JPH02300691A

JPH02300691A - 降雨降雪測定用受信装置

Info

Publication number: JPH02300691A
Application number: JP1120500A
Authority: JP
Inventors: Shigetoshi Abe; 安部　重敏
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1990-12-12
Also published as: JPH0522196B2

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］この発明は所望の空間位置における降雨、降雪を検知し
、雨量、積雪量を計測する気象用センザ装置に関し、特
にノイズの影響と受信増幅回路の利得偏差の影響を除去
する降雨降雪測定用受信装置に関するものである。

［従来の技術］この発明の先行技術としては本願出願人が「降雨降雪測
定装置」と題して別途に出願した発明（以下、別途出願
発明という）かあるのて、この別途出願発明を従来の技
術として説明する。第３図は従来の装置を示す構成図で
、第３図において（］）は投光器用電気回路、（２）は
光源、（３）は投光器用レンズ、く４）は偏光器、（５
）は投光された光ビーム、（６）は反射物体、く７）は
反射光、（８）は受光器用レンズ、（９）は偏光分離器
、（１０）は垂直受光素子、（１１）は水平受光素子、
（１２）は垂直受信機、（１３）は水平受信機、く］４
）は信号処理部、（１５）は同期信号であり、（８）〜
（１３）で受光器が構成されている。

偏光された光ビーム（５）が投射されて、反射物体く６
）からの反射光（７）が受光器で受光され、偏光分離器
（９）で垂直偏光成分と水平偏光成分とに分離され、垂
直偏光成分は垂直受光素子（］０）で電気信号に変換さ
れ、水平偏光成分は水平受光素子（１１）て電気信号に
変換される。

垂直受光素子（１０）と水平受光素子（１１）との出力
は、それぞれ垂直受信機（１２）と水平受信機（１３）
とにより増幅され、信号処理部（１４）に入力される。

信号処理部（１−４）では垂直受信機く１２）の出力と
水平受信機（１３）の出力とを処理することによって、
反射物体の性質を判断する。

例えば水平受信機（１３）の出力が垂直受信機（１２）
の出力に比し充分に小さい場合には、反　　４財物体（
６）で偏光面の散乱が生じてないことを意味し、従って
その反射物体（６）は雪てないと判定することができる
。

また従来の装置においては、ノイズの影響を除去するた
め同期信号（１５）を用いて、受信機の出力中における
検知信号とノイズとが重畳している部分と、ノイズだけ
が存在する部分とを別々に抽出し、前者から後者を減算
することによってノイズの影響を除去している。

［発明か解決しようとする課題］上記のような従来の装置は以上のように構成されている
ので、ノイズの影響を除去することはできるが、垂直受
信機（］２）の利得と水平受信機（１３）の利得とに利
得差かあると、この利得差かそのまま測定誤差となって
しまうため、測定精度を低下させてしまうという問題点
があった。

この発明は、従来の装置における上述の課題を解決する
ためになされたもので、増幅器の利得差＝　５− による影響を除去し、正確な測定ができる降雨降雪測定
用受信装置を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］この発明にかかる降雨降雪測定用受信装置は、共通の増
幅回路を、時分割方式により垂直偏光成分の増幅と水平
偏光成分の増幅とに使用することとした。

［作用］この発明においては、共通の増幅回路を、時分割方式に
より垂直偏光成分の増幅と水平偏光成分の増幅とに使用
することとしたので、利得差による誤差を除去し、回路
構成を簡略化することが可能となる。

［実施例］以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第３図と
同一符号は同一または相当部分を示し、且つ垂直受光（
１０）および水平受光素子（１１）より前段の構成は、
第３図に示す従来の装置と同様であるので、ここてはそ
の説明は省略する。

図において（１５ａ、　）は光源変調パルス、く１５ｂ
）は同期信号（１５）のうちの信号グー１〜パルス、（
１５ｃ　）は同期信号（１５）のうちのノイズケートパ
ルス、（１５ｄ）は切り換えグー１〜信号、（コロ）は
同期回路、（１７）は変調回路、（コ−８）、　　　（
１，９）、　　　（２］、）、　　　（２２）、　　　
（２６）、（２７）はそれぞれアン１−ケーＩ〜、（２
０）は共通の増幅回路、（２３）は第１のボールド回路
、（２４）は第２のホールド回路、（２５）は減算器、
（２８）はインバータである。

アンｌヘゲ−Ｉへ（２１）、（２２）は後続するボール
ド回路（２３）、（２４，）と共に、いわゆるザンプル
アンドホールド回路を形成し、ザンプル時点における増
幅回路（２（）　）の出力のピーク値をボールドする。

また第２図は第１図の各部の電圧波形を示ず波形図て、
図において（１５ａ＞、（１５ｂ）、（１５ｃ）、（１
５ｄ）は第１図の同一符号の信号の信号波形を表し、（
２０ｓ）、（２１，ｓ）、（２２ｓ）、　　（２３ｓ）
、　　＜２４ｓ）’、　　（２５ｓ）はそれぞれ（２０
）、（２１＞、（２２）、（２３＞、（２４）、（２５
）の出力波形を示す。

光源変調パルス（１５ａ＞はパルス繰り返し周期Ｔで、
パルス幅τのパルスを発生し、このパルスによって変調
されて光源（２）が発光する。

切り換えゲート信号（］、　５　ｄ　）はｎＴ　（ｎは
整数）ごとに論理が反転する信号てあり、第２図の実施
例ではｎ＝１としている。

垂直受光素子（１０）と水平受光素子（１１）の出力は
、アン１〜ゲート（１，８）、（１９）で′構成される
入力切り換え回路において、切り換えゲート信号（１５
ｄ）によって切り換えられ、共通の増幅回路（２０）に
入力される。光源変調パルス（１５ａ）と反射波パルス
との立ち上がり点の時間差ｔ１は、主として増幅回路（
２０）による時間遅延てあり、信号ゲートパルス（１５
ｂ）は、光源変調パルス（１５ａ）からｔ］だけ遅れた
位相で発生ずるように設計している。

また光源（２）の発光が停止した後も、反射波パルスは
相当時間絹１続するので、ノイズに対するザンプリンク
は、反射波パルスが充分に減衰した後で行う必要がある
。

ノイズゲートパルス（］、　５　ｃ　）は第２図に示す
例では、ｔ２だ（）光源変調パルス（１５ａ）から遅延
させている。入力を切り換えても増幅回路（２０）のノ
イズは変化ぜす、第２図（２０ｓ）の底部に示すとおり
になる。

反射光（７）に含まれる垂直偏光成分の方が、水平偏光
成分より大きい場合には、増幅回路（２０）の出力の反
射光（７）に対応する部分（信号ゲー■〜パルス（１５
ｂ）に対応する部分）の出力は、増幅回路（２０）の入
力に、垂直受光素子（１０）の出力が接続されている場
合の方が、水平受光素子（１１）の出力が接続されてい
る場合よりも大きくなる。

このようにしてアントゲ−１〜（２］、）、（２２）の
出力は（２１ｓ＞、（２２ｓ）に示すとおりになり、ホ
ールド回路（２３）、（２４＞の出力は（２３ｓ）、（
２４ｓ）に示すとおりになり、従−つ　− って減算器（２５）の出力は（２５ｓ）に示ずとおりに
なる。

アンドゲート（２６）、（２７）て構成される出力切り
換え回路によって、切り換えゲート信号（１５ｄ）の論
理が「１」のときの減算器（２５）の出力を垂直偏光成
分とし、切り換えケート信号（１，５ｄ　）の論理が「
０」のときの減算器（２５）の出力を水平偏光成分とし
て、信号処理部（１４）に入力すれは、信号処理部（１
４）はノイズの影響が除去され、増幅回路の利得差か問
題にならない正確なデータを得て、誤差の少ない信号処
理を行うことができる。

［発明の効果］この発明は以上説明したように、共通の増幅回路を、時
分割方式により垂直偏光成分の増幅と水平偏光成分の増
幅とに使用することとしたので、利得差による誤差を除
去して正確なデータが得られると共に、回路構成を簡略
化することができる等の効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すフロック図、第２図
は第１図の各部の電圧波形を示す波形図、第３図は従来
の装置を示す構成図。（２）・・・光源、（３）・・・投光器用レンズ、（４
）　・・偏光器、く５）・・・光ビーム、（６）・・・
反射物体、（７）・・・反射光、（８）　・・受光器用
レンズ、（９）・・・偏光分離器、（１０）・・・垂直
受光素子、（１］）・・水平受光素子、（１５ａ）　　
・　光源変調パルス、（１５ｂ）・・　信号ゲートパル
ス、（１５ｃ）　・・・ノイズゲートパルス、（１５ｄ
）・・切り換えゲート信号、（１６）・・・同期回路、
（１７）・・・変調回路、（１８）、（１，９）・・・
入力切り換え回路、（２０）・・・共通の増幅回路、（
２３）・　　第１のボールド回路、（２４）　・・第２
のホールド回路、（２５）・・　減算器、（２６）、（
２７）　　　　・出力切り換え回路。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。　　代理人　弁理士　高橋友二１ｒ−（Ｙ）　
ｕＪ

Claims

【特許請求の範囲】所定の偏光波面に偏光された光ビームを空中に投光し、
この光ビームが当該光ビーム内に存在する雨滴、雪片等
の反射物体で反射された反射光を受光し、受光した反射
光を垂直偏光成分と、この垂直偏光とは偏光方向が９０
度相違する水平偏光成分とに分離し、垂直偏光成分を垂
直受光素子で検出し、水平偏光成分を水平受光素子で検
出し、上記垂直受光素子と水平受光素子の出力を入力し
て上記反射物体の性質を判定する信号処理を行う降雨降
雪測定用受信装置において、所定のパルス繰り返し周期で所定のパルス幅の光源変調
パルスを発生する手段、投光する光ビームを上記光源変調パルスにより変調する
手段、投光側および受光側の所定の電気回路による遅延時間に
相当する時間だけ上記光源変調パルスから遅延した信号
ゲートパルスを発生する手段、上記パルス繰り返し周期
の中で投光の影響のない位相内でノイズゲートパルスを
発生する手段、上記光源変調パルスのパルス繰り返し周
期の整数倍の時間ごとに論理が反転する切り換えゲート
信号を発生する手段、共通の増幅回路に上記切り換えゲート信号の論理が「１
」の期間は上記垂直受光素子の出力を入力し、上記切り
換えゲート信号の論理が「０」の期間は上記水平受光素
子の出力を入力する入力切り換え回路、上記共通の増幅回路の出力を上記信号ゲートパルスでサ
ンプルしてそのピーク値をホールドする第１のホールド
回路、上記共通の増幅回路の出力を上記ノイズゲートパルスで
サンプルしてそのピーク値をホールドする第２のホール
ド回路、上記第１のホールド回路の出力から上記第２のホールド
回路の出力を減算する減算器、この減算器の出力を上記切り換えゲート信号の論理が「
１」の期間は垂直偏光成分として出力し、上記論理が「
０」の期間は水平偏光成分として出力する出力切り換え
回路、を備えたことを特徴とする降雨降雪測定用受信装置。