JP4810800B2

JP4810800B2 - ソノブイ信号処理装置における統合表示の方式

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Publication number: JP4810800B2
Application number: JP2004171846A
Authority: JP
Inventors: 光二後藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP2005351721A

Description

本発明は、ソノブイ信号処理装置に関し、特に、方位毎に指向性合成処理された複数のビームの信号処理結果を、１つの表示画像に統合して表示する方式に関する。

従来、ソノブイを用いた水中音響による目標探知を行うソノブイ信号処理装置において、複数指向性ビームの信号処理結果をグラムデータ、即ち縦軸が時間、横軸が周波数で表される座標上に、各受信周波数のレベルを濃淡で表す表示形式データに変換して表示する方式が提案されている。

この方式は、無指向性の信号のみによる表示では、対象目標の発する音響信号のレベルが静粛化され、音響信号の検出が難しい場合に、指向性合成処理により全周に指向性ビームを形成して目標の検出及び表示を行うことにより、指向性利得を得、検出改善（ＳＮ比改善）をさせる目的として用いられている。

図５は、従来の指向性合成処理を行うソノブイ信号処理装置の処理を示す説明図である。

ＤＩＦＡＲソノブイ１０から出力される３つの信号、即ち全方位からの信号を検出するオムニ（ＯＭＮＩ）信号と南北方向に指向性を持つＮＳ信号と東西方向に指向性を持つＥＷ信号が指向性合成処理部２０に入力され、指向性合成処理部２０において東西南北の各方位に最大感度を向けた指向性ビームを形成する。

即ちＮ（北）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号とＮＳ信号を加算し、Ｓ（南）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号からＮＳ信号を減算し、Ｅ（東）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号とＥＷ信号を加算し、Ｗ（西）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号からＥＷ信号を減算することにより、図示のような東西南北の各方位に最大感度を向けた指向性ビームが形成される。

各方位の指向性ビームデータは、周波数分析処理部３０において周波数分析され、周波数領域データ、即ちある時間における周波数に対するレベルデータに変換され、指向性利得を得た各方位の信号としてそれぞれの表示処理部に出力される。各表示処理部では、縦軸が時間、横軸が周波数で表される座標上に、指向性利得を得た各方位の信号のグラムデータが、そのレベルを濃淡で表された表示形式で表示される。

しかしながら、このような表示方式では、東西南北の４チャネルのグラムデータを表示させるために、４チャネル分の表示器が必要となり、設備スペース、コスト等の問題で難点がある。また、１つの表示器により、表示を切り替えて４チャネルを時系列に表示させることにより確認する方法もあるが、４倍の時間をかけて各グラムデータの表示を確認しなければならないため操作が煩わしいという問題がある。そこで従来、これら複数チャネルの表示を統合することにより簡易的に表示する方法が行われてきた。

図６は、このような複数チャネルの表示を統合する従来のソノブイ信号処理装置の一例を示すブロック図である。

図６において、ＤＩＦＡＲソノブイ１０、指向性合成処理部２０は、図５に示すＤＩＦＡＲソノブイ１０、指向性合成処理部２０と同様の回路である。周波数分析処理部３１〜３４は、指向性合成処理部２０から入力される時間領域データを、指向性ビーム毎に周波数領域データに変換する回路である。雑音平均処理部４１〜４４は、周波数分析処理部３１〜３４から入力される周波数領域データから平均雑音レベルを算出して、周波数領域データの正規化を行う回路である。信号選択処理部６２は、各指向性ビームの結果から周波数成分毎に最大値となる指向性ビームの結果を選択する回路である。表示処理部７０は、信号選択処理部６２で選択された周波数成分毎に最大値となる指向性ビームの結果を、１つの画像として統合した表示を行う表示器である。

指向性合成処理部２０は、ＤＩＦＡＲソノブイ１０から出力される３つの信号、即ち全方位からの信号を検出するオムニ（ＯＭＮＩ）信号と南北方向に指向性を持つＮＳ信号と東西方向に指向性を持つＥＷ信号から、東西南北の各方位に最大感度を向けた指向性ビームを形成する。各方位の指向性ビームデータは、周波数分析処理部３１〜３４において周波数分析され、周波数領域データ、即ちある時間における周波数に対するレベルデータに変換される。

雑音平均処理部４１〜４４は、周波数分析された各方位のレベルデータから雑音平均レベルを計算し、各周波数成分のレベルを雑音平均レベルで除算して正規化を行うことにより各チャネル間のＳＮ比のばらつきを抑える。信号選択処理部６２は、周波数成分毎に東西南北、４つの指向性ビームの正規化されたデータから最大値となる指向性ビームのレベルを選択する。

例えば雑音平均処理部４１〜４４から図６の枠内に示すような正規化データが出力された場合、信号選択処理部６２は、左から２番目の周波数成分として、東西南北４つのデータの中で最大のレベルを出力しているＮ（北）の指向性ビームの結果を選択する。その他の周波数成分についても、東西南北４つのデータの中で最大レベルを出力している指向性ビームの結果を選択して表示処理部７０へ出力する。

表示処理部７０は、信号選択処理部６２で周波数成分毎に選択された東西南北４つのデータの中で最大の指向性ビームの結果を、グラムデータ即ち縦軸が時間、横軸が周波数で表される座標上に、レベルを濃淡で表す表示形式データに変換して表示することにより、１つの表示部に東西南北４チャネルのデータを統合した表示を行っている。

この方式では、複数の指向性ビームの周波数分析結果表示を１つに統合し、一つの表示にて目標信号の有無を確認できるので、複数の表示器を持つ必要がなく、またチャネル切り替え（指向性ビームの切り替え）をする必要もなくなるが、周波数成分毎に各指向性ビームの最大値を選択して表示するためにＳＮ比が悪化するという問題が生ずる。図８を参照してこの現象について説明する。

一定時間毎に出力される周波数領域データの信号のレベルは、雑音の影響により、ある分布特性をもっている。横軸を平均レベルからの差分、縦軸を頻度とした場合の雑音分布が図８（ａ）のようなガウス分布特性になると想定した場合、その分布を持つ東西南北４つのデータから最大値を選択した場合のレベル分布は図８（ｂ）に示すように、雑音の平均レベルが上昇した分布特性となる。これは、４つのレベルから常に最大値を選択するためにその平均レベルが上昇していることに起因するものである。そのため、指向性合成処理によりＳＮ比を改善したにも関わらず、表示を一つにすることにより改善した利得を小さくしてしまうことになる。

このような問題を解消する方法として、特許文献１では、各指向性ビームの結果から周波数成分毎に閾値判定を行い、閾値を越えた信号に検出ビットを付与し、検出ビットが付与されたデータの中で最大の信号検出データを選択し、検出ビットが付与された信号検出データが存在しないときには、各方位の信号検出データから信号レベルが最小の信号検出データを選択することにより、複数の指向性ビームから抽出したレベルを１つの表示部に統合して表示させる技術が記載されている。

図７は、特許文献１記載のソノブイ信号処理装置に類似した技術の一例を示すブロック図である。

図７において、ＤＩＦＡＲソノブイ１０、指向性合成処理部２０、周波数分析処理部３１〜３４、雑音平均処理部４１〜４４は、図６に示すソノブイ信号処理装置と共通している。信号検出処理部８１〜８４は、各指向性ビームの結果から周波数成分毎に閾値判定を行い、閾値を越えた信号に検出ビットを付与する。信号選択処理部６３は、周波数成分毎に検出の有無により表示する指向性ビームの結果を選択する回路である。表示処理部７０は、周波数成分毎に選択され、１つの画像として統合した表示を行う表示器である。

指向性合成処理部２０は、ＤＩＦＡＲソノブイ１０から出力される３つの信号、即ち全方位からの信号を検出するオムニ（ＯＭＮＩ）信号と南北方向に指向性を持つＮＳ信号と東西方向に指向性を持つＥＷ信号から指向性合成処理部において東西南北の各方位に最大感度を向けた指向性ビームを形成する。各方位の指向性ビームデータは、周波数分析処理部３１〜３４において周波数分析され、周波数領域データ、即ちある時間における周波数に対するレベルデータに変換する。雑音平均処理部４１〜４４は、周波数分析された各方位のレベルデータから雑音平均レベルを計算し、各周波数成分のレベルを雑音平均レベルで除算して正規化を行う。

信号検出処理部８１〜８４は、平均雑音レベルをもとに閾値を設定し、閾値を越えたレベルを信号有りとし、検出ビットをレベルデータとは別に付与する。この閾値判定は、各周波数成分にて行われる。信号選択処理部６３は、周波数成分毎に東西南北、４つの指向性ビームのデータから検出有りが１つでも存在する場合は、検出有りの中で最大値となる指向性ビームのデータを選択し、４つの指向性ビームデータの全てが検出無しの場合は、４つの指向性ビームデータの中から最小値となる指向性ビームのレベルを選択する。

例えば信号検出処理部８１〜８４により閾値が図７の枠内に示すように設定され、それを越えたレベルを信号有りとして検出ビットが付加された場合、信号選択処理部６３は、左から２番目の周波数成分として、検出ビットが付加されたデータの中で最大のＮ（北）の指向性ビームの結果を選択するが、左から６番目の周波数成分のように、４つの指向性ビームデータが全て閾値以下の場合には、４つの指向性ビームデータの中で最小値のＷ（西）の指向性ビームレベルを選択する。

この信号選択は各周波数成分について行われ、周波数成分毎に選択されたレベルが表示処理部７０へ出力される。表示処理部７０は、周波数成分毎に選択された信号レベルにより、東西南北の４つの指向性ビームが統合された情報をグラムデータとして表示する。

特開平１０−４８３０７号公報

図７に示すソノブイ信号処理装置では、閾値により信号と判定できるもののみを選択しているため、雑音の平均レベルが上昇することを抑えることができ、ＳＮ比の悪化を抑制できるが、一方、閾値以下に信号が存在している場合であっても信号の無い最低値のレベルが出力されるために、ＳＮ比が小さい微弱な信号は除外され、表示されないという問題がある。

また、この微弱な信号を表示するためには閾値レベルを低くする必要があるが、閾値レベルを低くした場合には、図６に示す装置において指摘した問題点と同様な現象が生じることになる。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、各方位の指向性ビームを信号処理し、複数得られた信号処理結果を１つに統合することにより、少ない表示資源で表示または短時間で表示を確認できるソノブイ信号処理装置において、指向性合成処理により得られた指向性利得を損なうことなく、かつＳＮ比の小さな微弱信号を欠落させること無く、複数得られた信号処理結果を１つに統合して表示することが可能な手段を提供することにある。

本発明は、受信したソノブイの信号から指向性合成を行って複数の指向性ビームを形成する指向性合成処理手段と、前記複数の指向性ビームをそれぞれ周波数分析し、複数の周波数ごとのレベルデータを形成する周波数分析処理手段と、前記複数の周波数ごとのレベルデータをそれぞれ雑音平均処理し、複数の周波数ごとの正規化レベルデータを形成する雑音平均処理手段と、前記複数の周波数ごとの正規化レベルデータをそれぞれ積分処理し、複数の周波数ごとの積分値を出力する積分処理手段と、前記複数の周波数ごとの積分値からそれぞれ、積分値が最大値の時の周波数を抽出し、前記積分処理された周波数ごとの正規化レベルデータの中から該抽出した周波数に対応する正規化レベルデータを選択し、複数の選択した正規化レベルデータを出力する信号選択処理手段と、前記複数の選択した正規化レベルデータを、グラムデータとして統合表示する表示処理手段と、を具備する。

また、前記信号選択処理手段は前記雑音平均処理手段の出力信号と前記積分処理手段の出力信号を入力し、各指向性ビームの積分処理の結果を比較し、信号レベルが大きいものを抽出するとともに、各指向性ビームの積分処理結果に対し、閾値判定を行い、信号レベルが大きい指向性ビームにおける現在と過去の連続性を判定し、連続性がある場合は、積分処理結果の抽出した信号と同じ指向性ビームの雑音平均処理結果を選択し、連続性がない場合は、雑音平均処理結果の最小値となる指向性ビームを選択することを特徴とする。

前記連続性を判定する手段は、例えば、前記積分処理の結果の平均雑音レベルに基づいて設定された閾値と前記抽出された最も大きい信号レベルとを比較判定し、前回の判定結果と今回の判定結果がいずれも閾値を超えている場合には、連続性があると判定し、前回の判定結果と今回の判定結果のいずれかにおいて閾値以下である場合には連続性なしと判定する手段により構成される。

本発明の信号選択処理手段は、前記積分処理結果に基づいて表示すべき前記雑音平均処理結果の信号を選択する。目標からの信号には連続性があるので、前記雑音平均処理結果が雑音レベルの変動によりそのレベルが変動していても、積分処理を行ってこの雑音レベルの変動を抑制することにより、ＳＮ比が小さい信号であっても、雑音レベルの変動に影響されることなく検出可能となる。その結果、ＳＮ比を悪化させない統合表示が可能となる。

本発明では、各方位の指向性ビームを信号処理し、複数得られた信号処理結果を１つに統合して表示するソノブイ信号処理装置において、雑音平均処理結果の雑音分散を積分処理により抑えて最大値判定を行い、積分処理結果に基づいて最大値となる指向性ビームの信号レベルを選択し表示しているので、雑音であれば雑音平均と分散の特性、目標信号であれば、目標信号平均と分散の特性を持ったまま統合した表示ができるために、指向性合成処理により、改善したＳＮ比を悪化させることなく、統合表示を行うことができる。

また、本発明は、閾値判定により信号を選択し表示する方法ではなく、積分処理により雑音分散を抑えて最大値判定をし、最大値となる指向性ビームの信号レベルを選択し表示しているために、雑音平均値よりレベルの高い信号であれば表示が可能であり、ＳＮ比が小さい微弱な信号も表示することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を示すソノブイ信号処理装置の機能ブロック図である。

本実施形態において、ＤＩＦＡＲソノブイ１０、指向性合成処理部２０、周波数分析処理部３１〜３４、雑音平均処理部４１〜４４は、図６あるいは図７におけるＤＩＦＡＲソノブイ１０、指向性合成処理部２０、周波数分析処理部３１〜３４、雑音平均処理部４１〜４４と同様の回路である。積分処理部５１〜５４は、雑音平均処理部４１〜４４から出力される信号の積分を行い雑音の変動を小さくする回路である。信号選択処理部６０は、積分処理結果の最大値となる信号を抽出し、積分処理結果の最大値と同じ指向性ビームの雑音平均処理結果の信号レベルを選択する回路である。

表示処理部７０は、前記信号選択処理部６０により、前記積分処理結果に基づいて各指向性ビームの雑音平均処理結果から周波数成分毎に選択された信号レベルを、１つの画像として統合した表示を行う表示器である。

図２は、本実施形態の信号選択処理の概念を示す説明図である。また、図８（ｃ）は、本実施形態の場合の雑音レベル分布を示している。以下、図１〜図２、図８を参照して、本実施形態の動作について説明する。

指向性合成処理部２０は、ＤＩＦＡＲソノブイ１０から出力される３つの信号、即ち全方位からの信号を検出するオムニ（ＯＭＮＩ）信号と南北方向に指向性を持つＮＳ信号と東西方向に指向性を持つＥＷ信号から指向性合成処理部において東西南北の各方位に最大感度を向けた指向性ビームを形成する。Ｎ（北）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号とＮＳ信号を加算し、Ｓ（南）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号からＮＳ信号を減算し、Ｅ（東）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号とＥＷ信号を加算し、Ｗ（西）の指向性ビームを形成する場合は、オムニ信号からＥＷ信号を減算する。

各方位の指向性ビームデータは、周波数分析処理部３１〜３４において周波数分析され、周波数領域データ、即ちある時間における周波数に対するレベルデータに変換される。雑音平均処理部４１〜４４は、周波数分析された各方位のレベルデータから雑音平均レベルを計算し、各周波数成分のレベルを雑音平均レベルで除算し、正規化を行う。

積分処理部４１〜４４は、雑音平均処理された各方位のレベルデータから雑音の変動を小さくするために積分処理を行う。例えば、前述のように入力した一つの指向性ビームのある周波数成分のレベル分布を正規分布と想定すると、図８（ａ）に示すようなものとなる。これに対して積分処理を行うと、その分布は図８（ｃ）に示すようなものとなり、平均値（山の中心）は変化がないが、分散が小さくなっている。これにより、ＳＮ比の小さな信号を雑音と分離することを可能としている。信号選択処理部６０は、積分処理結果および雑音平均処理結果を入力し、積分処理結果の最大値レベルから表示する信号を選択する。

本実施形態における信号選択処理部６１の処理概念は、図２に示すように、積分処理部５１〜５４の積分処理結果の中で最大値を抽出する処理を行う。例えば、積分処理結果の左から４番目の周波数成分の中では、Ｅ（東）の指向性ビームのレベルが最も高い。この場合、雑音平均処理部４１〜４４における雑音平均処理結果の左から４番目の周波数成分の中ではＳ（南）の指向性ビームのレベルが最も高いが、積分処理結果からみて、Ｅ（東）の指向性ビームのレベルが本来の信号であって、Ｓ（南）の指向性ビームのレベルには雑音による変動が含まれている可能性が高い。

従って、信号選択処理部６１は雑音平均処理結果として、Ｅ（東）の指向性ビームにおける左から４番目の周波数成分のレベルが表示すべき信号として選択し、Ｓ（南）の指向性ビームにおける左から４番目の周波数成分のレベルは表示すべき信号として選択されない。ここでは例として左から４番目の周波数成分について説明したが、左から４番目の周波数成分以外の各周波数成分についても同様の処理を実施し、周波数成分毎に、積分処理結果が最大となる指向性ビームと同じ指向性ビームにおける雑音平均処理結果を選択する。

表示処理部７０は、前記信号選択処理部６０により周波数成分毎に選択された、積分処理結果が最大となる指向性ビームと同じ指向性ビームにおける雑音平均処理結果を、縦軸が時間、横軸が周波数、輝度がレベルのグラムデータとして１つの画像に統合した表示を行う。

このように、本実施形態では、雑音平均処理部４１〜４４の雑音平均処理結果を積分処理部５１〜５４で積分した結果により表示すべき信号を選択しているので、雑音変動による影響を受けることがない。また、単純な最大値による選択を行った場合に発生する図８（ｂ）に示すような雑音の平均値が上昇することは無く、４つのレベルを統合したことによるＳＮ比の悪化は生じない。

なお、上記実施例では、４つの指向性ビームを形成しているが、２つ以上であれば幾つでも対応可能である。実際の設定値は、指向性のビーム幅等により、利得の改善と回路規模のトレードオフにより適宜設定される。指向性ビーム数により、周波数分析処理、雑音平均処理及び積分処理の回路数も増減する。

また、上記実施例では、ＤＩＦＡＲソノブイ信号を用いたが、直線、平面または立体的に受波器を配置したアレイ型ソノブイにも対応が可能である。この場合、指向性合成処理は、それぞれのソノブイに対応した処理を実施し、指向性ビームを複数形成し、同様に周波数分析処理部以降の処理を実施することで表示を１つに統合可能となる。

さらに、上記実施例では、表示を１つに統合したが、例えば、３６の指向性ビームがある場合、１〜９、１０〜１８、１９〜２７、２８〜３６の９０度刻みで表示統合を行い４つの中間的に統合した表示も可能である。

図３は、本発明の第２の実施形態を示すソノブイ信号処理装置の機能ブロック図であり、図４は、本実施形態の信号選択処理部６１の内部処理を示すブロック図である。

本実施形態において、ＤＩＦＡＲソノブイ１０、指向性合成処理部２０、周波数分析処理部３１〜３４、雑音平均処理部４１〜４４、積分処理部５１〜５４は、第１の実施形態と同様の構成である。

信号選択処理部６１は、各指向性ビームの積分処理結果から周波数成分毎に最大値を示す指向性ビームを抽出する最大値指向性ビーム抽出手段６１１と、各指向性ビームの積分処理結果から図８（ｃ）に示す平均雑音レベルあるいはそれよりも少し大きいレベルを閾値判定結果として設定する閾値判定手段６１２と、該設定された閾値を一時的に記憶する一時記憶手段６１３と、該記憶された閾値により、積分処理結果から最大値として抽出された指向性ビームにおける当該周波数成分のレベルの閾値判定を行い、過去の状況と照らし合わせて連続性があるか否かを判定する連続性判定手段６１４と、連続性判定手段６１４から連続性ありの信号を受けて、前記最大値を示す指向性ビームと同一指向性ビームにおける前記雑音平均処理部の出力信号から当該周波数成分のレベルを選択する同一指向性ビーム選択手段６１５と、連続性判定手段６１４から連続性なしの信号を受けて、前記雑音平均処理部の出力信号から最小値を示す指向性ビームにおける当該周波数成分のレベルを選択する最小値指向性ビーム選択手段６１６とを有している。

次に、本実施形態の動作について、図３〜図４を参照して説明する。

信号選択処理部６１を除く構成については、第１の実施形態と同一であるのでその説明は省略する。信号選択処理部６１は、雑音平均処理部４１〜４４および積分処理部５１〜５４から雑音平均処理結果および積分処理結果を入力し、最大値指向性ビーム抽出手段６１１により、積分処理結果から最大値レベルの指向性ビームを抽出するとともに、閾値判定手段６１２により、各指向性ビームの積分処理結果に対し、その平均雑音レベルあるいはそれよりも少し大きいレベルを閾値判定結果として設定する閾値判定を行う。閾値判定結果は、一時記憶手段６１３に一時的に記憶され、一定時間を経過後に新しい閾値判定結果が入力されると新しい閾値判定結果により更新される。

連続性判定手段６１４は、最大が抽出された指向性ビームの積分処理結果を、一時記憶手段６１３に記憶されている閾値と比較判定し、過去の判定結果（前回の判定結果）と現在の判定結果（今回の判定結果）がいずれも閾値を超えている場合には、連続性があると判定し、過去の判定結果（前回の判定結果）と現在の判定結果（今回の判定結果）のいずれかにおいて閾値以下である場合には連続性なしと判定する。

連続性ありの判定信号は同一指向性ビーム選択手段６１５へ出力され、同一指向性ビーム選択手段６１５は、雑音平均処理部４１〜４４の中から、最大値指向性ビーム抽出手段６１１により抽出された指向性ビームと同一の指向性ビームの雑音平均処理部からの当該周波数成分のレベル信号を選択して表示処理部７０へ出力する。一方、連続性なしの判定信号は最小値指向性ビーム選択手段６１６へ出力され、最小値指向性ビーム選択手段６１６は、雑音平均処理部４１〜４４の中から、最小値を示す指向性ビームにおける当該周波数成分のレベル信号を選択して表示処理部７０へ出力する。

表示処理部７０は、同一指向性ビーム選択手段６１５と最小値指向性ビーム選択手段６１６からの出力信号を入力し、周波数成分毎に選択された１つの画像として統合した表示を行う。

このように、本実施形態では、積分結果に加えて該積分結果の連続性により表示する信号を選択しているので、積分結果のみの最大値による方法でもＳＮ比悪化を抑えているが、さらに積分結果の連続性でも判断しているので、雑音を選択する可能性が一層低くなり、その結果、ＳＮ比を更に改善することができる。

なお、上記実施例では、一つ前の過去について積分結果の連続性を判定しているが、２つ以上前の過去との間において積分結果の連続性を判定する方法でも対応可能である。

本発明の第１の実施形態を示すソノブイ信号処理装置の機能ブロック図である。本実施形態の信号選択処理の概念を示す説明図である。本発明の第１の実施形態を示すソノブイ信号処理装置の機能ブロック図である。本実施形態の信号選択処理部の内部処理を示す説明図である。従来のソノブイ信号処理装置の処理を示す説明図である。従来のソノブイ信号処理装置（簡易統合方式）機能を示すブロック図である。従来のソノブイ信号処理装置（類似技術）機能を示すブロック図である。本発明と従来例における雑音レベルの分布（一例）を示すグラフである。

符号の説明

１０ＤＩＦＡＲソノブイ信号
２０指向性合成処理部
３１〜３４周波数分析処理部
４１〜４４雑音平均処理部
５１〜５４積分処理部
６０〜６３信号選択処理部
７０表示処理部
８１〜８４信号検出処理部

Claims

受信したソノブイの信号から指向性合成を行って複数の指向性ビームを形成する指向性合成処理手段と、
前記複数の指向性ビームをそれぞれ周波数分析し、複数の周波数ごとのレベルデータを形成する周波数分析処理手段と、
前記複数の周波数ごとのレベルデータをそれぞれ雑音平均処理し、複数の周波数ごとの正規化レベルデータを形成する雑音平均処理手段と、
前記複数の周波数ごとの正規化レベルデータをそれぞれ積分処理し、複数の周波数ごとの積分値を出力する積分処理手段と、
前記複数の周波数ごとの積分値からそれぞれ、積分値が最大値の時の周波数を抽出し、前記積分処理された周波数ごとの正規化レベルデータの中から該抽出した周波数に対応する正規化レベルデータを選択し、複数の選択した正規化レベルデータを出力する信号選択処理手段と、
前記複数の選択した正規化レベルデータを、グラムデータとして統合表示する表示処理手段と、
を具備するソノブイ信号処理装置。
前記信号選択処理手段は、前記抽出した周波数成分毎の最も大きい信号レベルの時間的な連続性を判定する機能を有しており、連続性があると判定された場合は、前記積分処理結果から抽出された信号と同じ指向性ビームの前記雑音平均処理結果における前記周波数成分の信号レベルを選択して前記表示処理手段へ出力し、連続性がないと判定された場合は、雑音平均処理結果の最小値となる指向性ビームにおける前記周波数成分を選択して前記表示処理手段へ出力する機能を有していることを特徴とする請求項１に記載のソノブイ信号処理装置。
前記連続性を判定する機能は、前記積分処理の結果の平均雑音レベルに基づいて設定された閾値と前記抽出された最も大きい信号レベルとを比較判定し、前回の判定結果と今回の判定結果がいずれも閾値を超えている場合には、連続性があると判定し、前回の判定結果と今回の判定結果のいずれかにおいて閾値以下である場合には連続性なしと判定することを特徴とする請求項２に記載のソノブイ信号処理装置。