部信号波形図[Fig. 3] Signal waveform diagram of main part

【図4】要部信号波形図FIG. 4 is a signal waveform diagram of essential parts.

【図5】地上配置部分の要部ブロック構成図FIG. 5 is a block diagram of a main part of a portion arranged on the ground.

【図6】地上配置部分の要部ブロック構成図FIG. 6 is a block diagram of a main part of a portion arranged on the ground.

【図7】地中配置部分の要部ブロック構成図FIG. 7 is a block diagram of a main part of an underground arrangement portion.

【図8】地上配置部分の要部ブロック構成図FIG. 8 is a block diagram of a main part of a portion arranged on the ground.

【図9】全体ブロック構成図FIG. 9 is an overall block configuration diagram.

【図10】要部信号波形図FIG. 10 is a signal waveform diagram of essential parts.

【図11】要部信号波形図FIG. 11 is a signal waveform diagram of essential parts.

【図12】要部信号波形図FIG. 12 is a signal waveform diagram of essential parts.

【図13】要部ブロック構成図FIG. 13 is a block diagram of the main part

【図14】要部信号波形図FIG. 14 is a signal waveform diagram of essential parts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1局部信号発生回路 1a 第1の一定周波数信号 2 第1変換回路 2a 第3の一定周波数信号 3 第2局部信号発生回路 3a 第2の一定周波数信号 4 第2変換回路 4a 第1の掃引型連続FM信号 5 可変周波数発生回路 5a 第2の掃引型連続FM信号 6 前置増幅回路 6a 増幅信号 7 電/光変換回路 7a 光信号 8 光/電変換回路 8a 第1の掃引型連続FM信号 9 送信回路 9a 送信出力信号 10 整合トランス 11 電池 12 外覆 12a グランドパッキン 22 整合トランス 22a 受波信号 23 受信回路 23a 受信信号 24 電/光変換回路 24′ 電/光変換回路 24a 光信号 24a′ 光信号 25 外覆 26 光/電変換回路 26′ 光/電変換回路 26a 受信信号 26a′ 第1の変換受信信号 27 後段増幅回路 27′ 後段増幅回路 27a 受信信号 27a′第1の変換受信信号 28 第3変換回路 28a 第1の変換受信信号 29 遅延回路 29a 遅延掃引型連続FM信号 29a′ 遅延掃引型連続FM信号 30 第4変換回路 30a 第2の変換受信信号 31 掛算回路 31a 掛算信号 32 低域濾波回路 32a 掛算相関信号 33 処理プロセッサ 33a 算定値信号 34 表示器 35 90°移相回路 35a 90°移相信号 36 掛算回路 36a 掛算信号 37 低域濾波回路 37a 掛算相関信号 38 動作用電源 100 ボアホールレーダ 101 サンプルホールド回路 101a サンプルホールド信号 102 サンプルホールド回路 102a サンプルホールド信号 103 パルス化回路 103a サンプル時点信号 104 パルス化回路 104a サンプル時点信号 105 A/D変換器 106 A/D変換器 181 電/光変換回路 181a 光信号 182 遅延用導線 183 光/電変換回路 183a 遅延信号 184 増幅回路 201 地上 202 地中 203 探査穴 204 探査穴 301 制御処理/表示部 401 送信用導線 402 送信部 403 送信アンテナ 403a 円筒体 403b 円筒体 501 電磁波 601 受信アンテナ 601a 円筒体 601b 円筒体 602 受信部 701 受信用導線 701′ 受信用導線 801 ウインチ 801a 深度信号 1 First local signal generation circuit 1a First constant frequency signal 2 First conversion circuit 2a Third constant frequency signal 3 Second local signal generation circuit 3a Second constant frequency signal 4 Second conversion circuit 4a First sweep type continuous FM signal 5 Variable frequency generator 5a Second sweep type continuous FM signal 6 Preamplifier circuit 6a amplified signal 7 Electric / optical conversion circuit 7a Optical signal 8 Optical / electrical conversion circuit 8a First sweep type continuous FM signal 9 Transmitter circuit 9a Transmission output signal 10 Matching transformer 11 batteries 12 Outer cover 12a gland packing 22 Matching transformer 22a Received signal 23 Receiver circuit 23a received signal 24 Electric / optical conversion circuit 24 'electric / optical conversion circuit 24a optical signal 24a 'optical signal 25 Outer cover 26 Optical / electrical conversion circuit 26 'photoelectric conversion circuit 26a Received signal 26a 'First converted received signal 27 Rear amplification circuit 27 'post-stage amplifier circuit 27a Received signal 27a 'First converted received signal 28 Third Conversion Circuit 28a First converted received signal 29 Delay circuit 29a Delayed sweep type continuous FM signal 29a 'Delayed sweep type continuous FM signal 30 Fourth conversion circuit 30a Second converted received signal 31 multiplication circuit 31a Multiplication signal 32 low pass filter 32a Multiplication correlation signal 33 Processor 33a Calculated value signal 34 Display 35 90 ° phase shift circuit 35a 90 ° phase shift signal 36 Multiplier circuit 36a Multiplication signal 37 Low-pass filtering circuit 37a Multiplication correlation signal 38 Power supply for operation 100 borehole radar 101 Sample and hold circuit 101a sample hold signal 102 Sample and hold circuit 102a sample hold signal 103 pulse circuit 103a sample time point signal 104 pulse circuit 104a sample time point signal 105 A / D converter 106 A / D converter 181 Electric / optical conversion circuit 181a optical signal 182 Lead wire for delay 183 Photo-electric conversion circuit 183a delayed signal 184 amplifier circuit 201 above ground 202 underground 203 exploration hole 204 exploration hole 301 Control processing / display unit 401 transmission lead wire 402 transmitter 403 transmission antenna 403a cylindrical body 403b cylindrical body 501 electromagnetic wave 601 reception antenna 601a cylindrical body 601b cylindrical body 602 receiver 701 receiving wire 701 'Receiving wire 801 winch 801a depth signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−288834(JP,A) 特開 平4−130294(JP,A) 特開 平4−80684(JP,A) 特開 平4−152286(JP,A) 特開 平6−324162(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01V 3/30 G01S 7/292 G01S 13/32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-288834 (JP, A) JP-A-4-130294 (JP, A) JP-A-4-80684 (JP, A) JP-A-4- 152286 (JP, A) JP-A-6-324162 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01V 3/30 G01S 7/292 G01S 13/32

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 伝送路の2箇所の一方に送信部分を配置
して他方に受信部分を配置するとともに、前記送信部分
から掃引型連続FM信号(以下、第1の掃引型連続FM
信号という)を送信して前記受信部分で得られる受信信
号にもとづく信号を被相関信号とし、前記被相関信号を
所定の相関信号により相関処理を行って得られる信号に
もとづいて所要の探査信号を得る相関検出型伝送路探査
装置であって、 一定周波数信号を前記所定の相関信号として前記相関処
理を行う相関手段と、 前記相関信号または前記相関信号にもとづく一定周波数
信号を、前記第1の掃引型連続FM信号の可変周波数範
囲よりも高い可変周波数範囲をもつ第2の掃引型連続F
M信号によって周波数変換を行うことにより前記第1の
掃引型連続FM信号を得る周波数変換手段と、 前記受信信号を前記周波数変換とは逆の周波数変換を行
うことにより前記相関信号と同程度の周波数をもつ前記
被相関信号を得る逆周波数変換手段とを具備することを
特徴とする相関検出型伝送路探査装置。
1. A transmission part is arranged at one of two positions of a transmission line and a reception part is arranged at the other part thereof, and a sweeping continuous FM signal (hereinafter referred to as a first sweeping continuous FM) is transmitted from the transmission part.
Signal) and a signal based on the received signal obtained in the receiving portion as a correlated signal, and a required search signal based on a signal obtained by performing correlation processing on the correlated signal with a predetermined correlation signal. A correlation detection type transmission path exploring apparatus for obtaining, wherein: a correlating unit that performs the correlation process using a constant frequency signal as the predetermined correlation signal; and the correlation signal or a constant frequency signal based on the correlation signal, the first sweep Second swept continuous F having a variable frequency range higher than the variable frequency range of the continuous FM signal
Frequency conversion means for obtaining the first swept continuous FM signal by performing frequency conversion with the M signal; and frequency equivalent to the correlation signal by performing frequency conversion of the received signal opposite to the frequency conversion. And an inverse frequency conversion means for obtaining the correlated signal having the above-mentioned correlation detection type transmission path searching apparatus.
【請求項2】 伝送路の2箇所の一方に送信部分を配置
して他方に受信部分を配置するとともに、前記送信部分
から掃引型連続FM信号(以下、第1の掃引型連続FM
信号という)を送信して前記受信部分で得られる受信信
号にもとづく信号を被相関信号とし、前記被相関信号を
所定の相関信号により2相の相関処理を行って得られる
信号にもとづいて所要の探査信号を得る相関検出型伝送
路探査装置であって、 一定周波数信号と前記一定周波数信号を90°移相して
得られる移相信号とを前記所定の相関信号として前記2
相の相関処理を行う相関手段と、 前記相関信号または前記相関信号にもとづく一定周波数
信号として、前記第1の掃引型連続FM信号の可変周波
数範囲よりも高い可変周波数範囲をもつ第2の掃引型連
続FM信号によって周波数変換を行うことにより前記第
1の掃引型連続FM信号を得る周波数変換手段と、 前記受信信号を前記周波数変換とは逆の周波数変換を行
うことにより前記相関信号と同程度の周波数をもつ前記
被相関信号を得る逆周波数変換手段とを具備することを
特徴とする相関検出型伝送路探査装置。
2. A transmission part is arranged at one of two positions of a transmission line and a reception part is arranged at the other part thereof, and a sweeping continuous FM signal (hereinafter referred to as a first sweeping continuous FM signal) is transmitted from the transmission part.
Signal), and a signal based on the received signal obtained in the receiving portion is set as a correlated signal, and a required signal is obtained based on a signal obtained by performing two-phase correlation processing on the correlated signal by a predetermined correlation signal. A correlation detection type transmission line exploration device for obtaining an exploration signal, wherein the constant frequency signal and a phase shift signal obtained by phase-shifting the constant frequency signal by 90 ° are used as the predetermined correlation signal.
Correlation means for performing phase correlation processing, and a second sweep type having a variable frequency range higher than the variable frequency range of the first sweep type continuous FM signal as the correlation signal or a constant frequency signal based on the correlation signal. Frequency conversion means for obtaining the first swept continuous FM signal by performing frequency conversion with the continuous FM signal, and frequency conversion means for performing reverse frequency conversion on the received signal, which is the same as the correlation signal. And a reverse frequency conversion means for obtaining the correlated signal having a frequency.
【請求項3】 請求項1または請求項2の相関検出型伝
送路探査装置であって、 前記相関信号にもとづく一定周波数信号として、前記相
関信号の周波数よりも高く、かつ、前記第1の掃引型連
続FM信号の最高周波数よりも高い一定周波数の信号
(以下、高一定周波数信号という)を用いるとともに、
前記第2の掃引型連続FM信号として前記高一定周波数
信号の周波数より高い可変周波数範囲をもつ信号を用い
る前記周波数変換手段を具備する相関検出型伝送路探査
装置。
3. The correlation detection type transmission line exploration device according to claim 1, wherein the constant frequency signal based on the correlation signal is higher than the frequency of the correlation signal, and the first sweep is performed. A signal having a constant frequency higher than the highest frequency of the continuous FM signal (hereinafter referred to as a high constant frequency signal) is used,
A correlation detection type transmission line exploration apparatus comprising the frequency conversion means that uses a signal having a variable frequency range higher than the frequency of the high constant frequency signal as the second swept continuous FM signal.
【請求項4】 請求項3の相関検出型伝送路探査装置で
あって、 前記第1の掃引型連続FM信号として、1つの可変周波
数発生回路では安定に発生し得ない程度に広い可変周波
数範囲(以下、広可変周波数範囲という)をもつ信号を
用い、また、前記相関信号として前記広可変周波数範囲
内の周波数をもつ信号を用いるとともに、前記第2の掃
引型連続FM信号として、1つの可変周波数発生回路に
より安定に発生し得る程度の可変周波数範囲をもつ信号
を用いる前記周波数変換手段を具備する相関検出型伝送
路探査装置。
4. The correlation detection type transmission line exploring device according to claim 3, wherein the first sweeping continuous FM signal has a wide variable frequency range that cannot be stably generated by one variable frequency generating circuit. (Hereinafter, referred to as a wide variable frequency range), a signal having a frequency within the wide variable frequency range is used as the correlation signal, and one variable is used as the second swept continuous FM signal. A correlation detection type transmission line exploration device comprising the frequency conversion means that uses a signal having a variable frequency range that can be stably generated by a frequency generation circuit.
【請求項5】 請求項1〜請求項4の相関検出型伝送路
探査装置であって、 前記相関処理を行う側で得られる前記第1の掃引型連続
FM信号を光信号に変換して導光線(以下、送信側導光
線という)により前記送信部分に与える送信用導線手段
と、 前記受信信号を光信号に変換して導光線(以下、受信側
導光線という)により前記相関処理を行う側に与える受
信用導線手段と、 前記周波数変換を行うための前記第2の掃引型連続FM
信号に対して、少なくとも、前記送信側導光線の部分に
おける前記第1の掃引型連続FM信号の伝送時間と前記
受信側導光線の部分における前記受信信号の伝送時間と
を加算した時間量に対応する時間量の遅延を行う遅延手
段とを具備する相関検出型伝送路探査装置。
5. The correlation detection type transmission line exploration device according to claim 1, wherein the first swept continuous FM signal obtained on the side performing the correlation processing is converted into an optical signal and guided. Transmission lead means for giving to the transmission part by a light ray (hereinafter, referred to as transmission side light guide line), and a side for converting the received signal into an optical signal and performing the correlation processing by a light guide line (hereinafter, referred to as reception side light guide line) And a second sweep-type continuous FM for performing the frequency conversion.
Corresponding to at least the amount of time, which is the sum of the transmission time of the first swept-type continuous FM signal in the portion of the transmission-side light guide line and the transmission time of the reception signal in the portion of the reception-side light guide line, for the signal A correlation detection type transmission line exploration device, comprising: delay means for delaying the amount of time to be performed.
【請求項6】 請求項5の相関検出型伝送路探査装置で
あって、 前記遅延を、少なくとも前記送信側導光線の長さと前記
受信側導光線の長さとを加算した長さに対応する長さを
もつ導光線によって得る前記遅延手段を具備する相関検
出型伝送路探査装置。
6. The correlation detection type transmission line exploration device according to claim 5, wherein the delay corresponds to a length corresponding to at least a sum of the length of the transmitting side light guide line and the length of the receiving side light guide line. Detection type transmission line exploration device comprising the delay means obtained by a light guide line having a height.
【請求項7】 請求項1〜請求項4の相関検出型伝送路
探査装置であって、 前記周波数変換手段の一部または全部を前記受信部分側
に配置する周波数変換部分配置手段と、 前記周波数変換を行うための前記第2の掃引型連続FM
信号に対して、少なくとも、前記送信側導光線の部分に
おける前記第1の掃引型連続FM信号の伝送時間に対応
する時間量の遅延を行う遅延手段とを具備する相関検出
型伝送路探査装置。
7. The correlation detection type transmission line exploration device according to claim 1, wherein a part or all of the frequency conversion means is arranged on the reception part side, and the frequency conversion part arrangement means is provided. The second swept continuous FM for converting
A correlation detection type transmission path exploration apparatus comprising: a delay unit that delays a signal by at least an amount of time corresponding to a transmission time of the first sweep type continuous FM signal in a portion of the transmission side light guide line.
【請求項8】 請求項7の相関検出型伝送路探査装置で
あって、 前記遅延を、少なくとも前記送信側導光線の長さに対応
する長さをもつ導光線によって得る前記遅延手段を具備
する相関検出型伝送路探査装置。
8. The correlation detection type transmission line exploration apparatus according to claim 7, further comprising: the delay unit that obtains the delay by a light guide line having a length corresponding to at least the length of the transmission side light guide line. Correlation detection type transmission line exploration device.
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