JPH06503163A - 速度測定システム及びトップラーソナーシステム及びソナー - Google Patents
速度測定システム及びトップラーソナーシステム及びソナーInfo
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Abstract
Description
Claims (34)
- 1.位相変化の測定方向に沿った方向にビームを発射する送信トランスデューサ と; 前記送信トランスデューサにパルス列を供給し、前記パルス列は所定のパルス間 隔を有する少なくとも第1および第2の放射パルスを含むパルス送信手段と;受 信トランスデューサから送られてくる放射パルスのエコーリターンを複素サンプ リングし、第1の複素サンプル群を生成する手段と;選択した時間遅れ分だけ前 記第1の複素サンプル群を遅延することにより、第2の複素サンプル群を生成す る手段と;前記第1の複素サンプル群の少なくとも一部と前記第2の複素段プル 群の少なくとも一部とを使用して複素相関の実測値を算出する手段と;前記複素 相関から速度成分を導出する手段と;を備える速度測定システム。
- 2.各パルスを符号化した請求項1記載のシステム。
- 3.符号は位相符号を含む請求項2記載のシステム。
- 4.前記位相符号は0°と180°の位相符号を含む請求項3記載のシステム。
- 5.前記送信トランスデューサと前記受信トランスデューサとは同一である請求 項1記載のシステム。
- 6.前記送信トランスデューサと前記受信トランスデューサとは分離された構成 である請求項1記載のシステム。
- 7.様々な水深毎に複数の速度測定値を得るために前記ビームを水柱上に発射す る請求項1記載のシステム。
- 8.前記ビームは音響信号である請求項1記載のシステム。
- 9.前記遅れ時間は選択したパルスの長さに等しい請求項1記載のシステム。
- 10.前記パルスはいずれも長さが等しい請求項1記載のシステム。
- 11.前記遅れ時間はトランスデューサカ非送信状態にある時間を含む請求項1 記載のシステム。
- 12.信号源兼センサの相対速度と、信号の伝播媒体によって前記信号源兼セン サから離れた反射物体が存在する領域とを測定し、前記信号源兼センサはトラン スデューサを含む方法において、 前記トランスデューサを励起し、予め定められた分離幅を有する複数のパルスを 備えた信号であって、前記パルスは少なくとも第1および第2のパルスを含む信 号を前記反射物体が存在する領域に向けて前記媒体中に発信し、前記反射物体の 領域で反射したパルスのエコーリターン群を含む信号を検出し、予め選択したサ ンプリング幅で前記エコーリターンを複素サンプリングして第1の複素サンプル 群を生成し、 前記第1の複素サンプル群を予め定められた遅れ時間だけ遅延して第2の複素サ ンプル群を生成し、 前記第1および第2のサンプル群を複素相関器に送り、前記第2の群は主に前記 第1のパルスからのエコーからなり、前記第1の群は主に前記第2のパルスから のエコーからなり、前記第1の群の要素の複素積と前記第2の群の要素の複素共 役を出力として形成し、複素相関値を生成し、前記複素相関値から算出した位相 変化に基づいてドップラー周波数を求めることを特徴とする方法。
- 13.前記ドップラー周波数を利用して前記反射物体の速度成分を求めるステッ プを含む請求項12記載の方法。
- 14.前記パルスを符号化した請求項12記載の方法。
- 15.前記サンプルを遅延するステップは、前記第1のサンプル群をメモリに格 納するステップを含む請求項12記載の方法。
- 16.予め選択した遅れ時間だけ離れた第1および第2の符号化パルスを含む音 響信号であって、前記符号化パルスは選択した時間の少なくとも一部の間水中に ある前記音響信号を送信するトランスデューサおよび該音響信号を受信するトラ ンスデューサと; 所望の距離層に応じて決まる時間幅で前記符号化パルスのエコーを含む受信信号 の直交位相成分をサンプリングするサンプラと;前記サンプリングした直交位相 成分の自己相関を算出する手段と;前記受信信号のドップラー周波数を判定する 手段であって、前記自己相関の結果から前記音響信号の位相変化を算出する手段 を含む手段と;前記ドップラー周波数を利用して速度を算出する手段と;を備え るカレントプロファイラ。
- 17.複数の直交速度成分を得られるように複数のトランスデューサを配置した 請求項16記載のカレントプロファイラ。
- 18.前記トランスデューサをジェーナス配置した請求項17記載のカレントプ ロファイラ。
- 19.前記サンプラは電圧オフセットを制御する制御手段を含む請求項16記載 のカレントプロファイラ。
- 20.前記速度算出手段ば、前記速度を地球に固定した座標系に規格化する手段 を含む請求項16記載のカレントプロファイラ。
- 21.前記選択した時間幅は、選択した距離範囲における反射物体間の往復時間 およびカレントプロファイラ毎に異なる請求項15記載のカレントプロファイラ 。
- 22.前記送信トランスデューサと前記受信トランスデューサとは同一である請 求項15記載のカレントプロファイラ。
- 23.前記送信トランスデューサと前記受信トランスデューサとは分離された構 成である請求項15記載のカレントプロファイラ。
- 24.速度測定値を求めるためのドップラーソナーシステムにおいて、トランス デューサと; 予め選択した遅れ時間だけ離れた予め選択した長さの2つ以上の符号化パルスを 前記トランスデューサに供給するパルス発生器と;前記トランスデューサに接続 され、受信エコー信号の直交位相成分を生成する複素サンプリング回路と; 第1の直交位相サンプル群と前記遅れ時間だけ遅延した第2の直交位相サンプル 群との自己相関を求める自己相関手段を含む処理装置であって、前記自己相関か ら算出したドップラー周波数に基づいて速度測定値を求める手段を含む処理装置 と; を備えるドップラーソナーシステム。
- 25.前記自己相関手段はデジタル信号処理装置を備える請求項24記載のドッ プラーソナーシステム。
- 26.送信された信号を複数のトランスデューサで独立に受信し、複数の直交速 度成分を測定する請求項24記載のドップラーソナーシステム。
- 27.前記複数のトランスデューサは非干渉信号を生成するように配置された請 求項26記載のドップラーソナーシステム。
- 28.前記符号化パルスは1つ以上の符号エレメントを含み、各符号エレメント は搬送波信号の予め定められた部分によって規定され、該搬送波信号は予め選択 した位相符号群のうちの1つに基づいて位相偏重された請求項24記載のドップ ラーソナーシステム。
- 29.前記遅れ時間を距離・速度分解能の所望の精度に基づいて選択する請求項 24記載のドップラーソナーシステム。
- 30.距離分解能の所望の精度に基づいて前記符号化パルスの長さを選択する請 求項24記載のドップラーソナーシステム。
- 31.振幅を測定する手段を含む請求項24記載のドップラーソナーシステム。
- 32.前記振幅を測定する手段は後方散乱強度を判定する手段を含む請求項31 記載のドップラーソナーシステム。
- 33.前記振幅を測定する手段は粒子濃度を判定する手段を含む請求項31記載 のドップラーソナーシステム。
- 34.前記振幅を測定する手段は粒子密度を判定する手段を含む請求項31記載 のドップラーソナーシステム。
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