JPH10107862A - 音響信号の復調装置および復調方法 - Google Patents
音響信号の復調装置および復調方法Info
- Publication number
- JPH10107862A JPH10107862A JP8254466A JP25446696A JPH10107862A JP H10107862 A JPH10107862 A JP H10107862A JP 8254466 A JP8254466 A JP 8254466A JP 25446696 A JP25446696 A JP 25446696A JP H10107862 A JPH10107862 A JP H10107862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- peak value
- threshold level
- acoustic
- amplitude peak
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 8
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 229910020598 Co Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002519 Co-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
- H03D1/02—Details
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
- E21B47/14—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves
- E21B47/16—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the drill string or casing, e.g. by torsional acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/233—Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
- H04L27/2335—Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation using temporal properties of the received signal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドリルストリングを伝送体とし、音響信号を
搬送波とするパルス信号のデータ伝送において、Ｓ／Ｎ
比が悪い環境でも受信信号に対する復調の信頼性を向上
させる。 【解決手段】 搬送波周波数の９０度位相差に相当する
２点の振幅の値を元に、所定の算式により搬送波のピー
ク値を求める第１の演算回路と、このピーク値に対して
スレッショルドレベルを設定できるスレッショルドレベ
ル設定器２１と、このピーク値があらかじめ設定したス
レッショルドレベルを越えているか否かによって信号の
１、０を決定する復調回路とを有することにより、信号
の見かけのＳ／Ｎ比を改善する。
搬送波とするパルス信号のデータ伝送において、Ｓ／Ｎ
比が悪い環境でも受信信号に対する復調の信頼性を向上
させる。 【解決手段】 搬送波周波数の９０度位相差に相当する
２点の振幅の値を元に、所定の算式により搬送波のピー
ク値を求める第１の演算回路と、このピーク値に対して
スレッショルドレベルを設定できるスレッショルドレベ
ル設定器２１と、このピーク値があらかじめ設定したス
レッショルドレベルを越えているか否かによって信号の
１、０を決定する復調回路とを有することにより、信号
の見かけのＳ／Ｎ比を改善する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば石油やガ
ス井などの掘削時に、掘削ドリルの先端の地中情報を音
響信号を搬送波としてディジタル信号（パルス信号）で
リアルタイムに地上に伝送するものに関する。
ス井などの掘削時に、掘削ドリルの先端の地中情報を音
響信号を搬送波としてディジタル信号（パルス信号）で
リアルタイムに地上に伝送するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、掘削コストの低減や安全性の向上
を図る目的で掘削ドリルの先端を制御するため、掘削し
ながら地層情報や掘削情報をリアルタイムで地上に伝送
するＭＷＤ（Measurement While Drilling）システムが
用いられている。この発明はこのような装置の内、音響
信号を搬送波として、ディジタル信号を伝送する装置に
おける復調装置と復調方法の改良に関するものである。
を図る目的で掘削ドリルの先端を制御するため、掘削し
ながら地層情報や掘削情報をリアルタイムで地上に伝送
するＭＷＤ（Measurement While Drilling）システムが
用いられている。この発明はこのような装置の内、音響
信号を搬送波として、ディジタル信号を伝送する装置に
おける復調装置と復調方法の改良に関するものである。
【０００３】従来ディジタル信号で音響信号を変復調す
るのには差動位相変復調回路がよく用いられている。図
８は例えば宮川洋・小泉卓也著「現代ディジタル通信方
式」オーム社、１９８１．９に示された従来の差動位相
変調（ＤＰＳＫ）による伝送装置を示すブロック図であ
る。図に於いて３は振動検出センサであり図示しない伝
送体（具体的には掘削ドリルが接続されたドリルストリ
ングである）に設置されている。２１は前記振動検出セ
ンサ３が検出して入力される入力信号、２２は入力信号
２１の遅延器、２３は遅延器２２の遅延出力、２４は入
力信号２１と遅延出力２３とを乗算する乗算器、２５は
乗算器２４の出力信号、２６は乗算器２４の出力信号２
５をパルス信号２７に復号する復号器、２７は復号器２
６の復号出力信号である。
るのには差動位相変復調回路がよく用いられている。図
８は例えば宮川洋・小泉卓也著「現代ディジタル通信方
式」オーム社、１９８１．９に示された従来の差動位相
変調（ＤＰＳＫ）による伝送装置を示すブロック図であ
る。図に於いて３は振動検出センサであり図示しない伝
送体（具体的には掘削ドリルが接続されたドリルストリ
ングである）に設置されている。２１は前記振動検出セ
ンサ３が検出して入力される入力信号、２２は入力信号
２１の遅延器、２３は遅延器２２の遅延出力、２４は入
力信号２１と遅延出力２３とを乗算する乗算器、２５は
乗算器２４の出力信号、２６は乗算器２４の出力信号２
５をパルス信号２７に復号する復号器、２７は復号器２
６の復号出力信号である。
【０００４】図９は動作の説明のため、図８の各部の波
形を示すタイミングチャートである。図９の横軸は各波
形図に対して同じ時間軸を示している。
形を示すタイミングチャートである。図９の横軸は各波
形図に対して同じ時間軸を示している。
【０００５】次に動作について説明する。振動検出セン
サ３で検出された音響信号は図示しないフィルターによ
り搬送波が選択増幅され入力信号２１として入力され
る。差動位相変調で変調されている入力信号２１は図９
の２１に示す様な波形となっている。そして遅延器２２
によって時間Ｔだけ遅延された遅延出力波形２３は図９
の２３に示すものである。この遅延出力２３は乗算器２
４により入力信号２１と乗算されて出力信号２５となり
復号器２６に入力される。そして、復号器２６により復
号されて出力パルス信号２７となる。
サ３で検出された音響信号は図示しないフィルターによ
り搬送波が選択増幅され入力信号２１として入力され
る。差動位相変調で変調されている入力信号２１は図９
の２１に示す様な波形となっている。そして遅延器２２
によって時間Ｔだけ遅延された遅延出力波形２３は図９
の２３に示すものである。この遅延出力２３は乗算器２
４により入力信号２１と乗算されて出力信号２５となり
復号器２６に入力される。そして、復号器２６により復
号されて出力パルス信号２７となる。
【０００６】従来、差動位相変調における遅延器２２の
遅延時間Ｔはビット周期と同じ時間になるようにされて
いる。復号器２６の内部ではビット周期Ｔに同期したク
ロックを基に出力信号２５を積分し（つまりは平均化
し）積分結果をスライサに通すことで復号する。
遅延時間Ｔはビット周期と同じ時間になるようにされて
いる。復号器２６の内部ではビット周期Ｔに同期したク
ロックを基に出力信号２５を積分し（つまりは平均化
し）積分結果をスライサに通すことで復号する。
【０００７】図９の波形２７は、例えば、スライサのス
ライスレベルを０とし、積分結果が負の値を持てばビッ
ト間の位相差が１８０度の符号、正の値を持てばビット
間の位相差が０度の符号が送信されたものとして復号し
ている。
ライスレベルを０とし、積分結果が負の値を持てばビッ
ト間の位相差が１８０度の符号、正の値を持てばビット
間の位相差が０度の符号が送信されたものとして復号し
ている。
【０００８】差動位相変調はビット間の位相差が０度の
場合と１８０度の場合とを符号の１と０又は０と１に対
応づけて搬送波を変調するものだから、復号器２６にお
ける積分結果が正か負かによって出力パルス信号２７に
戻すことが可能となる。
場合と１８０度の場合とを符号の１と０又は０と１に対
応づけて搬送波を変調するものだから、復号器２６にお
ける積分結果が正か負かによって出力パルス信号２７に
戻すことが可能となる。
【０００９】ここで、図９は理想的な波形を示してお
り、実際にはドリルストリングの長さが長くなると各波
形はノイズ（図示しない）に埋もれ、Ｓ／Ｎ比の悪い、
きわめて識別が難しい状態になる。そして波形２５の平
均値が正か負かを判定することは困難となる。また、同
じドリルストリングでも掘削の進行に伴いその長さが長
くなるとか、古くなるとかすれば音響伝送特性が変化し
て、いつも同じではないという問題もある。
り、実際にはドリルストリングの長さが長くなると各波
形はノイズ（図示しない）に埋もれ、Ｓ／Ｎ比の悪い、
きわめて識別が難しい状態になる。そして波形２５の平
均値が正か負かを判定することは困難となる。また、同
じドリルストリングでも掘削の進行に伴いその長さが長
くなるとか、古くなるとかすれば音響伝送特性が変化し
て、いつも同じではないという問題もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の音響伝送方式で
はその信号の復調は以上のように行われているので、雑
音信号に対して弱く、Ｓ／Ｎ比が良くないときには送信
された信号を正しく復号する確立が低くなるなどの問題
点があった。
はその信号の復調は以上のように行われているので、雑
音信号に対して弱く、Ｓ／Ｎ比が良くないときには送信
された信号を正しく復号する確立が低くなるなどの問題
点があった。
【００１１】また、音響伝送特性の変化に対し自動的に
対応できないという問題があった。この発明は上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、Ｓ／Ｎ比
がより低い信号でも正確に復調出来る復調装置と復調方
法を得るとともに、音響特性が変化しても自動的に追従
できるものにしようとするものである。
対応できないという問題があった。この発明は上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、Ｓ／Ｎ比
がより低い信号でも正確に復調出来る復調装置と復調方
法を得るとともに、音響特性が変化しても自動的に追従
できるものにしようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る音響信
号の復調装置は、パルス信号で変調され音響信号発信器
から発せられた音響信号を伝送する伝送体に配置され前
記音響信号を電気信号に変換して出力する振動検出セン
サから得た前記電気信号をパルス信号に復調する復調回
路であって、 前記音響信号発信器の発信する搬送周波
数における９０度位相差に相当する前記音響信号の振幅
の２値から所定の算式によって振幅ピーク値を求める第
１の演算器と、前記振幅ピーク値に対しあらかじめスレ
ッショルドレベルを設定するスレッショルドレベル設定
器と、前記スレッショルドレベルを越える前記振幅ピー
ク値を信号１として復調し、このスレッショルドレベル
を超えない前記振幅ピーク値を信号０として復調する回
路とを含むものである。
号の復調装置は、パルス信号で変調され音響信号発信器
から発せられた音響信号を伝送する伝送体に配置され前
記音響信号を電気信号に変換して出力する振動検出セン
サから得た前記電気信号をパルス信号に復調する復調回
路であって、 前記音響信号発信器の発信する搬送周波
数における９０度位相差に相当する前記音響信号の振幅
の２値から所定の算式によって振幅ピーク値を求める第
１の演算器と、前記振幅ピーク値に対しあらかじめスレ
ッショルドレベルを設定するスレッショルドレベル設定
器と、前記スレッショルドレベルを越える前記振幅ピー
ク値を信号１として復調し、このスレッショルドレベル
を超えない前記振幅ピーク値を信号０として復調する回
路とを含むものである。
【００１３】第２の発明による音響信号の復調装置は、
復調回路が音響信号が発信されていない状態で振動検出
センサの出力のピーク値又は平均値を自動的に求める第
２の演算回路と、求めたピーク値の平均値をもとにあら
かじめ定めた計算式により信号レベルを自動的に仮定す
る第３の演算回路と、前記ピーク値又は平均値と前記信
号レベルとからスレッショルドレベルを自動的に算出す
る第４の演算回路とを含むものである。
復調回路が音響信号が発信されていない状態で振動検出
センサの出力のピーク値又は平均値を自動的に求める第
２の演算回路と、求めたピーク値の平均値をもとにあら
かじめ定めた計算式により信号レベルを自動的に仮定す
る第３の演算回路と、前記ピーク値又は平均値と前記信
号レベルとからスレッショルドレベルを自動的に算出す
る第４の演算回路とを含むものである。
【００１４】第３の発明による音響信号の復調方法は、
音響信号発信器から発せられた音響信号を伝達する伝送
体に配置され前記音響信号を電気信号に変換して出力す
る振動検出センサから得た電気信号をパルス信号に復調
する復調器の復調方法であって、前記音響信号発信器の
発信する周波数における９０度位相差に相当する前記音
響信号の振幅の２値から所定の算式によって振幅ピーク
値を求める手順と、前記振幅ピーク値に対しあらかじめ
スレッショルドレベルを設定する手順と、前記スレッシ
ョルドレベルを越える前記振幅ピーク値を信号１として
復調し、このスレッショルドレベルを超えない前記振幅
ピーク値を信号０として復調する手順とを含むものであ
る。
音響信号発信器から発せられた音響信号を伝達する伝送
体に配置され前記音響信号を電気信号に変換して出力す
る振動検出センサから得た電気信号をパルス信号に復調
する復調器の復調方法であって、前記音響信号発信器の
発信する周波数における９０度位相差に相当する前記音
響信号の振幅の２値から所定の算式によって振幅ピーク
値を求める手順と、前記振幅ピーク値に対しあらかじめ
スレッショルドレベルを設定する手順と、前記スレッシ
ョルドレベルを越える前記振幅ピーク値を信号１として
復調し、このスレッショルドレベルを超えない前記振幅
ピーク値を信号０として復調する手順とを含むものであ
る。
【００１５】第４の発明による音響信号の復調方法は音
響信号が発信されていない状態で振動検出センサの出力
のピーク値又は平均値を自動的に求める手順と、求めた
ピーク値の平均値をもとにあらかじめ定めた計算式によ
り信号レベルを自動的に仮定する手順と、前記ピーク値
又は平均値と前記信号レベルとからスレッショルドレベ
ルを自動的に算出する手順とを含むものである。
響信号が発信されていない状態で振動検出センサの出力
のピーク値又は平均値を自動的に求める手順と、求めた
ピーク値の平均値をもとにあらかじめ定めた計算式によ
り信号レベルを自動的に仮定する手順と、前記ピーク値
又は平均値と前記信号レベルとからスレッショルドレベ
ルを自動的に算出する手順とを含むものである。
【００１６】第５の発明による音響信号の復調方法は
前記第４の発明の一連の手順（ピーク値又は平均値を自
動的に求める手順、求めたピーク値の平均値をもとにあ
らかじめ定めた計算式により信号レベルを自動的に仮定
する手順、前記ピーク値又は平均値と前記信号レベルと
からスレッショルドレベルを自動的に算出する手順）を
信号伝送の開始に先立ち実行するものである。
前記第４の発明の一連の手順（ピーク値又は平均値を自
動的に求める手順、求めたピーク値の平均値をもとにあ
らかじめ定めた計算式により信号レベルを自動的に仮定
する手順、前記ピーク値又は平均値と前記信号レベルと
からスレッショルドレベルを自動的に算出する手順）を
信号伝送の開始に先立ち実行するものである。
【００１７】
実施の形態１．以下、この発明の実施の一形態を図につ
いて説明する。なお、各図に於いて同一又は相当部分は
同一の符号を付してその説明を簡単にしている。図１に
おいて、１は音を伝える伝送体、２は伝送体１に振動を
印加する磁歪発振子（音響信号発信器）、３は伝送体１
の振動を検出する振動検出センサー、４は磁歪発振子２
を駆動するドライバ装置、５は検出する振動をデータに
復調する復調回路、６は磁歪発振子２を駆動するドライ
バ、７はドライバ６をコントロールするためのマイクロ
コンピュータ（以下マイコンという場合もある）、８は
マイクロコンピュータ７のプログラムやデータを記憶す
るメモリである。
いて説明する。なお、各図に於いて同一又は相当部分は
同一の符号を付してその説明を簡単にしている。図１に
おいて、１は音を伝える伝送体、２は伝送体１に振動を
印加する磁歪発振子（音響信号発信器）、３は伝送体１
の振動を検出する振動検出センサー、４は磁歪発振子２
を駆動するドライバ装置、５は検出する振動をデータに
復調する復調回路、６は磁歪発振子２を駆動するドライ
バ、７はドライバ６をコントロールするためのマイクロ
コンピュータ（以下マイコンという場合もある）、８は
マイクロコンピュータ７のプログラムやデータを記憶す
るメモリである。
【００１８】９は振動検出センサー３の信号を受けて出
力する入力インピーダンスが高く出力インピーダンスが
低いバッファ、１０は狭域周波数フィルタ、１１は微少
な信号を増幅する増幅器、１２はアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、１３は検出する振
動をデータに復調するためのプログラムが動作するマイ
クロコンピュータ（以下マイコンという場合もある）。
１４はマイクロコンピュータ１３のプルグラムやデータ
を記憶するメモリである。２１はマニアル操作によりス
レッショルドレベルを設定するスレッショルド設定器で
ある。
力する入力インピーダンスが高く出力インピーダンスが
低いバッファ、１０は狭域周波数フィルタ、１１は微少
な信号を増幅する増幅器、１２はアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、１３は検出する振
動をデータに復調するためのプログラムが動作するマイ
クロコンピュータ（以下マイコンという場合もある）。
１４はマイクロコンピュータ１３のプルグラムやデータ
を記憶するメモリである。２１はマニアル操作によりス
レッショルドレベルを設定するスレッショルド設定器で
ある。
【００１９】本発明に於て、発振子２の形式はいかなる
ものでもよいのだが、図１の動作を説明する前に、一般
的に使用されている磁歪発振子２について図２で説明す
る。例えば、ＮｉとＣｏ−Ｆｅ合金等は磁歪材といっ
て、磁歪材に電線を巻き付け電流を流し磁化すると界磁
方向に歪む（Ｎｉの場合には縮み、Ｃｏ−Ｆｅ合金の場
合には延びる。）性質がある。図２で、２ｉは磁歪材に
穴を明けて薄く切ったものであり、磁歪発振子２は磁歪
材２ｉを何枚も積層化し電線２ｊを巻き付けたものであ
る。磁歪材２ｉ間は絶縁材で電気的に絶縁されている。
これは、電線２ｊには交流が流れるのでその渦電流損失
を極小化するためである。磁歪発振子２の電線２ｊに電
流を流すと磁歪発振子２は磁化され界磁方向に歪み、電
流を０にすると元に戻る。電流をＯＮ／ＯＦＦすること
で磁歪発振子２を振動させることができる。
ものでもよいのだが、図１の動作を説明する前に、一般
的に使用されている磁歪発振子２について図２で説明す
る。例えば、ＮｉとＣｏ−Ｆｅ合金等は磁歪材といっ
て、磁歪材に電線を巻き付け電流を流し磁化すると界磁
方向に歪む（Ｎｉの場合には縮み、Ｃｏ−Ｆｅ合金の場
合には延びる。）性質がある。図２で、２ｉは磁歪材に
穴を明けて薄く切ったものであり、磁歪発振子２は磁歪
材２ｉを何枚も積層化し電線２ｊを巻き付けたものであ
る。磁歪材２ｉ間は絶縁材で電気的に絶縁されている。
これは、電線２ｊには交流が流れるのでその渦電流損失
を極小化するためである。磁歪発振子２の電線２ｊに電
流を流すと磁歪発振子２は磁化され界磁方向に歪み、電
流を０にすると元に戻る。電流をＯＮ／ＯＦＦすること
で磁歪発振子２を振動させることができる。
【００２０】次に、図１の動作の概要を説明する。マイ
コン７からの指令により、ドライバ６を駆動して磁歪発
振子２にパルス電流を流し、振動を発生させる。この振
動は前述のように送信したいディジタル信号（パルス信
号）によって作動位相変調されている。振動は音波とし
て伝送体１の内部を伝わり、その音波を振動検出センサ
３でとらえバッファリングし、磁歪発振子２が発振する
特定周波数域の狭域周波数フィルタ１０によりある程度
のノイズを除去する。ある程度のノイズが除去された信
号を増幅器１１により増幅し、Ａ／Ｄコンバータ１２に
よりディジタル信号へ変換し、マイコン１３によりデー
タへと復調する。なお、図１には送信したいデータの入
力部分については記載していない。送信したいデータ
は、マイコン７にディジタル信号として与えてやるとよ
い。
コン７からの指令により、ドライバ６を駆動して磁歪発
振子２にパルス電流を流し、振動を発生させる。この振
動は前述のように送信したいディジタル信号（パルス信
号）によって作動位相変調されている。振動は音波とし
て伝送体１の内部を伝わり、その音波を振動検出センサ
３でとらえバッファリングし、磁歪発振子２が発振する
特定周波数域の狭域周波数フィルタ１０によりある程度
のノイズを除去する。ある程度のノイズが除去された信
号を増幅器１１により増幅し、Ａ／Ｄコンバータ１２に
よりディジタル信号へ変換し、マイコン１３によりデー
タへと復調する。なお、図１には送信したいデータの入
力部分については記載していない。送信したいデータ
は、マイコン７にディジタル信号として与えてやるとよ
い。
【００２１】本発明では、特定周波数を搬送波として用
いることにより音響伝送を行っている。狭域周波数フィ
ルタ１０の中心周波数はこの特定周波数域に合わせて決
定する。
いることにより音響伝送を行っている。狭域周波数フィ
ルタ１０の中心周波数はこの特定周波数域に合わせて決
定する。
【００２２】特定周波数とは、例えば、文献：The Jour
nal of the Acoustical Society ofamericaに記載され
ている論文 Acoustical Property of Drill Strings
（ドリルストリングスの音響特性）ドランヘラー著１９
８８年によると、管体等の音響伝送では、音波は減衰し
にくい周波数帯（パスバンド）と高い減衰をする周波数
帯（ストップバンド）とに分けられる。したがって、特
定周波数はパスバンドの周波数とする必要がある。この
パスバンドの周波数は使用する管体によって決定する。
nal of the Acoustical Society ofamericaに記載され
ている論文 Acoustical Property of Drill Strings
（ドリルストリングスの音響特性）ドランヘラー著１９
８８年によると、管体等の音響伝送では、音波は減衰し
にくい周波数帯（パスバンド）と高い減衰をする周波数
帯（ストップバンド）とに分けられる。したがって、特
定周波数はパスバンドの周波数とする必要がある。この
パスバンドの周波数は使用する管体によって決定する。
【００２３】磁歪発振子２が発する特定周波数の音波を
振動検出センサ３で感知している状態では、各種周波数
のノイズも同時に感知している。狭域フィルタ１０を通
さずに直接増幅器１１で増幅すると、ノイズが大きすぎ
て出力レンジが飽和し、必要とする特定周波数の音波信
号を取り出せない可能性がある。そこで、音波信号を増
幅する前に特定周波数帯域の信号のみを抽出する高性能
の狭域周波数フィルタ１０が必要となる。
振動検出センサ３で感知している状態では、各種周波数
のノイズも同時に感知している。狭域フィルタ１０を通
さずに直接増幅器１１で増幅すると、ノイズが大きすぎ
て出力レンジが飽和し、必要とする特定周波数の音波信
号を取り出せない可能性がある。そこで、音波信号を増
幅する前に特定周波数帯域の信号のみを抽出する高性能
の狭域周波数フィルタ１０が必要となる。
【００２４】また、ＳＮ比が悪い環境においては可能な
かぎり強い音波の発生が必要であり、伝送体１の伝送距
離が長くなる場合には、減衰により音波の到達距離が限
られてくるため、より強い音波を発生させる必要があ
る。
かぎり強い音波の発生が必要であり、伝送体１の伝送距
離が長くなる場合には、減衰により音波の到達距離が限
られてくるため、より強い音波を発生させる必要があ
る。
【００２５】参考までに磁歪発振子２を用いて如何に強
い振動を発生させるかについて図１のドライバ６の詳細
を図３に説明する。図３において、１５は大電流をＯＮ
／ＯＦＦするためのＮ形ＦＥＴ（電界効果形トランジス
タ），１６、１８は抵抗、１７フォトカプラである。
い振動を発生させるかについて図１のドライバ６の詳細
を図３に説明する。図３において、１５は大電流をＯＮ
／ＯＦＦするためのＮ形ＦＥＴ（電界効果形トランジス
タ），１６、１８は抵抗、１７フォトカプラである。
【００２６】ＯＵＴ＊はマイコン７が出力する信号であ
り、Ｌのときフォトカプラ１７のダイオード側に電流が
流れトランジスタがＯＮし、抵抗１６に電流が流れＦＥ
Ｔのゲート入力がＨとなりＦＥＴがＯＮ状態となり、磁
歪発振子２に大電流が流れ機械的歪みが発生する。ＯＵ
Ｔ＊がＨのときフォトカプラ１８のダイオード側の電流
は流れなくなり、トランジスタがＯＦＦし、抵抗１６の
電流がなくなり、ＦＥＴのゲート入力がＬとなり、ＦＥ
ＴがＯＦＦ状態となり、磁歪発振子２への印加電流がな
くなり、機械的歪みがなくなり元に戻る。つまり、ＯＵ
Ｔ＊をＬ／Ｈに変化させることで磁歪発振子２に機械的
振動を発生させることができる。
り、Ｌのときフォトカプラ１７のダイオード側に電流が
流れトランジスタがＯＮし、抵抗１６に電流が流れＦＥ
Ｔのゲート入力がＨとなりＦＥＴがＯＮ状態となり、磁
歪発振子２に大電流が流れ機械的歪みが発生する。ＯＵ
Ｔ＊がＨのときフォトカプラ１８のダイオード側の電流
は流れなくなり、トランジスタがＯＦＦし、抵抗１６の
電流がなくなり、ＦＥＴのゲート入力がＬとなり、ＦＥ
ＴがＯＦＦ状態となり、磁歪発振子２への印加電流がな
くなり、機械的歪みがなくなり元に戻る。つまり、ＯＵ
Ｔ＊をＬ／Ｈに変化させることで磁歪発振子２に機械的
振動を発生させることができる。
【００２７】単位長さ当たり５０μｍ程度歪む鉄系磁歪
材を使って長さ０．２ｍの磁歪発振子２を製作し、片端
を固定しもう一端でどの程度の振動が得られるかを計算
する。もう一端の変位をｘとし、歪み限度一杯に歪ませ
るよう電流を印加して角速度ωで振動させたとすると ｘ＝０．２ｍ×（５０μｍ／ｍ）×ｓｉｎωｔ の関係式で近似できる。振動は加速度として検出される
ため、振動加速度のＭＡＸ値αは α＝０．２ｍ×（５０μｍ／ｍ）×ω２ となる。３ＫＨｚで振動させたとすると α＝３５５０ｍ／Ｓ２ ＝３６０Ｇ（１Ｇ＝９．８ｍ／
Ｓ２ ） もの振動を発生させることができる。
材を使って長さ０．２ｍの磁歪発振子２を製作し、片端
を固定しもう一端でどの程度の振動が得られるかを計算
する。もう一端の変位をｘとし、歪み限度一杯に歪ませ
るよう電流を印加して角速度ωで振動させたとすると ｘ＝０．２ｍ×（５０μｍ／ｍ）×ｓｉｎωｔ の関係式で近似できる。振動は加速度として検出される
ため、振動加速度のＭＡＸ値αは α＝０．２ｍ×（５０μｍ／ｍ）×ω２ となる。３ＫＨｚで振動させたとすると α＝３５５０ｍ／Ｓ２ ＝３６０Ｇ（１Ｇ＝９．８ｍ／
Ｓ２ ） もの振動を発生させることができる。
【００２８】磁歪発振子２は、次のようにすることで更
に強い振動を発生させることができる。磁歪発振子２の
固有振動数を、前述の特定周波数に合わせて製作する。
これは、磁歪発振子２の長さ、厚み、幅を調整すること
で可能となる。磁歪発振子２へ印加する電流の周期を特
定周波数の整数倍とする。つまり、磁歪発振子２の機械
的共振をうまく利用することで、磁歪発振子２の持つ歪
み以上の歪みが発生することとなり、格段に大きな振動
を発生させることができる。
に強い振動を発生させることができる。磁歪発振子２の
固有振動数を、前述の特定周波数に合わせて製作する。
これは、磁歪発振子２の長さ、厚み、幅を調整すること
で可能となる。磁歪発振子２へ印加する電流の周期を特
定周波数の整数倍とする。つまり、磁歪発振子２の機械
的共振をうまく利用することで、磁歪発振子２の持つ歪
み以上の歪みが発生することとなり、格段に大きな振動
を発生させることができる。
【００２９】以上のように磁歪発振子２の設計、ドライ
バ６の回路をうまくすることで特定周波数の強力な振動
を発生させることができる。
バ６の回路をうまくすることで特定周波数の強力な振動
を発生させることができる。
【００３０】次に、復調回路５におけるマイコン１３等
による音響信号からディジタル信号への復調方法につい
て波形説明図図４、処理フローチャート図５を用いて説
明する。図４において、生波形とは、伝送体１を伝わっ
て振動検出センサ３により検出され、バッファ９を介し
狭域周波数フィルタ１０を通り増幅器１１により増幅さ
れたアナログ信号である。マイコン１３により、このア
ナログ信号をデータに復調させるには、まず、搬送波振
幅の１つ１つの波の山頂部分の値（以後、ピーク値と呼
ぶ）を求める。
による音響信号からディジタル信号への復調方法につい
て波形説明図図４、処理フローチャート図５を用いて説
明する。図４において、生波形とは、伝送体１を伝わっ
て振動検出センサ３により検出され、バッファ９を介し
狭域周波数フィルタ１０を通り増幅器１１により増幅さ
れたアナログ信号である。マイコン１３により、このア
ナログ信号をデータに復調させるには、まず、搬送波振
幅の１つ１つの波の山頂部分の値（以後、ピーク値と呼
ぶ）を求める。
【００３１】ピーク値の算出は、まず、任意点のＡ／Ｄ
変換値を読み込みこれをａとする。次に、この任意点か
ら位相が９０°ずれた点のＡ／Ｄ変換値を読み込みこれ
をｂとする。位相を９０°ずらすためには磁歪発振子２
より発信される特定周波数を用いて、９０°に相当する
時間ｔを算出することで実現できる。つまり、入力され
る生波形の周期は１波あたり １０００（ｍｓｅｃ）÷周波数（Ｈｚ） より求められる。１波は３６０°なので、９０°に相当
する時間ｔは、上記式より得られた周期値を４で割ると
求まる。これが図５の５１に相当する。
変換値を読み込みこれをａとする。次に、この任意点か
ら位相が９０°ずれた点のＡ／Ｄ変換値を読み込みこれ
をｂとする。位相を９０°ずらすためには磁歪発振子２
より発信される特定周波数を用いて、９０°に相当する
時間ｔを算出することで実現できる。つまり、入力され
る生波形の周期は１波あたり １０００（ｍｓｅｃ）÷周波数（Ｈｚ） より求められる。１波は３６０°なので、９０°に相当
する時間ｔは、上記式より得られた周期値を４で割ると
求まる。これが図５の５１に相当する。
【００３２】波のピーク値Ｐは、入力される波が正弦波
と見なせることから Ｐ＝（ａ２ ＋ｂ２ ）１／２ より求められる。この式は、｜ａ｜≧｜ｂ｜の場合は、 Ｐ＝ａ＋０．４２（ｂ２ ／ａ） …………（１） と近似できるため、比較的容易にピーク値を求めること
ができる。これを所定の演算式と呼ぶ。なお、ａとｂを
サンプリングした結果、｜ａ｜＜｜ｂ｜の場合は、ａと
ｂの値を入れ替えるとよい。また、復調はピーク値が全
て正である方が簡単化できるため、ａとｂの値は、演算
時に絶対値を用いるとよい。上記演算はマイコン１３に
より行うと説明したが、もちろん専用の演算回路を用い
てもよい。これを第１の演算回路と称する。これを図５
の５２、５３に示す。 入力される波のピーク値を図４
（ｃ）のようにホールド（実際にメモリ上に記憶してお
く必要はない）して、マイコン１３での復調波形を図４
（ｄ）のように得る。これを図５の５４に示す。以上の
ように本発明では、従来波形のピーク値を求めるために
は一山当り１０個以上のサンプリングが必要であったの
に対し、一山当り２個のサンプリングで済み、高速なＣ
ＰＵを用いなくても良いという効果も得られる。
と見なせることから Ｐ＝（ａ２ ＋ｂ２ ）１／２ より求められる。この式は、｜ａ｜≧｜ｂ｜の場合は、 Ｐ＝ａ＋０．４２（ｂ２ ／ａ） …………（１） と近似できるため、比較的容易にピーク値を求めること
ができる。これを所定の演算式と呼ぶ。なお、ａとｂを
サンプリングした結果、｜ａ｜＜｜ｂ｜の場合は、ａと
ｂの値を入れ替えるとよい。また、復調はピーク値が全
て正である方が簡単化できるため、ａとｂの値は、演算
時に絶対値を用いるとよい。上記演算はマイコン１３に
より行うと説明したが、もちろん専用の演算回路を用い
てもよい。これを第１の演算回路と称する。これを図５
の５２、５３に示す。 入力される波のピーク値を図４
（ｃ）のようにホールド（実際にメモリ上に記憶してお
く必要はない）して、マイコン１３での復調波形を図４
（ｄ）のように得る。これを図５の５４に示す。以上の
ように本発明では、従来波形のピーク値を求めるために
は一山当り１０個以上のサンプリングが必要であったの
に対し、一山当り２個のサンプリングで済み、高速なＣ
ＰＵを用いなくても良いという効果も得られる。
【００３３】図４（ｄ）の復調波形は、あらかじめスレ
ッショルドレベル設定器により手動で（図５の５６）設
定されたノイズとデータの境界線（以後、スレッショル
ドと呼ぶ）によりノイズと信号とに分割する。つまり、
ホールドされたピーク値がスレッショルドを越えるもの
はレベル１のデータ、スレッショルド以下のものはノイ
ズ（信号なしのデータ）と判断する。これを図５の５５
に示すが、このような回路はハードウェア回路素子又は
マイコン１３を用いて作ることが可能である。
ッショルドレベル設定器により手動で（図５の５６）設
定されたノイズとデータの境界線（以後、スレッショル
ドと呼ぶ）によりノイズと信号とに分割する。つまり、
ホールドされたピーク値がスレッショルドを越えるもの
はレベル１のデータ、スレッショルド以下のものはノイ
ズ（信号なしのデータ）と判断する。これを図５の５５
に示すが、このような回路はハードウェア回路素子又は
マイコン１３を用いて作ることが可能である。
【００３４】なお、スレッショルドレベルを越えるレベ
ルを持つノイズに対しては、次の条件によりデータとの
区別が可能となる。 ア）磁歪発振子２による発振ボーレートによるデータの
ビット間隔（時間）をチェックする。 イ）データと判断する際に、特定周波数に応じた時間幅
の中のスレッショルドを越えるピーク値の数の多小（何
個以上何個以下）によりデータと判別する。 ウ）得られたピーク値に対して移動平均を取る。
ルを持つノイズに対しては、次の条件によりデータとの
区別が可能となる。 ア）磁歪発振子２による発振ボーレートによるデータの
ビット間隔（時間）をチェックする。 イ）データと判断する際に、特定周波数に応じた時間幅
の中のスレッショルドを越えるピーク値の数の多小（何
個以上何個以下）によりデータと判別する。 ウ）得られたピーク値に対して移動平均を取る。
【００３５】以上のように、強力な振動を発生させるこ
とができる磁歪発振子２に、特定の周波数を発生させる
ドライバ６を有するドライバ装置４と、狭域周波数フィ
ルタ１０とマイコン１３によって周波数が既知の信号の
波形のピーク値を算出することを用いた復調装置５を用
いることで、特定周波数帯域以外の周波数成分（ノイ
ズ）が比較的容易に除去でき、ＳＮ比が悪い環境での音
響伝送が可能となる。
とができる磁歪発振子２に、特定の周波数を発生させる
ドライバ６を有するドライバ装置４と、狭域周波数フィ
ルタ１０とマイコン１３によって周波数が既知の信号の
波形のピーク値を算出することを用いた復調装置５を用
いることで、特定周波数帯域以外の周波数成分（ノイ
ズ）が比較的容易に除去でき、ＳＮ比が悪い環境での音
響伝送が可能となる。
【００３６】実施の形態２．本発明の他の実施の形態に
ついて図６、図７により説明する。図６は実施の形態２
による復調装置のブロック図、図７は復調装置５内のマ
イコン１３で動作するプログラムのフローチャートであ
る。ここで、４１はマイコン１３やプログラム内部変数
の初期化、４２はあらかじめ設定しておいた時間内での
ノイズレベルの検出、４３はノイズレベル計測４２の計
測時間の完了判断、４４はノイズレベル計測４２で計測
したノイズの入力レベルの平均値から伝送環境のノイズ
レベルの設定を行うもの、４５はノイズレベル設定４４
で設定されたノイズレベルからあらかじめ定義しておく
算出式を用いて算出した信号レベルの設定、４６は設定
されたノイズレベルと信号レベルから実際の入力信号の
復調を行う処理である。５１は設定されたノイズレベル
と信号レベルより実際の入力信号の復調を行うフレーム
復調装置、５２はフレーム復調装置５１の処理結果によ
るノイズレベルの再算出を行うノイズレベルの再設定、
５３はフレーム復調５１の結果による信号レベルの再設
定を行う信号レベルの再設定処理である。
ついて図６、図７により説明する。図６は実施の形態２
による復調装置のブロック図、図７は復調装置５内のマ
イコン１３で動作するプログラムのフローチャートであ
る。ここで、４１はマイコン１３やプログラム内部変数
の初期化、４２はあらかじめ設定しておいた時間内での
ノイズレベルの検出、４３はノイズレベル計測４２の計
測時間の完了判断、４４はノイズレベル計測４２で計測
したノイズの入力レベルの平均値から伝送環境のノイズ
レベルの設定を行うもの、４５はノイズレベル設定４４
で設定されたノイズレベルからあらかじめ定義しておく
算出式を用いて算出した信号レベルの設定、４６は設定
されたノイズレベルと信号レベルから実際の入力信号の
復調を行う処理である。５１は設定されたノイズレベル
と信号レベルより実際の入力信号の復調を行うフレーム
復調装置、５２はフレーム復調装置５１の処理結果によ
るノイズレベルの再算出を行うノイズレベルの再設定、
５３はフレーム復調５１の結果による信号レベルの再設
定を行う信号レベルの再設定処理である。
【００３７】次に、各処理の詳細について説明する。ノ
イズレベル計測４２は電源投入後何秒間行うかをあらか
じめ決めておき（例えば３０秒）、その間は発振子２か
らの発振は行わない。この状態で、図４で説明した波形
の入力処理によりノイズのピーク値を求めその平均値を
得る。この演算を行うものを第２の演算回路と呼ぶ。こ
の平均値が、これから音響伝送を行う環境でのノイズレ
ベルと判断（ノイズレベル設定４４）できる。ノイズレ
ベルが設定されると、信号レベル設定４５において伝送
環境等より判断できる信号レベルの定義式（例えば、信
号レベル＝ノイズレベル×２）より仮の信号レベルが定
義できる。この演算を行うものを第３の演算回路と呼
ぶ。ノイズレベルと信号レベルが定義できると、図４で
説明した復調処理のスレッショルドを算出（例えば、ス
レッショルド＝（ノイズレベル＋信号レベル）÷２）で
きる。この演算を行うものを第４の演算回路と呼ぶ。
イズレベル計測４２は電源投入後何秒間行うかをあらか
じめ決めておき（例えば３０秒）、その間は発振子２か
らの発振は行わない。この状態で、図４で説明した波形
の入力処理によりノイズのピーク値を求めその平均値を
得る。この演算を行うものを第２の演算回路と呼ぶ。こ
の平均値が、これから音響伝送を行う環境でのノイズレ
ベルと判断（ノイズレベル設定４４）できる。ノイズレ
ベルが設定されると、信号レベル設定４５において伝送
環境等より判断できる信号レベルの定義式（例えば、信
号レベル＝ノイズレベル×２）より仮の信号レベルが定
義できる。この演算を行うものを第３の演算回路と呼
ぶ。ノイズレベルと信号レベルが定義できると、図４で
説明した復調処理のスレッショルドを算出（例えば、ス
レッショルド＝（ノイズレベル＋信号レベル）÷２）で
きる。この演算を行うものを第４の演算回路と呼ぶ。
【００３８】スレッショルドは、信号レベルとノイズレ
ベルを分離するための境界線である。音響伝送では、そ
の環境によりＳＮ比が異なるため、伝送環境ごとにスレ
ッショルドを設定しなければならず、煩雑であるととも
に復調結果の信頼性の低下にもつながるという問題があ
った。
ベルを分離するための境界線である。音響伝送では、そ
の環境によりＳＮ比が異なるため、伝送環境ごとにスレ
ッショルドを設定しなければならず、煩雑であるととも
に復調結果の信頼性の低下にもつながるという問題があ
った。
【００３９】実施の形態２に説明した方法により、スレ
ッショルドを自動的に設定できるため、実施の形態１に
おけるスレッショルドの設定処理が省略できるととも
に、伝送環境に応じたスレッショルドが容易に得られか
つ、伝送環境の変化にも対応でき、復調システムの構築
が容易になるとともに復調結果の信頼性が向上する。
ッショルドを自動的に設定できるため、実施の形態１に
おけるスレッショルドの設定処理が省略できるととも
に、伝送環境に応じたスレッショルドが容易に得られか
つ、伝送環境の変化にも対応でき、復調システムの構築
が容易になるとともに復調結果の信頼性が向上する。
【００４０】なお、実施の形態２では伝送環境の変化に
伴い、入力信号が弱くなる場合が考えられるが、この場
合には増幅器１１の増幅率を制御する機構を組み込むと
よい。
伴い、入力信号が弱くなる場合が考えられるが、この場
合には増幅器１１の増幅率を制御する機構を組み込むと
よい。
【００４１】
【発明の効果】第１又は第３の発明によれば、簡単な構
成（又は手順）で波形のピーク値を求めることができ、
装置が簡単になると言う効果がある。
成（又は手順）で波形のピーク値を求めることができ、
装置が簡単になると言う効果がある。
【００４２】第２または第４の発明によれば、スレッシ
ョルドレベルが自動的に設定されるので、取扱いが簡単
になると言う効果がある。
ョルドレベルが自動的に設定されるので、取扱いが簡単
になると言う効果がある。
【００４３】第５の発明によれば伝送環境の変化があっ
てもスレッショルドレベルの再設定が自動的に行われる
ので取扱いが更に容易になると言う効果がる。
てもスレッショルドレベルの再設定が自動的に行われる
ので取扱いが更に容易になると言う効果がる。
【図１】 この発明の実施の形態１による音響伝送装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】 図１における磁歪発振子の構造の例を示す図
である。
である。
【図３】 図１における磁歪発振子ドライバの回路例を
示す図である。
示す図である。
【図４】 この発明の復調装置における音響波形の変換
図である。
図である。
【図５】 図４の波形変換処理を説明するフローチャー
トである。
トである。
【図６】 実施の形態２による復調装置のブロック図で
ある。
ある。
【図７】 図６の復調装置の動作を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図８】 従来の音響伝送装置の復調器の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図９】 図８の復調器の動作を説明する波形変換図で
ある。
ある。
１ 伝送体 ２ 音響信号発信
器 ３ 振動検出センサ ５ 復調回路 ２１ スレッショルドレベル設定器
器 ３ 振動検出センサ ５ 復調回路 ２１ スレッショルドレベル設定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｄ 1/00 Ｈ０３Ｈ 9/22
Claims (5)
- 【請求項１】 パルス信号で変調され音響信号発信器か
ら発せられた音響信号を伝達する伝送体に配置され前記
音響信号を電気信号に変換して出力する振動検出セン
サ、この振動検出センサからの前記電気信号をパルス信
号に復調する復調回路であって、 前記音響信号発信器の発信する搬送周波数の９０度位相
差に相当する時間間隔の振幅の２値から所定の計算式に
よって前記音響信号の振幅ピーク値を求める第１の演算
回路と、 前記振幅ピーク値に対しあらかじめスレッショルドレベ
ルを設定するスレッショルドレベル設定器と、 前記スレッショルドレベルを越える前記振幅ピーク値を
信号１として復調し、このスレッショルドレベルを超え
ない前記振幅ピーク値を信号０として復調する回路とを
含むことを特徴とする音響信号の復調装置。 - 【請求項２】 復調回路は、音響信号が発信されていな
い状態で振動検出センサの出力のピーク値又は平均値を
自動的に求める第２の演算回路と、 求めたピーク値の平均値をもとにあらかじめ定めた計算
式により信号レベルを自動的に仮定する第３の演算回路
と、 前記ピーク値又は平均値と前記信号レベルとからスレッ
ショルドレベルを自動的に算出する第４の演算回路とを
含むことを特徴とする請求項１記載の音響信号の復調装
置。 - 【請求項３】 パルス信号で変調され音響信号発信器か
ら発せられた音響信号を伝達する伝送体に配置され前記
音響信号を電気信号に変換して出力する振動検出センサ
と、前記電気信号をパルス信号に復調する復調器とを備
えた音響信号伝送システムの音響信号の復調方法であっ
て、 前記復調器は前記音響信号発信器の発信する搬送周波数
の９０度位相差に相当する時間間隔の振幅の２値から所
定の計算式によって振幅ピーク値を求める手順と、 前記振幅ピーク値に対しあらかじめスレッショルドレベ
ルを設定する手順と、 前記スレッショルドレベルを越える前記振幅ピーク値を
信号１として復調し、このスレッショルドレベルを超え
ない前記振幅ピーク値を信号０として復調する手順とを
含むことを特徴とする音響信号の復調方法。 - 【請求項４】 音響信号が発信されていない状態で振動
検出センサの出力のピーク値又は平均値を自動的に求め
る手順と、 求めたピーク値の平均値をもとにあらかじめ定めた計算
式により信号レベルを自動的に仮定する手順と、 前記ピーク値又は平均値と前記信号レベルとからスレッ
ショルドレベルを自動的に算出する手順とを含むことを
特徴とする請求項３記載の音響信号の復調方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の一連の手順を信号伝送
の開始に先立ち実行することを特徴とする音響信号の復
調方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25446696A JP3316738B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 音響信号の復調装置および復調方法 |
| US08/816,376 US5815035A (en) | 1996-09-26 | 1997-03-13 | Demodulating circuit, demodulating apparatus, demodulating method, and modulating/demodulating system of acoustic signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25446696A JP3316738B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 音響信号の復調装置および復調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107862A true JPH10107862A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3316738B2 JP3316738B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=17265430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25446696A Expired - Fee Related JP3316738B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 音響信号の復調装置および復調方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5815035A (ja) |
| JP (1) | JP3316738B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149346A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Ihi Corp | プレス機械のダイクッション装置及びダイクッションの動作制御方法 |
| KR20200134082A (ko) * | 2019-05-21 | 2020-12-01 | (주)케이에스엠 | 광산 및 건설, 유전 시추용 로드 파이프를 통한 주파수 변조 기반의 센서 데이터 전송방법 및 장치 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000121742A (ja) * | 1998-10-14 | 2000-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | 掘削管体音響伝送用送信機およびこの送信機による掘削管体音響伝送方法 |
| JP2000307445A (ja) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Alps Electric Co Ltd | ベースバンドアナログ回路 |
| WO2002087083A1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Digital method and system for determining the instantaneous phase and amplitude of a vibratory accelerometer and other sensors |
| US7319390B2 (en) * | 2004-12-16 | 2008-01-15 | Fujitsu Ten Limited | Data processing apparatus, intrusion sensor and antitheft apparatus |
| EP2157279A1 (en) | 2008-08-22 | 2010-02-24 | Schlumberger Holdings Limited | Transmitter and receiver synchronisation for wireless telemetry systems technical field |
| US20120250461A1 (en) | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Guillaume Millot | Transmitter and receiver synchronization for wireless telemetry systems |
| EP2157278A1 (en) | 2008-08-22 | 2010-02-24 | Schlumberger Holdings Limited | Wireless telemetry systems for downhole tools |
| US8605548B2 (en) * | 2008-11-07 | 2013-12-10 | Schlumberger Technology Corporation | Bi-directional wireless acoustic telemetry methods and systems for communicating data along a pipe |
| EP2762673A1 (en) | 2013-01-31 | 2014-08-06 | Service Pétroliers Schlumberger | Mechanical filter for acoustic telemetry repeater |
| EP2763335A1 (en) | 2013-01-31 | 2014-08-06 | Service Pétroliers Schlumberger | Transmitter and receiver band pass selection for wireless telemetry systems |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622113A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Ando Electric Co Ltd | 反射光による表面粗さ計 |
| JPH0618291B2 (ja) * | 1987-06-18 | 1994-03-09 | 株式会社ケンウッド | デジタルａｍ復調器 |
| US5283768A (en) * | 1991-06-14 | 1994-02-01 | Baker Hughes Incorporated | Borehole liquid acoustic wave transducer |
| NO306522B1 (no) * | 1992-01-21 | 1999-11-15 | Anadrill Int Sa | Fremgangsmaate for akustisk overföring av maalesignaler ved maaling under boring |
| US5675325A (en) * | 1995-10-20 | 1997-10-07 | Japan National Oil Corporation | Information transmitting apparatus using tube body |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25446696A patent/JP3316738B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-13 US US08/816,376 patent/US5815035A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149346A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Ihi Corp | プレス機械のダイクッション装置及びダイクッションの動作制御方法 |
| KR20200134082A (ko) * | 2019-05-21 | 2020-12-01 | (주)케이에스엠 | 광산 및 건설, 유전 시추용 로드 파이프를 통한 주파수 변조 기반의 센서 데이터 전송방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3316738B2 (ja) | 2002-08-19 |
| US5815035A (en) | 1998-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3316738B2 (ja) | 音響信号の復調装置および復調方法 | |
| US6614719B1 (en) | Ultrasonic doppler effect speed measurement | |
| JP2555936B2 (ja) | ディジタルマイクロホン | |
| JPH07506466A (ja) | 搬送波を変調した信号を伝送する回路装置 | |
| US4375768A (en) | Electronic circuit for processing the measured values from a vortex sequence produced by a Karman vortex path | |
| JPH11103496A (ja) | 超音波センサ | |
| US20020085451A1 (en) | Portable and hand-held device for making humanly audible sounds responsive to the detecting of ultrasonic sounds | |
| JP2923954B2 (ja) | シンプレックス無線通信システム | |
| JP2002111602A (ja) | データ通信装置 | |
| KR0129846B1 (ko) | 초음파를 이용한 거리측정 장치 및 방법 | |
| JPH0320789Y2 (ja) | ||
| KR100356419B1 (ko) | 초음파 레벨측정장치 | |
| JPH033017Y2 (ja) | ||
| JPH09288176A (ja) | 識別装置 | |
| KR0119924B1 (ko) | 초음파를 이용한 거리 측정 장치 및 방법 | |
| JPH01221691A (ja) | 超音波式距離測定装置 | |
| JPH09315305A (ja) | 列車位置検出装置 | |
| JPS59211334A (ja) | 無線ｓｓｂ送受信装置 | |
| JPH0243674U (ja) | ||
| JPH051929A (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH0535393B2 (ja) | ||
| JPS59149072U (ja) | 車両検知器 | |
| JPS596785U (ja) | 送受波器の低周波振動雑音低減回路 | |
| JPH0454480A (ja) | 超音波検知器 | |
| JPS6132978U (ja) | 超音波送波装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090614 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |