JPH01250877A - パルスエコーシステム送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、分散圧縮方式の送受信を行うパルスエコーシ
ステム送受信装置に関する。

（従来の技術） 高周波信号を送信して送信時と受信時の時間差を測定す
ることによって反射体の送信点からの距離又はその分布
を測定するｖＲ置は例えばレーダー。

ソナー、超音波診断装置等数多くあるが、その方式に分
散圧縮方式という送受信の方式がある。この分散圧縮方
式というのは第２図に示すように、狭幅の高振幅パルス
を送波波形として用いる代りに、これを分散化して、長
幅の低娠幅パルスに変換して送信し、受信時にはその逆
の処理を行う（圧縮する）方式である。低圧信号２は例
えば図に示すように２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・、２ｉで
構成され、各成分２８〜２１はそれぞれ予定された波形
及び位相を有している。従来、この信号処理は第３図に
示す回路によって行われている。第３図において、トリ
ガパルス発生器３で発生したトリがパルスはコンボルバ
としての相関器であるチャーブエンコーダ４によって分
散波形とされ、送受信スイッチ５を経て送受波器６から
目的領域７へ送波される。目的額ｉｉｉ！７の反射体か
ら反射された分散波形信号は送受信スイッチ５を経てコ
ンボルバとしての相関器であるチャーブデコーダ８で圧
縮波形であるパルス波形に復元され、受信４１幅器９で
増幅される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、例えば第２図の分散波形信号２において２８
が先頭で送信されると反射体から反射された分散波形信
号２は２ａが先頭で帰ってくる。

従って、空間の任意の一点で見ると、その波形の向きが
送イε波形と受信波形とで空間的に逆になっている。そ
のため、圧縮波形を分散波形にエンコードするエンコー
ダ４と分散波形から圧縮波形にデコードするデコーダ８
とは空間的位置関係で言ってカーネル（系数列）を逆向
きに配置する必要がある。従って、同じ系数列を持った
コンボルバ相関器をそのまま共用することはできないで
、往路用のエンコーダ４と復路用のデコーダ８とは系数
列の向きが逆向きの相関器を別々に用いていた。

上記チャーブエンコーダ４とチャープデコーダ８は同じ
系数列の相関器を用いるのにも拘わらず逆向きに配置し
なければならないという理由で２個の相関器を別々に用
いる必要があるため高価なものとなっていた。又、これ
ら送受コンボルバの特性は正逆６ぴったりと合っていな
いと目的にかなわず、故にその特性の管理が大切で、且
つ厄介な問題であった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、トランスバーサル信号処理系による相関器１個を空間
的に配置換えしないで送受信に共用できる分散圧縮送受
信方式のパルスエコーシステム送受信装置を実現するこ
とにある。

更に他の目的は、送受コンボルバ同士のミスマツチ又は
送波波形発生器と受波圧縮コンボルバとのミスマツチの
問題をなくし、安価でばらつきの多いコンボルバでも使
えるパルスエコーシステム送受信装置を実現することに
ある。

〈課題を解決するための手段） 前記の課題を解決する本発明は、分散圧縮送受信方式を
採用するパルスエコーシステム送受信装置において、圧
縮波形信号から変換される分散波形信号のディジタル化
信号を格納する記憶手段と、該記憶手段に前記分散波形
信号を古き込む時の書き込みアドレスと前記分散波形信
号を読み出す時の読み出しアドレスとを逆順に発生する
アドレス発生手段と、受信した前記分散波形信号を前記
圧縮波形と同一波形に変換するコンボルバとを具備する
ことを特徴とするものである。

（作用） 予め圧縮波形信号を分散化した信号を記憶手段に書き込
み、書き込みアドレスとは逆順に読み出して送信信号に
変換して送信する。受信した分散波形信号を館配分散波
形変換時に通過させた方向と同一方向にコンボルバを通
過させて圧縮波形に変換する。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

図中の破線の経路は送波波形プログラム時のみの経路で
ある。図において、第３図と同等の部分には同一の符号
を付しである。１１は送波波形のプログラム入力により
プログラム用の波形を発生するプログラム用パルス発生
器（以下ＰＰＧという）で、本来送波すべき圧縮波形の
パルスを発生する。

１２は図の左端に入力された圧縮波形であるパルス波を
右端から分散波形として出力するコンボルバである。こ
の分散波形信号は受信増幅器１３で増幅される。１４は
１ビツトのＡＤ変換器として働き、入力信号を２値信号
として出力するコンパレータである。１５はコンパレー
タ１４の出力２値信号を格納する記憶装置で、ＰＲＯＭ
が用いられている。プログラム時にはＰＧラインによる
制御で、図の破線の経路で信号は進み、コンパレータ１
４の出力信号は記憶装置１５に書き込まれる。

このとき、アドレススキャナ１６は同様にＰＧラインの
制御によりデータを記憶装置１５に降順に内き込むため
の書き込みアドレスを発生する。コンパレータ１４の時
間軸分解能は十分に細かい必要があって、数ＭトＩＺＰ
ｉ！度の超音波システムでも１００ＭＨｚ　　（１０ｎ
ｓ刻み）程度の時間軸分解ｉが必要とされる。しかし、
コード長を５０μｓとしても５０００ビット程度なので
簡単なシステムということができる。トリガパルス発生
器３は単安定マルチバイブレータ（以下ＭＶという）１
７をトリガして送信増幅器と受信増幅器が同時に動作す
ることにより起こるループ発振を防止するための正パル
スＴＧと負パルスＲＧを出力させると共に、アドレスス
キャナ１６に記憶装置１５からデータを読み出すための
読み出しアドレスを発生させる。

１８は記憶装置１５から読み出された分散波形信号であ
る送波信号データに基づいて分散波形の送波パルスを発
生する送波パルス発生器で、その出力信号は送信増幅器
１９で増幅される。送信増幅器１９はＭＶ１７からの正
のパルスＴＧにより送信時期の分散波形信号のパルス幅
の時間だけイネーブルされて動作する。２０は送信信号
を通過させて受信信号を通過させないデッドゾーン回路
である。２１はＭＶ１７からの負のパルスＲＧにより送
信時にはディスイネーブルされ、受信時のみ信号を増幅
する受信増幅器、２２はコンボルバ１２が杜撰でタイム
サイドローブの多い圧縮結果を呈するときに丸めて救済
するためのアポダイゼーション帯域浦波器（以下へＢＰ
Ｆという）で、出力信号は受信増幅器２３で増幅されて
受信機へ入力される。

次に、上記のように構成された実施例の動作を説明する
。送信に先立って送信する圧縮波形を分散波形に変換し
て２値情報として格納しておく。

即ら送波波形のプログラムを行う。プログラム時には’
　Ｐ　Ｇ　”の線がアクティブとなり、ＰＰＧ１１が発
振して圧縮波形であるパルスを出力する。

このパルスはコンボルバ１２に入って分散波形に変換さ
れ、受信増幅器１３を経てコンパレータ１４に入力され
る。コンパレータ１４では基準値と比較され、基準値を
超えるものは１、超えないものはＯの値の信号の２値信
号から成るディジタル信号に変換されて記憶装置１５に
格納される。この書き込みはＰＧラインの制御によりア
ドレスを発生するアドレススキャナ１６からの書き込み
アドレスによって行われ、アドレスの降順に古き込まれ
る。記憶装置１５がＰＲＯＭで作られているので、装置
の製造時及びコンボルバ１２を交換したときに１度行え
ばよい。

送信時にはトリがパルス発生器３はトリがパルス発生器
、ＭＶ１７を起動すると共に、アドレススキャナ１６に
記憶装置１５に対する読み出しアドレスを発生さ才る。

記憶装置１５に格納されているデータはこの読み出しア
ドレスにより昇順に読み出され、パルス発生器１８でパ
ルス化され・て分散波形信号とされる。この信号は送信
増幅器１９ｒＭＶ１７のＴＧ出カが印加されている間だ
け増幅され、デッドゾーン回路２０を経てトランスデユ
ーサ６から送信される。目的物体から反射された反射波
は、トランスデユーサ６で受信され、受信増幅器２１で
ＭＶ１７の出力のＲＧが印加されていない間に増幅され
た後、コンボルバ１２に入力される。入力された受信波
はＰＰＧ１１で発生したパルスと同じ向きにコンボルバ
１２を通過するので、ＰＰＧＩＩで発生したパルスと同
じパルスに復元される。実際には探触子の特性に従った
各単発の振動的波形となる。この出力は受信増幅器１３
．ＡＢＰＦ２２及び受信増幅器２３を経て受信機へ出力
される。八ＢＰＦ２２はコンボルバ１２が杜撰でタイム
サイドローブの多い圧縮結果を呈するときに丸めて救済
できる。

このようにして１個のコンボルバで送受信を行うことが
できるようになる。

尚、本発明は本実施例に限定されるものではない。例え
ば、記憶装置はＰＲＯＭで説明したが、ＲＡＭであって
も差支えない。この場合、プログラムはパワーオンの都
度とか、定期的にとか適宜実施すればよい。記憶装置へ
のｍき込みを降順に読み出しを昇順に行うように説明し
たが、逆であってもよい。

又、コンボルバが製造上再現性よく安定しているならば
、パルスをコンボルバを通してその応答を取り込んでプ
ログラムする代りに、開発段階でコンボルバの応答を測
定しておいて、その波形のデータをＲＯＭ１．：Ｉき込
んでおくようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば・コンボル
バを送受信に共用することができ、１個のコンボルバで
すむため経済的である。又＼コンボルバとして多少杜撰
でも記憶手段に格納する信号は理想状態で行うことがで
きるので、特に簡単なシステムにおいて分散圧縮受信方
式を採用するときに有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は圧縮
波形信号と分散波形信号の説明図、第３図は従来の分散
圧縮送受信方式の送受信機の要部ブロック図である。 ３・・・トリがパルス発生器 ４・・・チャーブエンコーダ ６・・・トランスデユーサ ８・・・チャーブデコーダ　　１１・・・ＰＰＧ１２・
・・コンボルバ　　　　１４・・・コンパレータ１５・
・・記憶装置 １６・・・アドレススキャナ　１７・・・ＭＶ１８・・
・パルス発生器　　　２２・・・ＡＢＰＦ第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　分散圧縮送受信方式を採用するパルスエコーシステム
   送受信装置において、圧縮波形信号から変換される分散
   波形信号のディジタル化信号を格納する記憶手段と、該
   記憶手段に前記分散波形信号を書き込む時の書き込みア
   ドレスと前記分散波形信号を読み出す時の読み出しアド
   レスとを逆順に発生するアドレス発生手段と、受信した
   前記分散波形信号を前記圧縮波形と同一波形に変換する
   コンボルバとを具備することを特徴とするパルスエコー
   システム送受信装置。