JPS5811587B2 - digital beam form - Google Patents

digital beam form

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JPS5811587B2
JPS5811587B2 JP50123794A JP12379475A JPS5811587B2 JP S5811587 B2 JPS5811587 B2 JP S5811587B2 JP 50123794 A JP50123794 A JP 50123794A JP 12379475 A JP12379475 A JP 12379475A JP S5811587 B2 JPS5811587 B2 JP S5811587B2
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JP
Japan
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address
counter
sensor
memory
output
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JP50123794A
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Japanese (ja)
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JPS5249057A (en
Inventor
似鳥一彦
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5811587B2 publication Critical patent/JPS5811587B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はソーナーなどに用いられるフェーズドアレイの
ビーム形成を実現するビームフォーマのディジタル化に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to digitization of a beamformer that realizes beam formation of a phased array used in sonar and the like.

従来、ンーナー用のビームフォーマとしては、タップ付
アナログ遅延線と加算増幅器を用いたアナログ型のもの
、またはシフトレジスタと加算器を用いたディジタル型
のものが用いられているが、前者はアナログ遅延線によ
る波形ひずみが生じること、小型化がむずかしいこと、
また、後者はシフトレジスタの出力タップ数を多く必要
とするためにLSI化されたシフトレジスタが用いられ
ず、多数のICを必要とし、消費電力が増えるなどの欠
点を持っていた。
Conventionally, beamformers for receivers have been of an analog type using a tapped analog delay line and a summing amplifier, or of a digital type using a shift register and an adder. Waveform distortion occurs due to wires, miniaturization is difficult,
In addition, the latter requires a large number of output taps of the shift register, so an LSI-based shift register cannot be used, and a large number of ICs are required, resulting in increased power consumption.

また、特公昭43−14911には電子計算機を用いて
同様の機能を実現する方法が述べられているが、通常の
電子計算機で用いているランダムアクセスメモリ(以下
RAMと略記する)を遅延素子として用いるため、遅延
時間はメモリアドレスによって指定されるが、新しいデ
ータが入力される毎に遅延時間とメモリアドレスの関係
を変更しなければならず、この変更にかなりの時間を要
するため処理速度が上からない。
In addition, Japanese Patent Publication No. 43-14911 describes a method for realizing a similar function using an electronic computer, but it uses random access memory (hereinafter abbreviated as RAM) used in ordinary electronic computers as a delay element. For this purpose, the delay time is specified by the memory address, but each time new data is input, the relationship between the delay time and the memory address must be changed, and this change takes a considerable amount of time, which increases processing speed. It doesn't matter.

また、このアドレスの変更を避けるため、変更すべきす
べてのアドレスの組合せについて事前にプログラムを作
成しておくことも可能であるが、プログラム量が膨大に
なり、経済的でないなどの欠点を持っている。
Also, in order to avoid this address change, it is possible to create a program in advance for all combinations of addresses that need to be changed, but this has disadvantages such as the amount of programming becomes enormous and it is not economical. There is.

本発明はこれらの欠点を解決するため、遅延素子として
RAMを用い、入力信号の標本化周期に等しい周期で歩
進するカウンタと、センサ番号に対するタップ番号の関
係を格納するリードオンリメモリ(以下ROMと略記す
る)の出力とから算出したアドレスによりRAMを制御
して遅延時間を変え、所望のビームを形成するものであ
り、これによりLSIの使用による小型化、小電力化が
達成されると共に、プログラムの変更のみによってセン
サアレイの規模や形状が異なる種々のソーナーに適用で
き、かつ、プログラムの量が少なくて済み、その作成か
容易なビームフォーマを実現するものである。
In order to solve these drawbacks, the present invention uses a RAM as a delay element, a counter that advances at a cycle equal to the sampling cycle of the input signal, and a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) that stores the relationship between the tap number and the sensor number. A desired beam is formed by controlling the RAM and changing the delay time using the address calculated from the output of The present invention realizes a beamformer that can be applied to various sonars with sensor arrays of different sizes and shapes by simply changing the program, requires a small amount of programs, and is easy to create.

第1図は本発明が実現しようとしているビームフォーマ
の機能を表わすブロック図であり、1−1.1−2.・
・・、1−にはに個のセンサに対応する入力端子、2−
1.2−2.・・・、2−にはタップ付遅延線、3−1
.3−2.・・・、3−には減衰器、4は加算器、5は
出力端子である。
FIG. 1 is a block diagram showing the functions of a beamformer that the present invention is trying to realize, and 1-1.1-2.・
..., 1- has input terminals corresponding to 2 sensors, 2-
1.2-2. ..., 2- is a tapped delay line, 3-1
.. 3-2. ..., 3- is an attenuator, 4 is an adder, and 5 is an output terminal.

ここで、入力端子1−1、タップ付遅延線2−1、減衰
器3−1、加算器4、出力端子5からなる系は1つのセ
ンサ出力信号に対するトランスバーサルフィルタをなし
ており、ビームフォーマはこれらに個のトランスバーサ
ルフィルタの和であると見なすことができる。
Here, a system consisting of an input terminal 1-1, a tapped delay line 2-1, an attenuator 3-1, an adder 4, and an output terminal 5 constitutes a transversal filter for one sensor output signal, and the beamformer can be considered to be the sum of these transversal filters.

なお、方位の異なる多数のビームを形成することが必要
な場合には、第1図の回路を並列に多数用いれはよいが
、このとき、タップ付遅延線2−1.2−2.・・・、
2−には共用できる。
Note that if it is necessary to form a large number of beams with different orientations, a large number of the circuits shown in FIG. 1 may be used in parallel, but in this case, tapped delay lines 2-1, 2-2. ...,
2- can be shared.

また、通常は、1つのタップ付遅延線に接がれる減衰器
の数は1ビーム出力当り1個であり、かつ、その利得が
すべて等しい場合(シェーディングなし)もある。
Further, normally, the number of attenuators connected to one tapped delay line is one per beam output, and there are cases where all the attenuators have the same gain (no shading).

第2図は本発明の一実施例を示す図であり、1−1.1
−2.・・・、1−には入力端子、5は出力端子、6は
マルチプレクサ、7はA/D変換器、8は入力バッファ
、9はRAM、10は乗算器、11は加算器、12はレ
ジスタ、13は出力バッファ、14はRAMアドレス発
生器、15はゼロアドレスカウンタ、16はテーブルメ
モリ、17はテーブルメモリカウンタ、18はスタート
アドレステーブル、19はプログラムメモリ、20はプ
ログラムメモリカウンタである。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and 1-1.1
-2. ..., 1- is an input terminal, 5 is an output terminal, 6 is a multiplexer, 7 is an A/D converter, 8 is an input buffer, 9 is a RAM, 10 is a multiplier, 11 is an adder, 12 is a register , 13 is an output buffer, 14 is a RAM address generator, 15 is a zero address counter, 16 is a table memory, 17 is a table memory counter, 18 is a start address table, 19 is a program memory, and 20 is a program memory counter.

ここで、入力端子1−1.1−2.・・・、1−kに加
えられた入力信号は、マルチプレクサ6により時分割多
重化され、A/D変換器7によりディジタル符号に変換
され、入力バッファ8に一旦格納される。
Here, input terminals 1-1.1-2. ..., 1-k are time-division multiplexed by a multiplexer 6, converted into digital codes by an A/D converter 7, and temporarily stored in an input buffer 8.

一方、プログラムメモリ19には、入力命令W、ビーム
形成命令BF、ビーム番号B0.B1.・・・、リター
ン命令が第3図のように書き込まれており、プログラム
メモリカウンタ20によってそのアドレスが与えられ、
その内容が順次に読み出されて、スタートアドレステー
ブル18に送られる。
On the other hand, the program memory 19 contains an input command W, a beam forming command BF, a beam number B0. B1. ..., a return instruction is written as shown in FIG. 3, and its address is given by the program memory counter 20,
The contents are sequentially read out and sent to the start address table 18.

そこには各命令に対応するテーブルメモリ16の先頭ア
ドレスが格納されており、その値をテーブルメモリカウ
ンタ17にロードすることにより、1つの命令に対応す
るマイクロプログラムおよびテーブルが格納されている
テーブルメモリの部分を先頭アドレスから順次に読み出
す。
The start address of the table memory 16 corresponding to each instruction is stored therein, and by loading that value into the table memory counter 17, the table memory in which the microprogram and table corresponding to one instruction are stored is stored. Read out the parts sequentially from the first address.

テーブルメモリ16は通常はリードオンリメモリ(以下
ROMと略記する)が使われるが、入力バッファ8の読
出し、RAM9の書込み、レジスタ12のロードおよび
リセット、出力バッファ13の書込み、ゼロアドレスカ
ウンタ15のクロック、テーブルメモリカウンタ17の
ロードおよびクロック、プログラムメモリカウンタのク
ロックおよびクリアを制御するマイクロ命令を格納する
0部、トランスバーサルフィルタのタップ番号を表わす
n部、センサ番号を表わすに部、および減衰器の重みを
格納するW部からなり、入力命令に対応して、k部には
(0,1、・・・k−1)が、n部には全ゼロが、c部
には入力バツファ読出しおよびRAM書込み命令が書か
れ、ビーム形成命令に対応して、指定されたビーム番号
に対するセンサ番号とタップ番号と重みの関係が、それ
ぞれ、k部、n部およびW部にレジスタ12および出力
バッファ13の制御命令が0部に書かれている。
The table memory 16 is normally a read-only memory (hereinafter abbreviated as ROM), but it can read the input buffer 8, write to the RAM 9, load and reset the register 12, write to the output buffer 13, and clock the zero address counter 15. , a 0 section storing microinstructions that control loading and clocking the table memory counter 17, clocking and clearing the program memory counter, an n section representing the tap number of the transversal filter, an n section representing the sensor number, and an attenuator section. It consists of a W part that stores weights, and in response to an input command, the k part contains (0, 1,...k-1), the n part contains all zeros, and the c part stores the input buffer readout and A RAM write command is written, and the relationship between the sensor number, tap number, and weight for the specified beam number is written in the register 12 and output buffer 13 in the k, n, and w parts, respectively, in response to the beam forming command. Control instructions are written in part 0.

次の第1表はテーブルメモリ16に書込まれている命令
の例を示す。
The following Table 1 shows an example of instructions written in the table memory 16.

ここでは、センサ数に−16とした。Here, the number of sensors was set to -16.

テーブルメモリ16の#0〜#15(第0番地〜第15
番地)には入力命令Wに対応するマイクロ命令およびデ
ータ、#16〜#31にはビーム形成命令BF、Boに
対応するマイクロ命令およびデータ、#32〜#47に
はビーム形成命令BF、B1に対応するマイクロ命令お
よびデータが書込まれている。
#0 to #15 of table memory 16 (0th address to 15th address)
microinstruction and data corresponding to the input instruction W at address), microinstruction and data corresponding to the beamforming instruction BF and Bo at #16 to #31, beamforming instruction BF to #32 to #47, and beamforming instruction BF to B1. Corresponding microinstructions and data are written.

ここで6部のマイクロ命令は入力命令Wに対しては入力
バッファ8を読み出しRAM9に書込むことINPUT
を、ビーム形成命令BFに対してはRAM9を読出し、
テーブルメモリ16のW部の出力を乗算器10によって
乗じ、レジスタ12の内容に加算器11を用いて加算す
ることSOMおよび最後のステップでは加算した結果を
出力バッファ13に送り出し、レジスタ12をクリアす
ること0UTPUTを意味する。
Here, the 6th part of the microinstruction reads the input buffer 8 and writes it to the RAM 9 for the input instruction W.
For beam forming command BF, read RAM9,
The output of the W portion of the table memory 16 is multiplied by the multiplier 10 and added to the contents of the register 12 using the adder 11. In the SOM and the last step, the added result is sent to the output buffer 13 and the register 12 is cleared. This means 0UTPUT.

また、6部のCKはゼロアドレスカウンタ15を歩進さ
せるクロック信号であり、入力命令Wの最初でのみ用い
られる。
Further, CK in the sixth section is a clock signal that increments the zero address counter 15, and is used only at the beginning of the input command W.

また、入力命令に先立ってまたは入力命令の終りに、ゼ
ロアドレスカウンタ15を1段進め、各命令の終りには
プログラムメモリカウンタ20を1段進めると共にテー
ブルメモリカウンタ17にスタートアドレステーブル1
8の出力をロードする。
Additionally, the zero address counter 15 is incremented by one step before an input command or at the end of an input command, and the program memory counter 20 is incremented by one step at the end of each command, and the start address table 1 is added to the table memory counter 17.
Load the output of 8.

RAMアドレス発生器14は、セロアドレスカウンタ1
5の出力とテーブルメモリのn部とに部の出力からRA
M9のアドレスを発生するものであり、第4a図または
第4b図の構成を持つ。
The RAM address generator 14 has a cello address counter 1.
From the output of 5 and the n part of the table memory to the output of RA
It generates the address of M9 and has the configuration shown in FIG. 4a or 4b.

ここで、14−1はゼロアドレスカウンタ15からの入
力端子、14−2および14−3はそれぞれテーブルメ
モリ16のn部およびに部の出力からの入力端子、21
はmodN減算器(ただし、Nは第1図のタップ付遅延
線2−1.2−2.・・・。
Here, 14-1 is an input terminal from the zero address counter 15, 14-2 and 14-3 are input terminals from the outputs of the n part and the n part of the table memory 16, respectively, and 21
is a mod N subtracter (where N is the tapped delay line 2-1, 2-2, etc. in FIG. 1).

2−にのタップ数)、22および23はそれぞれその入
力のN倍およびに倍(ただし、Kはセンサ数)を出力す
る乗算器、24は加算器、14−4は出力端子であり、
N進カウンタであるゼロアドレスカウンタ15の出力を
基準として、第に番目のセンサに対するタップ付遅延線
の第n番目のタップの出力信号に対応する信号が格納さ
れているRAMのアドレスを算出し出力する。
2 - the number of taps), 22 and 23 are multipliers that output N and N times their inputs (where K is the number of sensors), 24 is an adder, 14-4 is an output terminal,
Based on the output of the zero address counter 15, which is an N-ary counter, calculate and output the address of the RAM where the signal corresponding to the output signal of the n-th tap of the tapped delay line for the second sensor is stored. do.

第4a図を用いると、1つのセンサから入力されたN語
の信号は、RAM9の引続くアドレスを持つ部分に貯え
られ、第4b図を用いると、それらはRAM9のに語お
きのアドレスを持つ部分に貯えられ、いずれの場合にも
RAM9はKXN語の容量を必要とする。
Using FIG. 4a, the N words of signals input from one sensor are stored in a portion of RAM 9 with successive addresses, and using FIG. 4b, they have every other word of address in RAM 9. In each case, RAM 9 requires a capacity of KXN words.

次の第2表は第4b図のRAMアドレス発生器14を用
いた場合のRAM9のメモリ分割をマトリックス表示で
示すものである。
The following Table 2 shows the memory division of the RAM 9 in a matrix representation when the RAM address generator 14 of FIG. 4b is used.

第2表において、例えば第0番目のセンサの出力信号は
RAM9のアドレス#0、#K、・・・、#KW−Kに
書込まれる。
In Table 2, for example, the output signal of the 0th sensor is written to addresses #0, #K, . . . , #KW-K of the RAM 9.

その場合、入力命令Wにおけるタップ番号nは0なので
、ゼロアドレスカウンタ15の出力のみでアドレス区分
が指定され、ゼロアドレスカウンタ15の出力はこの範
囲のメモリ領域のうち最新のデータが格納されている番
地を示している。
In that case, since the tap number n in the input command W is 0, the address classification is specified only by the output of the zero address counter 15, and the output of the zero address counter 15 stores the latest data in the memory area of this range. It shows the street address.

従って、今アドレスカウンタ15の出力がiであるとす
ると、アドレス区分iが第1図の各遅延線2−1〜2に
の第0番目のタップに対応し、アドレス区分とタップ番
号との対応関係は第3表のようになり、相対的な関係で
決定される。
Therefore, if the output of the address counter 15 is now i, the address category i corresponds to the 0th tap of each delay line 2-1 to 2-2 in FIG. 1, and the correspondence between the address category and the tap number is The relationships are as shown in Table 3 and are determined by relative relationships.

また、後述の如く、ビーム形成命令BFにおけるアドレ
ス区分の指定は、ゼロアドレスカウンタ15の出力を基
準にしたタップ番号で行なわれるので、タップ番号相当
のアドレス区分が指定されることになる。
Furthermore, as will be described later, the address classification in the beam forming command BF is specified using the tap number based on the output of the zero address counter 15, so that the address classification corresponding to the tap number is designated.

ここで、NまたはKが2の中敷の場合には、N倍または
に倍の演算は単なるシフトにより実現され、かつ加算器
24は不要になる。
Here, when N or K is an insole of 2, the operation of multiplying by N or 2 is realized by a simple shift, and the adder 24 is not required.

したがって、Nが2の中敷のときには第4a図を、Kが
2の中敷のときには第4b図を用いるのが得策であるが
、前者はセンサ番号を上位ビットとしてアドレス区分を
指定し且つゼロアドレスカウンタ15の値をタップ番号
で変化させた値を下位ビットとしてアドレス区分内のア
ドレス順位を指定する場合であり、後者はその上位ビッ
トと下位ビットの関係が単に逆になった場合であり、両
者は同一の機能を果すものである。
Therefore, it is a good idea to use Figure 4a when N is in the middle of 2, and use Figure 4b when K is in the middle of 2, but in the former, the address classification is specified using the sensor number as the upper bit, and zero This is a case where the address order within the address classification is specified by using the value obtained by changing the value of the address counter 15 by the tap number as the lower bit, and the latter is a case where the relationship between the upper bit and lower bit is simply reversed. Both perform the same function.

さて、第2図において入力命令が実行されるとき、つま
りテーブルメモリ16から入力命令Wに対応するマイク
ロ命令が順次に読み出されると、RAMアドンス発生器
14は各センサ入力に対して第ゼロ番目のタップに対応
するRAM9のアドレスと発生し、RAM9のそのアド
レスの部分に入カバツノア8から入力信号を書込む。
Now, when the input commands are executed in FIG. 2, that is, when the micro-instructions corresponding to the input command W are read out sequentially from the table memory 16, the RAM add generator 14 generates the zeroth An address in the RAM 9 corresponding to the tap is generated, and an input signal from the input gate unit 8 is written into the address portion of the RAM 9.

つぎに、ビーム形成命令BFが実行されるときには、テ
ーブルメモリ16はセンサ番号kに対して指定の番号の
ビームの形成に必要なタップ番号nと重みwを順次に発
生し、RAMアドンス発生器14はこのセンサ番号にと
タップ番号nとから対応するRAM9のアドレスを発生
してRAM9の出力にこのアドレスを持つ部分に貯えら
れている信号を読み出し、この信号とテーブルメモリ1
6のw部から読み出される重みwとの積を乗算器10に
より算出し、加算器11とレジスタ12によってその積
を累加して、指定のビームに対応する出力信号を算出し
、出力バッファ13に一旦針える。
Next, when the beam forming command BF is executed, the table memory 16 sequentially generates the tap number n and weight w necessary for forming the beam of the designated number for the sensor number k, and the RAM addon generator 14 generates an address in RAM 9 corresponding to this sensor number and tap number n, reads out the signal stored in the part with this address in the output of RAM 9, and outputs this signal and table memory 1.
The multiplier 10 calculates the product with the weight w read out from the w part of 6, and the adder 11 and the register 12 accumulate the products to calculate the output signal corresponding to the designated beam, and the output signal is sent to the output buffer 13. The needle will fit once.

この出力信号を必要に応じて出力バッファ13から出力
端子5へ読み出す。
This output signal is read out from the output buffer 13 to the output terminal 5 as required.

このようにして、プログラムメモリ19に書かれた各命
令は、書かれている順番に従って実行され、逐次的にい
くつかのビーム出力が計算される。
In this way, each instruction written in the program memory 19 is executed in the order in which it is written, and several beam outputs are calculated sequentially.

プログラムメモリ19に書かれた最後の命令が実行され
ると、リターン命令によってプログラムメモリカウンタ
20のクリア端子にパルスが加えられ、プログラムメモ
リ19の最初の命令に戻る。
When the last instruction written in the program memory 19 is executed, a pulse is applied to the clear terminal of the program memory counter 20 by the return instruction, and the program returns to the first instruction in the program memory 19.

このような動作を繰返して、周期的に標本化される信号
を入力しながら、多数のビームを同時に形成することを
可能にする。
By repeating such operations, it is possible to simultaneously form multiple beams while inputting periodically sampled signals.

ここで、各センサの出力信号に対する標本化周波数fs
は、タッグ間隔の粗さによる損失をおさえるために、通
常は入力信号の最高周波数の5〜6倍に選ばれるが、ビ
ームフォーマの出力においては通常の標本化定理が満足
されればよいから、信号の帯域幅によって、ビームフォ
ーマの出力信号の標本を1/2まだはそれ以下に間引く
ことができる。
Here, the sampling frequency fs for the output signal of each sensor
is usually chosen to be 5 to 6 times the highest frequency of the input signal in order to suppress the loss due to the roughness of the tag spacing, but since it is sufficient for the output of the beamformer to satisfy the usual sampling theorem, Depending on the signal bandwidth, the beamformer output signal samples can be decimated by a factor of 2 or even less.

したがって、例えば1/2に間引くときには、第3図に
示したように、2回の入力命令に対して各ビーム形成を
1回ずつ行なえばよい。
Therefore, when thinning out to 1/2, for example, it is sufficient to perform each beam forming process once in response to two input commands, as shown in FIG.

1回の入力命令で各センサの出力信号が1サンプルずつ
入力されるので、入力命令が実行される平均時間間隔が
標本化周期1/fsよりも短かければ、標本化周波数f
sで標本化されるセンサ出力信号のビーム形成の処理が
可能である。
One input command inputs one sample of each sensor's output signal, so if the average time interval at which input commands are executed is shorter than the sampling period 1/fs, the sampling frequency f
Beamforming processing of the sensor output signal sampled at s is possible.

従って、高速な部品を用いれば1つのビームフォーマで
多数のビームを形成できることになる。
Therefore, if high-speed components are used, a large number of beams can be formed with one beamformer.

なお、第2図において、テーブルメモリ16のに部の内
容は、通常は、1つの命令の内部では隣接するアドレス
においては高々1だけ異なるだけであるから、カウンタ
によっても容易に発生することができ、テーブルメモリ
16の容量を節約することもできる。
Note that in FIG. 2, the contents of the second part of the table memory 16 can easily be generated by a counter, since normally adjacent addresses within one instruction differ by at most 1. , the capacity of the table memory 16 can also be saved.

また、センサ出力信号をティジタル符号に変換する方法
として、通常用いられている種々の方法が使用できるこ
とはもちろんであり、出力信号をD/A変換器によって
アナログ信号に直すことも、通常の技術によって容易に
実現できる。
Furthermore, it goes without saying that various commonly used methods can be used to convert the sensor output signal into a digital code, and it is also possible to convert the output signal into an analog signal using a D/A converter using conventional techniques. It can be easily achieved.

以上のように、タップ付遅延線としてRAMを用いたた
め、各タップ出力に対応する接続線が省け、LSI R
AMを使うことにより、ICの個数も大幅に減少できる
As described above, since RAM is used as the tapped delay line, connection lines corresponding to each tap output can be omitted, and LSI R
By using AM, the number of ICs can also be significantly reduced.

また、プログラムメモリ、テーブルメモリの内容を書き
替えることにより形状の異なるセンサアレイに対して用
いることができる等の利点を持つ。
It also has the advantage that it can be used for sensor arrays of different shapes by rewriting the contents of the program memory and table memory.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明が実現するビームフォーマの機能を表わ
すブロック図、第2図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第3図は第2図におけるプログラムメモリに書か
れる命令の一例を示す図、第4a図および第4b図は第
2図のRAMアドレス発生器の内容を示すブロック図で
ある。 1・・・入力端子、5・・・出力端子、6・・・マルチ
プレクサ、7・・・A/D変換器、8・・・入力バッフ
ァ、9・・・RAM、10・・・乗算器、11・・・加
算器、12・・・し身スタ、13・・・出力バッファ、
14・・・RAMアドレス発生器、15・・・ゼロアド
レスカウンタ、16・・・テーブルメモリ、17・・・
テーブルメモリカウンタ、18・・・スタートアドレス
テーブル、19・・・プログラムメモリ、20・・・プ
ログラムメモリカウンタ、21・・・減算器、22・・
・乗算器、23・・・乗算器、24・・・加算器。
FIG. 1 is a block diagram showing the functions of the beamformer realized by the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an example of instructions written to the program memory in FIG. 4a and 4b are block diagrams illustrating the contents of the RAM address generator of FIG. 2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Input terminal, 5... Output terminal, 6... Multiplexer, 7... A/D converter, 8... Input buffer, 9... RAM, 10... Multiplier, 11... Adder, 12... Shimisuta, 13... Output buffer,
14...RAM address generator, 15...Zero address counter, 16...Table memory, 17...
Table memory counter, 18... Start address table, 19... Program memory, 20... Program memory counter, 21... Subtractor, 22...
- Multiplier, 23... Multiplier, 24... Adder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 センサ数をに個とし、且つタップ数をN個としてN
×に語のセンサ出力を記憶し得るランダムアクセスメモ
リ9と、 入力命令に対応するマイクロプログラムかに個のアドレ
スを用いて記述され且つその各アドレスには特定のタッ
プ番号と所定のセンサ番号とが記憶され並びにビーム形
成命令に対応するマイクロプログラムが複数のアドレス
を用いて記述され且つ各アドレスには所定のタップ番号
と所定のセンサ番号とが記憶されているテーブルメモリ
16と、入力命令とビーム形成命令とを記憶しているプ
ログラムメモリを含み、前記テーブルメモリから入力命
令もしくはビーム形成命令に対応した前記マイクロプロ
グラムを各アドレス毎に順次読み出させる手段17〜2
0と、 入力命令によってセンサの標本化周期に等しい周期で歩
進されるゼロアドレスカウンタ15と、前記ランダムア
クセスメモリ9のアドレスを同じセンサ番号の各N語を
夫々連続するアドレスに対応させて指定するか又は同じ
タップ番号の各に語を夫々連続するアドレスに対応させ
て指定するアドレス発生器であって、第1カウンタ15
の値を基準にしてテーブルメモリ17から読み出された
タップ番号で変化させた値と第2カウンタ16から読み
出された値とでアドレスコードを発生させるもの14と
を備えていることを特徴としたディジタルビームフォー
マ。
[Claims] 1. The number of sensors is N, and the number of taps is N.
A random access memory 9 capable of storing word sensor outputs, and a microprogram corresponding to an input command written using a number of addresses, each address having a specific tap number and a predetermined sensor number. A table memory 16 in which a microprogram corresponding to a beam forming command is written using a plurality of addresses, and each address stores a predetermined tap number and a predetermined sensor number; means 17-2 for sequentially reading out the microprogram corresponding to the input command or beam forming command from the table memory for each address;
0, a zero address counter 15 that is incremented at a cycle equal to the sampling cycle of the sensor according to an input command, and an address of the random access memory 9 that is specified by associating each N word of the same sensor number with a consecutive address. an address generator that specifies words for each tap number of the same tap number in correspondence with successive addresses, the first counter 15
The second counter 16 generates an address code based on a value changed by a tap number read from a table memory 17 and a value read from a second counter 16. digital beamformer.
JP50123794A 1975-10-16 1975-10-16 digital beam form Expired JPS5811587B2 (en)

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JPS577572A (en) * 1980-06-16 1982-01-14 Fujitsu Ltd Processing circuit for ultrasonic signal

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