JPS60235077A - 超音波送受信装置 - Google Patents

超音波送受信装置

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JPS60235077A
JPS60235077A JP9167184A JP9167184A JPS60235077A JP S60235077 A JPS60235077 A JP S60235077A JP 9167184 A JP9167184 A JP 9167184A JP 9167184 A JP9167184 A JP 9167184A JP S60235077 A JPS60235077 A JP S60235077A
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JP
Japan
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frequency
signal
frequency signal
circuit
output
Prior art date
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Pending
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JP9167184A
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English (en)
Inventor
Genji Mori
源次 森
Yoichi Umehara
洋一 梅原
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.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
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Publication of JPS60235077A publication Critical patent/JPS60235077A/ja
Pending 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
    • 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

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 本発明は超音波送受波器を用いて水中に超音波を送波し
、水中物標からの帰来反射波を受波することにおにより
水中状況を探索する水中探知装置に関する。
(b)従来の技術 第4図は従来の水中探知装置における一般的な送受信部
を示すものである。図において、lは例えば50kHz
の周波信号を送出する発振回路、2は上記発振回路1か
らの周波信号が送受切換回路3を介して送入されること
により励振され、50kHzの超音波パルスを水中に向
けて送受波する送受波器である。該送受波器2は効率上
必要とする周波数と固有振動周波数とを一致させるよう
製造されるが、例えば第5図に示すように周波数が若干
(1〜2%)ずれてもその性質上ゲインにほとんど影響
を生じないのが一般的である。4は送受切換回路3から
送入される水中物標からの帰来反射波を増幅するプリア
ンプ、5は該プリアンプ4の出力信号と局発6からの、
例えば500k)lzの周波信号とを混合するミキサで
ある。7は該ミキサ5の出力の内、例えば450k)l
zの差周波信号を抽出するローパスフィルタである。こ
のように周波数を高くすることにより、第1に信号処理
における応答性の向上が、第2に回路内での干渉誘発の
防止が図れる。そして、上記450kH2の抽出信号は
信号処理される前段にて不要波除去が施こされる。8は
このための不要波除去回路で、例えば相関やゲートに基
づくものが考えられるが、信号と不要波の受信周波が接
近している場合やその他の状況によってその除去は常に
適確であるいとは言い難い。
又、不要波除去回路8として狭帯域のバンドパスフィル
タを使用することも考えられるが、数百Hz以下の幅が
要求される点で性能的に問題がない訳ではなく、従って
フィルタ効果も期し難い。
(c)発明が解決しようとする問題点 本発明は上記に鑑みてなされたもので、受信信号の周波
数を一旦逓倍し、この逓倍周波状態でバンドパスフィル
タを通過させることにより実質上狭帯域フィルタ効果を
持たせた超音波送受信装置を提供するものである。
(d)問題点を解決するための手段 本発明は送受波器の送信周波数を中心周波数付近で1〜
2%変化させてもゲインに影響を与えないことから、こ
の1〜2%分の幅f(第2図参照)内で複数段の送信周
波数が設定された送受信部と、 送信に基づく物標からの受信周波信号を逓倍した周波信
号と上記送信周波数と連動的に変化する局発周波数とを
混合して一定周波数の信号を送出し、又は上記送信周波
数と連動的に変化する局発周波数と上記受信周波信号と
を混合して一定周波数の信号を得た後これを周波数逓倍
するようになされた周波数変換部と、 このようにして得られた一定周波信号及び上記逓倍、混
合作用により周波数がずれている不要波を弁別するため
に用いられる上記一定周波数を中心周波数とするバンド
パスフィルタとから構成され、例えば受信時点で0.1
kHzの周波数差が逓倍作用により数kHz等のように
拡張されると共に周波数が固定されるため通常のバンド
パスフィルタで実質上逓倍の逆数の狭帯域のフィルタを
用いたと同一の効果を持たせたことを特徴とするもので
ある。
(e)実施例 第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。図にお
いて、9は操作者による探知レンジの変更等(レンジの
みとは限らない)に連動して発振周波数が変化され、若
しくは図示しない分周手段等により基本周波数が変化さ
れるようになされた周波数信号発生回路である。この発
振周波数は、例えば第5図に示す50kHzを中心とし
た幅fを0.1kHz毎に21分割したものとする。従
って、第1の発振周波数は49.0kHz 、第2の発
振周波数は49.1kHz 、そして最終の発振周波数
は51 、0kHzとなる。
lOは送受信時の信号経路を切換える切換回路、2は前
述と同様に発振周波数と同一周波数で超音波を送受波す
る送受波器である。今、説明の便宜上、上記発振周波数
が49.1kHzに設定しであるものとする。11は受
信信号を増幅する(第2図a参照)#!幅回路で、その
出力は次段の信号変換部!2へ導かれる。
R1−R3はレベルv1、v2(第2図)を得るための
分圧抵抗、13及び14は比較のための上記レベルv1
v2により受信増幅信号aを各レベル毎のパルス信号す
、cに整形する差動アンプである。該パルス信号す、c
の周波数(キャリアとしての)は周期信号発生回路9の
発振周波数と同一に4f11.1kHzである。尚、送
受波器2が49.1kHz以外の不要波(自船他機種装
置、又は他船装置から)を受信したときはコノ異周波(
例えば49.0k)Izや49.2kHz等)の不要波
も同時に作動アンプ13.14を通過する。
15及び16は信号す及び−Cが送入されて所定の周波
数変換処理がなされる同一の構成を有する処理部である
。該処理部15において、17は送入されるパルス信号
すの周波数を、例えば50倍するPLL等の逓倍回路で
ある。従って、上記パルス信号すは周波数2455kH
zに逓倍される(第4図d)。18は信号dと後述の局
発19からの周波信号とを混合して、出力信号として常
に一定周波信号を送出するミキサである。すなわち、局
発18は周波信号発生回路9の発振周波数の切換変更と
連続的に変化するようになされており、(周波信号発生
回路9の発振周波数×逓倍値sO+ 450)kHzの
周波数信号を送出するようになされている。従って、本
実施例では局発19かも2905 (= 4i3.lX
 50+ 450)kHzの周波信号が送出され、この
結果ミキサ18の出力として図示しないフィルタによる
差周波分450kHzの周波信号(第4図e)が常に得
られることになる。
ところで、前述したように送受波器2が48.0kHz
 (又は49.2kHz)の不要波を受信した場合につ
いて考えてみると、この不要波は逓倍回路17で245
0kHz (又は24flOkHz)に逓倍され、更に
ミキサ18に送入されて局発18からの2!1105k
Hzの周波信号と混合される。この結果、得られる差周
波は455kH:h (又は445kHz)となる。上
記処理部15.16の出力信号は次段の信号抽出部20
.21へ送入される。22は中心周波数450kHzで
帯域幅が、例えば2kHzに設定されたバンドパスフィ
ルタで、帯域外の不要周波信号を遮断するものである。
すなわち、 448〜451kHz内の周波信号のみ通
過させ、上述の455kHzや445kHzの不要波は
除去される。23は上記バンドパスフィルタ22の抽出
信号を検波する(第4図f)検波回路、24は信号抽出
部20.21の各信号を元のアナログ信号に再現する(
第4図g)ためのD−A変換回路である。
さて、第3図は本発明の他の実施例を示す回路図である
。尚、図中第1図と同一番号物は同一の動作をするもの
とする。
25は受信増幅信号と局発26からの周波信号を混合す
るミキサで、その局発周波数が周波信号発生回路9の設
定周波数の切換変更と連動的に変化するようになされて
おり、例えば(周波信号発生回路9の発振周波数+10
0)kHzとなるように設定しておけば、ミキサ25か
らは常に100kHzの周波信号が出力される。該ミキ
サ25の出力信号は差動アンプ13.14でパルス信号
に整形され、各レベルに対応した信号として処理部15
.16へ導かれる。
処理部において、上記パルス信号は、例えば逓倍回路1
7で64逓倍され、8400kHzの信号となってミキ
サ18に送入される。27は8850kHzの周波信号
を発生する局発で、この結果ミキサア18からは450
kHzの差周波信号が図示しないフィルタを介して得ら
れる。
さて、上記回路構成において、前述のように送 ゛受波
器2が49.1kHzにて送受信を行っている場合に4
9.0 (又は49.2kHz)の不要波も併せて受信
された場合について考えてみると、この不要波はミキサ
25で混合される結果too、1(又は99.9)k)
lz(7)周波信号として送出される。そして、逓倍回
路17により8408.4 (又はB593.B) k
Hzに逓倍され、更にミキサ18を経て443.8(又
は45E1.4)kHz c7)周波信号に変換されて
次段バンドパスフィルタ22に導かれる。該バンドパス
フィルタ22は前述同様に帯域幅2 kHzであれば4
48〜451kHz内の周波信号のみ通過させるだけで
あるから、上記443.6kHzや456.4kHzは
遮断される。
又、送受信の周波数が49.1kHzでなく、前述の一
例として挙げた21段のいずれかであっても、その隣り
の設定送受信周波数だけ離れた不要波でも常に除去する
ことができる。
尚、実施例の第1図によれば逓倍回路17の逓倍出力d
をミキサ18を通して一定の周波数になるようにした後
、バンドパスフィルタ22に導いているが、次のように
ミキサ回路部分を除く方式でも所期の効果を得ることが
できる。
すなわち、発振周波数が49.0〜51.0kHzで0
.1kHz毎に可変されることから、逓倍出力は245
0〜2550kHZで5 kHz毎に送出される。この
逓倍出力周波数は21種類存在することになるが、その
各々について中心周波数を設定されたバンドパスフィル
タを並列的に設けておき、発振周波数の変更に連動して
対応する周波数のフィルタが切換接続されて逓倍出力が
送入されるような構成とすることも可能となる。この場
合、バンドパスフィルタの個数は増えるが、正確設定が
要求される局発19が不要となる。
(f)発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、従来送受波器の受
波可能な周波数範囲内(前記説明の1〜2%ずれの範囲
内)の不要波は周波数差の観点から除去する手段は講じ
られておらず、他の方法により不充分ながら行われてい
たに過ぎなかったが、上記1〜2%の更に数分の1以上
の周波数内での信号識別を行うために考えられる製造的
にも困難な極めて狭帯域のフィルタを用いなくても、こ
れを用いたと同一の効果を達成することができ、若干の
周波数差が存在すれば、その不要波を容易に除去するこ
とができる。
又、本発明によれば不要波の発生周期を全く問題としな
いので従来の相関技術の有する欠点も生じない等信頼性
でも優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。 第2図は第1図に示す回路図の主要部分の波形図である
。 第3図は本発明による他の実施例を示す回路図である。 第4図は従来の一般的送受信部分の回路図である。 第5図は送受波器の一般的受信ゲインー周波数特性を示
す図である。 特許出願人 古野電気株式会社 咄 悌 (j メ リ も 快、

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の周波信号を選択的に切換えて送出する周波
    信号発生回路と1 、該周波信号発生回路出力により励振されて超音波を送
    出し、物標からの反射波を受波して後述の周波数変換手
    段へ導く送受信回路と、 入力される周波信号を逓倍する逓倍器及び上記周波信号
    発生回路の周波数の切換変化率に対して連動的に変化す
    る周波信号と入力される周波信号とを混合して一定周波
    数の信号を送出するミキサが直列接続された周波数変換
    手段と、 該周波数変換手段出力の一定周波数を中心周波数に設定
    されたハンドパスフィルタとから成る超音波送受信装置
  2. (2)複数の周波数を選択的に切換えて送出する周波信
    号発生回路と、 該周波信号発生回路出力により励振されて超1音波を送
    出し、物標からの反射波を受波して後述の周波数逓倍器
    へ導く送受信回路と、 該送受信回路出力周波数を逓倍する周波数逓倍器と、 複数の周波数逓倍器出力周波数を中心周波数とする同数
    個設けられたバンドパルスフィルタと、上記周波数信号
    発生回路の周波信号の選択と連動して周波数逓倍器出力
    を対応するバンドパルスフィルタに導く切換手段とから
    成る超音波送受信装置。
JP9167184A 1984-05-07 1984-05-07 超音波送受信装置 Pending JPS60235077A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001147265A (ja) * 1999-11-22 2001-05-29 Koden Electronics Co Ltd 超音波探査装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5080862A (ja) * 1973-11-15 1975-07-01

Patent Citations (1)

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