JPH11118943A - 探索レーダ装置のダイレクト信号処理装置 - Google Patents
探索レーダ装置のダイレクト信号処理装置Info
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- JPH11118943A JPH11118943A JP9293167A JP29316797A JPH11118943A JP H11118943 A JPH11118943 A JP H11118943A JP 9293167 A JP9293167 A JP 9293167A JP 29316797 A JP29316797 A JP 29316797A JP H11118943 A JPH11118943 A JP H11118943A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地中探索レーダ装置における地中の対象物の
探索能力および精度を向上させる。 【解決手段】 探索物表面に近接した送信アンテナから
探索物内部に向けて電磁波を放射し、該探索物内部の埋
設物からの反射波を受信アンテナで受ける埋設物探索レ
ーダ装置において、前記受信アンテナで受信した送信ア
ンテナからの直接波または探査対象表面からの第一波を
選択的に減衰させ、埋設物からの反射波を選択的に増幅
する信号処理部と、該信号処理部の減衰率および増幅率
を時間的に変化させるための関数・パラメータ部および
位相制御部と、前記信号処理部に接続されたＡ／Ｄ変換
器と、該Ａ／Ｄ変換器の出力を記憶するメモリ部と、該
メモリ部に接続され信号処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵの
演算結果を表示する表示器とを有する。
探索能力および精度を向上させる。 【解決手段】 探索物表面に近接した送信アンテナから
探索物内部に向けて電磁波を放射し、該探索物内部の埋
設物からの反射波を受信アンテナで受ける埋設物探索レ
ーダ装置において、前記受信アンテナで受信した送信ア
ンテナからの直接波または探査対象表面からの第一波を
選択的に減衰させ、埋設物からの反射波を選択的に増幅
する信号処理部と、該信号処理部の減衰率および増幅率
を時間的に変化させるための関数・パラメータ部および
位相制御部と、前記信号処理部に接続されたＡ／Ｄ変換
器と、該Ａ／Ｄ変換器の出力を記憶するメモリ部と、該
メモリ部に接続され信号処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵの
演算結果を表示する表示器とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中等に埋設され
ている物や発生した空洞などの存在や位置をパルスレー
ダを用いて探査する探査レーダ装置に関するものであ
る。
ている物や発生した空洞などの存在や位置をパルスレー
ダを用いて探査する探査レーダ装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】パルスレーダ法を用いた埋設物探査の概
念を図４に示す。パルスレーダ法を用いた埋設物の探査
では、アンテナ部１１を地表面を走査しながら、水平方
向で等間隔な地点においてアンテナ部１１に搭載された
送信アンテナ１２から探査対象内部に向けて電磁波を送
信し、探査対象内部の埋設物１３からの反射波をアンテ
ナ部１１に搭載された受信アンテナ１４により受信す
る。
念を図４に示す。パルスレーダ法を用いた埋設物の探査
では、アンテナ部１１を地表面を走査しながら、水平方
向で等間隔な地点においてアンテナ部１１に搭載された
送信アンテナ１２から探査対象内部に向けて電磁波を送
信し、探査対象内部の埋設物１３からの反射波をアンテ
ナ部１１に搭載された受信アンテナ１４により受信す
る。
【０００３】ところで、図４（ａ）に示すように一般に
アンテナ部１１の送信アンテナ１２および受信アンテナ
１４は、指向角が広く埋設物１３直上でなくとも、水平
方向で離れた地点（図１点線で示す位置）においても電
磁波を送信したり、伝播してくる埋設物１３からの斜め
方向の反射波を受信する。アンテナ部１１と埋設物１３
が水平方向で離れている場合には、上記の反射波は図４
（ｂ）に示すように、アンテナ部１１が埋設物１３直上
にある時に比べ受信までの時間差は大きく観測される。
従って、探査対象表面上の多数の地点で測定を行い、得
られた探査対象内部からの反射波を図５に示すように反
射波の振幅値を数段階に分け、それぞれ異なる配色を
し、探査対象内部の断面図として表示する。縦方向に観
測時間、横方向にアンテナ移動距離をとる座標系に上記
した各観測点で得られた探査対象内部の反射波を観測
点、つまり距離ごとに順次並べ変えると、図５に示すよ
うな探査対象内部の観測パターンが得られる。この得ら
れた観測パターンにおいて、埋設物１３の観測パターン
は、反射波の振幅ゼロ値から立ち上がる点、または振幅
のピーク点に注目すると双曲線状を示すことがわかる。
以上のことから、埋設物１３の水平位置は、電磁波伝播
経路が最短な地点、言い換えれば、反射波受信までの時
間が最短な地点、すなわち、双曲線状の埋設物１３の観
測パターンの頂点位置である。
アンテナ部１１の送信アンテナ１２および受信アンテナ
１４は、指向角が広く埋設物１３直上でなくとも、水平
方向で離れた地点（図１点線で示す位置）においても電
磁波を送信したり、伝播してくる埋設物１３からの斜め
方向の反射波を受信する。アンテナ部１１と埋設物１３
が水平方向で離れている場合には、上記の反射波は図４
（ｂ）に示すように、アンテナ部１１が埋設物１３直上
にある時に比べ受信までの時間差は大きく観測される。
従って、探査対象表面上の多数の地点で測定を行い、得
られた探査対象内部からの反射波を図５に示すように反
射波の振幅値を数段階に分け、それぞれ異なる配色を
し、探査対象内部の断面図として表示する。縦方向に観
測時間、横方向にアンテナ移動距離をとる座標系に上記
した各観測点で得られた探査対象内部の反射波を観測
点、つまり距離ごとに順次並べ変えると、図５に示すよ
うな探査対象内部の観測パターンが得られる。この得ら
れた観測パターンにおいて、埋設物１３の観測パターン
は、反射波の振幅ゼロ値から立ち上がる点、または振幅
のピーク点に注目すると双曲線状を示すことがわかる。
以上のことから、埋設物１３の水平位置は、電磁波伝播
経路が最短な地点、言い換えれば、反射波受信までの時
間が最短な地点、すなわち、双曲線状の埋設物１３の観
測パターンの頂点位置である。
【０００４】しかしながら従来の方法では、双曲線状の
埋設物１３の観測パターンを判別することが困難であ
る。探査レーダの特徴である送信アンテナと受信アンテ
ナ間における直接結合波の影響と探査対象表面反射波の
影響が顕著である場合には、空気と探査対象の境界で送
信された電磁波はアンテナと探査対象表面との距離が極
めて近いため、振幅の大きな反射波が生じる。この時、
収録される受信機のダイナミックレンジを越える電気信
号値を持つ振幅の反射波が入力されると、本来の信号波
形が表現されないばかりではなく、受信機の入力回路が
オーバーフローすることによって生じる過渡応答、高調
波が発生し、双曲線状の埋設物１３の観測パターンを判
別することが困難になる。探査対象表面反射波に水平に
並ぶ過渡応答反射波列の中から過渡応答反射波と同等
か、あるいは過渡応答反射波よりも小さな振幅の双曲線
状の埋設物１３の観測パターンを判別することは困難と
なる。
埋設物１３の観測パターンを判別することが困難であ
る。探査レーダの特徴である送信アンテナと受信アンテ
ナ間における直接結合波の影響と探査対象表面反射波の
影響が顕著である場合には、空気と探査対象の境界で送
信された電磁波はアンテナと探査対象表面との距離が極
めて近いため、振幅の大きな反射波が生じる。この時、
収録される受信機のダイナミックレンジを越える電気信
号値を持つ振幅の反射波が入力されると、本来の信号波
形が表現されないばかりではなく、受信機の入力回路が
オーバーフローすることによって生じる過渡応答、高調
波が発生し、双曲線状の埋設物１３の観測パターンを判
別することが困難になる。探査対象表面反射波に水平に
並ぶ過渡応答反射波列の中から過渡応答反射波と同等
か、あるいは過渡応答反射波よりも小さな振幅の双曲線
状の埋設物１３の観測パターンを判別することは困難と
なる。
【０００５】上述の双曲線状の埋設物１３からの観測パ
ターンを判別することを困難にする過渡応答、高調波信
号の応答波を除去するため、従来、Ａ／Ｄ変換処理方式
において、サンプル速度を低速にし入力回路部で増幅率
を可変した後、等価サンプル方式（繰返し波形の場合に
波形上でわずかずつ位相をずらしてサンプリングする方
式）を用いてサンプルされた信号波に、時間軸の増加方
向に減衰率が小さくなるような減衰曲線を数値的に掛け
合わせることによって、探査対象内部において大きく減
衰する反射波の減衰率を任意に調整し、上述の第一波に
よる悪影響の回避およびその全体像を同一感度範囲で取
り扱えるようにする回路（以下、ＳＴＣ（Ｓｅｎｓｉｔ
ｉｖｉｔｙ Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と呼ぶ）
を用いていた。
ターンを判別することを困難にする過渡応答、高調波信
号の応答波を除去するため、従来、Ａ／Ｄ変換処理方式
において、サンプル速度を低速にし入力回路部で増幅率
を可変した後、等価サンプル方式（繰返し波形の場合に
波形上でわずかずつ位相をずらしてサンプリングする方
式）を用いてサンプルされた信号波に、時間軸の増加方
向に減衰率が小さくなるような減衰曲線を数値的に掛け
合わせることによって、探査対象内部において大きく減
衰する反射波の減衰率を任意に調整し、上述の第一波に
よる悪影響の回避およびその全体像を同一感度範囲で取
り扱えるようにする回路（以下、ＳＴＣ（Ｓｅｎｓｉｔ
ｉｖｉｔｙ Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と呼ぶ）
を用いていた。
【０００６】従来のＳＴＣ回路における減衰率および増
幅率の調整は、予め定められた値（減衰率および増幅
率）の中のひとつを選択することにより行われていた。
幅率の調整は、予め定められた値（減衰率および増幅
率）の中のひとつを選択することにより行われていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】探査対象内部のうち地
中は、様々な土質が地層を構成し、地下水や石等、そし
て、不要物が存在しているため、極めて不均一な状態で
ある。したがって、電磁波の散乱、減衰率が極めて大き
い。対象物からの反射波として識別できる十分な振幅値
と、探査レーダの送受信電磁波の指向性とアンテナ移動
による対象物からの反射波列における位相差の識別が期
待できない地中深部からの不安定な反射波を精度良く収
録するためにはダイレクトサンプルが有効である。
中は、様々な土質が地層を構成し、地下水や石等、そし
て、不要物が存在しているため、極めて不均一な状態で
ある。したがって、電磁波の散乱、減衰率が極めて大き
い。対象物からの反射波として識別できる十分な振幅値
と、探査レーダの送受信電磁波の指向性とアンテナ移動
による対象物からの反射波列における位相差の識別が期
待できない地中深部からの不安定な反射波を精度良く収
録するためにはダイレクトサンプルが有効である。
【０００８】しかし、ダイレクトサンプルにおいては、
等価サンプルのように各サンプル間において反射波を段
階的に減衰させる時間をとることが困難である。また、
減衰率を切り替える時に生じる切替位相誤差もしくは利
得誤差が生じる場合が少なくない。このため、対象物か
らの反射波列の位相差、利得差による双曲線等の識別ポ
イントを失ってしまう恐れがある。
等価サンプルのように各サンプル間において反射波を段
階的に減衰させる時間をとることが困難である。また、
減衰率を切り替える時に生じる切替位相誤差もしくは利
得誤差が生じる場合が少なくない。このため、対象物か
らの反射波列の位相差、利得差による双曲線等の識別ポ
イントを失ってしまう恐れがある。
【０００９】本発明は、地中等の深部からの不定常で不
安定な受信波のダイレクトサンプリング時において、従
来、サンプリング速度が速いため、減衰量の切替が間に
合わずＳＴＣ回路が実現できなかった点、および、ＳＴ
Ｃ回路における減衰量の切替時に発生する位相誤差、利
得誤差等の問題点を解決するもので、その目的は地中の
対象物の探索能力および精度を向上させることにある。
安定な受信波のダイレクトサンプリング時において、従
来、サンプリング速度が速いため、減衰量の切替が間に
合わずＳＴＣ回路が実現できなかった点、および、ＳＴ
Ｃ回路における減衰量の切替時に発生する位相誤差、利
得誤差等の問題点を解決するもので、その目的は地中の
対象物の探索能力および精度を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明は、図１に示すように、ダイレクトサンプル
方式の信号処理回路構成において、まず、送信制御部か
ら送信した基準波を増幅器により増幅し、送信アンテナ
からインパルス電磁波として送信する。次いで、受信ア
ンテナにて反射波を受信するが、この時に、直接波や探
査対象表面波の受信利得感度の最大値（直接波、地表面
波）を検出し、その値と予め入力しておいた埋設物の予
測深度および探査対象内部の誘電率を関数・パラメータ
部３７に記憶させる。誘電率は地中の物性をあらわす量
である。また、固定パラメータとして予め設定しておく
場合もある。そして、関数・パラメータ部が、送信した
基準波の送信タイミングに合わせた時間軸方向の減衰、
増幅率を前記誘電率に従って制御し、Ｄ／Ａ変換器によ
り減衰、増幅器の感度調整を行うことを最も主要な特徴
とする。従来の技術とは探査レーダ技術にダイレクトサ
ンプル方式を適用した点、および、ダイレクトサンプル
方式におけるＳＴＣ回路とＡＧＣ回路（Ａｕｔｏｍａｔ
ｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と同様な、受信した
電磁波信号の減衰および増幅率を可変できる信号処理装
置を実現した点が異なる。
め、本発明は、図１に示すように、ダイレクトサンプル
方式の信号処理回路構成において、まず、送信制御部か
ら送信した基準波を増幅器により増幅し、送信アンテナ
からインパルス電磁波として送信する。次いで、受信ア
ンテナにて反射波を受信するが、この時に、直接波や探
査対象表面波の受信利得感度の最大値（直接波、地表面
波）を検出し、その値と予め入力しておいた埋設物の予
測深度および探査対象内部の誘電率を関数・パラメータ
部３７に記憶させる。誘電率は地中の物性をあらわす量
である。また、固定パラメータとして予め設定しておく
場合もある。そして、関数・パラメータ部が、送信した
基準波の送信タイミングに合わせた時間軸方向の減衰、
増幅率を前記誘電率に従って制御し、Ｄ／Ａ変換器によ
り減衰、増幅器の感度調整を行うことを最も主要な特徴
とする。従来の技術とは探査レーダ技術にダイレクトサ
ンプル方式を適用した点、および、ダイレクトサンプル
方式におけるＳＴＣ回路とＡＧＣ回路（Ａｕｔｏｍａｔ
ｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と同様な、受信した
電磁波信号の減衰および増幅率を可変できる信号処理装
置を実現した点が異なる。
【００１１】一般にＭＨｚオーダーの比較的高い周波数
帯域の電磁波を送受信する探査レーダ装置において、ダ
イレクトサンプル方式により探査対象内部から反射して
くる電磁波を受信する手段は、定常で安定した連続波に
限り適用できる等価サンプル方式に比べ、地中等の極め
て不均一な媒体からの不定常で、減衰量が多く、対象物
からの信号の存在が不安定な反射波の受信には適してい
る。そのために、対象物からの信号反射波として識別す
るポイントである振幅値と双曲線状の反射波列による位
相差をサンプル時における収録誤差なしで精度良く表現
することができる。一方、振幅の大きい直接波と表面反
射波の受信機への直接入力によって発生する過渡応答や
高調波信号の応答波を、ＳＴＣ回路のような構成によっ
て除去する手段は、探査レーダのようにアンテナの近接
配置および探査物の表面にアンテナを近接させての使用
等により、その特徴として生じる直接波等の悪影響を除
去するのに必要不可欠な手段であって、前述のダイレク
トサンプル方式において実現されている。従って、地中
等の電磁波の伝搬しにくい媒体内にある探査レーダの探
査能力を向上させることが可能となり、探査レーダ用の
ダイレクトサンプル方式におけるＳＴＣ回路として提供
することができるようになる。
帯域の電磁波を送受信する探査レーダ装置において、ダ
イレクトサンプル方式により探査対象内部から反射して
くる電磁波を受信する手段は、定常で安定した連続波に
限り適用できる等価サンプル方式に比べ、地中等の極め
て不均一な媒体からの不定常で、減衰量が多く、対象物
からの信号の存在が不安定な反射波の受信には適してい
る。そのために、対象物からの信号反射波として識別す
るポイントである振幅値と双曲線状の反射波列による位
相差をサンプル時における収録誤差なしで精度良く表現
することができる。一方、振幅の大きい直接波と表面反
射波の受信機への直接入力によって発生する過渡応答や
高調波信号の応答波を、ＳＴＣ回路のような構成によっ
て除去する手段は、探査レーダのようにアンテナの近接
配置および探査物の表面にアンテナを近接させての使用
等により、その特徴として生じる直接波等の悪影響を除
去するのに必要不可欠な手段であって、前述のダイレク
トサンプル方式において実現されている。従って、地中
等の電磁波の伝搬しにくい媒体内にある探査レーダの探
査能力を向上させることが可能となり、探査レーダ用の
ダイレクトサンプル方式におけるＳＴＣ回路として提供
することができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を説明する
電磁波信号のダイレクトサンプルによる受信回路の構成
を示すブロック図であり、３１は送信制御部、３２は増
幅器、３３は送信アンテナ、３４は受信アンテナ、３５
は信号処理部、３６はＡ／Ｄ変換器、３７は関数・パラ
メータ部、３８は位相制御部、３９はＤ／Ａ変換器、４
０はメモリ、４１はＣＰＵ、４２は表示器である。
電磁波信号のダイレクトサンプルによる受信回路の構成
を示すブロック図であり、３１は送信制御部、３２は増
幅器、３３は送信アンテナ、３４は受信アンテナ、３５
は信号処理部、３６はＡ／Ｄ変換器、３７は関数・パラ
メータ部、３８は位相制御部、３９はＤ／Ａ変換器、４
０はメモリ、４１はＣＰＵ、４２は表示器である。
【００１３】この回路の動作説明を図１および図２の波
形図を参照しながら説明する。送信制御部３１から基準
波｛１｝を送信し、増幅器３２により送信インパルス波
｛２｝を発生させる。この送信インパルス波は、送信ア
ンテナ３３より探査対象内部に送信電磁波｛３｝として
送信される。送信電磁波｛３｝は、探査対象内部の埋設
物からの反射波、また、表面、直接波として受信アンテ
ナ３４によって受信電磁波｛４｝として受信される。こ
の時、送信電磁波｛３｝と受信電磁波｛４｝には、位相
差が生じているため、位相制御部３８にて、この位相誤
差成分｛５｝を取り除き位相を合わせる必要がある。ま
た、振幅の大きい直接波、表面の反射信号が信号処理部
３５内の減衰・増幅器４４に過渡入力として影響を与え
るため、その入力部には信号処理回路４３を搭載し、過
渡入力の抑圧が必要不可欠となる。この信号処理回路４
３は、予め定められた利得関数曲線パラメータを関数・
パラメータ部３７に記憶させ、位相制御部３８が基準波
｛１｝と受信電磁波｛４｝の位相を合わせた利得関数曲
線｛６｝を定義する。この利得関数曲線｛６｝の制御を
高速応答可能にすることと、信号処理回路４３のバイア
ス利得切替を高速可能とすることにより、受信信号に位
相制御部３８、Ｄ／Ａ変換器３９を介して伝達させた利
得関数曲線｛６｝のような制御信号が、信号処理回路４
３のバイアス制御部により、電磁波を受信する間隔であ
る時間Δｔ間隔のみにおいて、信号の利得を制御し、受
信電磁波｛４｝を基準波｛１｝に同期制御を行うことが
可能となる。また、受信電磁波｛４｝のパワーピーク値
を信号処理部３５内の検波回路４５にて検出し、直接、
位相制御部３８に制御信号を送出後、次の受信信号の制
御信号として位相制御する機能も備えている。その結
果、信号処理部３５からの出力信号｛７｝のように、受
信電磁波｛４｝の受信帯域内で、つまり、ダイレクトサ
ンプルにおいて、信号の利得均一化と送信信号と受信信
号の応答における位相差を吸収した形にて信号をＡ／Ｄ
変換器３６に伝達できるようになる。Ａ／Ｄ変換器３６
では、この信号を変換後、いったん、メモリ部４０に記
憶させ、その後、ＣＰＵ４１により読み出し、表示器４
２により表示させる。
形図を参照しながら説明する。送信制御部３１から基準
波｛１｝を送信し、増幅器３２により送信インパルス波
｛２｝を発生させる。この送信インパルス波は、送信ア
ンテナ３３より探査対象内部に送信電磁波｛３｝として
送信される。送信電磁波｛３｝は、探査対象内部の埋設
物からの反射波、また、表面、直接波として受信アンテ
ナ３４によって受信電磁波｛４｝として受信される。こ
の時、送信電磁波｛３｝と受信電磁波｛４｝には、位相
差が生じているため、位相制御部３８にて、この位相誤
差成分｛５｝を取り除き位相を合わせる必要がある。ま
た、振幅の大きい直接波、表面の反射信号が信号処理部
３５内の減衰・増幅器４４に過渡入力として影響を与え
るため、その入力部には信号処理回路４３を搭載し、過
渡入力の抑圧が必要不可欠となる。この信号処理回路４
３は、予め定められた利得関数曲線パラメータを関数・
パラメータ部３７に記憶させ、位相制御部３８が基準波
｛１｝と受信電磁波｛４｝の位相を合わせた利得関数曲
線｛６｝を定義する。この利得関数曲線｛６｝の制御を
高速応答可能にすることと、信号処理回路４３のバイア
ス利得切替を高速可能とすることにより、受信信号に位
相制御部３８、Ｄ／Ａ変換器３９を介して伝達させた利
得関数曲線｛６｝のような制御信号が、信号処理回路４
３のバイアス制御部により、電磁波を受信する間隔であ
る時間Δｔ間隔のみにおいて、信号の利得を制御し、受
信電磁波｛４｝を基準波｛１｝に同期制御を行うことが
可能となる。また、受信電磁波｛４｝のパワーピーク値
を信号処理部３５内の検波回路４５にて検出し、直接、
位相制御部３８に制御信号を送出後、次の受信信号の制
御信号として位相制御する機能も備えている。その結
果、信号処理部３５からの出力信号｛７｝のように、受
信電磁波｛４｝の受信帯域内で、つまり、ダイレクトサ
ンプルにおいて、信号の利得均一化と送信信号と受信信
号の応答における位相差を吸収した形にて信号をＡ／Ｄ
変換器３６に伝達できるようになる。Ａ／Ｄ変換器３６
では、この信号を変換後、いったん、メモリ部４０に記
憶させ、その後、ＣＰＵ４１により読み出し、表示器４
２により表示させる。
【００１４】これにより、図３に示すように、受信アン
テナから受信した電磁波信号は、信号処理回路搭載なし
の状態と比べると、探査対象内部の深度方向に対して利
得特性が増加し、かつ、等価サンプル方式と比べると、
アンテナを移動させながら収録される移動距離毎の信号
の位相差がダイレクトサンプルでは顕著となるため、埋
設物の認識精度の向上が図れる。また、探査対象内部で
の電磁波散乱による位相抽出精度が、等価サンプル方式
に比べ、向上する。
テナから受信した電磁波信号は、信号処理回路搭載なし
の状態と比べると、探査対象内部の深度方向に対して利
得特性が増加し、かつ、等価サンプル方式と比べると、
アンテナを移動させながら収録される移動距離毎の信号
の位相差がダイレクトサンプルでは顕著となるため、埋
設物の認識精度の向上が図れる。また、探査対象内部で
の電磁波散乱による位相抽出精度が、等価サンプル方式
に比べ、向上する。
【００１５】したがって、ダイレクトサンプル方式にお
いて、精度良く、時間軸方向の減衰・増幅と位相制御を
行うことができる信号処理回路を実現することによっ
て、探査レーダにおける探査能力および精度を向上させ
ることができる。
いて、精度良く、時間軸方向の減衰・増幅と位相制御を
行うことができる信号処理回路を実現することによっ
て、探査レーダにおける探査能力および精度を向上させ
ることができる。
【００１６】なお、地中探査等に適用した場合の探査の
能力および精度の向上について説明したが、本発明はこ
のような電磁波の受信精度の向上だけでなく、送信出力
の増大による探査能力（探査深度）の向上を図ることが
できる。ダイレクトサンプル方式なので、等価サンプル
方式と比べ、送信パルスの送信周波数を遅くすることが
可能であるため、装置より漏洩した空中電磁界の時間平
均強度を規制している電波法に対しても安全側に送信パ
ルス出力の高出力化設計を実施することが可能となる。
能力および精度の向上について説明したが、本発明はこ
のような電磁波の受信精度の向上だけでなく、送信出力
の増大による探査能力（探査深度）の向上を図ることが
できる。ダイレクトサンプル方式なので、等価サンプル
方式と比べ、送信パルスの送信周波数を遅くすることが
可能であるため、装置より漏洩した空中電磁界の時間平
均強度を規制している電波法に対しても安全側に送信パ
ルス出力の高出力化設計を実施することが可能となる。
【００１７】以上、ダイレクトサンプルにおける信号処
理回路として入力利得制御と位相制御を高速化バイアス
切替など高速制御可能なものを利用する構成を示した。
理回路として入力利得制御と位相制御を高速化バイアス
切替など高速制御可能なものを利用する構成を示した。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ダイレ
クトサンプル方式において、受信信号の振幅値を時間軸
方向の関数曲線に合わせ減衰および増幅させること、お
よび、送信信号と受信信号の位相差をなくすことが、そ
れぞれ精度良くできる信号処理回路を探査レーダに適用
することにより、探査対象のひとつである地中等の極め
て不均一な媒体内にある対象物の探査能力および精度を
向上させることができる。
クトサンプル方式において、受信信号の振幅値を時間軸
方向の関数曲線に合わせ減衰および増幅させること、お
よび、送信信号と受信信号の位相差をなくすことが、そ
れぞれ精度良くできる信号処理回路を探査レーダに適用
することにより、探査対象のひとつである地中等の極め
て不均一な媒体内にある対象物の探査能力および精度を
向上させることができる。
【図１】本発明による探査レーダの機能構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】信号処理部の動作を示す図である。
【図３】表示における本発明の効果を示す図である。
【図４】地中レーダによる地下埋設物の探査の概念を示
す図である。
す図である。
【図５】パルスレーダ法による地中における埋設物の観
測パターン図である。
測パターン図である。
１１ アンテナ部 １２ 送信アンテナ １３ 埋設物 １４ 受信アンテナ １５ 埋設管からの双曲線状の反射波列 ３１ 送信制御部 ３２ 増幅器 ３３ 送信アンテナ ３４ 受信アンテナ ３５ 信号処理部 ３６ Ａ／Ｄ変換部 ３７ 関数・パラメータ部 ３８ 位相制御部 ３９ Ｄ／Ａ変換部 ４０ メモリ部 ４１ ＣＰＵ ４２ 表示器 ４３ 信号処理回路 ４４ 減衰・増幅器 ４５ 検波回路 ｛１｝ 基準波 ｛２｝ 送信インパルス波 ｛３｝ 送信電磁波 ｛４｝ 受信電磁波 ｛５｝ 送信電磁波と受信電磁波との位相差 ｛６｝ 利得関数曲線 ｛７｝ 信号処理部出力信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高塚 外志夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 有園 伸治 東京都武蔵野市御殿山一丁目１番３号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 探索物表面に近接した送信アンテナから
探索物内部に向けて電磁波を放射し、該探索物内部の埋
設物からの反射波を受信アンテナで受ける埋設物探索レ
ーダ装置において、 前記受信アンテナで受信した送信アンテナからの直接波
または探査対象表面からの第一波を選択的に減衰させ、
埋設物からの反射波を選択的に増幅する信号処理部と、 該信号処理部の減衰率および増幅率を時間的に変化させ
るための関数・パラメータ部および位相制御部と、 前記信号処理部に接続されたＡ／Ｄ変換器と、 該Ａ／Ｄ変換器の出力を記憶するメモリ部と、 該メモリ部に接続され信号処理を行うＣＰＵと、 ＣＰＵの演算結果を表示する表示器とを有することを特
徴とする埋設物探索レーダ装置のダイレクト信号処理装
置。 - 【請求項２】 前記Ａ／Ｄ変換器が、ダイレクトサンプ
リングを行う、請求項１記載の探索レーダ装置のダイレ
クト信号処理装置。 - 【請求項３】 前記信号処理部は位相制御部により基準
波と受信波の間の位相誤差を取り除く、請求項１または
２に記載の探索レーダ装置のダイレクト信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9293167A JPH11118943A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 探索レーダ装置のダイレクト信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9293167A JPH11118943A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 探索レーダ装置のダイレクト信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118943A true JPH11118943A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17791289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9293167A Withdrawn JPH11118943A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 探索レーダ装置のダイレクト信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118943A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002023225A1 (fr) * | 2000-09-18 | 2002-03-21 | Cos Co., Ltd. | Procede de traitement de signaux de reception et dispositif correspondant pour sonde de mesure a onde electromagnetique |
| JP2004514913A (ja) * | 2000-11-30 | 2004-05-20 | キャタピラー インコーポレイテッド | 掘削作業中に地中の物体の位置を決定する方法および装置 |
| WO2012014359A1 (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | パナソニック株式会社 | レーダ装置 |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP9293167A patent/JPH11118943A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002023225A1 (fr) * | 2000-09-18 | 2002-03-21 | Cos Co., Ltd. | Procede de traitement de signaux de reception et dispositif correspondant pour sonde de mesure a onde electromagnetique |
| JP2004514913A (ja) * | 2000-11-30 | 2004-05-20 | キャタピラー インコーポレイテッド | 掘削作業中に地中の物体の位置を決定する方法および装置 |
| WO2012014359A1 (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | パナソニック株式会社 | レーダ装置 |
| US9194939B2 (en) | 2010-07-28 | 2015-11-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Radar apparatus |
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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: 20050104 |