JPH0836049A - 超音波信号受信処理装置 - Google Patents
超音波信号受信処理装置Info
- Publication number
- JPH0836049A JPH0836049A JP19119194A JP19119194A JPH0836049A JP H0836049 A JPH0836049 A JP H0836049A JP 19119194 A JP19119194 A JP 19119194A JP 19119194 A JP19119194 A JP 19119194A JP H0836049 A JPH0836049 A JP H0836049A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- bpf
- ultrasonic signal
- ultrasonic
- frequencies
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- Pending
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 周波数ホッピング方式の超音波信号を受信処
理する従来の超音波信号受信処理装置では、２つの周波
数の反射エコー信号が重複してスペクトラムが拡がった
場合、忠実に復調できなくなる。これを改善する。 【構成】 周波数ｆA と周波数ｆB とを通過させる第１
のＢＰＦと、周波数ｆA〜周波数ｆB を通過させる第２
のＢＰＦと、スペクトル幅検出手段と、出力切換手段と
を備えた。
理する従来の超音波信号受信処理装置では、２つの周波
数の反射エコー信号が重複してスペクトラムが拡がった
場合、忠実に復調できなくなる。これを改善する。 【構成】 周波数ｆA と周波数ｆB とを通過させる第１
のＢＰＦと、周波数ｆA〜周波数ｆB を通過させる第２
のＢＰＦと、スペクトル幅検出手段と、出力切換手段と
を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数ホッピング方式
の超音波信号を受信処理する超音波信号受信処理装置に
関する。
の超音波信号を受信処理する超音波信号受信処理装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば魚群探知機の中には、反射エコー
をノイズと区別するために周波数ホッピング方式を採用
している装置がある。周波数ホッピングは、周波数ｆA
の超音波と周波数ｆB の超音波とを所定時間ごとに切り
換えて２値符号を送信し、周波数ｆA と周波数ｆB との
両方の反射エコーを受信することで２値符号を再生し、
受信した超音波が反射エコーかノイズかを区別してい
る。図２は、従来のこの種の超音波信号受信処理装置の
構成の概略を示すブロック図であり、図において、１は
超音波を送受波して電気信号に変換する超音波送受波
器、２は周波数ｆA と周波数ｆB とを通過させるバンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）、３は増幅器、４は復調器であ
る。
をノイズと区別するために周波数ホッピング方式を採用
している装置がある。周波数ホッピングは、周波数ｆA
の超音波と周波数ｆB の超音波とを所定時間ごとに切り
換えて２値符号を送信し、周波数ｆA と周波数ｆB との
両方の反射エコーを受信することで２値符号を再生し、
受信した超音波が反射エコーかノイズかを区別してい
る。図２は、従来のこの種の超音波信号受信処理装置の
構成の概略を示すブロック図であり、図において、１は
超音波を送受波して電気信号に変換する超音波送受波
器、２は周波数ｆA と周波数ｆB とを通過させるバンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）、３は増幅器、４は復調器であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように周波数ホ
ッピング方式の超音波信号を受信処理する従来の超音波
信号受信処理装置では、周波数ｆA と周波数ｆB とを通
過させるＢＰＦを設け、他の周波数はノイズとみなして
帯域制限を行っているので、反射エコーが重複してその
スペクトラムが拡がった場合に、ノイズとみなされ通過
制限されてしまう。
ッピング方式の超音波信号を受信処理する従来の超音波
信号受信処理装置では、周波数ｆA と周波数ｆB とを通
過させるＢＰＦを設け、他の周波数はノイズとみなして
帯域制限を行っているので、反射エコーが重複してその
スペクトラムが拡がった場合に、ノイズとみなされ通過
制限されてしまう。
【０００４】すなわち周波数ｆA （以下、これをＡと略
記する）と周波数ｆB （以下、これをＢと略記する）と
は上述のように所定の時間ごとに切り換えて送信される
が、距離の異なる複数の反射物から反射エコーが帰来す
ると、反射エコーが重複し、合成される場合がある。図
３（ａ）に示すように、周波数Ａ，周波数Ｂの信号が位
相差θで重複し合成した場合、 ｓｉｎＡ＋ｓｉｎ（Ｂ＋θ）＝２ｓｉｎ｛（Ａ＋Ｂ＋
θ）／２｝・ｃｏｓ｛（Ａ−Ｂ−θ）／２｝ となり、この合成波は周波数が（Ａ＋Ｂ）／２で、振幅
が２ｃｏｓ｛（Ａ−Ｂ−θ）／２｝となる。すなわち、
合成される前はＡ，Ｂという２つの異なった周波数の信
号であったものが、合成後は図３（ｂ）に示すように、
周波数（Ａ＋Ｂ）／２を基本とする信号となり、従来の
超音波信号受信処理装置では、この信号の大部分がＢＰ
Ｆで除去されてしまい、例えば魚群探知機等では誤った
魚探映像が表示されたり、装置の故障と勘違いしたりす
る等の問題点があった。
記する）と周波数ｆB （以下、これをＢと略記する）と
は上述のように所定の時間ごとに切り換えて送信される
が、距離の異なる複数の反射物から反射エコーが帰来す
ると、反射エコーが重複し、合成される場合がある。図
３（ａ）に示すように、周波数Ａ，周波数Ｂの信号が位
相差θで重複し合成した場合、 ｓｉｎＡ＋ｓｉｎ（Ｂ＋θ）＝２ｓｉｎ｛（Ａ＋Ｂ＋
θ）／２｝・ｃｏｓ｛（Ａ−Ｂ−θ）／２｝ となり、この合成波は周波数が（Ａ＋Ｂ）／２で、振幅
が２ｃｏｓ｛（Ａ−Ｂ−θ）／２｝となる。すなわち、
合成される前はＡ，Ｂという２つの異なった周波数の信
号であったものが、合成後は図３（ｂ）に示すように、
周波数（Ａ＋Ｂ）／２を基本とする信号となり、従来の
超音波信号受信処理装置では、この信号の大部分がＢＰ
Ｆで除去されてしまい、例えば魚群探知機等では誤った
魚探映像が表示されたり、装置の故障と勘違いしたりす
る等の問題点があった。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、反射エコー信号が重複した場合でも
重複した反射エコー信号を忠実に復調できる超音波信号
受信処理装置を提供することを目的としている。
されたものであり、反射エコー信号が重複した場合でも
重複した反射エコー信号を忠実に復調できる超音波信号
受信処理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる超音波信
号受信処理装置は、周波数ｆA および周波数ｆB の２つ
の周波数の超音波を用いる周波数ホッピング方式の超音
波信号を受信処理する超音波信号受信処理装置におい
て、周波数ｆA と周波数ｆB とを通過させる第１のＢＰ
Ｆと、周波数ｆA 〜周波数ｆB を通過させる第２のＢＰ
Ｆと、スペクトル幅検出手段と、出力切換手段とを備
え、周波数ｆA の反射エコー信号と周波数ｆB の反射エ
コー信号が重複してスペクトル幅が拡がった場合、上記
スペクトル幅検出手段がこれを検出して上記切換手段を
動作させ、上記第２のＢＰＦを通過した復調信号を出力
することを特徴とする。
号受信処理装置は、周波数ｆA および周波数ｆB の２つ
の周波数の超音波を用いる周波数ホッピング方式の超音
波信号を受信処理する超音波信号受信処理装置におい
て、周波数ｆA と周波数ｆB とを通過させる第１のＢＰ
Ｆと、周波数ｆA 〜周波数ｆB を通過させる第２のＢＰ
Ｆと、スペクトル幅検出手段と、出力切換手段とを備
え、周波数ｆA の反射エコー信号と周波数ｆB の反射エ
コー信号が重複してスペクトル幅が拡がった場合、上記
スペクトル幅検出手段がこれを検出して上記切換手段を
動作させ、上記第２のＢＰＦを通過した復調信号を出力
することを特徴とする。
【０００７】また、報知手段を備え、上記第２のＢＰＦ
を通過した復調信号を出力している間は上記報知手段で
これを使用者に報知することを特徴とする。
を通過した復調信号を出力している間は上記報知手段で
これを使用者に報知することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の超音波信号受信処理装置は、上述のよ
うな構成とすることにより、２つの周波数の反射エコー
が重複してスペクトル幅が拡がった場合でも、これを忠
実に復調し、且つ使用者にこれを報知することができ
る。
うな構成とすることにより、２つの周波数の反射エコー
が重複してスペクトル幅が拡がった場合でも、これを忠
実に復調し、且つ使用者にこれを報知することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の超音波信号受信処理装置の構成の一
実施例を示すブロック図であり、図において、１は超音
波送受波器、２ａ，２ｂはそれぞれバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）で、ＢＰＦ２ａの通過周波数帯域は周波数Ａ
およびＢ、ＢＰＦ２ｂの通過周波数帯域は周波数Ａ〜Ｂ
に設定されている。また、３ａ，３ｂは増幅器、４ａ，
４ｂは復調器、５は復調した信号のスペクトル幅を検出
するスペクトル幅検出回路、６は切換スイッチである。
る。図１は本発明の超音波信号受信処理装置の構成の一
実施例を示すブロック図であり、図において、１は超音
波送受波器、２ａ，２ｂはそれぞれバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）で、ＢＰＦ２ａの通過周波数帯域は周波数Ａ
およびＢ、ＢＰＦ２ｂの通過周波数帯域は周波数Ａ〜Ｂ
に設定されている。また、３ａ，３ｂは増幅器、４ａ，
４ｂは復調器、５は復調した信号のスペクトル幅を検出
するスペクトル幅検出回路、６は切換スイッチである。
【００１０】次に動作について説明する。ＢＰＦ２ａか
らは周波数Ａおよび周波数Ｂの反射エコー信号が増幅器
３ａに出力され、ここで増幅されて復調器４ａで復調さ
れる。また、ＢＰＦ２ｂからは周波数Ａ〜周波数Ｂの間
の信号が増幅器３ｂに出力され、ここで増幅されて復調
器４ｂで復調され、スペクトル幅検出回路５で復調され
た信号のスペクトル幅が常時検出される。従って、周波
数ホッピングによる反射エコー信号が重複してない場合
には、そのスペクトル幅が短いので切換スイッチ５は復
調器４ａに接続されたまま動作せず、反射エコー信号が
重複してスペクトラムが拡がった場合、スペクトル幅検
出回路５がこれを検出し、反射エコー信号が重複してい
る間、切換スイッチ６を動作させて復調器４ｂにその接
続を切り換え、重複し合成された反射エコー信号をその
まま出力する。
らは周波数Ａおよび周波数Ｂの反射エコー信号が増幅器
３ａに出力され、ここで増幅されて復調器４ａで復調さ
れる。また、ＢＰＦ２ｂからは周波数Ａ〜周波数Ｂの間
の信号が増幅器３ｂに出力され、ここで増幅されて復調
器４ｂで復調され、スペクトル幅検出回路５で復調され
た信号のスペクトル幅が常時検出される。従って、周波
数ホッピングによる反射エコー信号が重複してない場合
には、そのスペクトル幅が短いので切換スイッチ５は復
調器４ａに接続されたまま動作せず、反射エコー信号が
重複してスペクトラムが拡がった場合、スペクトル幅検
出回路５がこれを検出し、反射エコー信号が重複してい
る間、切換スイッチ６を動作させて復調器４ｂにその接
続を切り換え、重複し合成された反射エコー信号をその
まま出力する。
【００１１】すなわち本発明の超音波信号受信処理装置
は、反射エコー信号のスペクトラムの拡がりに応じて切
換スイッチ６を自動的に切り換え、反射エコー信号が１
箇所からの場合でも重複している場合でも、反射エコー
信号である限りそのままの忠実に出力させることによ
り、使用者に反射エコー信号が重複し合成されているこ
とを認識させることができる。
は、反射エコー信号のスペクトラムの拡がりに応じて切
換スイッチ６を自動的に切り換え、反射エコー信号が１
箇所からの場合でも重複している場合でも、反射エコー
信号である限りそのままの忠実に出力させることによ
り、使用者に反射エコー信号が重複し合成されているこ
とを認識させることができる。
【００１２】なお、図１に示す実施例では増幅器および
復調器を２個設け、それぞれのＢＰＦの出力を復調して
からスペクトラムの拡がりを検出し、切換スイッチ６を
動作させる回路構成としたが、復調器４ａの出力でスペ
クトラムの拡がりが判断できれば、それぞれのＢＰＦの
後段に切換スイッチを挿入して、増幅器および復調器を
１つとすることもできる。さらに、スペクトル幅検出手
段５の出力に報知手段（図示せず）を接続し、重複し合
成された反射エコー信号が出力されている場合は、使用
者にその旨を報知する構成としても良い。
復調器を２個設け、それぞれのＢＰＦの出力を復調して
からスペクトラムの拡がりを検出し、切換スイッチ６を
動作させる回路構成としたが、復調器４ａの出力でスペ
クトラムの拡がりが判断できれば、それぞれのＢＰＦの
後段に切換スイッチを挿入して、増幅器および復調器を
１つとすることもできる。さらに、スペクトル幅検出手
段５の出力に報知手段（図示せず）を接続し、重複し合
成された反射エコー信号が出力されている場合は、使用
者にその旨を報知する構成としても良い。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の超音波信
号受信処理装置は、周波数ホッピングによる反射エコー
信号が重複し合成された場合でもこれを忠実に復調で
き、且つ使用者にこれを認識させることができるので、
探知誤りや誤って装置故障と判断してしまう等の恐れを
防止できる等の効果がある。
号受信処理装置は、周波数ホッピングによる反射エコー
信号が重複し合成された場合でもこれを忠実に復調で
き、且つ使用者にこれを認識させることができるので、
探知誤りや誤って装置故障と判断してしまう等の恐れを
防止できる等の効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】従来の超音波信号受信処理装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】反射エコー信号が重複してスペクトラムが拡が
る場合を説明するための図である。
る場合を説明するための図である。
１ 超音波送受波器 ２ａ，２ｂ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ３ａ，３ｂ 増幅器 ４ａ，４ｂは復調器 ５ スペクトル幅検出回路 ６は切換スイッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 周波数ｆA および周波数ｆB の２つの周
波数の超音波を用いる周波数ホッピング方式の超音波信
号を受信処理する超音波信号受信処理装置において、 周波数ｆA と周波数ｆB とを通過させる第１のＢＰＦ
と、周波数ｆA 〜周波数ｆB を通過させる第２のＢＰＦ
と、スペクトル幅検出手段と、出力切換手段とを備え、 周波数ｆA の反射エコー信号と周波数ｆB の反射エコー
信号が重複してスペクトル幅が拡がった場合、上記スペ
クトル幅検出手段がこれを検出して上記切換手段を動作
させ、上記第２のＢＰＦを通過した復調信号を出力する
ことを特徴とする超音波信号受信処理装置。 - 【請求項２】 報知手段を備え、上記第２のＢＰＦを通
過した復調信号を出力している間は上記報知手段でこれ
を使用者に報知することを特徴とする請求項第１項記載
の超音波信号受信処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19119194A JPH0836049A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 超音波信号受信処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19119194A JPH0836049A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 超音波信号受信処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0836049A true JPH0836049A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=16270423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19119194A Pending JPH0836049A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 超音波信号受信処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0836049A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104181540A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束接收动态聚焦系统 |
| CN104199014A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-10 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束发射聚焦系统 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP19119194A patent/JPH0836049A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104181540A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束接收动态聚焦系统 |
| CN104199014A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-10 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束发射聚焦系统 |
| CN104199014B (zh) * | 2014-09-05 | 2016-06-29 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束发射聚焦系统 |
| CN104181540B (zh) * | 2014-09-05 | 2017-02-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束接收动态聚焦系统 |
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