JPS61265591A

JPS61265591A - ドプラ信号の周波数変換装置

Info

Publication number: JPS61265591A
Application number: JP10616485A
Authority: JP
Inventors: Koroku Namekawa; 滑川　孝六
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1986-11-25

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】［産業上の利用分野］本発明はドプラ信号の周波数変換装置、特に反射体の運
動速度を検出又は測定する装置に用いられるドプラ信号
の周波数変換装置の改良に関する。

［従来の技術］一定の繰返し周波数でパルス波を放射して反射体からの
反射波を受信し、送信時間と受信時間とを比較して反射
体までの距離を測定するとともに、受信周波数の変化を
検出して反射体の速度を検出又は測定するパルスドプラ
装置が広く用いられている。

一般に、゛パルス波を放射する繰返し周波数は反射体ま
での距離に応じて選定されている。しかしながら、遠距
離の被検体を測定する場合、反射体までの距離に対応し
て定まる繰返し周波数に比較して高い周波数を選定する
と、周知のごとく、実際の距離より近い距離に折返しの
エコーが現出し、距離の判別が困ｎとなる。

また、反射体の速度を測定する場合にも上記と類似の現
象が現われ、反射体の速度によるドプラ周波数に比較し
て低い繰返し周波数を選定すると、折返し現象によって
低い周波数として現われ、速度の判別が困難となる。

これら距離、速度ともに折返し現象を生じさせないで測
定するためには、最大ドプラ周波数ｆｄと繰返し周波数
「ｒとの間に、速度の絶対値だけでなくその正負をも判
別できる装置の場合には、ｆｄ＝ｆｒ／２なる関係、速
度の絶対値のみを検出測定する装置の場合には、ｆｄ　
＝　ｆｒなる関係を満たす必要があることが広く知られ
ている。

ここで、速度の正負を判別できる装置において、ｒｄ　
＝　　ｆｏ　　−ｋ　−Ｖ＝　ｆｒ／　２（［０：放射
する超音波周波数、ｋ：定数、■＝最大速度）から、測定可能な最大速度■はＶ＝　　ｆｒ　／　（２ｆｏ　　−ｋ　）となる。

［発明が解決しようとする問題点］従来技術の問題点しかしながら、前記式から理解されるように、最大速度
Ｖを大きくするために繰返し周波数ｆｒを高くするとす
れば、折返し現像を生じないで測定できる反射体の最大
距離が小さくなるので、高速度の反射体を測定する場合
に遠距離での速度測定ができないという欠点が生じる。

また、放射する超音波周波数を低く選定するとすれば、
パルス幅の狭い送信波を形成することが困難なばかりで
なく、鋭い放射ビームを形成することができず、距離分
解能、方位分解能が低下するという欠点が生じ、遠距離
にあってかつ高速度で運動する反射体の距離と速度を同
時に確定できないという問題があった。

この問題を解決するため、本出願人により生体内に送受
信する繰返し周波数を変えないでドプラ信号の周波数を
分割・変換して速度成分を効率よく取り出す装置が提案
されている（特願昭５９−１２８４２３及び特願昭６０
−１８６３５＞。本発明はこれら装置を改良したもので
ある。

発ＪＬＩＬ飽本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、遠距離にあってかつ高速度の反
射体の距離、速度を簡略化された装置にて精度よく求め
ることができるドプラ信号の周波数変換装置を提供する
ことにある。

し問題点を解決するための手段及び作用］前記目的を達
成するために本発明は、周期的パルス変調波の放射に基
づいて運動する反射体から得られたドプラ信号と複素参
照波とを混合検波して複素信号に変換する複素信号変換
器と、前記複素信号の複素積又は共役積を演算する複素
乗算器と、を有し、前記複素信号変換器はドプラ信号の
搬送波周波数より高い周波数の参照波と低い周波数の参
照波とにより周波数の異なる複数の複素信号に変換する
複数の複素信号変換器から成り、反射体からのドプラ信
号を広範囲の速度成分の検出可能な周波数の信号に変換
することを特徴とする。

以上の構成によれば、生体内からの反躬工］−に含まれ
る運動速度成分を有するドプラ信号が複素信号に変換さ
れる際に周波数の異なる２個の複素信号となる。

すなわち、２個の複素信号変換器によってドプラ信号に
対してこの搬送波周波数より高い周波数の参照波と低い
周波数の参照波が掛は合わされ、所定の周波数差を有す
る２個の複素信号に変換される。

次いで、複素乗算器によりこれら２個の複素信号から広
範囲の速度成分を検出可能な周波数のドプラ信号に変換
され、生体内に送受信する繰返し周波数を変えることな
く、速度を検出づる最終的なドプラ信号の周波数を広範
囲な速度情報を得るために必要な周波数に変換すること
ができる。

１実施例］以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には、超音波を用いて生体の血流を検出又は測定
する装置に本発明を適用した実施例が示され、安定した
高周波信号を発生する発振器１の出力は分周同期回路２
に供給されており、この分周同期回路２の出力には必要
な各種の同期信号、例えば繰返し周波数、クロックパル
ス、参照波。

制御パルス等の信号が得られる。この一定の繰返し周波
数（例えば４ｋＨ７）の制御パルス１００は、送受切換
器３を介して探触子４に入力され、超音波に変換されて
超音波パルス波として生体内に放射される。

そして、生体からの反射波は探触子４と反射体との距離
に応じた遅延時間にて探触子４に受信され、探触子４に
よって超音波反射波は電気信号に変換される。この電気
信号は送受切換器３を介して高周波増幅器５に入力され
て増幅され、この後に複素信号に変換され所定の信号処
理が行われる。

本発明において特徴的なことは、複素信号に変換する際
に、ドプラ信号の周波数を分割することであり、本発明
では参照波周波数の異なる２個の複素信号変換器２０１
．２０２が設けられ、これによってドプラ信号が複素信
号に変換される。この複素信号変換器２０１は２個のミ
キサ６．７と９０！ｌｌ！位相器１０と２個の低域フィ
ルタ１２．１３から構成され、また、複素信号変換器２
０２も複索信号変換″？ｊｉ２０１と同様に、ミキサ８
，９と９０度移相器１１と低域フィルタ１４．１５から
構成されている。そして、複素信号変換器２０１のミキ
サ６．７には分周同期回路２からの繰返し周波数の整数
倍の周波数ｆ＋　　（例えば３．２５　ＭＨｚ　＞の参
照波信号（連続波）が加えられ、複素信号変換器２０２
のミキサ８，９には周波数ｆｚ　　（２，γ５　ＭＨｚ
　）の参照波信号が加えられる。従って、前記増幅器５
から出力されるドプラ信号１０１は複素信号変換器２０
１．２０２によって周波数の異なる複素信号に変換され
る。以下にこの複素信号の変換を説明する。

前記増幅器５の出力であるドプラ信号１０１のスペクト
ルは、繰返し周波数、例えば４ｋＨｚごとに現われる多
数の線スペクトルで構成されているが、その包絡線は、
送信のパルス幅や探触子の特性で定まる。例えば第２図
Ａに示されるように、放射パルス変調波の搬送波の周波
数ｆｏ（３ＭＨ７とする）を中心とする広帯域のスペク
トルとなっている。このドプラ信号１０１は、前述した
ようにミキサ６及び７に供給されており、一方のミキサ
６には分周同期回路２からの参照波信号（周波数ｆ、　
＝　３．２５　ＭＨ２）が加えられ、ドプラ信号１０１
と混合される。

この際、ミキサ６の出力にはドプラ信号１０１のスペク
トルの周波数ｆｏ　と参照波信号の周波数ｆ１　との差
及び和のスペクトルが現れるが、低域フィルタ１２（遮
断周波数Ｔｏ　＝　２５０ｋＨｚ　）を通過することに
よって、和の周波数の全部及び差の周波数の一部が除去
される。

この低域フィルタ１２の出力が第２図Ｂに示されており
、差の周波数である参照波信号の周波数ｆ、が零（直流
）となるので、周波数ｆ１より高いスペクトルは実線で
示す包絡線となり、一方、周波数ｆ１より低いスペクト
ルは折り返されて点線で示す包絡線となる。

従って、遮断周波数ｆｅより低い周波数、図においてｂ
からａのスペクトルがフィルタ１２の出力となる。これ
は第２図（Ａ）に示される高周波スペクトルで見れば、
周波数ｆ１を中心として遮断周波数±ｆｅの間のスペク
トル、すなわちｆｂからｆａの信号が取り出されたこと
になる。すなわち、言い替えるならば、遮断周波数ｆｂ
、ｆａの帯域フィルタに高周波信号を入力したことと等
価になる。

また、他方のミキサ７に加わる参照波信号は移相器１０
によって９０度移相されているので低域フィルタ１３の
出力は９０度位相の異なるスペクトルとなる。

複素信号変換の説明を簡単にするため、前記周波数ｆａ
〜ｆｂの多数のスペクトルのうちｆｌの周波数をもつス
ペクトルに着目し数式を用いて説明する。

一般に運動する反射体からの反射エコーを受信するとき
、受信波の周波数は反射体の速度と送信周波数に比例し
たドプラ偏移を受けるので、ミキサ６．７の入力、すな
わち、ドプラ信号の振幅をＡ１時間をｔとすると、Ａｃｏｓ２π（ｆｌ＋　ｋ　ｆｌｖ　）　ｔ　　　　・
・・（１）となり、ミキサ６では参照波信号（１ｔ２幅
を１として）　ｃｏｓ２πｆ、　ｔと（１）式の積がと
られ、低域フィルタ１２で高周波信号が除去されるので
、ミキサ６の出力×１は次式になる。

Ｘ、　　＝Ａ、　ＣＯ３２πｆ、　ｋＶｔ　　　　　　
・（２）一方、ミキサ７に加わる参照波信号を５ｉｎ２πｆ、ｔとすれば、ミキサ７の出力Ｖ＋　は同
様にして次式になる。

ＶＩ　＝Ａ、　５ｉｎ２ｙｒ　　ｆ、　ｋｖｔ　　　　
　　・（３）従って、前記（２）式と（３）式を合わせ
ると複素信号Ｚ＋　が求められ、これは次式にて表わさ
れる。

Ｚ＋　＝　ＸＩ　士！　ＶＩ−（４）また、他方の複素信号変換器２０２では、参照波信号の
周波数が第２図（Ａ）に示されるように、搬送波周波数
ｆｏより低い周波数ｆ２　　（２，７５ＭＩＺ）である
。従って、低域フィルタ１４の出力は、第２図（Ｃ）に
示されるように、周波数ｆ２より高いスペクトルは実線
で示される包絡線となり、また周波数ｆ２より低いスペ
クトルは折り返されて点線で示される包絡線となる。そ
して、遮断周波数ｆｅ以上の周波数は遮断されるので、
高周波スペクトルでは、第２図＜Ａ＞に示されるように
周波数ｆ２を中心とした周波数ｆｃ−ｆｂまでのスペク
トルが取り出されたことと等価となる。

すなわち、複素信号変換器２０２の参照波信号をＣＯ３
２πｒ２ｔで表わせば、低域フィルタ１４の出力×２は
次式となる。

Ｘ２−Ａ２ＣＯ３２πｈ　ｋｖｔ　　　　　　−（ｓ）
一方、移相器１１によって参照波信号の位相は９０度移
相されてミキサ９に供給されるので、この参照波信号を
５ｉｎ２π　ｆ２ｔとすれば、低域フィルタ１５の出力
ｙ２は次式になる。

Ｖ２−Ａ２　Ｓｉｎ　２７ｒ　　ｈ　ｋｖｔ　　　　　
−−・（ｆ３）従って、前記（５）式、（６）式の値を
実数部ｘ２．虚数部ｙ２として１組の複素信号Ｚ２とす
ると、次式にて表わされる。

Ｚ２　＝Ｘ２　＋　ｉ　Ｙ２　　　　　　　　　　・・
・（７）以上のようにして求められたアナログ信号Ｚ＋
。

Ｚ２は演算精度を上げるためアナログデジタル変換器１
６．１７．１８．１９に供給され、ここでデジタル信号
に変換される。次いで、２個の複素信号Ｚ＋　、Ｚ２を
構成する４個のデジタル信号Ｘ＋　、　　ＶＩ　、　　
Ｘ２．　　Ｖ２は、乗算器２０，２１゜２２．２３及び
加減算器２４．２５で構成された複素乗算器２０３に入
力される。

そして、この乗算器２０．２１．２２．２３では、ＸＩ
　　Ｘ２．　　ＭＩ　　Ｖ２．　　Ｘ２　　Ｍｌ　、　
　ＸＩ　　Ｖ２がそれぞれ演算され、乗算器２０と２１
の出力は加減算器２４に入力されており、また乗算器２
２゜２３の出力は加減算器２５に入力される。

共役積の演算ここで、加減算器２４を加算器、加減算器２５を減算器
として動作させると、複素乗算器２０３の出力２０　　
（Ｘ、Ｙ）のＸ、Ｙは次式となる。

Ｘ＝　　　ＸＩ　　　　Ｘ２　　＋　　　’！＋　　　
　Ｖ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝１８
ンＹ＝　Ｘ２　　ＭＩ　　　ＸＩ　　Ｖ２　　　　　　
　　＝（９）上記Ｘ、Ｙは次式［（１０）式］にて示さ
れるように（４）　、　（７）式のＺ＋　、Ｚ２の共役
積の実数部と虚数部になっている。

Ｚｏ＝Ｚ＋　　２２　” ＝　（ＸＩ　＋ｉＶ＋　）　　（Ｘ２−ＩＶ２）＝　Ｘ
Ｉ　　Ｘ２　＋　’ｈ　　Ｖ２＋　　ｉ　（ＶＩ　　Ｘ２−　ＸＩ　　Ｖ２　）＝Ｘ＋
　　ｉＹ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
・・・（１０）そして、この（１０）式は、前記（２）
、　（３）、　（５）、　（６）式を代入して計算する
と次式になる。

ｚ（１−Ａ２（ＣＯ３２πｆ１ｋｖｔ　４　ＣＯ３２７
ｒ　ｆ２ｋｖｔ＋５ｉｎ２７ｒ　ｆ＋　ｋｖｔ　Ｉ　５
ｆｎ２７ｒ　　ｈ　ｋｖｔ　）＋　ｉ　Ａ２（５ｔｎ２
πｆ１ｋＶｔ−ＣＯ８２πｈ　ｋｖｔ−ｃｏｓ２πｆ、
　ｋｖｔ　−５ｉｎ２πｆ２ｋｖｔ　）＝Ａ２（ＣＯ３
２７ｒ　（ｆ＋　−ｆ２　　）　ｋｖｔ＋ｉｓｉ口２π
　（ｆ＋　　　　　　ｆ２　）　　ｋｖｔ　　）　　　
　　　・・・　（１１）従って、実数部Ｘ及び虚数部Ｙ
は、Ｙ＝Ａ２ｃｏｓ２π（ｆ＋　−ｆ２）　ｋｖｔ　　　・
（１２）Ｙ＝Ａ２Ｓｉｎ２７ｒ　（ｆ＋　−ｈ　）　ｋ
ｖｔ　　　・−・（１３）となる。

このようにして求められた複素乗算器２０３の出力Ｘ、
Ｙはべき根部算器２６．除算器２７゜２８で構成された
振幅演算器２０４に入力され、振幅が求められる。前記
べき根部算器２６では次式で示される式にて振幅Ａが演
算される。

（Ｘ２＋Ｙ２）”　　＝　（Ａ４　）↓＝Ａ　　　・（
１４）そして、演算器２６の出力は除算器２７．２８に
入力され、他方の入力Ｘ、Ｙを△で除算する。従つて、
除算器２７．２８の出力端子ｃ、ｄには次式の出力が得
られる。

Ａｃｏｓ２π（ｆＨ−ｆｌ）　ｋｖｔ　　　　　　−（
ｔ５）Ａｓｉｎ２π（ｆ＋　−ｒ２）　ｋｖｔ　　　　
　　＝−（１Ｇ）複累積の演算また、加減算器２４．２５を前述の場合と逆に２４を減
算器、２５を加算器として動作させると、（８）　、　
（９）式は次式になる。

Ｘ”＝　ＸＩ　　Ｘ２　　　Ｖ＋　　Ｖ２　　　　　　
　”・（１７）Ｙ′。Ｘ２１／ｌ　＋ＸＩ　　１／２　
　　　　、＋、（１８）上記Ｘ−，Ｙ”は次式に示され
るように、ｚｌと７２の複累積の実数部、虚数部になる
。

Ｚｏ　′＝Ｚ＋　　・Ｚ２＝　（ＸＩ　＋ｉＶ＋　　＞　　（Ｘ２　＋１Ｖ２）”
”　ＸＩ　　Ｘ２　　　’ｈ　　ｌ／２＋　　ｉ（Ｖ＋
　　Ｘ２＋　ＸＩ　　Ｖ２　）＝　Ｘ　−＋　　ｉＹ　
−、−、（１９）この（１９）式は、（１０）式と同様
に計算すると、次式になる。

Ｘ−＝　　Ａ　２　ｃｏｓ　２π　（ｆ、　　　＋　　
　ｒ　２　）　　ｋｖｔ　　　　・　（２０）Ｙ　′＝
Ａ２　５ｉｎ２ｙｒ　　（ｔ’ｌ　　＋　　ｆｌ　）ｋ
Ｖｊ　　　−（２１）そして、Ｘ′、Ｙ′はＡで除算さ
れ除算器２７．２８の出力端子ｃ、ｄには次式の信号が
現れる。

ＡＣＯ３２π（ｆｌ　＋　ｆｌ）　ｋｖｔ　　　　　　
−（２ｚ）ＡＳｉｎ２７（（ｆｌ　＋　ｆｌ）　ｋｖｔ
　　　　　　・・・（２３）このようにして、複素信号
の共役積と複素積が求められ、両者ともに運動反射体の
広鞘囲の速度成分を取り出し可能となるが、この共役積
によって高速の運動反射体を、複素積によって低速の運
動反射体を従来より正確に求めることができる。

これを、同じ周波数の参照波信号を用いた場合の信号と
比較して説明する。

すなわち、開閉器２９．３０を図示の位置から周波数ｆ
ｏの参照波信号１０８に切り換える。このときの動作は
前記（２２）、　（２３）式で「電　＝ｒ２＝ｆｏ　と
した場合と同′じになるので、複素積演算の場合の除算
器２７．２８の出力（端子ｃ、ｄ）は次式となる。

Ａ　ＣＯ３４π　ｆｏ　ｋｖｔ　　　　　　　　　−（
２２−）Ａｓｉｎ４πｆｏ　ｋｖｔ　　　　　　　　　
−（２３−）また、変換器２０１のみの動作は前述の周
波数ｆ１　のときの動作と同じであるから、１１０゜１
１１の端子Ａ、Ｂから得られる信号は次式となる。

Ａ　ｃｏｓ２π　ｔｏ　ｋｖｔ　　　　　　　　　　　
”１２４）Ａｓｉｎ２πｆｏ　ｋｖｔ　　　　　　　　
　　　−（２５）この信号は従来の直交検波器の出力の
信号と同じである。

従って、この（２４）、　（２５）式と、本発明を実施
したときに得られる前記（１５）、　（１６）式（共役
積の場合）とを比較すれば、送信の中心周波数「０の代
わりにｆ＋　　　ｆｌ（３，２５Ｍ　ＨＺ　−２，７５
Ｍ　ＨＺ）、すなわち０．５ＭＨｚで送信波を放射した
とき得られるドアラ信号と同一となっていることが理解
される。

このように、本発明によれば、繰返し周波数「ｒ１送信
周波数Ｔｏを変更することなく、このｆｏを実質上ｒ、
　−ｒ２に変更した時のドアラ信号が得られ、前述した
ように、「０は３ＭＨｚ。

ｒ、　−ｆｌは０．５ＭＨｚであるから、３ＭＨ２のと
きに比較して６倍の最大速度を測定することが可能とな
る。なお、ｆｌ　とｆｌを適当に選択すれば、この倍率
を所望の値に設定することができる。

また、（２２）、　（２３）式又は（２２１′、　（２
３）一式（複素積の場合）で示される端子ｃ、ｄの出力
信号はｒ＋　　＋　ｆｌ　　（３，２５ＭＨ２＋　２．
７５　ＭＨｚ　＝６ＭＨｚ）又は２ｆｏ　　（２Ｘ　３
ＭＨ７＝　　６ＭＨｚ　）を放射したときに得られるド
アラ信号となる。このことは、被検体に６ＭＨｚを放射
した場合と実質上同じドアラ信号が得られることを意味
し、ｆｒ、ｔｏを変更しないで低速度の反射体の速度を
精度良く測定することが可能となる。

また、本発明によれば、放射波の周波数や繰返し周波数
を変更することなくドアラ信号周波数を変換できるので
、検出又は測定する速度に応じて所望の変換量にて行う
高精度の速度測定をも可能とする。

更に、端子ａ、ｂの信号は、端子ｃ、ｄの信号と同様に
ドアラ情報を含んでおり、端子ａ、ｂ。

ｃ、ｄの出力は位相検波ビデオ信号又は直交検波ビデオ
信号として用いることができる。

なお、本実施例では、振幅演算器２０４の演算器２６で
（１４）式の演算をしているが、（×２＋Ｙ２）告＝　
（Ａ４　）告＝　Ａ２　　　・・・（２６）を演算すれ
ば、振幅演算器２０４のｃ、ｄ端子には次の信号が現れ
る。

ＣＯ３４７ｒ　ｆ　ｏ　ｋｉｔ　　　　　　　　　　　
　−（２７）ｓｉｎｌｒ　ｆ　ｏ　ｋｖｔ　　　　　　
　　　　　　・”　（２８）この信号は、振幅Ａを含ん
でいないが、ドプラの情報は含まれている。従って、振
幅を必要としないとき出力変化の幅が小さくなるので、
出力のピット数を減少させた信号処理が行えるので便利
である。

第３図には、本発明により周波数変換されたドプラ信号
を用いた装置（第１図の２０５の部分）が示されており
、これは一般に用いられる形式のパルストアラ装置であ
る。すなわち、前記端子Ｃ９ｄ又は端子ａ、ｂからのド
プラビデオ信号は第３図Ｆ、Ｇ端子に接続され、この信
号はデジタルアナログ変換器５０．５１でアナログ信号
に変換されて、サンプルホールド回路５２．５３に入力
される。ここで、前記分周同期回路２（第１図）から送
られるサンプリングパルスはＥ端子に供給されており、
送信時間から所定の時間遅れでサンプルホールド回路５
２．５３に加わるので、所定の距離（深度）における反
射体のドプラ信号が取り出される。そして、このドプラ
信号は低域フィルタで構成されたドプラフィルタ５４．
５５で不要な信号が除去され、演算回路５６に入力され
ており、演算回路５６の出力は測定表示器５７に入力さ
れ、演算された反射体の速度が表示される。

このほか、端子ａ、ｂ、ｃ、ｄ　　（第１図）の出力信
号は、位相検波されたビデオ信号を必要とする他の形式
のドプラ装置に供給することもでき、ドプラ装置として
は、このビデオ信号を繰返し周期に等しい遅れ時間を設
けた遅延線の入出力信号の位相差や相関を求めて流速分
布を測定表示する装置や入出力信号の振幅差を検出する
移動目標検出（ＭＴＩドプラ）装置等の二次元ドプラ装
置に応用可能である。

また、低速の運動反射体の速度を正確に求めるため、（
２２−）　、　　（２３”　）式のく複素積演算）の信
号を得るときには、第１図の構成をより簡単にすること
ができる。すなわち、一方の複素信号変換器２０２．Ａ
／Ｄ変換器１８．１９を取り除き、Ａ／Ｄ変換器の出力
×１とＸ２　、Ｖ皇とｙ２を鎖線３００，３０１で示さ
れるように接続すれば複素乗算器２０３は（１９）式を
演算することとなり、ｘ＋　　＝Ｘ２　、Ｖ＋　　＝Ｖ
２　として、＝Ａ２　（ＣＯ３２２πｆｏｋｖｔ −３ｉｎ　２２７ｒｆｏ　ｋＶｔ＋　！　２　ＣＯ８２πｆｏ　ｋｖｔ　Ｘ５ｆｎ２πｆ
ｏ　ｋｖｔ　）＝　Ａ　２（ＣＯ３４πｆｏｋｖｔ＋　ｉ　Ｓｉｎ４πｆ　ｆ　ｏ　ｋＶｉ　）＝Ａ２　（
Ｘ“＋＋　Ｙ　７１　）　　　　　　　・・・（２９）
となり、（２２＝）または（２３′）式と同一の信号が
得られる。

また、このとき演算器２６の２個の入力とじてＡ／Ｄ変
換器１６及び１７の出力端子Ｃ，Ｄの信号Ｘ＋　、’／
＋　を用いて次式のように異なる方法でべき根を計算し
ても（２２＝　）　、　　（２３−）式と同じ出力が得
られる。

すなわち、又は、を演算すれば、（２７）、　（２８）式と同様に次式の
信号を得ることができる。

Ｃ０８４πｆ　ｏ　ｋｖｔ　　　　　　　　　　　　　
＋＋　（３２）Ｓｉｎ４πｆ　ｏ　ｋｖｔ　　　　　　
　　　　　　　＋＋　（３３）従って、本発明によれば
、簡単な構成から成る装置にて信号処理することにより
運動反射体の低速度を正確に求めることもできるという
利点を有する。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、２個の複素信号
変換器のみにて周波数を分割した複素信号を得るように
したので、放射波の周波数やパルス繰返し周波数を変更
することなくドプラ信号周波数を変更でき、簡略化され
た装置にて遠距離かつ高速度の反射体の距離、速度を正
確に測定することができる。また、低速度の反射体にお
いても容易に高精度の速度測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るドプラ信号の周波数変換装置の好
適な実施例を示すブロック図、第２図は周波数変換され
るドプラ信号を説明するスペクトル図、第３図は周波数変換されたドプラ信号を入力して運動反
射体の速度表示を行うパルストアラ装置のブロック図で
ある。１　・・・　発振器２　・・・　分周同期回路３　・・・　送受切換回路４　・・・　探触子５　・・・　増幅器６．７，８，９．　　・・・　ミキサ１０．１１　　・・・　９０度移相器１２．１３．１４，１５．　　　・・・　低域フィルタ
１６、　１７．　１８．　１９　　　・・・アナログデ
ジタル変換器２０．２１，２２．２３　　・・・　乗算器２４．２５
　　・・・　加減算器２６　・・・　演算器５０．５１　　・・・　デジタルアナログ変換器５２．
５３　　・・・　サンプルホールド回路５４．５５　　
・・・　ドプラフィルタ５６　・・・　べき根部算回路５７　・・・　表示器２０１．２０２　　・・・　複素信号変換器２０３　・
・・　複素乗算器２０４　・・・　振幅演算器２０５　・・・　パルスドプラ装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周期的パルス変調波の放射に基づいて運動する反
射体から得られたドプラ信号と複素参照波とを混合検波
して複素信号に変換する複素信号変換器と、前記複素信
号の共役積又は複素積を演算する複素乗算器と、を有し
、前記複素信号変換器はドプラ信号の搬送波周波数より
高い周波数の参照波と低い周波数の参照波とにより周波
数の異なる複数の複素信号に変換する複数の複素信号変
換器から成り、反射体からのドプラ信号を広範囲の速度
成分の検出可能な周波数の信号に変換することを特徴と
するドプラ信号の周波数変換装置。
（２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、複素
信号の実数部の２乗との和のべき根を演算するべき根演
算器と、このべき根演算器出力により複素乗算器出力を
除算する除算器と、から成る振幅演算器を備えたことを
特徴とするドプラ信号の周波数変換装置。