JPH07248381A - ソーナー受信装置 - Google Patents

ソーナー受信装置

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Publication number
JPH07248381A
JPH07248381A JP6041517A JP4151794A JPH07248381A JP H07248381 A JPH07248381 A JP H07248381A JP 6041517 A JP6041517 A JP 6041517A JP 4151794 A JP4151794 A JP 4151794A JP H07248381 A JPH07248381 A JP H07248381A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processing system
signal processing
passive
active
level
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6041517A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Kamise
圭典 神瀬
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Engineering Ltd filed Critical NEC Engineering Ltd
Priority to JP6041517A priority Critical patent/JPH07248381A/ja
Publication of JPH07248381A publication Critical patent/JPH07248381A/ja
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクティブ処理とパッシブ処理とを同時に行
うソーナー受信装置において、アクティブ系からの残響
干渉をパッシブ系で抑止するために、残響帯域B2を削
除するが、この帯域削除による処理利得の減少や当該帯
域B2内の目標探信が不可能となることを防ぐ。 【構成】 パッシブ系に削減B2フィルタ3Pを設け、
このフィルタ出力をパッシブフィルタ(B1〜B3)4
P′へ入力して、残響レベル大なるときは、削減B2フ
ィルタ3Pをオンとしておく。パッシブ及びアクティブ
系の各受信信号平均レベルを積分回路6P,6Aで夫々
検出し、両平均レベルの差が大となったときには残響レ
ベルが無視できるものとみなせるので、比較部7でこれ
を検出し、削減B2フィルタ3Pをオフとする。これに
より、パッシブ系の処理帯域はB1〜B3へ拡大して目
的が達せられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はソーナー受信装置に関
し、特にパッシブ信号処理とアクティブ信号処理とを同
時に行う機能を有するソーナー受信装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のソーナー受信装置の概略
ブロックを図5に示す。入力部1は目標の発する音波ま
たは送波器による発信音波の目標による反射音波を受信
する受波器である。
【0003】入力部1からの受信信号はパッシブ処理系
とアクティブ処理系100とへ夫々入力される。本例で
は、パッシブ処理系のみについて示している。受信信号
はパッシブ整相部2Pへ入力され、複数個並設された受
波器(入力部1)からの信号が任意の方位に整相処理さ
れる。
【0004】整相処理後の信号はパッシブフィルタ4P
へ入力され、パッシブ信号処理系の分析周波数帯域の抽
出(帯域B1とB3)がなされると共に、アクティブ残
響帯域(帯域B2)の削除が行われる。しかる後に、パ
ッシブ信号処理部5Pで受信信号の特徴分析及び信号探
知がなされる。
【0005】このパッシブフィルタ4Pの機能を詳述す
ると、アクティブソーナーでは、水中目標に対して音波
を発信してその発信音波の目標からの反射をアクティブ
処理系100で検出し、特徴分析を行うことにより信号
探知が行われるわけであるが、この発信時の音波が残響
としてパッシブ処理系へ干渉することになる。そのため
に、この残響音波を除去する必要があり、よってパッシ
ブフィルタ4Pにおいてアクティブ残響帯域B2の削除
を行うようになっているのである。
【0006】図6は毎回の周波数分析及び積分処理を行
ったパッシブ信号処理結果を示したものであり、縦軸に
スペクトルレベル,横軸に周波数をとり、スペクトル表
示したものである。
【0007】図6において、(A)は残響干渉周波数帯
B2を削除しない場合の処理利得の特性であり、(B)
は削除した場合の処理利得の特性である。(A),
(B)において、21は信号処理後の目標信号特性,2
2は自己雑音特性,24は帯域B2を削除した時の信号
処理後の目標信号特性を夫々示す。尚,25は目標信号
である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のパッシブ,アク
ティブ同時信号処理機能を有するソーナー受信装置で
は、パッシブ信号処理周波数帯域からアクティブ信号周
波数帯域B2を削除して、アクティブ信号処理系が水中
に発信した特定音波の残響干渉を除去するようになって
いるので、アクティブ残響干渉周波数帯域B2の信号探
知が不可能である。
【0009】また、図6(A),(B)から判る様に、
処理帯域が削除された分だけ雑音抑制の信号処理利得が
減少し、パッシブ処理帯域信号の探知レベルも減少する
という問題がある。
【0010】本発明の目的は、アクティブ残響干渉周波
数帯域の信号探知を可能としたソーナー受信装置を提供
することである。
【0011】本発明の他の目的は、パッシブ処理帯域信
号の探知レベルを減少させることなくアクティブ残響干
渉を除去するようにしたソーナー受信装置を提供するこ
とである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によるソーナー受
信装置は、水中の音波を受信する受波部と、この受信信
号の特徴を夫々分析して信号探知を行うパッシブ信号処
理系及びアクティブ信号処理系とを含むソーナー受信装
置であって、前記パッシブ信号処理系に設けられ前記ア
クティブ信号処理系が水中に発信した特定音波の残響干
渉を除去するフィルタ手段と、前記残響干渉のレベルを
検出してこの検出レベルが所定値以下のときに前記フィ
ルタ手段を非活性化する制御手段と、を含むことを特徴
とする。
【0013】本発明による他のソーナー受信装置は、水
中の音波を受信する受波部と、この受信信号の特徴を夫
々分析して信号探知を行うパッシブ信号処理系及びアク
ティブ信号処理系とを含むソーナー受信装置であって、
前記パッシブ信号処理系に設けられ前記アクティブ信号
処理系が水中に発信した特定音波の残響干渉を除去する
フィルタ手段と、前記残響干渉のレベルを検出してこの
検出レベルが所定値以下のときに前記アクディブ信号処
理系の受信信号を前記パッシブ信号処理系のフィルタ手
段の出力に加算合成する制御手段と、を含むことを特徴
とする。
【0014】
【作用】本発明のソーナー受信回路においては、受信信
号レベルを2系統(パッシブ系とアクティブ系)に分割
して、アクティブ処理系の受信信号レベルを監視しアク
ティブ残響がパッシブ処理系に干渉を与えない時間領域
を見出し、その間削減されたパッシブ信号処理帯域B2
を復帰せしめ、処理利得と分析周波数とを十分に確保可
能とするものである。
【0015】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
【0016】図1は本発明の一実施例のシステムブロッ
ク図である。入力部1は目標の発する音波または送波器
による発信音波の目標による反射音波を受信するための
受波器である。
【0017】入力部1からの受信信号はパッシブ処理系
とアクティブ処理系へと夫々入力される。受信信号は先
ずパッシブ整相部2P及びアクティブ整相部2Aへ夫々
入力されて整相処理が施される。
【0018】パッシブ整相出力は削減B2フィルタ3P
へ入力されることにより、周波数帯域B2の削減が行わ
れる。この周波数帯域B2はアクティブ信号処理系によ
り発信される特定音波の残響干渉を除去するための帯域
である。そして、このフィルタ3Pは比較部7からの制
御信号によりイネーブル/ディスエーブル(活性/非活
性)制御が可能な構成とされているものとする。
【0019】このフィルタ3Pの出力はパッシブ信号処
理系の分析周波数帯域の抽出(帯域B1〜B3)をなす
パッシブフィルタ4P′へ入力され、しかる後にパッシ
ブ信号処理部5Pへ導入されて受信信号の特徴分析及び
信号探知がなされる。
【0020】入力部1からの受信信号はアクティブ整相
部2Aにて整相処理後、TVG(Time Varie
d Gain)回路8へ入力されアクティブ処理周波数
帯域B2内のレベルが飽和しない様に受信信号レベルを
時間軸で減衰制御するようになっている。これにより残
響レベルが抑圧されることになる。
【0021】しかる後に、アクティブフィルタ4Aへ入
力されてアクティブ処理周波数帯域B2の抽出が行わ
れ、アクティブ信号処理部5Aへ導入されて受信信号の
特徴分析及び信号探知がなされる。
【0022】各フィルタ4P′及び4Aの出力信号の時
間積分をなす積分回路6P及び6Aが設けられており、
これ等積分回路によりパッシブ及びアクティブ信号処理
系の受信信号の各平均レベルが算出される。
【0023】比較部7はこれ等積分回路6P,6Aによ
り算出された両信号系の平均レベルを比較し、パッシブ
信号処理系の平均レベルLp がアクティブ信号処理系の
平均レベルLA に対して、ある規定値LR 以上のとき、
すなわち、 LP −LA ≧LR なる条件のときに、削減B2フィルタ3Pを非活性化し
てスルー状態とするのである。
【0024】換言すれば、比較部7はアクティブ処理系
の発信音波の残響レベルが十分小となって規定レベル以
下になると、パッシブ系への残響干渉は無視できるもの
とみなせるので、削減B2フィルタ3Pをスルー状態と
する。残響レベルが大でパッシブ系への残響干渉が無視
できない場合には、削減B2フィルタ3Pを活性状態と
して従来同様に周波数帯域B1とB3とによりパッシブ
信号処理を行うようになっている。
【0025】図2は毎回の周波数分析及び積分処理を行
ったパッシブ信号処理結果を示したもので、縦軸にスペ
クトルレベル、横軸に周波数をとり、スペクトル表示し
たものである。
【0026】図2において、(A)は目標信号が一様な
スペクトル分布を有する場合の特性であり、(B)は目
標信号が特に帯域B2に多く存在する場合の特性であ
る。
【0027】図において、21は信号処理後目標信号,
22は自己雑音,23は整相前目標信号の各特性であ
り、25,26は(整相利得+処理利得)を夫々示して
いる。
【0028】パッシブ信号処理の処理利得PGは、 PG=5log BT で表わされる。ここに、Bは処理周波数帯域,Tは積分
時間(周波数分析する場合は一回で処理する時間)であ
る。
【0029】受信帯域の一部B2が削除されている場合
の処理利得PGaは、 PGa=5log (B1+B3)T であり、削除された帯域B2を加えた場合の処理利得P
Gbは、 PGb=5log (B1+B2+B3)T となる。
【0030】従って、図1の実施例による改善効果は、 5log (B1+B2+B3)T−5log (B1+B3)
T=5log (B1+B2+B3)/(B1+B3) となる。
【0031】特に、図2(B)に示す如く、削減帯域B
2に存在する信号の探知が可能になるという利点は大な
るものである。
【0032】図3は削除帯域B2を削除しない処理時間
T2のアクティブ探信周期(発信周期)T1に対する割
合いを示す図であり、(A)は(B)に比しT2が比較
的長く目標距離が遠距離の場合であり、当然に(B)の
如く短いT2の場合よりも、(A)の如く長いT2の方
が、改善効果はより大となるものである。
【0033】図4は本発明の他の実施例のシステムブロ
ック図であり、図1と同等部分は同一符号にて示してい
る。図1の実施例では、整相処理後に削除帯域B2のオ
ンオフ制御を行うようにしているが、この図4の実施例
では、整相処理前に削除帯域B2のオンオフ制御を行う
ものである。
【0034】入力部1からの受信信号はパッシブフィル
タ4Pへ入力されてパッシブ信号処理系の分析周波数帯
域の抽出(帯域B1とB3)がなされると共にアクティ
ブ残響帯域B2の削除が行われる。しかる後に、加算器
10を介してパッシブ整相部2Pへ入力され整相処理さ
れる。
【0035】一方、受信信号はアクティブフィルタ4A
へ入力されて帯域B2の抽出がなされ、その後アクティ
ブ整相部2Aへ印加され、整相処理されると共に、スイ
ッチ9を介して加算器10の他入力となっている。
【0036】各フィルタ4P,4Aの出力レベルの平均
値を検出すべく積分回路6P,6Aが設けられており、
両平均レベルLP ,LA の差が比較部7にて算出され
る。そして、 LP −LA ≧LR のときに、スイッチ9がオン制御されてアクティブ帯域
B2の受信信号がパッシブ帯域B1,B3の受信信号
に、加算器10で加算合成されるようになっている。
【0037】こうすることにより、図1の実施例と同様
にアクティブ系の残響干渉レベルが無視できる時間帯
に、パッシブ系の処理周波数帯域をB1〜B3の全てに
亘って拡大できるので、同様な効果が得られることにな
る。
【0038】尚、本実施例では、両系の受信信号を加算
器10で加算合成しているが、各整相部2P,2Aにて
整相処理する前の段階であり、未だ受信レベルがコント
ロールされていない段階での加算合成であるので、互い
の系のレベルを考慮することなく合成できるものであ
る。
【0039】図1の実施例では、整相処理後であるの
で、互いの系のレベルは夫々にコントロールを受けて変
化しているために、単純な加算合成を行うことができな
い。しかし、各系のレベルが整相処理によりどのように
コントロールを受けるかが判っていれば、それに応じた
係数を掛けてレベル合せをした後に加算合成すれば良い
ものである。
【0040】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、アク
ティブ処理系の特定音波の残響レベルが小なるときに
は、削除されたパッシブ処理帯域の復帰を行うようにし
たので、パッシブ処理利得の向上が図れると共に、削減
帯域内の目標信号を探知することもできるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のシステムブロック図であ
る。
【図2】図1のブロックの効果を示す特性図である。
【図3】図1のブロックにおける帯域B2削除期間T2
とアクティブ探信周期T1との関係を示す図である。
【図4】本発明の他の実施例のシステムブロック図であ
る。
【図5】従来のソーナー受信装置の概略ブロック図であ
る。
【図6】図5のブロックの特性を示す図である。
【符号の説明】
1 入力部 2P,2A 整相部 3P 削減B2フィルタ 4P,4P′ パッシブフィルタ 4A アクティブフィルタ 5P,5A 信号処理部 6P,6A 積分回路 7 比較部 8 TVG回路 9 スイッチ 10 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 7/536 // G01S 15/87 7719−5J

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中の音波を受信する受波部と、この受
    信信号の特徴を夫々分析して信号探知を行うパッシブ信
    号処理系及びアクティブ信号処理系とを含むソーナー受
    信装置であって、 前記パッシブ信号処理系に設けられ前記アクティブ信号
    処理系が水中に発信した特定音波の残響干渉を除去する
    フィルタ手段と、 前記残響干渉のレベルを検出してこの検出レベルが所定
    値以下のときに前記フィルタ手段を非活性化する制御手
    段と、 を含むことを特徴とするソーナー受信装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記パッシブ信号処理
    系及びアクティブ信号処理系の各受信信号の平均レベル
    を算出する手段と、前記パッシブ信号処理系の平均レベ
    ルが前記アクティブ信号処理系の信号レベルよりも予め
    定められた規定値以上のときに前記フィルタ手段を非活
    性化する手段とを含むことを特徴とする請求項1記載の
    ソーナー受信装置。
  3. 【請求項3】 水中の音波を受信する受波部と、この受
    信信号の特徴を夫々分析して信号探知を行うパッシブ信
    号処理系及びアクティブ信号処理系とを含むソーナー受
    信装置であって、 前記パッシブ信号処理系に設けられ前記アクティブ信号
    処理系が水中に発信した特定音波の残響干渉を除去する
    フィルタ手段と、 前記残響干渉のレベルを検出してこの検出レベルが所定
    値以下のときに前記アクディブ信号処理系の受信信号を
    前記パッシブ信号処理系のフィルタ手段の出力に加算合
    成する制御手段と、 を含むことを特徴とするソーナー受信装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、前記パッシブ信号処理
    系及びアクティブ信号処理系の各受信信号の平均レベル
    を算出する手段と、前記パッシブ信号処理系の平均レベ
    ルが前記アクティブ信号処理系の信レベルよりも予め定
    められた規定値以上のときに前記アクディブ信号処理系
    の受信信号を前記パッシブ信号処理系のフィルタ手段の
    出力に加算合成する手段とを含むことを特徴とする請求
    項3記載のソーナー受信装置。
  5. 【請求項5】 前記加算合成は前記パッシブ信号処理系
    及びアクティブ信号処理系の整相処理の前段にて行うこ
    とを特徴とする請求項3または4記載のソーナー受信装
    置。
JP6041517A 1994-03-11 1994-03-11 ソーナー受信装置 Withdrawn JPH07248381A (ja)

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JP6041517A JPH07248381A (ja) 1994-03-11 1994-03-11 ソーナー受信装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009036625A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Nissan Motor Co Ltd 物体識別装置および物体識別方法、ならびに物体識別装置を備えた車両
JP2009036626A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Nissan Motor Co Ltd 物体識別装置および物体識別方法、ならびに物体識別装置を備えた車両
US10350856B2 (en) 2015-08-14 2019-07-16 Westinghouse Electric Company Llc Corrosion and wear resistant coating on zirconium alloy cladding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009036625A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Nissan Motor Co Ltd 物体識別装置および物体識別方法、ならびに物体識別装置を備えた車両
JP2009036626A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Nissan Motor Co Ltd 物体識別装置および物体識別方法、ならびに物体識別装置を備えた車両
US10350856B2 (en) 2015-08-14 2019-07-16 Westinghouse Electric Company Llc Corrosion and wear resistant coating on zirconium alloy cladding

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010605