JPS62102179A - 水中探知装置における指向性受波ビ−ム形成装置 - Google Patents

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） この発明は水中の広範囲方向を瞬時に探知する水中探知
装置に関し、特に、広範囲方向から帰来する反射波のう
ち不要方向から帰来する反射波を除去して所望方向から
帰来する反射波のみを検出することに関する。

（従来の技術） 出願人は、先に、パルス圧縮技術を用いた水中探知装置
を特願昭５５−１１８００４号（特開昭５７−４０６Ｅ
ｉＡ号）として提供した。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、出願人が提供した上記装置において、水中
の広範囲方向から帰来する反射波のうち所望方向から帰
来する反射波のみを検出して、不要方向から帰来する反
射波の除去機能を上記従来装置よりさらに高めることを
目的とする。

（問題点を解決するための手段１作用）問題点を解決す
るための手段として、平方根特性の増巾器と２乗特性の
増巾器とが設けられ、平方根特性の増巾器を介して上記
反射波の受信信号がパルス圧縮を行なうマツチドフィル
ターに導かれ、マツチドフィルターの出力が２乗特性の
増巾器で増巾されるごとく構成される。

２乗特性増巾器は、その特性から明らかなように、小信
号に対する増巾器は小さく、大信号に対する増巾器が大
きい、一方、マツチドフィルターのパルス圧縮出力は、
帰来信号の帰来方位に応じて異なり、所望方向からの帰
来信号に比して不要方向からの帰来信号出力は小さい、
従って、マツチドフィルターの出力を２乗特性増巾器で
増巾することにより、所望方向からの帰来信号と不要方
向からの帰来信号とのレベル差が大きくなり、所望方向
からの帰来信号の検出が容易になる。ところが、２乗特
性増巾器は、入力に対して出力が線形でないから、出力
信号に歪が生じる。平方根増巾器はこの歪を補償するも
ので、マツチドフィルターへの人力信号を平方根増巾器
であらかじめ増巾した後、マツチドフィルターの出力を
２乗特性増巾器に導くことにより、信号歪を補償するこ
とができる。

（実　施　例） 第１図において、送受波器１、パルス圧縮器２゜表示器
３及び制御器４は、出願人が先に提供した水中探知装置
（特願昭５５−１１８００４号）を構成している。すな
わち、送受波器１は、広範囲方向に超音波パルスを送信
した後、各方向から帰来する反射波を受信する０反射波
の受信は、例えば、電子的あるいは機械的に等連日運動
を行なう超音波振動子により行われる。従って、送受波
器ｌからは、各方向からの帰来信号が周波数偏移を受け
ながら時系列化されて出力される。この時系列化信号が
マツチドフィルターとして機能するパルス圧縮器２にお
いて、パルス圧縮される結果、指向性受波ビームが形成
される。パルス圧縮器２は、アナログ遅延回路２１と加
算器２２とで構成され、送受波器ｌから出力される時系
列信号がアナログ遅延回路２１によって順に遅延される
。アナログ遅延回路２１は一定時間毎の遅延出力が取り
出されて加算器２２に導かれる。加算器２２は各遅延出
力を重み付けしてその加算出力を送出する。その結果、
加算器２２の出力に指向性受波ビームが形成され、この
指向性受波ビームによる受波信号が表示器３に導かれて
表示される。表示器３は制御器４によって画素走査が行
われ、パルス圧縮器２から出力される受渡ビーム信号を
表示画面上の対応する方位、位置に表示する。制御器４
は、表示器３の画素走査を制御すると同時に、送受波器
１における超音波振動子の等連日運動をも制御する。パ
ルス圧縮器２から出力される受波ビームの指向方向は等
連日圧動を行なう超音波振動子の運動位置に対応する。

従って、制御器４は超音波振動子の運動位置に対応して
表示器３の画素走査を行なうことにより、受波信号を表
示画面上の対応する方位、位置に表示する。

第２図はパルス圧縮器２から出力される指向性受波ビー
ムの指向特性を示し、周知の指向性受波ビームと同様に
、主極ビーム塩、副極ビームＢつ４ＢＳ２等で構成され
ている。一般に、副極ビームＢｓ、。

Ｂｓ２による受波信号の信号レベルは比較的小さく、主
極ビーム塩による受波信号の信号レベルは極めて大きい
。従って、パルス圧縮器２から出力される受波信号を、
：５３図のように増巾器特性が２乗特性の２乗器５で増
巾すると、副極ビームＢｓ１、Ｂｓ２のように信号レベ
ルの比較的小さい受渡信号に対しては増巾器が比較的小
さく、主極ビームのように信号レベルの大きい受波信号
のみが強調されて増巾される。その結果、２乗器５は、
パルス圧縮器２の受波ビームを、第４図に示すように、
主極ビーム塩と副極ビームＢＳ１′、Ｂｓ６等のレベル
差Ｌｙｓが：ｆＳｚ図に示すレベル差ＬＭｓに比して極
めて大きくなるように出力する。従って、２乗器５の出
力を表示器３に導いて表示すると、所望方向から帰来す
る反射信号に対して不要方向から帰来する反射信号は信
号レベルが極めて小さいから、所望方向から帰来する反
射信号のみを識別して表示させることができる。

上記において、２乗器５は増巾器特性が２乗特性である
から、出力信号は入力信号に対して非線型特性を示し、
信号歪が生じる。この信号歪を補償するために平方根器
６が設けられる。

平方根器６は送受波器ｌから出力される受渡信号を平方
根特性（第５図）で増巾する。

送受波器ｌは広範囲の各方向から帰来する反射信号を時
系列化して出力する。従って、送受波器１が出力する時
系列信号の信号レベルを平方根化した後にパルス圧縮器
２に導くことにより、２乗器５における信号歪を補償す
ることができる。

（発明の効果） 上記説明から明らかなように、この廃明によると、パル
ス圧縮器２から出力される指向性受波ビームを２乗特性
の増巾器で増巾することにより。

主極ビームによる受波信号と副極ビームによる受波信号
とのレベル差が極めて大きくなるように増巾される。従
って、主極ビームによる所望方向からの受波信号と副極
ビームによる不要方向からの受波信号とを十分識別して
、不要方向からの受渡信号を除去して所望方向からの受
波信号のみを表示させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示し、第２図はそのパルス
圧縮器の指向性受波ビームの特性を説明するための図、
第３図はその２乗器の増巾特性を示す図、第４図は２乗
器から出力される指向性受波ビームの特性を説明するた
めの図、第５図は実施例における平方根器の増巾特性を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水中の広範囲方向に超音波パルスを送信して各方向から
   帰来する反射信号を帰来方向に関連づけて受信する水中
   探知装置において、 上記反射信号を受信する超音波受波素子の受信位置を上
   記反射信号に対して機械的あるいは電子的に変位させな
   がら受信することにより、上記反射信号の周波数を偏移
   させるように受信する受信手段と、 該受信手段の出力信号を増巾し該増巾度特性が平方根特
   性の第１増巾器と、 該第１増巾器の出力信号をパルス圧縮するマッチドフィ
   ルターと、 該マッチドフィルターの出力信号を増巾し該増巾度特性
   が２乗特性の第２増巾器とを具備し、該第２増巾器の出
   力信号を上記帰来方向に関連づけられた反射信号として
   用いることを特徴とする水中探知装置における指向性受
   波ビーム形成装置。