JPH07333333A - ソナー聴音ドップラ遷移量調整装置 - Google Patents

ソナー聴音ドップラ遷移量調整装置

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JPH07333333A
JPH07333333A JP13020194A JP13020194A JPH07333333A JP H07333333 A JPH07333333 A JP H07333333A JP 13020194 A JP13020194 A JP 13020194A JP 13020194 A JP13020194 A JP 13020194A JP H07333333 A JPH07333333 A JP H07333333A
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signal
doppler transition
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circuit
amount
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Takeshi Yoshimitsu
毅 善光
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送信周波数が変化した場合、オペレータが慣
用的に用いていた送信周波数と同様のドップラ遷移量で
の認識を可能にし、オペレータの聴音によるドップラ遷
移量の認識率の向上を図る。 【構成】 時間領域データ信号DtをFFT回路1がフ
ーリェ変換した周波数領域データ信号Dfから、最大レ
ベルになる周波数のドップラ遷移量信号Δf0 をドップ
ラ遷移量検出回路2が出力し、疑似送信周波数設定部3
からの疑似送信周波数信号f、ドップラ遷移量信号Δf
0 および送信周波数信号f0 から、ドップラ遷移量変換
回路4がドップラ遷移量変換信号Δfを求める。データ
移動量計算回路5がドップラ遷移量変換信号Δfとドッ
プラ遷移量信号Δf0 から周波数軸上のデータ移動量信
号Δfaを出力する。データ移動回路6が、データ移動
量信号Δfa分のデータ移動を実行し、その出力データ
(周波数領域)信号DfaをIFFT回路7が時間領域
の出力データ信号Dtaに逆フーリェ変換して出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブソナーなど
に利用し、計測したドップラ遷移量をオペレータが聴音
によって認識(計測)する際に、そのドップラ遷移量を
調整するためのソナー聴音ドップラ遷移量調整装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のソナーでは、物標に送信
した超音波などの反射波を受信し、そのドップラ遷移を
聴取して、目標物体(以下、物標と記載する)の計測を
行うことがある。この場合のドップラ遷移量の調整は、
聴音周波数の中心に対して、受信信号にドップラ遷移量
を加味して出力するようにしている。
【0003】このドップラ遷移量Δf[Hz]は、移動
する物標速度V[kt]、かつ、送信周波数f[KH
z]の場合、次の数1で表される。
【0004】
【数1】Δf=0.69fV この数1から理解されるように、送信周波数fの変化に
比例して、同一物標速度Vに対するドップラ遷移量Δf
も変化する。
【0005】図4は送信周波数fの変化に比例して同一
物標速度Vに対するドップラ遷移量Δfの変化の状態を
示す。図4(a)は送信周波数f0 [KHz]であり、
図4(b)は送信周波数F[KHz]である。ここでF
<f0 の場合、それぞれのドップラ遷移量は上記数1か
ら次の数2および数3で求められる。
【0006】
【数2】Δf0 =0.69f0
【0007】
【数3】ΔF=0.69FV すなわち、送信周波数が変化すると、それに比例して同
一物標速度に対するドップラ遷移量が変化する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のソナ
ーでは、送信周波数が変化すると、それに比例して同一
物標速度に対するドップラ遷移量が変化するため、オペ
レータが聴音によってドップラ遷移量を認識する場合、
そのドップラ遷移量の識別が困難になる。殊に、送信周
波数が低くなると、この周波数の低下に比例してドップ
ラ遷移量も小さくなってしまい、オペレータでの聴音に
よるドップラ遷移量が判明し難くなる。
【0009】本発明では、このような従来の課題を解決
するものであり、送信周波数が変化した場合に、オペレ
ータが慣用的に用いていた送信周波数と同様のドップラ
遷移量での認識が出来るようになり、オペレータの聴音
によるドップラ遷移量の確実な認識ができ、その認識率
が向上するソナー聴音ドップラ遷移量調整装置の提供を
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載のソナー聴音ドップラ遷移量調整装
置は、入力データを周波数領域に変換し、かつ、ドップ
ラ遷移量を検出して出力する変換・検出手段と、この変
換・検出手段からのドップラ遷移量を、疑似送信周波数
に対するドップラ遷移量に相当する値に算出する算出手
段と、この算出手段の算出値によって変換・検出手段か
らのドップラ遷移量を補正する補正手段とを備える構成
としている。
【0011】請求項2に記載のソナー聴音ドップラ遷移
量調整装置において、前記変換・検出手段は、入力され
る時間領域データ信号をフーリェ変換した周波数領域デ
ータ信号を送出するフーリェ変換回路と、フーリェ変換
回路が出力する周波数領域データ信号からドップラ遷移
量信号を出力するドップラ遷移量検出回路とを備え、算
出手段に、疑似送信周波数信号を出力する疑似送信周波
数設定部と、疑似送信周波数設定部が出力する疑似送信
周波数信号、ドップラ遷移量検出回路が出力するドップ
ラ遷移量信号および実際に物標に送信する送信周波数信
号からドップラ遷移量変換信号を出力するドップラ遷移
量変換回路と、ドップラ遷移量変換回路が出力するドッ
プラ遷移量変換信号およびドップラ遷移量検出回路が出
力するドップラ遷移量信号からデータ移動量信号を出力
するデータ移動量計算回路が設けられるとともに、補正
手段に、データ移動量計算回路からのデータ移動量信号
と、フーリェ変換回路が出力する周波数領域データ信号
とから周波数領域データ信号を出力するデータ移動回路
と、データ移動回路からの周波数領域データ信号を時間
領域データ信号に逆フーリェ変換して出力する逆フーリ
ェ変換回路とを備える構成としている。
【0012】請求項3に記載のソナー聴音ドップラ遷移
量調整装置において、ドップラ遷移量変換回路が、ドッ
プラ遷移量検出回路からのドップラ遷移量Δf0 と、疑
似送信周波数設定部からの疑似送信周波数fと物標に送
信する送信周波数f0 とから、ドップラ遷移量変換信号
Δfを(f/f0 )Δf0 で求める構成としている。
【0013】請求項4に記載のソナー聴音ドップラ遷移
量調整装置において、データ移動量計算回路が、ドップ
ラ遷移量変換回路で求めたドップラ遷移量変換Δfとド
ップラ遷移量検出回路からのドップラ遷移量Δf0 とか
ら周波数軸上で計算したデータ移動量ΔfaをΔf−Δ
0 で求める構成としている。
【0014】
【作用】このような構成により、請求項1に記載のソナ
ー聴音ドップラ遷移量調整装置では、入力データを周波
数領域に変換し、このドップラ遷移量を、オペレータが
慣用的に用いている疑似送信周波数に対するドップラ遷
移量に変換(算出)し、この値でドップラ遷移量を補正
している。したがって、オペレータが慣用的に用いてい
る送信周波数とは異なる周波数で送信する場合にも、慣
用的に使用している送信周波数と同様のドップラ遷移量
で聴音が行われることになり、オペレータの聴音による
ドップラ遷移量が確実に判明し、その認識率が向上す
る。
【0015】請求項2〜4に記載のソナー聴音ドップラ
遷移量調整装置は、入力データを周波数領域に変換し、
その周波数軸上で移動させてドップラ遷移量を調整して
いる。したがって、入力データの周波数スペクトラムの
特徴が保持される。すなわち、オペレータが慣用的に用
いている送信周波数とは異なる周波数で送信する場合に
も、慣用的に使用している送信周波数と同様のドップラ
遷移量での正確な聴音が可能になる。
【0016】
【実施例】以下、本発明のソナー聴音ドップラ遷移量調
整装置の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【0017】図1は本発明のソナー聴音ドップラ遷移量
調整装置の実施例における構成を示すブロック図であ
る。図1において、この例は、入力される時間領域デー
タ信号Dtをフーリェ変換した周波数領域データ信号D
fを送出するフーリェ変換(FFT)回路1と、周波数
領域データ信号Dfからドップラ遷移量信号Δf0 を出
力するドップラ遷移量検出回路2とが設けられている。
さらに、疑似送信周波数信号fを出力する疑似送信周波
数設定部3と、疑似送信周波数信号f、ドップラ遷移量
信号Δf0 および実際に物標に送信する送信周波数信号
0 が入力されて、ドップラ遷移量変換信号Δfを出力
するドップラ遷移量変換回路4とを有している。
【0018】また、この実施例にはドップラ遷移量変換
信号Δfおよびドップラ遷移量信号Δf0 が入力され
て、データ移動量信号Δfaを出力するデータ移動量計
算回路5と、データ移動量信号Δfaと周波数領域デー
タ信号Dfとが入力されて、出力データ(周波数領域)
信号Dfaを送出するデータ移動回路6と、出力データ
(周波数領域)信号Dfaを時間領域の出力データ信号
Dtaに逆フーリェ変換して出力する逆フーリェ変換
(IFFT)回路7とを有している。
【0019】次に、この実施例の動作について説明す
る。
【0020】FFT回路1は、入力される時間領域デー
タ信号Dtをフーリェ変換し、その周波数領域データ信
号Dfを送出する。この周波数領域データ信号Dfから
ドップラ遷移量検出回路2が周波数軸上で最大レベルに
なる周波数を検出してドップラ遷移量信号Δf0 を出力
する。
【0021】図2は、この最大レベルになる周波数を検
出してドップラ遷移量信号Δf0 を出力する状態を示す
図である。図2(a)はFFT回路1が時間領域データ
信号Dtをフーリェ変換して出力する周波数領域データ
信号Dfを示し、図2(b)は、周波数領域データ信号
Dfからドップラ遷移量検出回路2が周波数軸上で最大
レベルMになる周波数fmを検出してドップラ遷移量信
号Δf0 を出力する状態を示している。次に、疑似送信
周波数設定部3の図示しない周波数可変装置をオペレー
タが手動操作して、ドップラ遷移量を認識する際に慣用
的に用いている疑似送信周波数信号fを出力する。
【0022】このドップラ遷移量検出回路2からのドッ
プラ遷移量信号Δf0 と、疑似送信周波数設定部3から
の疑似送信周波数信号fと、物標に送信する送信周波数
信号f0 とがドップラ遷移量変換回路4に入力され、こ
こでドップラ遷移量変換信号Δfを次の数4で求める。
【0023】
【数4】Δf= (f/f0 )Δf0 これによって、送信周波数信号f0 のときのドップラ遷
移量信号Δf0 が、疑似送信周波数信号fの場合のドッ
プラ遷移量に相当する値に変換される。次に、データ移
動量計算回路5が、数4で求めたドップラ遷移量変換回
路4からのドップラ遷移量変換信号Δfと、ドップラ遷
移量検出回路2からのドップラ遷移量信号Δf0 から周
波数軸上で計算したデータ移動量信号Δfaを出力す
る。このデータ移動量計算回路5はデータ移動量信号Δ
faを次の数5で求める。
【0024】
【数5】Δfa=Δf−Δf0 次に、データ移動回路6は、周波数軸上で周波数領域デ
ータ信号Dfに対してデータ移動量計算回路5によって
数5で求めたデータ移動量信号Δfa分のデータ移動を
実行し、その出力データ(周波数領域)信号Dfaを出
力する。
【0025】図3は、このデータ移動量信号Δfa分の
データ移動状態を示す図である。図3において、データ
移動前の周波数軸上で最大レベルになる周波数(送信周
波数信号f0 +ドップラ遷移量信号Δf0 )から、数5
で求めたデータ移動量信号Δfaにおけるデータ移動量
によって、データ移動後の周波数軸上で最大レベルにな
る周波数(疑似送信周波数信号f+ドップラ遷移量変換
信号Δf)に移動する。さらに、IFFT回路7は、出
力データ(周波数領域)信号Dfaを時間領域の出力デ
ータ信号Dtaに逆フーリェ変換して出力する。
【0026】このように、入力データを周波数領域に変
換し、このドップラ遷移量をオペレータが慣用的に用い
ている疑似送信周波数に対するドップラ遷移量に変換
し、この値でドップラ遷移量を補正している。この場
合、入力データを周波数領域に変換し、その周波数軸上
で移動させてドップラ遷移量を調整しているため、入力
データの周波数スペクトラムの特徴が保持される。した
がって、オペレータが慣用的に用いている送信周波数と
は異なる周波数で送信する場合にも、慣用的に使用して
いる送信周波数と同様のドップラ遷移量で確実な聴音が
行われることになる。
【0027】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載のソナー聴音ドップラ遷移量調整装置によれ
ば、入力データを周波数領域に変換した後にドップラ遷
移量を検出し、さらに、オペレータが慣用的に用いてい
る疑似送信周波数に対するドップラ遷移量に算出し、こ
の値でドップラ遷移量を補正しているため、オペレータ
が慣用的に用いている送信周波数とは異なる周波数で送
信する場合にも、慣用的に使用している送信周波数と同
様のドップラ遷移量で聴音が行われる。したがって、オ
ペレータの聴音によるドップラ遷移量が確実に判明し、
その認識率が向上するという効果を有する。
【0028】請求項2〜4に記載のソナー聴音ドップラ
遷移量調整装置によれば、入力データを周波数領域に変
換し、その周波数軸上で移動させてドップラ遷移量を調
整しているため、入力データの周波数スペクトラムの特
徴が保持される。したがって、オペレータが慣用的に用
いている送信周波数とは異なる周波数で送信する場合に
も、慣用的に使用している送信周波数と同様のドップラ
遷移量での、正確な聴音が可能になるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のソナー聴音ドップラ遷移量調整装置の
実施例における構成を示すブロック図である。
【図2】実施例にあって最大レベルになる周波数を検出
してドップラ遷移量信号を得る状態を示す図である。
【図3】実施例にあってデータ移動量信号分のデータ移
動状態を示す図である。
【図4】従来例にあって同一物標速度に対するドップラ
遷移量の変化の状態を示す図である。
【符号の説明】
1 フーリェ変換(FFT)回路 2 ドップラ遷移量検出回路 3 疑似送信周波数設定部 4 ドップラ遷移量変換回路 5 データ移動量計算回路 6 データ移動回路 7 逆フーリェ変換(IFFT)回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データを周波数領域に変換しかつド
    ップラ遷移量を検出して出力する変換・検出手段と、該
    変換・検出手段からのドップラ遷移量を疑似送信周波数
    に対するドップラ遷移量に相当する値に算出する算出手
    段と、該算出手段の算出値によって前記変換・検出手段
    からのドップラ遷移量を補正する補正手段とを備えたこ
    とを特徴とするソナー聴音ドップラ遷移量調整装置。
  2. 【請求項2】 前記変換・検出手段は、入力される時間
    領域データ信号をフーリェ変換した周波数領域データ信
    号を送出するフーリェ変換回路と、該フーリェ変換回路
    が出力する周波数領域データ信号からドップラ遷移量信
    号を出力するドップラ遷移量検出回路とを備え、 前記算出手段に、 疑似送信周波数信号を出力する疑似送信周波数設定部
    と、 該疑似送信周波数設定部が出力する疑似送信周波数信
    号、前記ドップラ遷移量検出回路が出力するドップラ遷
    移量信号および実際に物標に送信する送信周波数信号か
    らドップラ遷移量変換信号を出力するドップラ遷移量変
    換回路と、 前記ドップラ遷移量変換回路が出力するドップラ遷移量
    変換信号および前記ドップラ遷移量検出回路が出力する
    ドップラ遷移量信号からデータ移動量信号を出力するデ
    ータ移動量計算回路が設けられるとともに、 前記補正手段に、 前記データ移動量計算回路からのデータ移動量信号と、
    フーリェ変換回路が出力する周波数領域データ信号とか
    ら周波数領域データ信号を出力するデータ移動回路と、 前記データ移動回路からの周波数領域データ信号を時間
    領域データ信号に逆フーリェ変換して出力する逆フーリ
    ェ変換回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載
    のソナー聴音ドップラ遷移量調整装置。
  3. 【請求項3】 前記ドップラ遷移量変換回路が、前記ド
    ップラ遷移量検出回路からのドップラ遷移量Δf0 と、
    疑似送信周波数設定部からの疑似送信周波数f、および
    物標に送信する送信周波数f0 から、ドップラ遷移量Δ
    fを(f/f0 )Δf0 で求めることを特徴とする請求
    項2に記載のソナー聴音ドップラ遷移量調整装置。
  4. 【請求項4】 前記データ移動量計算回路が、前記ドッ
    プラ遷移量変換回路で求めたドップラ遷移量Δfとドッ
    プラ遷移量検出回路からのドップラ遷移量Δf0 とから
    周波数軸上で計算したデータ移動量ΔfaをΔf−Δf
    0 で求めることを特徴とする請求項2に記載のソナー聴
    音ドップラ遷移量調整装置。
JP13020194A 1994-06-13 1994-06-13 ソナー聴音ドップラ遷移量調整装置 Expired - Lifetime JP2636738B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105508A (ja) * 2017-12-12 2019-06-27 日本電気株式会社 信号処理装置、信号処理方法、プログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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