JPS60181673A - スキヤニングソナ−のtvg特性直視方法 - Google Patents

スキヤニングソナ−のtvg特性直視方法

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JPS60181673A
JPS60181673A JP3617584A JP3617584A JPS60181673A JP S60181673 A JPS60181673 A JP S60181673A JP 3617584 A JP3617584 A JP 3617584A JP 3617584 A JP3617584 A JP 3617584A JP S60181673 A JPS60181673 A JP S60181673A
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JP
Japan
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gain
tvg
characteristic
change
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP3617584A
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English (en)
Inventor
Kenichi Imai
健一 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaijo Denki Co Ltd
Marine Instr Co Ltd
Original Assignee
Kaijo Denki Co Ltd
Marine Instr Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60181673A publication Critical patent/JPS60181673A/ja
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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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004Means for monitoring or calibrating

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、スキャニングソナーの送信周期内において、
送信後受信を開始した場合において受信増幅器の増幅利
得を受信開始の初期においては低く、時間の経過に伴っ
て高くして行くいわゆる時間可変利得(Time Va
riable Ga1n:以下TVGという)回路を具
備する場合に、実際に、ソナーの探知距離に対して受信
系の利得がどのように変化しているかといういわゆるT
VG特性をブラウン管表示器上で直視する方法に関する
ものである。
(技術の背景) ソナーは、送受波器からの音波を発射し、目的物に当っ
て反射して帰ってくる音波を受波して目的物の存在を探
知しようとするものであるが、その受波の強さは、目的
物が小さい場合には目的物迄の距離の4乗に反比例し、
目的物が送受波器に対して面状で比較的大きい場合には
目的物迄の距離の2乗に反比例するとされている。いず
れにしても、遠方からの反射音はどその強度が弱いわけ
である。従って、一般にスキャニングソナーにおいては
、遠方からの反射音はど高利得で受信できるように、受
信系の利得を周期毎に時間の経過と共に高めるように制
御している。これがTVG (’Fime Varia
ble Ga1n)回路である。そして時間の経過につ
れて利得をどのように変化させていくかについては、魚
種によっても異なるし、また魚群の大きさやその密度が
高いか低いかによっても異なり、先に述べたように単に
距離の2乗に反比例するとか4乗に反比例するとかいう
ように簡単な計算式には乗らないような複雑な特性が要
求される。従っていきおい特性設定用のスイッチ類や可
変調整器類も多数になってくるわけである。・ (従来技術と問題点) 以上のように、多数の切替スイッチや可変調整器が設け
られている場合、適切な特性を実現するためにはいくつ
かの条件の組み合わせが必要なわ(ブであるが、実際に
受信されてブラウン管表示器上に現れた映像を見ながら
調整するたけては適切な特性を得ることは非常に困難で
あり、場合によっては、第2図のTVG特性曲線21に
示すように時間の経過と共に利得が低下するような特性
になったり、あるいはまた、同図曲線22に示すように
ある時間迄は利得上昇の特性を示すがそこから後は利得
一定、即ち飽和状態になるような特性を示したりすると
いうように調整が非常に困難であるという欠点があった
このため最近では、受信系の増幅器のうち利得制御信号
によって増幅利得を変化できる利得可変増幅器に加えら
れている最終段階の利得制御信号を利用して、ブラウン
管表示器上にTVG特性曲線を描かせる回路を具備させ
たスキャニングソナーが考案されている。
この考案は、ブラウン管表示器上に時間を距離に換算し
た距離軸とこれに直交させて利得制御信号のレベルに対
応する増幅利得て目盛られた座標軸を描かせ、距離に対
応する利得の変化の様子を利得制御信号によって点状或
いは曲線状に表示させようとするものである。
しかしながらこのような回路を具備したスキャニングソ
ナーであっても、TVG特性を描かせる基になっている
信号は利得可変増幅器の利得の変化そのものではなく、
利得を変化させるために、増幅器の外部から加えている
電圧ないし電流信号である。従って最終的に利得可変増
幅器の利得がブラウン管表示器上に表示された距離対利
得曲線のように変化しているかどうかは知り得ないとい
う欠点がなお残るわけである。
(発明の目的) 本件発明の目的は、以上述べたような従来技術の欠点を
克服するために、スキャニングソナーの受信増幅系の入
力端から利得測定用の試験信号を人力して増幅させその
出力端における出力レベルを測定して増幅利得を算出し
、この増幅利得のデータに基づいてブラウン管表示器上
の距離対利得のTVG特性を表示させることにより受信
系の増幅器の実際の利得の変化を知ることができる方法
を提供することにある。
(発明の構成) 本発明は、以上の目的を達成するため次のような構成を
有する。即ち、スキャニングソナーにおいて、TVG制
御を行っている受信増幅系に増幅利得測定のための試験
信号を人力し、送信周期毎に周期内における時間対出力
レベルを測定することにより、増幅利得を算出し、前記
受信増幅系の時間対増幅利得特性をめ、イ゛ラウン管表
示器上に時間に対応する距離軸とこれに直交する利得軸
とからなる座標軸を描かせ、その座標上に前記時間対増
幅利得特性の曲線を描かせるスキャニングソナーのTV
G特性直視方法である。
(発明の実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明を適用した実施例の構成を示すブロッ
ク図である。1は送受波器、2は送受信器、3は利得可
変増幅器、4は方位走査切換回路5は利得可変増幅器、
6はアナログディジタル変換器(以下AD変換器という
)、7は反射信号記憶装置、8は送受制御器、9は方位
信号発生器、10は距離計数器、11は座標変換器、1
2は利得制御信号発生回路(TVG回路ともいう)、1
3は出力レベル利得表示変換器、14は利得信号記憶装
置、15はソナー・利得表示切替器、16はアドレス指
定切替器、17はディジタルアナログ変換器(以下DA
変換器という)、18はブラウン管(以下CRTという
)掃引回路、19はCR7表示器、23.24は試験信
号発生器、25.26.27は通常動作と試験動作との
切替スイッチである。
第1図の構成においては、ソナー動作としては通常のス
キャニングソナーとしての動作を行っている。すなわち
、送受波器1からパルス状の音波が発射された瞬間から
受波が開始され、受信信号は利得可変増幅器3て増幅さ
れた後方位走査切換器4によって高速で方位走査が行わ
れ、再び利得可変増幅器5て増幅される。利得可変増幅
器3及び同5はTVG回路12からのTVG信号によっ
て利得が制御されている。利得可変増幅器5からの出力
信号はAD変換器6によってデジタル信号に変換された
後反射信号記憶装置7へ送られる。一方方位信号発生器
9からの信号と、同9からの1周毎に発せられるパルス
の数をカウントして距離をにする距離計数器10からの
距離信号とによって表される極座標による位置情報を座
標変換器+1て直交座標上の位置情報に変換して反射信
号記憶装置7へ送り、前記AD変換器6からの受信信号
を反射信号記憶装置7の直交座標上のアドレスに記憶さ
せる。以上のように記憶された信号をラスタースキャン
でC’RT表示器19上に表示させる。すなわち、CR
T掃引回路18からはラスタースキャン信号がCRT表
示器19に送られると同時にこれと同期した読出しアド
レス指示信号がアドレス指定切替器16を経由して反射
信号記憶装置7に送られ、このアドレス指示によって、
記憶されている受信信号が読み出され、DA変換器17
てアナログ信号に変換されてCRT表示器19へ送られ
る。アドレス指定切替器16は、“′W”ζこ向いてい
る時は書き込みアドレス指示信号が通過し、11 RT
Tに向いている時は読み出しアドレス信号が通過する。
そしてソナー動作時には交互に高速で切り替わっている
次にTVG特性表示回路とその動作について説明する。
利得制御信号発生回路12は送受制御器8からの送信パ
ルストリガーによって起動されTVG信号を発生する。
この利得制御信号発生回路12には、探知対象である魚
群の魚種、魚群の密度や状態に適したTVG信号が得ら
れるように多くの切替スイッチや・可変調整器類が設け
られておりそれらが相互に影響し合う調整機能を有する
ために、CR1表示器上の受信映像の観察のみで最適条
件に設定することは非常に困難を伴う。
このため、本発明においては、受信系の増幅器の利得を
測定するための試験信号発生器23及び24と、出力レ
ベル利得表示変換器13が設けられている。また、通常
動作と試験動作とが簡単な操作で切り替えられるように
切替スイッチ25.26.27が設けられている。出力
レベル利得表示変換器13は、受信系の増幅器乙こ信験
信号が入力された場合にAD変換器6からの信号によっ
て可変利得増幅器5の出力レベルを検出し予め登録され
ている試験信号発生器23又は24の出力レベルとから
受信系の利得を算出し、更に算出した利得をグラフ表示
の可能な表示信号に変換し、利得信号記憶装@14へ送
出する。
第1図の実施例では利得可変増幅器3と5が別筐体に実
装される例を考え試験の便宜上試験信号発生器が2個設
けられているが、その個数には特に限定があるものでは
ない。
今TV’G特性を直視しようとする場合には、切替スイ
ッチ27はTの方へ倒し、送信器の動作を停止させる。
ソナー・利得表示切替器はGの方へ6′すす。そして利
得可変増幅器3以降のTVG特性を視ようとする時は切
替スイッチ25はTの方へ倒し切替スイッチ26はNの
方へ倒す。また利得可変川幅器5以降のTVG特性を視
ようとする時は、切替スイッチ26はTの方へ倒す。切
替スイッチ25はいずれでもよい。
利得信号記憶装置14にはすでに直交座標表示のアドレ
スで、距離を示す軸および目盛と、その軸と直角をなす
利得軸とその目盛が記憶されており、距離軸の最大距離
目盛は、図示はしていないがソナーの距離レンジ切り替
えと連動するようになフている。CRT表示器19上に
TVG特性を表示させようとするときは、アドレス指定
切替器16は1′R”に向けて固定される。このように
設定することによりCRT掃引回路18からはラスター
スキャン信号がCR7表示器19へ送られると同時にこ
れと同期した読み出しアドレス指示信号がアドレス指定
切替器16を経由して利得信号記憶装置14へ送られる
。読み出しアドレス指示信号の指示によって読み出され
た信号はソナー・利得表示切替器15を経由してDA変
換器17でアナログ信号に変換されてCR7表示器19
へ送られる。以上の動作により、CR7表示器19の表
示面には第2図に示す如き、距離に対応する実際の利得
の変化を表す特性曲線すなわちTVG特性が描画され視
角的な観測が可能となる。
そして、利得制御信号発生回路12に数多く設けられて
いる切替スイッチや可変調整器類のどれをとのように操
作するとTVG特性がどのように変化するかということ
が視覚的に把握されることになる。以上はCR7表示器
19をソナー表示とT VG特性表示に切り替えて共用
している例を説明したがT、VG特性表示用として別個
のCRT表示器を設けてもよい。
以上は、TVG特性を直視する方法のみについて説明し
て来たが、更に、第1図の構成ブロック図に加えて第3
図に二重枠及び太線で示される如き構成及び接続を設け
ることにより現実のTVG特性と理論上のTVG特性を
同時に表示させ且つ両者の比較判定結果をも表示さぜる
ことがてきる。
第3図の28はTVG回路12における多数の切替スイ
ッチや可変調整器類の設定情報を受けて、予め読み込ま
せであるTVG回路中の回路条件と利得可変増幅器の制
御信号に対する変化特性とに基づいてTVG特性の理論
特性を算出するTVGS算回路である。29は、出力レ
ベル利得表示変換器13からの実際のTVG特性信号と
TVG演算回路28からの理論特性を比較し現実の特性
の良否を判断する回路であり、この比較判定回路29は
理論特性と判定結果の両者を利得信号記憶装置14へ送
る。
このような機能構成を設けることにより、CR1表示器
上には第4図に示すように、TVG特性の理論曲線(実
線)と実測曲線(点線)の両者とOK又はNGのような
判定結果をも表示することができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明方法を適用したスキャニン
グソナーにおいては、受信増幅系の実際の利得に基づ<
TVG特性をCR1表示器上にグラフ状に表示すること
ができ利得制御信号発生回路12のTVG特性調整用の
各切替スイッチや可変調整器を操作すると前記実際のT
VG特性がどのように変化するかということが視覚的に
一目瞭然であるため、予め理論上あるいは経験上得られ
ている最適特性になるよう調整することが極めて容易に
なるという利点を有する。特にこの利点は、魚群からの
反射信号をその強度に応じて色彩別に表示するカラース
キャニングソナーにおいて著しく現れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本件発明を適用したスキャニングソナーの実
施例の構成を示すブロック図、第2図はCR1表示器上
に表示されるグラフ状のTVG特性を示す図、第3図は
第1図の実施例にTVG演算回路と比較判定回路を付加
する場合の構成を示すブロック図、第4図はCR1表示
器上に実際のTVG特性曲線の他に理論曲線と判定結果
を表示させた場合の表示例を示す図である。 l・・・送受波器、2・・・送受信器、3・・・利得可
変増幅器、4・・・方位走査切替回路、訃・・利得可変
増幅器、6・・・AD変換器、7川反射信号記憶装置、
8 ゛・・・送受制御器、9・・・方位信号発生器、1
0・・・距離計数器、11・・・座標変換器、12・・
・利得制御信号発生回路(TVG回路)、13・・・出
力レベル利得表示変換器、14・・・利得信号記憶装置
、15・・・ソナー・利得表示切替器、16・・・アド
レス指定切替器、17・・・DA変換器、+8・CRT
掃引回路、19・CRT表示器、2o、21、22・・
・TVG特性曲線、23.24・・・試験信号発生器、
25.26.27・・・切替スイッチ、28・・・TV
G演算回路、29・・・比較判定回路。 代理人 弁理士 八 幡 義 博 第 12 23 $ Z 図 y巨、 萬伎 (m) 第 3 +g 71/ 第 4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スキャニングソナーにおいて、TVG制御を行っている
    受信増幅系に増幅利得測定のための試験信号を入力し、
    送信周期毎に周期内における時間対出力レベルを測定す
    ることにより増幅利得を算出し、前記受信増幅系の時間
    対増幅利得特性をめ、ブラウン管表示器上に時間に対応
    する距離軸とこれに直交する利得軸とからなる座標軸を
    描かせ、その座標上に前記時間対増幅利得特性の曲線を
    描かせるスキャニングソナーのTVG特性直視方法。
JP3617584A 1984-02-29 1984-02-29 スキヤニングソナ−のtvg特性直視方法 Pending JPS60181673A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62282283A (ja) * 1986-05-30 1987-12-08 Suzuki Motor Co Ltd 超音波距離計
EP0366453A2 (en) * 1988-10-26 1990-05-02 Westinghouse Electric Corporation Variable gain current-to-voltage amplifier with gain independent test mode operation
JP2017507321A (ja) * 2013-12-17 2017-03-16 ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー 自動車用の超音波センサ装置、自動車、および対応する方法

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