JPS58115381A - 魚群分布測定装置 - Google Patents
魚群分布測定装置Info
- Publication number
- JPS58115381A JPS58115381A JP21299881A JP21299881A JPS58115381A JP S58115381 A JPS58115381 A JP S58115381A JP 21299881 A JP21299881 A JP 21299881A JP 21299881 A JP21299881 A JP 21299881A JP S58115381 A JPS58115381 A JP S58115381A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- sound pressure
- fish
- circuit
- instantaneous
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/96—Sonar systems specially adapted for specific applications for locating fish
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
特に搬送周波数毎の受波音圧の瞬時パワーの干渉成分の
系列の自己相関関数またはパワ〜スペ従来、超音波を利
用した魚群探知機としては、単に反射エコーの受波音圧
の強度を記録紙またはテレビジョンのＣＲＴ上に表示す
るものと、受波音圧のパワーを伝播による減衰の補正を
行った後、これを時間的および空間的ｆ（甲Ｊ？、＋化
処理を行った上で電気音響係数を考慮して処理すること
により、平均屋敷を測定する魚群量測定装置とが知られ
ている。しかしながら、前記従来の測定装置では、魚群
の分布状態を量的に実時間で測定できないという難点が
あった。
系列の自己相関関数またはパワ〜スペ従来、超音波を利
用した魚群探知機としては、単に反射エコーの受波音圧
の強度を記録紙またはテレビジョンのＣＲＴ上に表示す
るものと、受波音圧のパワーを伝播による減衰の補正を
行った後、これを時間的および空間的ｆ（甲Ｊ？、＋化
処理を行った上で電気音響係数を考慮して処理すること
により、平均屋敷を測定する魚群量測定装置とが知られ
ている。しかしながら、前記従来の測定装置では、魚群
の分布状態を量的に実時間で測定できないという難点が
あった。
本発明は、前述した従来の魚群分布測定装置の問題点を
克服すべく提案されたものであって、その目的とすると
ころは、複数の周波数を搬送波とする複数の超音波パル
スを使用し、その複数の周波数の受波音圧のパワーを加
算平均することにより得られる変動の少ない受波音圧の
パワーの基本成分を、変動の大きい干渉成分を含んだ受
波音圧のパワーから猛することにより、魚群の分布情報
を含んだ搬送周波数毎の受波音圧のパワーの干渉成分の
みの系列を得、さらに干渉成分の系列の自己相関関数ま
だはパワースペクトルを利用して魚群の分布状態を量的
に実時間で測定することができる魚群分布測定装置を提
供するにある。
克服すべく提案されたものであって、その目的とすると
ころは、複数の周波数を搬送波とする複数の超音波パル
スを使用し、その複数の周波数の受波音圧のパワーを加
算平均することにより得られる変動の少ない受波音圧の
パワーの基本成分を、変動の大きい干渉成分を含んだ受
波音圧のパワーから猛することにより、魚群の分布情報
を含んだ搬送周波数毎の受波音圧のパワーの干渉成分の
みの系列を得、さらに干渉成分の系列の自己相関関数ま
だはパワースペクトルを利用して魚群の分布状態を量的
に実時間で測定することができる魚群分布測定装置を提
供するにある。
次に、本発明に係る魚群分布測定装置の実施例につき添
付図面を参照して説明する。
付図面を参照して説明する。
寸ず、魚群の分布状態と本発明装置において使用する自
己相関関係およびパワースペクトルとの関係について概
略を説明する。
己相関関係およびパワースペクトルとの関係について概
略を説明する。
魚群からの反射エコーの受波音圧の瞬時値は、使用する
送信パルス幅内に存在する魚の単体からの反射エコーの
音圧をパルス幅内の全屋敷Ｎについて合成された値であ
り、受波音圧のパワここで、ｐ ｒ １ ＋ Ｐ ｒ
ｊはそれぞれｉ魚、Ｊ魚の反ψ ｐ 射強度であり、≠１．φＪ は搬送波ωにおけるｉ魚と
Ｊ魚の初期位相である。
送信パルス幅内に存在する魚の単体からの反射エコーの
音圧をパルス幅内の全屋敷Ｎについて合成された値であ
り、受波音圧のパワここで、ｐ ｒ １ ＋ Ｐ ｒ
ｊはそれぞれｉ魚、Ｊ魚の反ψ ｐ 射強度であり、≠１．φＪ は搬送波ωにおけるｉ魚と
Ｊ魚の初期位相である。
前記式（１）において、第１項は各魚体からの反射の２
乗和であり、受波音圧のパワーの瞬時値の基本成分に相
当Ｕ７、また第２項は魚体相４間の干渉によって生ずる
前記パワーの干渉成分であり、魚群の分布情報を含んで
いる。＠記干渉成分を求める場合、受波音圧のパワーの
瞬時値（基本成分十干渉成分）から、パワーの基本成分
を減することにより得られる。ところで、従来方式の場
合は、単一の周波数を搬送波としているだめ、各数回の
送信に対する各受波音圧のパワーを送信時からの時間軸
をそろえてこれらを集合平均することによシ求めていた
。従って、このような場合には、゛基本成分を得るのに
時間がかかる欠点がある。これに対し、本発明装置は、
複数の周波数の受波音圧の瞬時パワーを加算平均するも
のであり、従来のように集合平均することなく、瞬時に
基本成分が得られ、干渉成分も瞬時に得られる特徴を有
する。
乗和であり、受波音圧のパワーの瞬時値の基本成分に相
当Ｕ７、また第２項は魚体相４間の干渉によって生ずる
前記パワーの干渉成分であり、魚群の分布情報を含んで
いる。＠記干渉成分を求める場合、受波音圧のパワーの
瞬時値（基本成分十干渉成分）から、パワーの基本成分
を減することにより得られる。ところで、従来方式の場
合は、単一の周波数を搬送波としているだめ、各数回の
送信に対する各受波音圧のパワーを送信時からの時間軸
をそろえてこれらを集合平均することによシ求めていた
。従って、このような場合には、゛基本成分を得るのに
時間がかかる欠点がある。これに対し、本発明装置は、
複数の周波数の受波音圧の瞬時パワーを加算平均するも
のであり、従来のように集合平均することなく、瞬時に
基本成分が得られ、干渉成分も瞬時に得られる特徴を有
する。
次に、魚群の分布と受波音圧のパワーの瞬時値の干渉成
分の系列における自己相関関数およびパワースペクトル
との関係について述べる。
分の系列における自己相関関数およびパワースペクトル
との関係について述べる。
同一種類の魚種は、魚種毎に一定のパターンがあり、そ
のパターンの重要な特徴の一つは、魚体相互の平均間隔
である。すなわち、この平均間隔はゝ、魚群の分布の空
間的な相関度に対応しており、前記パワーの干渉成分の
系列の変動に対する自己相関関数またはパワースペクト
ルにより、魚体相互の平均間隔情報を得ることかできる
Ｏ 前記パワーの干渉成分の系列の変動の自己相関関数は魚
群の空間的な相関度をｆとすると、また、干渉成分の系
列の変動のパワースペクトルは、前記式（２）をフーリ
エ変換し、次式で与ここで、τはラグ数であり、ω０
は干渉成分の系列の変動周波数である○ 第１図は、パルス幅内の魚の屋敷を変化させた場合の自
己相関係数Ｉの模式図である。第１図において、魚群の
分布が密な（魚体相互のモ均間隔が狭い）稚魚群の空間
的な相関度Ｐが増加しており、両者は比例関係がある０
すなわち、第１図において、τ２は魚２尾の場合のｅ
におけるラグ数、τ４は魚４尾の場合のｅ におけるラ
グ数、τ６は魚６尾の場合のｅ におけるラグ数、そし
てτ８は魚８尾の場合のｅ−１におけるラグ数をそれぞ
れ示す。この結果、干渉成分の系列の自己相関関数また
はパワースペクトルによりか群の分布情報を測定するこ
とができる。
のパターンの重要な特徴の一つは、魚体相互の平均間隔
である。すなわち、この平均間隔はゝ、魚群の分布の空
間的な相関度に対応しており、前記パワーの干渉成分の
系列の変動に対する自己相関関数またはパワースペクト
ルにより、魚体相互の平均間隔情報を得ることかできる
Ｏ 前記パワーの干渉成分の系列の変動の自己相関関数は魚
群の空間的な相関度をｆとすると、また、干渉成分の系
列の変動のパワースペクトルは、前記式（２）をフーリ
エ変換し、次式で与ここで、τはラグ数であり、ω０
は干渉成分の系列の変動周波数である○ 第１図は、パルス幅内の魚の屋敷を変化させた場合の自
己相関係数Ｉの模式図である。第１図において、魚群の
分布が密な（魚体相互のモ均間隔が狭い）稚魚群の空間
的な相関度Ｐが増加しており、両者は比例関係がある０
すなわち、第１図において、τ２は魚２尾の場合のｅ
におけるラグ数、τ４は魚４尾の場合のｅ におけるラ
グ数、τ６は魚６尾の場合のｅ におけるラグ数、そし
てτ８は魚８尾の場合のｅ−１におけるラグ数をそれぞ
れ示す。この結果、干渉成分の系列の自己相関関数また
はパワースペクトルによりか群の分布情報を測定するこ
とができる。
第２図は、本発明に係る魚群分布測定装置の一実施例を
示すブロック回路図である。第２図において、１は送信
パルス発生回路、２〜２′′は迷信用電力増幅回路、３
〜３′ は送受波器、４〜４′” はフィルタリングの
だめの増幅回路、５〜５°′ は各周波数毎のフィルタ
回路、６〜６゛は前置増幅回路、７〜７′° は伝播
減衰を補正するＳ Ｔ Ｃ（ＳｅｎｓｉｔｉｖｅＴｉｍ
ｅ Ｃｏｎ５ｔａｎｔ ）回路、８〜８゛′ は直線
検波回路、９は各周波数の受信電圧をカロ算する加算回
路、１１ は搬送周波数毎の受波音圧を選択するマルチ
プレクサ回路、１０および１２は２乗回路、１３は減算
回路、１４はサンプルＳホールド回路、１５はＡ／Ｄ変
換回路、１６は演算部をそれぞれ示す。
示すブロック回路図である。第２図において、１は送信
パルス発生回路、２〜２′′は迷信用電力増幅回路、３
〜３′ は送受波器、４〜４′” はフィルタリングの
だめの増幅回路、５〜５°′ は各周波数毎のフィルタ
回路、６〜６゛は前置増幅回路、７〜７′° は伝播
減衰を補正するＳ Ｔ Ｃ（ＳｅｎｓｉｔｉｖｅＴｉｍ
ｅ Ｃｏｎ５ｔａｎｔ ）回路、８〜８゛′ は直線
検波回路、９は各周波数の受信電圧をカロ算する加算回
路、１１ は搬送周波数毎の受波音圧を選択するマルチ
プレクサ回路、１０および１２は２乗回路、１３は減算
回路、１４はサンプルＳホールド回路、１５はＡ／Ｄ変
換回路、１６は演算部をそれぞれ示す。
次に、前記構成からなる回路の動作につき説明する。ま
ず、送信パルス発生回路１で発生する超音波パルスは、
電力増幅回路２〜２パで電力増幅された後、各周波数に
同調された送受波器３〜３″を介して異なる周波数を搬
送波とする超音波パルスとして同時にまだは時分割で送
信され、かつ前記送受波器３〜３“で各周波数毎に受信
される。受信された各周波数毎の受波音圧は、増幅回路
４〜４゛′でフィルタリングを行うために適当なレベル
壕で増幅され、フィルタ回路５〜５″でフィルタリング
されて前置増幅回路６〜６パで所定のレベルまで増幅さ
れる。このようにして得られた搬送周波数毎の受波音圧
は、ＳＴＣ回路７〜７″で伝播減衰の補正が行われ、直
線検波回路８〜８°°で直線検波された後、加算回路９
で搬送周波数毎の検波出力が加算平均される。
ず、送信パルス発生回路１で発生する超音波パルスは、
電力増幅回路２〜２パで電力増幅された後、各周波数に
同調された送受波器３〜３″を介して異なる周波数を搬
送波とする超音波パルスとして同時にまだは時分割で送
信され、かつ前記送受波器３〜３“で各周波数毎に受信
される。受信された各周波数毎の受波音圧は、増幅回路
４〜４゛′でフィルタリングを行うために適当なレベル
壕で増幅され、フィルタ回路５〜５″でフィルタリング
されて前置増幅回路６〜６パで所定のレベルまで増幅さ
れる。このようにして得られた搬送周波数毎の受波音圧
は、ＳＴＣ回路７〜７″で伝播減衰の補正が行われ、直
線検波回路８〜８°°で直線検波された後、加算回路９
で搬送周波数毎の検波出力が加算平均される。
加算回路９の出力は、２乗回路１０で２來さ７１、受波
音圧の瞬時パワーの基本成分とし７て求１７） Ｉ’：
＋れる。
音圧の瞬時パワーの基本成分とし７て求１７） Ｉ’：
＋れる。
電力、直線検波回路８〜８°゛て直線検波さＪまた搬送
周波数毎の受波音圧の検波出力は、マルチプレクサ回路
１１で選択され、２乗回路１２で搬送周波数毎の受波音
圧のパワーの瞬時値と゛して得られる。この瞬時パワー
は、前記２乗回路１０の出力と異なり、干渉成分を含ん
でいる。
周波数毎の受波音圧の検波出力は、マルチプレクサ回路
１１で選択され、２乗回路１２で搬送周波数毎の受波音
圧のパワーの瞬時値と゛して得られる。この瞬時パワー
は、前記２乗回路１０の出力と異なり、干渉成分を含ん
でいる。
そこで、減算回路１３では、前記２乗回路１２の出力（
干渉成分十基本成分）から、前記２乗回路１０の出力（
基本成分）を減算し、これにより受波音圧の瞬時パワー
の干渉成分が得られる１、減算］１路１３の出力は、さ
らにサンプルＳホールド回路１４およびＡ／Ｄ 変換回
路１５を経てディジタル信号に変換され、演算部１６へ
送出される。従って、演算部１６では、受波音圧の瞬時
パワーの干渉成分の系列の変動に対する自己相関関数ま
たはパワースペクトルを演算し、その結果に基づいて前
記魚群の相関度孕を各搬送周波数毎に算出し、魚群の分
布情報すなわち魚体相互の平均間隔を知ることができる
。
干渉成分十基本成分）から、前記２乗回路１０の出力（
基本成分）を減算し、これにより受波音圧の瞬時パワー
の干渉成分が得られる１、減算］１路１３の出力は、さ
らにサンプルＳホールド回路１４およびＡ／Ｄ 変換回
路１５を経てディジタル信号に変換され、演算部１６へ
送出される。従って、演算部１６では、受波音圧の瞬時
パワーの干渉成分の系列の変動に対する自己相関関数ま
たはパワースペクトルを演算し、その結果に基づいて前
記魚群の相関度孕を各搬送周波数毎に算出し、魚群の分
布情報すなわち魚体相互の平均間隔を知ることができる
。
前述したように、本発明によれば、魚群の分布情報を含
んだ受波音圧のパワーの瞬時値の干渉成分の系列に対す
る自己相関関数またはパワースペクトルをオＵ用するこ
とにより、魚種判別に際しての重要なパラメータの一つ
である魚群の分布情報（魚体相互の平均間隔）を受信毎
に実時間で得ることができるという利点がある。
んだ受波音圧のパワーの瞬時値の干渉成分の系列に対す
る自己相関関数またはパワースペクトルをオＵ用するこ
とにより、魚種判別に際しての重要なパラメータの一つ
である魚群の分布情報（魚体相互の平均間隔）を受信毎
に実時間で得ることができるという利点がある。
第１図は受波音圧の・パワーの瞬時の干渉成分における
魚の屋敷別の自己相関係数Ｉとｅ −０，３６７８の値
におけるラグ数τとの関係を示す特性曲線図、第２図は
本発明に係る魚群分布測定装置の一実施例を示すブロッ
ク回路図である５、１・・・送信パルス発生回路 ２〜２°°・・・電力増幅回路 ３〜３′″・・・送受波器 ４〜４゛°・・・増幅［
四路５〜５”°・・・フィルタ回路 ６〜６“・・・前
置増幅回路７〜７′′・・・ＳＴＣ回路 ８〜８″・・
・直線検波回路９・・・加算回路 １０・・・２
乗回路１１・・・マルチプレクサ回路 １２・・・２乗回路 １３・・・減算回路１４・・
・サンプルＳホールド回路 １５・・・Ａ／Ｄ変換回路 】６・・・演算部 特許出願人 日本無線株式会社 第１圓 （２？４ ７６ ７８
魚の屋敷別の自己相関係数Ｉとｅ −０，３６７８の値
におけるラグ数τとの関係を示す特性曲線図、第２図は
本発明に係る魚群分布測定装置の一実施例を示すブロッ
ク回路図である５、１・・・送信パルス発生回路 ２〜２°°・・・電力増幅回路 ３〜３′″・・・送受波器 ４〜４゛°・・・増幅［
四路５〜５”°・・・フィルタ回路 ６〜６“・・・前
置増幅回路７〜７′′・・・ＳＴＣ回路 ８〜８″・・
・直線検波回路９・・・加算回路 １０・・・２
乗回路１１・・・マルチプレクサ回路 １２・・・２乗回路 １３・・・減算回路１４・・
・サンプルＳホールド回路 １５・・・Ａ／Ｄ変換回路 】６・・・演算部 特許出願人 日本無線株式会社 第１圓 （２？４ ７６ ７８
Claims (1)
- （１） 複数の周波数を搬送波とする複数の超音波パ
ルスを同時または時分割で送信し、これら°ｌ゛ の複数の周波数の受波音圧の瞬時パワーを加算平均する
ことにより得られる変動の少ない前記パワーの基本成分
を、変動の大きい干渉成分を含んだ前記瞬時パワーから
減することにより、魚群の分布情報を含んだ搬送周波数
毎の受波音圧のパワーの干渉成分のみの系列を得、さら
に前記干渉成分の系列の自己相関関数捷たはパワースペ
クトルにより魚群の分布状態を量的に実時間で測定する
ことを特徴とする魚群分布測定装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の魚群分布測定方式に
おいて、複数の周波数の受波音圧の瞬は、受波音圧の瞬
時パワーの干渉成分の系列の変動に対する自己相関関数
またはパワースペクトルを演算し、その結果に基ついて
魚群の相関度ぞを各搬送周波数毎に算出し魚群の
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21299881A JPS58115381A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 魚群分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21299881A JPS58115381A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 魚群分布測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58115381A true JPS58115381A (ja) | 1983-07-09 |
Family
ID=16631776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21299881A Pending JPS58115381A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 魚群分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58115381A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02262082A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-24 | Furuno Electric Co Ltd | 魚群探知機 |
| JP2018044773A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 公立大学法人公立はこだて未来大学 | 周期変換装置、魚種判別支援装置、監視装置、魚種判別方法、状態監視方法、プログラム |
-
1981
- 1981-12-29 JP JP21299881A patent/JPS58115381A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02262082A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-24 | Furuno Electric Co Ltd | 魚群探知機 |
| JP2018044773A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 公立大学法人公立はこだて未来大学 | 周期変換装置、魚種判別支援装置、監視装置、魚種判別方法、状態監視方法、プログラム |
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