JPS5871474A - タ−ゲツトドツプラ表示方式 - Google Patents
タ−ゲツトドツプラ表示方式Info
- Publication number
- JPS5871474A JPS5871474A JP16861081A JP16861081A JPS5871474A JP S5871474 A JPS5871474 A JP S5871474A JP 16861081 A JP16861081 A JP 16861081A JP 16861081 A JP16861081 A JP 16861081A JP S5871474 A JPS5871474 A JP S5871474A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- subjected
- color
- doppler
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/56—Display arrangements
- G01S7/62—Cathode-ray tube displays
- G01S7/6263—Cathode-ray tube displays in which different colours are used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (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】
本発明は、ドツプラシフトの有無およびドツプラシフト
が存Ｔる場合にはそのシフト量の大きさと方向とに応じ
て目標物をカラースポット表示するよ５にしたターゲッ
トドツプラ表示方式に関するものである。
が存Ｔる場合にはそのシフト量の大きさと方向とに応じ
て目標物をカラースポット表示するよ５にしたターゲッ
トドツプラ表示方式に関するものである。
アクティブソーナにおいてはドツプラシフトの有無が水
中航走物に対する識別の１つの手がかりとなっているが
、従来にふってはドツプラの抽出は専ら聴音によってい
るのが実状である。聴音の存否や聴音の高低、強弱より
目標物の有無や位置、速度などが概略的に識別さね得る
わけであるが、聴音による場合は識別が困難である場合
が少なくない。こわは、ターゲットエコーのレベルが残
響や水中雑音、ソーナ室環境雑音などの背景雑音のレベ
ルに比し十分大きくない場合はドツプラの弁別が困難と
なり、識別の用をなさなくなるからである。また、人間
の聴力に依存１−ていることから、弁別可能なドツプラ
シフトの大きさには自ら限界があるからである〇 今後アクティブソーナにおいては目標物は確実に識別さ
れる必要があり、ドツプラシフトによる目標物の識別は
有効、不可欠なものとなって（るが、従来にあってはド
ツプラシフトによる目標物の識別は聴音によっているこ
とから、その識別は３ れ 一般に困難であったものである。
中航走物に対する識別の１つの手がかりとなっているが
、従来にふってはドツプラの抽出は専ら聴音によってい
るのが実状である。聴音の存否や聴音の高低、強弱より
目標物の有無や位置、速度などが概略的に識別さね得る
わけであるが、聴音による場合は識別が困難である場合
が少なくない。こわは、ターゲットエコーのレベルが残
響や水中雑音、ソーナ室環境雑音などの背景雑音のレベ
ルに比し十分大きくない場合はドツプラの弁別が困難と
なり、識別の用をなさなくなるからである。また、人間
の聴力に依存１−ていることから、弁別可能なドツプラ
シフトの大きさには自ら限界があるからである〇 今後アクティブソーナにおいては目標物は確実に識別さ
れる必要があり、ドツプラシフトによる目標物の識別は
有効、不可欠なものとなって（るが、従来にあってはド
ツプラシフトによる目標物の識別は聴音によっているこ
とから、その識別は３ れ 一般に困難であったものである。
よって本発明の目的は、聴音によることなく確実ニ目ｅ
ｌをドツプラシフトより識別し得るターゲットドツプラ
表示方式を供するにある。
ｌをドツプラシフトより識別し得るターゲットドツプラ
表示方式を供するにある。
この目的のため本発明は、受波信号より適当に抽出さハ
たエコー信号を周波数−市、正変換したうえこれを送波
周波数対応の基準重圧と比較し、その偏差分を色信号に
変換してカラーブラウン管上にカラースポット表示する
ようにしたものである。
たエコー信号を周波数−市、正変換したうえこれを送波
周波数対応の基準重圧と比較し、その偏差分を色信号に
変換してカラーブラウン管上にカラースポット表示する
ようにしたものである。
即ち、視覚によって目標物の識別ケ行なわんとするもの
である◎ 以下、本発明を第１図かＩ−１第３図により説明する０ 先ず第１図は本発明に係るソーナの一例での概要構成’
ｌ１ＰＰＩ表示方式に例を採って示したものである。
である◎ 以下、本発明を第１図かＩ−１第３図により説明する０ 先ず第１図は本発明に係るソーナの一例での概要構成’
ｌ１ＰＰＩ表示方式に例を採って示したものである。
これによると送信信号発生器１においては正弦波が連続
的に発生されているが、これをゲート信号発生器２から
の所定パルス幅をもった一定則のゲート１ヒ号によって
ゲート回路３でゲート制御することによって、ゲート回
路３からは第２図ｆａ）に示す如（パルス化正弦波が得
らねるようになっている。このパルス化正弦波を複数の
構成素子がリング状に配さねてなるトランスデユーサ４
に印加７１１ば、超音波が水中に放射されるわけである
。
的に発生されているが、これをゲート信号発生器２から
の所定パルス幅をもった一定則のゲート１ヒ号によって
ゲート回路３でゲート制御することによって、ゲート回
路３からは第２図ｆａ）に示す如（パルス化正弦波が得
らねるようになっている。このパルス化正弦波を複数の
構成素子がリング状に配さねてなるトランスデユーサ４
に印加７１１ば、超音波が水中に放射されるわけである
。
したがって、トランスデユーサ４を一定周期で駆動する
ことによって水中に超音波を放射Ｔるようにすれば、各
放射超音波に対してＰＰＩ表示のための目標物による超
音波エコーが得られるものである。この場合トランスデ
ユーサ４は送受波共用とさね、各超音波の放射終了直後
より次の超音波放射開始までの間は整相器５に切換接続
されるようになっている。トランスデユーサ４を構成す
る各素子によって超音波エコーが受波されるわけである
が、各素子による受波比゛力の位相は一般に不揃いであ
る。第２図（ｂｌはトランデューサ４乞構成する第１番
目、第２番目、第ｍｌ素子による受波出力４゜１，４゜
１１４０ｍを示したものであり、図示の如く入射超音波
の方位に応じた時間ずれンもっている。整相器５はトラ
ンスデユーサ４を構成する素子対応の遅延回路よりなり
、各回路における遅延時間は超音波の放射方位に応じて
可変制御されるようになっている。したがって、遅延時
間を適当に制御すれば、上記受波出力４゜、、４゜＊
ｌ ’ｌｏｍ対応の整相器出力５Ｑ１ ＊ ５０１１５
０ｍ は第２図（ｃｌに示Ｔ如くに位相が揃えられるも
ので起る。よって、整相器出力な掃引信号による制御下
にスイッチング回路６を介し選択的に取り出せば、超音
波放射方位対応の受波信号が得られるわけである。
ことによって水中に超音波を放射Ｔるようにすれば、各
放射超音波に対してＰＰＩ表示のための目標物による超
音波エコーが得られるものである。この場合トランスデ
ユーサ４は送受波共用とさね、各超音波の放射終了直後
より次の超音波放射開始までの間は整相器５に切換接続
されるようになっている。トランスデユーサ４を構成す
る各素子によって超音波エコーが受波されるわけである
が、各素子による受波比゛力の位相は一般に不揃いであ
る。第２図（ｂｌはトランデューサ４乞構成する第１番
目、第２番目、第ｍｌ素子による受波出力４゜１，４゜
１１４０ｍを示したものであり、図示の如く入射超音波
の方位に応じた時間ずれンもっている。整相器５はトラ
ンスデユーサ４を構成する素子対応の遅延回路よりなり
、各回路における遅延時間は超音波の放射方位に応じて
可変制御されるようになっている。したがって、遅延時
間を適当に制御すれば、上記受波出力４゜、、４゜＊
ｌ ’ｌｏｍ対応の整相器出力５Ｑ１ ＊ ５０１１５
０ｍ は第２図（ｃｌに示Ｔ如くに位相が揃えられるも
ので起る。よって、整相器出力な掃引信号による制御下
にスイッチング回路６を介し選択的に取り出せば、超音
波放射方位対応の受波信号が得られるわけである。
しかしてスイッチング回路６からは放射超音波に対Ｔる
受波信号が第２１９（ｄ）に示す如く時系列的に得らね
ることになるが、各方位θ０．θ１．θｎの受波信号に
は自船によるドツプラ効果の影響や残響波が含まれてい
ることから、先ず自己ドツプラ相殺回路８によって自船
によるドツプラ効果の影響が除去される。次いで次段の
相関器９においてレプリカ信号との間で相関処理を行な
うことによってエコー信号対残響電圧比が改善されるよ
うになっている。ここにいうレプリカ信号とはいはげ既
述ノパルス化正弦波の写しであり、各種の遅延６．１ 時間をもった複数の遅延回路１０ヲ介し時間的に重複す
るが如くにして得たものである。第２図ｔｅｌはレプリ
カ信号の１つを示すが、これらレプリカ信号と自己ドツ
プラ相殺回路８の出力との間での相関が大である場合に
限り相関器９からは第２図（ｆ）に示す如く相関出力が
得られるものである。この相関出力を適当な電圧レベル
で以て比較回路１１でしきい値処理すれば、正規の受波
信号が存する時間が第２図（ｇ）に示す如く確実に検出
されるところとなり、しかしてこれをゲート制御信号と
して遅延回路１２乞介する自己ドツプラ相殺回路８から
の受話信号列をゲート回路１３でゲート制御すれば、第
２図（ｈｌに示す如（受波信号が存在区間を制限された
状態で得られるわけである。
受波信号が第２１９（ｄ）に示す如く時系列的に得らね
ることになるが、各方位θ０．θ１．θｎの受波信号に
は自船によるドツプラ効果の影響や残響波が含まれてい
ることから、先ず自己ドツプラ相殺回路８によって自船
によるドツプラ効果の影響が除去される。次いで次段の
相関器９においてレプリカ信号との間で相関処理を行な
うことによってエコー信号対残響電圧比が改善されるよ
うになっている。ここにいうレプリカ信号とはいはげ既
述ノパルス化正弦波の写しであり、各種の遅延６．１ 時間をもった複数の遅延回路１０ヲ介し時間的に重複す
るが如くにして得たものである。第２図ｔｅｌはレプリ
カ信号の１つを示すが、これらレプリカ信号と自己ドツ
プラ相殺回路８の出力との間での相関が大である場合に
限り相関器９からは第２図（ｆ）に示す如く相関出力が
得られるものである。この相関出力を適当な電圧レベル
で以て比較回路１１でしきい値処理すれば、正規の受波
信号が存する時間が第２図（ｇ）に示す如く確実に検出
されるところとなり、しかしてこれをゲート制御信号と
して遅延回路１２乞介する自己ドツプラ相殺回路８から
の受話信号列をゲート回路１３でゲート制御すれば、第
２図（ｈｌに示す如（受波信号が存在区間を制限された
状態で得られるわけである。
なお、遅延回路１２での遅延時間は相関器９での処理の
遅れを考慮して定められる。
遅れを考慮して定められる。
さてゲート回路１３より出力される受波信号は次に周波
数−電圧変換回路１４で電圧信号に変換される。周波数
の大きさに応じた電圧信号を得るものである。この結果
は例えば第２図（ｉ）に示すが如く７ □ である。一方、送信信号発生器１より得られる連続上り
太枝も周波数−電圧変換回路１５で電圧信号に変換され
る。この電圧信号は第２図（ｊｌに示すように一定の直
流ｍ圧であり、これを基準電圧として電圧変換回路１４
からの電圧信号との間で偏差を比較回路］６によって求
めれば、その偏差はいわゆるドツプラシフト量に対応す
るものとなるわけである。比較による偏差は例えば第２
図（ｋ＋に示す如くに求めらねるが、負の値をとる場合
もあり得ることは勿論である。したがって偏差の大きさ
とその極性に応じ符号化器１７がその偏差対応の色信号
を発生したうえ、こわら色信号をリフレッシュ式のカラ
ーブラウン管表示器１８にＲ，Ｇ、Ｂ入力として供Ｔる
一方、掃引信号発生器７からの掃引信号によって掃引制
御するようにすれば、方位対応゛の受波信号はカラー色
にてスポット表示されるところとなるものである。例え
ばドツプラシフト、即ち、偏差電圧がプラス方向に最大
となる場合を赤色、零となる場合を緑色、マイナス方向
に最大となる場合を青色とし、しかも赤色から緑色、緑
色から青色までの範囲をそ名それ４段階に分けるように
すれば、計９段階の色分は表示が可能となるわけである
。
数−電圧変換回路１４で電圧信号に変換される。周波数
の大きさに応じた電圧信号を得るものである。この結果
は例えば第２図（ｉ）に示すが如く７ □ である。一方、送信信号発生器１より得られる連続上り
太枝も周波数−電圧変換回路１５で電圧信号に変換され
る。この電圧信号は第２図（ｊｌに示すように一定の直
流ｍ圧であり、これを基準電圧として電圧変換回路１４
からの電圧信号との間で偏差を比較回路］６によって求
めれば、その偏差はいわゆるドツプラシフト量に対応す
るものとなるわけである。比較による偏差は例えば第２
図（ｋ＋に示す如くに求めらねるが、負の値をとる場合
もあり得ることは勿論である。したがって偏差の大きさ
とその極性に応じ符号化器１７がその偏差対応の色信号
を発生したうえ、こわら色信号をリフレッシュ式のカラ
ーブラウン管表示器１８にＲ，Ｇ、Ｂ入力として供Ｔる
一方、掃引信号発生器７からの掃引信号によって掃引制
御するようにすれば、方位対応゛の受波信号はカラー色
にてスポット表示されるところとなるものである。例え
ばドツプラシフト、即ち、偏差電圧がプラス方向に最大
となる場合を赤色、零となる場合を緑色、マイナス方向
に最大となる場合を青色とし、しかも赤色から緑色、緑
色から青色までの範囲をそ名それ４段階に分けるように
すれば、計９段階の色分は表示が可能となるわけである
。
画面表示形式としては例えばＰＰＩ指示方式を用い得る
。この方式は周知であるから特に説明を要しないが、掃
引信号発生器７からの掃引信号によって、方位を変更す
る度に画面中央より変更された方位半径方向に掃引を行
なう場合は、第３図に示す如（目標物がカラーにてスポ
ット表示されるものである。因みに第３図において黒丸
印のスポット１９は赤色、即ちプラス方向の最も大きい
ドツプラシフトンもつ目標物を、また白丸印のスポット
Ｉは緑色、即ちドツプラシフトが生じない岩などの固定
反射物体ケ、更に斜線表示の丸印２１は青色、即ちマイ
ナス方向の最も大きいドツプラシフトｌもつ目標物をそ
れぞれ示す。
。この方式は周知であるから特に説明を要しないが、掃
引信号発生器７からの掃引信号によって、方位を変更す
る度に画面中央より変更された方位半径方向に掃引を行
なう場合は、第３図に示す如（目標物がカラーにてスポ
ット表示されるものである。因みに第３図において黒丸
印のスポット１９は赤色、即ちプラス方向の最も大きい
ドツプラシフトンもつ目標物を、また白丸印のスポット
Ｉは緑色、即ちドツプラシフトが生じない岩などの固定
反射物体ケ、更に斜線表示の丸印２１は青色、即ちマイ
ナス方向の最も大きいドツプラシフトｌもつ目標物をそ
れぞれ示す。
なお、第２図において（ｂ） 、 （ｃ）間、（ｆ）〜
（ｋ１間においては時間関係が成立するにしても、他の
波形図との間では必ずしも時間関係は成立しない。
（ｋ１間においては時間関係が成立するにしても、他の
波形図との間では必ずしも時間関係は成立しない。
以上説明したように本発明は、超音波エコー信９．１
号を周波数−重圧変換したうえこれを送波周波数対応の
基準電圧と比較し、その偏差分をその大きさと極性とに
応じ色信号に変換してカラー表示するようにしたもので
ある。したがって本発明によヲ場合はドツプラシフトの
有無およびド・ソプラシフトが存する場合にはその大き
さと方向とに応じて目標物がカラー表示されるから、聴
音による場合に比しドツプラシフトの弁別を簡単容易に
、しかも確実に行ない得るという効果がある。
基準電圧と比較し、その偏差分をその大きさと極性とに
応じ色信号に変換してカラー表示するようにしたもので
ある。したがって本発明によヲ場合はドツプラシフトの
有無およびド・ソプラシフトが存する場合にはその大き
さと方向とに応じて目標物がカラー表示されるから、聴
音による場合に比しドツプラシフトの弁別を簡単容易に
、しかも確実に行ない得るという効果がある。
第１図は、本発明に係るソーナの一例での概要構成を示
す図、第２図（ａｌ〜（ｋ）は、その要部における入出
力信号波形の一例を示す図、＄３図は、ＰＰＩ表示に例
を採った場合での本発明に係る目標物の表示例馨示す図
であるＯ １・・・送信信号発生器、２・・・ゲート信号発生器、
３．１３・・・ゲート回路、４・・・トランスデユーサ
、５・・・整相器、６・・・スイッチング回路、７・・
・掃引信号発生器、８・・・自己ドツプラ相殺回路、９
・・・相関器、１（１、１２・・・遅延回路、１１ 、
１６・・・比較回路、１４ 、１５・・・Ｈ）、、。 周波数−電圧変換回路、１７・・・符号化器、１８・・
・カラーブラウン管表示器。 代胛人弁理士 秋 本 正 実
す図、第２図（ａｌ〜（ｋ）は、その要部における入出
力信号波形の一例を示す図、＄３図は、ＰＰＩ表示に例
を採った場合での本発明に係る目標物の表示例馨示す図
であるＯ １・・・送信信号発生器、２・・・ゲート信号発生器、
３．１３・・・ゲート回路、４・・・トランスデユーサ
、５・・・整相器、６・・・スイッチング回路、７・・
・掃引信号発生器、８・・・自己ドツプラ相殺回路、９
・・・相関器、１（１、１２・・・遅延回路、１１ 、
１６・・・比較回路、１４ 、１５・・・Ｈ）、、。 周波数−電圧変換回路、１７・・・符号化器、１８・・
・カラーブラウン管表示器。 代胛人弁理士 秋 本 正 実
Claims (1)
- 周期的に放射方位を変更しつつ放射超音波に対する反射
超音波としての受渡信号ン時系列的に得、該信号より自
己によるドツプラ効果の影響乞除去した後相関処理、し
きい値処理を順次行なうことによって正規の受波信号が
存する区間ケ検出し、該区間に存する自己によるドツプ
ラ効果の影響除去済の受波信号を周波数−電圧変換した
うえドツプラシフト零対応の基準電圧との間で偏差を求
め、該偏差の大きさと極性とに応じ色信号を発生セしめ
ることによって、目標物の自己からの位置ン方位に関連
せしめてカラースポット表示すること乞特徴とＴるター
ゲットドツプラ表示方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16861081A JPS5871474A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | タ−ゲツトドツプラ表示方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16861081A JPS5871474A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | タ−ゲツトドツプラ表示方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871474A true JPS5871474A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15871241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16861081A Pending JPS5871474A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | タ−ゲツトドツプラ表示方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871474A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993016399A1 (en) * | 1992-02-06 | 1993-08-19 | Furuno Electric Company, Limited | Underwater detector |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16861081A patent/JPS5871474A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993016399A1 (en) * | 1992-02-06 | 1993-08-19 | Furuno Electric Company, Limited | Underwater detector |
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