JPH08285937A - 水中音響応答装置 - Google Patents

水中音響応答装置

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JPH08285937A
JPH08285937A JP7111048A JP11104895A JPH08285937A JP H08285937 A JPH08285937 A JP H08285937A JP 7111048 A JP7111048 A JP 7111048A JP 11104895 A JP11104895 A JP 11104895A JP H08285937 A JPH08285937 A JP H08285937A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
output
frequency
acoustic
Prior art date
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Pending
Application number
JP7111048A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Kuroda
啓一 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 音響信号の伝播中の周波数変化に追従して、
音響応答を自動的に好適なターゲットストレングスに設
定することを可能にした水中音響応答装置を提供する。 【構成】 受信した音響パルス信号を受波器1において
電気信号に変換し、帯域増幅回路2で増幅された信号か
らレベル判定回路4が音響パルスの有無を判定し、その
判定出力により増幅された信号を記憶回路5に記憶す
る。また、増幅された信号の周波数を周波数検出回路8
で測定し、測定した周波数をもとに受波器と送波器の感
度積の周波数特性を補正するデータを感度積周波数特性
テーブル9から出力する。この補正データにより記録回
路5から読み出される信号の利得を利得切換回路6が切
り換え、この利得切換回路6から出力される記憶回路5
の出力信号を電力増幅回路11で増幅し、その電気信号
を音響信号に変換して送波器12から送波する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水中音響応答装置に関
し、特に受波する音響パルス信号の周波数が変化した場
合でも、それに適応して音響パルス信号を再放射する水
中音響応答装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の水中音響応答装置は、ソ
ーナーの探知訓練やソーナー機器の性能評価を行う場合
の音響目標として用いられている。たとえば、特開昭6
2−218884号公報では、図4に示すように、受波
器1は帯域増幅回路2に接続され、その出力端はA/D
変換回路3とレベル判定回路4に接続されている。A/
D変換回路3の出力端は記憶回路5に接続され、さらに
その出力端はD/A変換回路7に接続され、電力増幅回
路11を経由して送波器12に接続されている。またレ
ベル判定回路4の出力端は制御回路13に接続され、制
御回路13の2つの出力端の内の一方は記憶回路5に、
他方はD/A変換回路7にそれぞれ接続されている。
【0003】この構成では、水中において、音響パルス
信号が受波器1により受信されると電気信号に変換さ
れ、帯域増幅回路2により通過帯域内の信号のみが増幅
されA/D変換回路3に入力される。ここにおいて、帯
域増幅回路2からのアナログ信号はデジタル信号に変換
され、記憶回路5に入力される。一方、帯域増幅回路2
の出力の一部はレベル判定回路4にも入力され、信号が
存在する期間だけ制御回路13に受波信号有りの信号を
送出する。この信号を受けた制御回路13は記憶回路5
に書き込み開始を命令すると、記憶回路5はA/D変換
回路3の出力デジタル信号を順次書き込んで行く。
【0004】受波信号がなくなり、レベル判定回路4が
受波信号無しと判定すると、レベル判定回路4から制御
回路13に送っていた信号は断となる。これによって制
御回路13は記憶回路5の書き込みを停止させ、記憶し
た内容の読み出し開始を命ずる信号を送る。これと同時
に制御回路13はD/A変換回路7に変換開始を命ずる
信号を送るのでD/A変換回路7は記憶回路5から読み
出されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。この
アナログ信号は電力増幅回路11により増幅され送波器
12に加えられ、電気信号を音響信号に変換して水中に
放射する。かくして記憶回路5が記憶内容の読み出しを
終了すると制御回路13は、D/A変換回路7の動作を
停止させると同時に記憶回路5の出力を止め初期状態に
戻す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の水中音響応
答装置では、使用する受波器、送波器の感度特性は一般
に特定の周波数特性を有しており、特に送波器は急峻な
周波数特性を有するものであるが、応答特性の周波数特
性が固定で補正されていないため、使用上、次のような
問題があった。すなわち、この種の水中音響応答装置
は、外部音源の種類を変えて運用されることが多く、そ
の都度音響信号の周波数が変更されることがある。この
ため、周波数変更の都度、所定のターゲットストレング
ス(受波器入力音圧レベルに対する送波器の送波レベル
の比)が得られるように帯域増幅回路の利得を操作員は
手動にて調整する必要があった。
【0006】
【発明の目的】本発明の目的は、音響信号の周波数変更
に追従して自動的に好適なターゲットストレングスに設
定して音響応答を行うことを可能にした水中音響応答装
置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の水中音響応答装
置は、受信した音響パルス信号を電気信号に変換する受
波器と、受波器の出力信号の内、特定の帯域内の信号の
みを増幅する帯域増幅回路と、増幅された信号から音響
パルスの有無を判定するレベル判定回路と、増幅された
信号をレベル判定回路の出力信号により書き込みを行う
記憶回路と、増幅された信号の周波数を測定する周波数
検出回路と、測定した周波数をもとに受波器と送波器の
感度積の周波数特性を補正するデータを出力する感度積
周波数特性テーブルと、この補正データにより前記記録
回路から読み出される信号の利得を所定の利得に切換え
る利得切換回路と、この利得切換回路から出力される前
記記憶回路の出力信号を電力増幅する電力増幅回路と、
電力増幅された電気信号を音響信号に変換する送波器と
を備えることを特徴とする。
【0008】ここで、感度積周波数特性テーブルには、
設定されるターゲットストレングスの値と、測定された
周波数の値との関係に基づく種々の補正データが予め内
蔵されており、周波数検出回路から入力される測定周波
数値と、設定入力されるターゲットストレングスの値と
に基づいて利得切換回路に補正データを出力する構成と
される。
【0009】また、遅延制御回路は、感度積周波数特性
テーブルの出力信号と、受波した音響信号を応答信号と
して送出するまでの設定された遅延時間信号と、レベル
判定回路の出力の受波信号有りの信号とが入力され、こ
れに基づいて記憶回路に読み出し開始命令を出力し、記
憶回路からの読み出しの終了後は以降の読み出し出力を
停止しさせるように構成される。
【0010】
【作用】受信信号の周波数を測定し、この測定した周波
数を感度積周波数特性テーブルにおいてターゲットスト
レングスと対照させることで補正データを得ることがで
き、この補正データを利得切換回路において切り替え動
作させることで、送波器から送信する信号の利得を制御
する。これにより、音響信号の周波数変更に追従して自
動的に好適なターゲットストレングスに設定して音響応
答を行うことを可能とする。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例のブロック図である。
図1において、受波器1の出力端は帯域増幅回路2に接
続され、その出力端はA/D変換回路3とレベル判定回
路4に接続されている。A/D変換回路3の出力端は記
憶回路5と周波数検出回路8に接続されている。レベル
判定回路4の出力端は記憶回路5と遅延制御回路10と
に接続されている。
【0012】前記周波数検出回路8の出力端は、外部か
らのターゲットストレングス設定信号が入力される感度
積周波数特性テーブル9に接続され、その出力端は利得
切換回路6と前記遅延制御回路10に接続されている。
この遅延制御回路10は外部からの遅延時間設定信号が
入力され、その出力端は前記記憶回路5とD/A変換回
路7に接続されている。前記記憶回路5の出力端は利得
切換回路6に接続され、その出力端は前記D/A変換回
路7に接続され、電力増幅回路11を経由して送波器1
2に接続されている。
【0013】この構成によれば、水中において、音響パ
ルス信号が受波器1にて受波されると電気信号に変換さ
れ、帯域増幅回路2により通過帯域内の信号のみが増幅
され、A/D変換回路3に入力される。ここにおいて、
帯域増幅回路2からのアナログ信号はデジタル信号に変
換され、記憶回路5と周波数検出回路8に出力される。
一方、帯域増幅回路2の出力はレベル判定回路4にも入
力され、音響パルス信号が存在する時間だけ受波信号有
りの信号を生成し、この受波信号有りの期間にA/D変
換回路3の出力信号を記憶回路5に書き込む。
【0014】A/D変換回路3の出力信号を入力した周
波数検出回路8では、内部クロック信号を用いて受波し
た音響信号の周波数を測定し、この周波数データを感度
積周波数特性テーブル9に送出する。感度積周波数特性
テーブル9は、操作員が設定したターゲットストレング
スにて音響信号が送波器12から送出されるように、受
波器1と送波器12の感度積の周波数特性並びに帯域増
幅回路2及び電力増幅回路11の利得を含めて総合利得
を補正するため、周波数検出回路8から送出された周波
数データをもとにテーブルに書き込まれている利得補正
データの中からデータを一つ選択し、利得切換回路6に
送出し、利得切換回路6では利得補正の切換えを行う。
【0015】遅延制御回路10には、感度積周波数特性
テーブル9の出力信号と、操作員が設定した受波した音
響信号を応答信号として送出するまでの遅延時間信号
と、レベル判定回路4の出力の受波信号有りの信号とが
入力され、これに基づいて記憶回路5に読み出し開始命
令を、D/A変換回路7には変換開始命令を出力する。
これを受けて記憶回路5は記憶内容の読み出しを開始
し、利得切換回路6は利得を補正してD/A変換回路7
からアナログ信号の音響応答信号が出力される。この音
響応答信号は電力増幅回路11にて増幅され、送波器1
2に印加され電気信号を音響信号に変換し水中に放射さ
れる。このようにして、記憶回路5からの記憶内容の読
み出しを終了すると遅延制御回路10は、D/A変換回
路7の動作を停止させると同時に記憶回路5の出力を止
め、初期状態に戻し待機させる。
【0016】図2は感度積周波数特性に関する説明図で
ある。図2(a)は、受波器1と送波器12の一般的な
感度積周波数特性と補正値であり、図2(b)は、感度
積周波数特性テーブル9に内蔵されるデータを示し、使
用する周波数f1〜f7と操作員が設定するターゲット
ストレングスTS1〜TS4により各種利得補正データ
が利得切換回路7に出力される。
【0017】図3は、図1の各部の動作説明図である。
(a)は、受波器1の出力における受波電気信号の波形
である。(b)は、レベル判定回路4に(a)の受波信
号が入力されたとき、その出力に現れるパルスであり、
記憶回路5は、このパルスが存在している期間A/D変
換回路3の出力信号を書き込む。(c)は、感度積周波
数特性テーブル9から利得切換回路6に選択された利得
補正データを送出するタイミングを示すパルスである。
(d)は、遅延制御回路10の出力であり、操作員が設
定した遅延時間分、遅れてレベル判定回路4が出力する
パルス時間分のパルスが発生し、このパルスが存在して
いる期間、記憶回路5は記憶内容を読み出し、D/A変
換回路7は変換動作を行う。
【0018】この結果、任意の周波数帯域の音響パルス
信号に対し、使用する受波器、送波器の感度が所定の周
波数特性を有していても、自動的に利得を補正すること
で、設定したとおりのターゲットストレングスで応答信
号を送出することができる。
【0019】また、本実施例の応用として、遅延制御回
路10からD/A変換回路7への変換命令に変換速度を
可変する信号を追加することで、受波信号に対し周波数
遷移した応答信号を送出することも容易に実現できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、受波した
音響信号の周波数を測定し、受波器と送波器の感度積周
波数特性テーブルにおいて、受波信号の周波数に対応し
た感度積を選択し、予め設定したターゲットストレング
ス値となるように、先の受波器と送波器の感度積、帯域
増幅回路及び電力増幅回路の利得を含めて総合利得を補
正して送波器から応答信号を送波するため、外部音源の
音響パルス信号の周波数が変化しても予め設定したター
ゲットストレングス値に対応した応答信号が自動的に得
られるという効果がある。
【0021】特に、感度積周波数特性テーブルでは、設
定されたターゲットストレングス値と、測定された周波
数の値とに基づく補正データが予め設定されているの
で、これらの値が入力された時点で直ちに好適な補正デ
ータを利得切換回路に出力し、送波信号の利得制御が実
効される。
【0022】また、遅延制御回路において、音響信号を
受信してこれを記憶回路に書き込んだ後に、設定された
遅延時間の後に記録回路から読み出しを行って送波を行
うようにすることで、音響信号を受信した後、設定され
た時間の後に好適な信号を送波することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水中音響応答装置の一実施例のブロッ
ク構成図である。
【図2】感度積周波数特性テーブルの周波数に対する感
度積と補正量との関係と、周波数と設定ターゲットスト
レングスとの関係を示す図である。
【図3】図1の装置おける動作タイミングを示す図であ
る。
【図4】従来の水中音響応答装置の一例のブロック構成
図である。
【符号の説明】
1 受波器 2 帯域増幅回路 3 A/D変換回路 4 レベル判定回路 5 記憶回路 6 利得切換回路 7 D/A変換回路 8 周波数検出回路 9 感度積周波数特性テーブル 10 遅延制御回路 11 電力増幅回路 12 送波器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中の外部音源から送波される音響パル
    ス信号を受信し、この音響パルス信号の応答信号を送信
    する水中音響応答装置において、受信した音響パルス信
    号を電気信号に変換する受波器と、受波器の出力信号の
    内、特定の帯域内の信号のみを増幅する帯域増幅回路
    と、増幅された信号から音響パルスの有無を判定するレ
    ベル判定回路と、増幅された信号をレベル判定回路の出
    力信号により書き込みを行う記憶回路と、増幅された信
    号の周波数を測定する周波数検出回路と、測定した周波
    数をもとに受波器と送波器の感度積の周波数特性を補正
    するデータを出力する感度積周波数特性テーブルと、こ
    の補正データにより前記記録回路から読み出される信号
    の利得を所定の利得に切換える利得切換回路と、この利
    得切換回路から出力される前記記憶回路の出力信号を電
    力増幅する電力増幅回路と、電力増幅された電気信号を
    音響信号に変換する送波器とを備えることを特徴とする
    水中音響応答装置。
  2. 【請求項2】 水中の外部音源から送波される音響パル
    ス信号を受信し、この音響パルス信号の応答信号を送信
    する水中音響応答装置において、受信した音響パルス信
    号を電気信号に変換する受波器と、受波器の出力信号の
    内、特定の帯域内の信号のみを増幅する帯域増幅回路
    と、この増幅された信号をディジタル信号に変換するA
    /D変換回路と、増幅された信号から音響パルスの有無
    を判定するレベル判定回路と、A/D変換された信号を
    レベル判定回路の出力信号により書き込みを行う記憶回
    路と、A/D変換された信号から受信した信号の周波数
    を測定する周波数検出回路と、測定した周波数をもとに
    受波器と送波器の感度積の周波数特性を補正するデータ
    を出力する感度積周波数特性テーブルと、この補正デー
    タにより所定の利得に切換える利得切換回路と、前記記
    憶回路の読み出しを命令する遅延制御回路と、前記利得
    切換回路を経由して出力される前記記憶回路の出力信号
    を、前記遅延制御回路からの制御信号によりアナログ信
    号に変換するD/A変換回路と、このアナログ信号を電
    力増幅する電力増幅回路と、電力増幅された電気信号を
    音響信号に変換する送波器とを備えることを特徴とする
    水中音響応答装置。
  3. 【請求項3】 感度積周波数特性テーブルには、設定さ
    れるターゲットストレングスの値と、測定された周波数
    の値との関係に基づく種々の補正データが予め内蔵され
    ており、周波数検出回路から入力される測定周波数値
    と、設定入力されるターゲットストレングスの値とに基
    づいて利得切換回路に補正データを出力する請求項1ま
    たは2の水中音響応答装置。
  4. 【請求項4】 遅延制御回路は、感度積周波数特性テー
    ブルの出力信号と、受波した音響信号を応答信号として
    送出するまでの設定された遅延時間信号と、レベル判定
    回路の出力の受波信号有りの信号とが入力され、これに
    基づいて記憶回路に読み出し開始命令を出力し、記憶回
    路からの読み出しの終了後は以降の読み出し出力を停止
    させる請求項1ないし3の水中音響応答装置。
JP7111048A 1995-04-13 1995-04-13 水中音響応答装置 Pending JPH08285937A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5468273A (en) * 1977-11-10 1979-06-01 Nec Corp Mimic target
JPS54135520A (en) * 1978-04-12 1979-10-20 Mitsubishi Electric Corp Magnetic disc apparatus

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