JPH05100022A - ソナー信号処理装置 - Google Patents
ソナー信号処理装置Info
- Publication number
- JPH05100022A JPH05100022A JP3263741A JP26374191A JPH05100022A JP H05100022 A JPH05100022 A JP H05100022A JP 3263741 A JP3263741 A JP 3263741A JP 26374191 A JP26374191 A JP 26374191A JP H05100022 A JPH05100022 A JP H05100022A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reverberation
- echo
- frequency spectrum
- transmitter
- receiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】エコーと残響の受信レベルが同程度でもこれら
を確実に識別する。 【構成】直線状に周波数変調した超音波を水中に送信し
てその反射波を受信する送受信器11と、この送受信器11
の受信信号を特定の時間幅だけ取出して高速フーリエ変
換により周波数スペクトル分布を作成する高速フーリエ
変換器12と、この高速フーリエ変換器で得た周波数スペ
クトル分布をそのピーク値により規格化する規格化器13
と、この規格化器13で得た規格化された周波数スペクト
ル分布と予め作成しておいたテンプレートの分布とを比
較して上記送受信器11での受信信号がエコーと残響のい
ずれであるかを識別判断する比較器14とを備え、周波数
スペクトル分布の形状からエコーと残響とを識別する。
を確実に識別する。 【構成】直線状に周波数変調した超音波を水中に送信し
てその反射波を受信する送受信器11と、この送受信器11
の受信信号を特定の時間幅だけ取出して高速フーリエ変
換により周波数スペクトル分布を作成する高速フーリエ
変換器12と、この高速フーリエ変換器で得た周波数スペ
クトル分布をそのピーク値により規格化する規格化器13
と、この規格化器13で得た規格化された周波数スペクト
ル分布と予め作成しておいたテンプレートの分布とを比
較して上記送受信器11での受信信号がエコーと残響のい
ずれであるかを識別判断する比較器14とを備え、周波数
スペクトル分布の形状からエコーと残響とを識別する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直線状に周波数変調し
た超音波を海中に送信してその反射波を受信検出するソ
ナー信号処理装置に関する。
た超音波を海中に送信してその反射波を受信検出するソ
ナー信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】直線状に周波数変調した超音波（以下
「ＬＦＭ波」と略称する）を海中に送信してその反射波
を受信検出するソナー信号処理装置の一般的な回路構成
を図５に示す。同図で１はＬＦＭ波の送受信を行なう送
受信器であり、送受信器１で得られた受信信号はそのま
まレプリカ相関器２へ送られる。レプリカ相関器２は、
上記ＬＦＭ波のレプリカ信号３と送受信器１で得られた
受信信号との相関処理を行ない、その相関出力を識別回
路４へ送る。識別回路４では、レプリカ相関器２からの
相関出力を予め設定したしきい値５と比較し、相関出力
がしきい値５より大きければ目標物からの反射波（エコ
ー）があったものとしてエコー検出信号６を出力する。
「ＬＦＭ波」と略称する）を海中に送信してその反射波
を受信検出するソナー信号処理装置の一般的な回路構成
を図５に示す。同図で１はＬＦＭ波の送受信を行なう送
受信器であり、送受信器１で得られた受信信号はそのま
まレプリカ相関器２へ送られる。レプリカ相関器２は、
上記ＬＦＭ波のレプリカ信号３と送受信器１で得られた
受信信号との相関処理を行ない、その相関出力を識別回
路４へ送る。識別回路４では、レプリカ相関器２からの
相関出力を予め設定したしきい値５と比較し、相関出力
がしきい値５より大きければ目標物からの反射波（エコ
ー）があったものとしてエコー検出信号６を出力する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のソ
ナー信号処理装置では、レプリカ相関器２でレプリカ信
号３と送受信器１での受信信号との相関処理を行なった
際に、該受信信号にエコーが含まれている場合だけでな
く、残響が含まれている場合にもしきい値５を越えるよ
うな高い出力が得られる。この残響は、ＬＦＭ波が海
底、海中、海面などで反射して発生する信号であり、送
受信器１で発信されたＬＦＭ波の性質がそのまま保存さ
れるものである。したがって、受信信号中に存在するエ
コーと残響とが同程度のレベルであれば、相関処理の出
力からエコーと残響とを識別して検出するのは困難とな
る。
ナー信号処理装置では、レプリカ相関器２でレプリカ信
号３と送受信器１での受信信号との相関処理を行なった
際に、該受信信号にエコーが含まれている場合だけでな
く、残響が含まれている場合にもしきい値５を越えるよ
うな高い出力が得られる。この残響は、ＬＦＭ波が海
底、海中、海面などで反射して発生する信号であり、送
受信器１で発信されたＬＦＭ波の性質がそのまま保存さ
れるものである。したがって、受信信号中に存在するエ
コーと残響とが同程度のレベルであれば、相関処理の出
力からエコーと残響とを識別して検出するのは困難とな
る。
【０００４】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、エコーと残響の受
信レベルが同程度であってもこれらを確実に識別可能な
ソナー信号処理装置を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、エコーと残響の受
信レベルが同程度であってもこれらを確実に識別可能な
ソナー信号処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】すなわち本発明
は、ＬＦＭ波を水中に送信してその反射波を受信する送
受信器と、この送受信器での受信信号を特定の時間幅だ
け取出して高速フーリエ変換により上記特定時間幅の周
波数スペクトル分布を作成する高速フーリエ変換器と、
この高速フーリエ変換器で得た周波数スペクトル分布を
そのピーク値により規格化する規格化器と、この規格化
器で得た規格化された周波数スペクトル分布と予め作成
しておいたテンプレートの分布とを比較して上記送受信
器での受信信号がエコーと残響のいずれであるかを識別
判断する比較器とを備えるようにしたもので、周波数ス
ペクトル分布の形状からエコーと残響とを識別するため
に、たとえエコーと残響の受信レベルが同程度であって
もこれらを確実に識別することができる。
は、ＬＦＭ波を水中に送信してその反射波を受信する送
受信器と、この送受信器での受信信号を特定の時間幅だ
け取出して高速フーリエ変換により上記特定時間幅の周
波数スペクトル分布を作成する高速フーリエ変換器と、
この高速フーリエ変換器で得た周波数スペクトル分布を
そのピーク値により規格化する規格化器と、この規格化
器で得た規格化された周波数スペクトル分布と予め作成
しておいたテンプレートの分布とを比較して上記送受信
器での受信信号がエコーと残響のいずれであるかを識別
判断する比較器とを備えるようにしたもので、周波数ス
ペクトル分布の形状からエコーと残響とを識別するため
に、たとえエコーと残響の受信レベルが同程度であって
もこれらを確実に識別することができる。
【０００６】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。
する。
【０００７】図１はその回路構成を示すもので、１１は
ＬＦＭ波を水中に送信してその反射波を受信する送受信
器であり、この送受信器１１での受信信号は高速フーリ
エ変換器１２に送出される。
ＬＦＭ波を水中に送信してその反射波を受信する送受信
器であり、この送受信器１１での受信信号は高速フーリ
エ変換器１２に送出される。
【０００８】高速フーリエ変換器１２は、送受信器１１
での受信信号を特定の時間幅Ｔだけ取出し、高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ）を行ない、該特定時間幅Ｔの周波数ス
ペクトル分布を作成して前処理部１３に出力する。
での受信信号を特定の時間幅Ｔだけ取出し、高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ）を行ない、該特定時間幅Ｔの周波数ス
ペクトル分布を作成して前処理部１３に出力する。
【０００９】前処理部１３は、この高速フーリエ変換器
１２で得た周波数スペクトル分布をそのピーク値が
「１」となるように規格化して前処理とし、この前処理
を終えた周波数スペクトル分布をテンプレート比較器１
４へ出力する。
１２で得た周波数スペクトル分布をそのピーク値が
「１」となるように規格化して前処理とし、この前処理
を終えた周波数スペクトル分布をテンプレート比較器１
４へ出力する。
【００１０】テンプレート比較器１４は、前処理部１３
で得られた規格化された周波数スペクトル分布と予め作
成しておいたエコー及び残響それぞれのテンプレートの
分布とを比較して上記送受信器１１での受信信号がエコ
ーと残響のいずれであるかを識別判断し、その判断結果
を本ソナー信号処理装置の出力１５として図示しない次
段に送出する。
で得られた規格化された周波数スペクトル分布と予め作
成しておいたエコー及び残響それぞれのテンプレートの
分布とを比較して上記送受信器１１での受信信号がエコ
ーと残響のいずれであるかを識別判断し、その判断結果
を本ソナー信号処理装置の出力１５として図示しない次
段に送出する。
【００１１】上記の如き構成にあって、送受信器１１で
図３に示すような波形の受信信号が得られると、図中に
示すように高速フーリエ変換器１２はそのうちの特定送
信パルス幅Ｔだけ取出し、ＦＦＴを行なって該特定時間
幅Ｔの周波数スペクトル分布を作成する。この周波数ス
ペクトル分布を前処理部１３が図４に示すようにピーク
値が「１」となるように規格化してテンプレート比較器
１４へ送出する。
図３に示すような波形の受信信号が得られると、図中に
示すように高速フーリエ変換器１２はそのうちの特定送
信パルス幅Ｔだけ取出し、ＦＦＴを行なって該特定時間
幅Ｔの周波数スペクトル分布を作成する。この周波数ス
ペクトル分布を前処理部１３が図４に示すようにピーク
値が「１」となるように規格化してテンプレート比較器
１４へ送出する。
【００１２】テンプレート比較器１４は、図２（ａ）に
示すようなエコーのテンプレートと図２（ｂ）に示すよ
うな残響のテンプレートとを前処理部１３での規格化に
よる前処理を施したものとして統計的手法により予め有
しており、これらのテンプレートと前処理部１３から入
力された周波数スペクトル分布の特徴空間での距離の差
をそれぞれ求め、エコーのテンプレートの方が差が小さ
ければ入力された周波数スペクトル分布がエコーである
と、反対に残響のテンプレートの方が差が小さければ入
力された周波数スペクトル分布が残響であると判断し
て、その判断結果の出力１５を次段へ送出とする。
示すようなエコーのテンプレートと図２（ｂ）に示すよ
うな残響のテンプレートとを前処理部１３での規格化に
よる前処理を施したものとして統計的手法により予め有
しており、これらのテンプレートと前処理部１３から入
力された周波数スペクトル分布の特徴空間での距離の差
をそれぞれ求め、エコーのテンプレートの方が差が小さ
ければ入力された周波数スペクトル分布がエコーである
と、反対に残響のテンプレートの方が差が小さければ入
力された周波数スペクトル分布が残響であると判断し
て、その判断結果の出力１５を次段へ送出とする。
【００１３】
【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、ＬＦ
Ｍ波を水中に送信してその反射波を受信する送受信器
と、この送受信器での受信信号を特定の時間幅だけ取出
して高速フーリエ変換により上記特定時間幅の周波数ス
ペクトル分布を作成する高速フーリエ変換器と、この高
速フーリエ変換器で得た周波数スペクトル分布をそのピ
ーク値により規格化する規格化器と、この規格化器で得
た規格化された周波数スペクトル分布と予め作成してお
いたテンプレートの分布とを比較して上記送受信器での
受信信号がエコーと残響のいずれであるかを識別判断す
る比較器とを備えるようにしたので、周波数スペクトル
分布の形状からエコーと残響とを識別するために、たと
えエコーと残響の受信レベルが同程度であってもこれら
を確実に識別可能なソナー信号処理装置を提供すること
ができる。
Ｍ波を水中に送信してその反射波を受信する送受信器
と、この送受信器での受信信号を特定の時間幅だけ取出
して高速フーリエ変換により上記特定時間幅の周波数ス
ペクトル分布を作成する高速フーリエ変換器と、この高
速フーリエ変換器で得た周波数スペクトル分布をそのピ
ーク値により規格化する規格化器と、この規格化器で得
た規格化された周波数スペクトル分布と予め作成してお
いたテンプレートの分布とを比較して上記送受信器での
受信信号がエコーと残響のいずれであるかを識別判断す
る比較器とを備えるようにしたので、周波数スペクトル
分布の形状からエコーと残響とを識別するために、たと
えエコーと残響の受信レベルが同程度であってもこれら
を確実に識別可能なソナー信号処理装置を提供すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例に係る回路構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図２】図１のテンプレート比較器に予め設定されるエ
コーのテンプレートと残響のテンプレートとを示す図。
コーのテンプレートと残響のテンプレートとを示す図。
【図３】図１の高速フーリエ変換器に入力される受信信
号の波形とその信号中のパルス幅Ｔを示す図。
号の波形とその信号中のパルス幅Ｔを示す図。
【図４】図１の前処理部から出力される規格化された周
波数スペクトル分布を示す図。
波数スペクトル分布を示す図。
【図５】従来のソナー信号処理回路の構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
１，１１…送受信器、２…レプリカ相関器、３…レプリ
カ信号、４…識別回路、５…しきい値、６…エコー検出
信号、１２…高速フーリエ変換器、１３…前処理部、１
４…テンプレート比較器、１５…出力。
カ信号、４…識別回路、５…しきい値、６…エコー検出
信号、１２…高速フーリエ変換器、１３…前処理部、１
４…テンプレート比較器、１５…出力。
Claims (1)
- 【請求項１】 直線状に周波数変調した超音波を水中に
送信してその反射波を受信する送受信手段と、 この送受信手段での受信信号を特定の時間幅だけ取出し
て高速フーリエ変換により上記特定時間幅の周波数スペ
クトル分布を作成する高速フーリエ変換手段と、 この高速フーリエ変換手段で得た周波数スペクトル分布
をそのピーク値により規格化する規格化手段と、 この規格化手段で得た規格化された周波数スペクトル分
布と予め作成しておいたテンプレートの分布とを比較し
て上記送受信手段での受信信号が反射音と残響のいずれ
であるかを識別判断する比較手段とを具備したことを特
徴とするソナー信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263741A JPH05100022A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ソナー信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263741A JPH05100022A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ソナー信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100022A true JPH05100022A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17393647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263741A Pending JPH05100022A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ソナー信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05100022A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000304862A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-11-02 | Leica Geosystems Ag | 少なくとも１つの目標物の距離測定方法 |
| KR100923685B1 (ko) * | 2009-07-08 | 2009-10-28 | 삼성탈레스 주식회사 | 근사 고속 퓨리에 변환을 기반한 능동 소나 탐지기에서 표적 위치를 탐지하는 장치 및 방법 |
| RU2487367C2 (ru) * | 2009-06-15 | 2013-07-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Способ и устройство быстрого вычисления функции неопределенности сигнала с учетом реверберационной помехи |
| JP2019095306A (ja) * | 2017-11-23 | 2019-06-20 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 物体検知装置 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP3263741A patent/JPH05100022A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000304862A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-11-02 | Leica Geosystems Ag | 少なくとも１つの目標物の距離測定方法 |
| RU2487367C2 (ru) * | 2009-06-15 | 2013-07-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Способ и устройство быстрого вычисления функции неопределенности сигнала с учетом реверберационной помехи |
| KR100923685B1 (ko) * | 2009-07-08 | 2009-10-28 | 삼성탈레스 주식회사 | 근사 고속 퓨리에 변환을 기반한 능동 소나 탐지기에서 표적 위치를 탐지하는 장치 및 방법 |
| JP2019095306A (ja) * | 2017-11-23 | 2019-06-20 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 物体検知装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990330 |