JPS62140064A - 受信整相回路 - Google Patents
受信整相回路Info
- Publication number
- JPS62140064A JPS62140064A JP60280940A JP28094085A JPS62140064A JP S62140064 A JPS62140064 A JP S62140064A JP 60280940 A JP60280940 A JP 60280940A JP 28094085 A JP28094085 A JP 28094085A JP S62140064 A JPS62140064 A JP S62140064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- receiving
- focus
- cosine
- focal point
- 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
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、医療用超音波診断装置、！５音波深傷装置、
超音波ソナー、各種レーダに係り、特に、それらの電子
フォーカスＦ！摺に好適な受信整相回路に関する。
超音波ソナー、各種レーダに係り、特に、それらの電子
フォーカスＦ！摺に好適な受信整相回路に関する。
アレイ型受信号の各素子の受信信号に関し、ある焦点か
らの波の余弦成分および正弦成分を抽出する機構を有す
る整相回路には、特開昭５７−２０４４７７号に記載の
ような例がある。この場合、サンプリング時刻（あるい
は変調用参照信号の位相）を各受信素子に対し独立に制
御せねばならず、さらに、いくつかま焦点に関し同時に
信号ビームを形成しようというときには、サンブリンク
回路（変調回路）・サンプリンク時刻制御回路（変調用
参照信号制御回路）の組合わせの数は、（焦点数）×（
受信素子数）に比例して増大してしまう。
らの波の余弦成分および正弦成分を抽出する機構を有す
る整相回路には、特開昭５７−２０４４７７号に記載の
ような例がある。この場合、サンプリング時刻（あるい
は変調用参照信号の位相）を各受信素子に対し独立に制
御せねばならず、さらに、いくつかま焦点に関し同時に
信号ビームを形成しようというときには、サンブリンク
回路（変調回路）・サンプリンク時刻制御回路（変調用
参照信号制御回路）の組合わせの数は、（焦点数）×（
受信素子数）に比例して増大してしまう。
本発明の目的は、サンプリング回路や変調回路数の増大
を招くことなく複数の焦点に関し同時に受信ビームを形
成する手段を提供し、高速デーダ収集・高速撮像を小さ
くコスト上昇により可能とする受信整相回路を実現する
ことにある。
を招くことなく複数の焦点に関し同時に受信ビームを形
成する手段を提供し、高速デーダ収集・高速撮像を小さ
くコスト上昇により可能とする受信整相回路を実現する
ことにある。
アレイ型受子の１素子の受信信号Ｃｉ （ｔ）は、一般
に、次式により表わすことができる。
に、次式により表わすことができる。
Ｃ１（ｔ ）＝Ａｉ（ｔ ）ｃｏｓωｔ＋ ＋３ｉ（ｔ
）ｓｉｎωｔ−（１）ここで、ωは信号中心周波数の
角速度であり、実関数Ａｉ（ｔ）、Ｂｉ（ｔ）は、一般
に、素子により異る。
）ｓｉｎωｔ−（１）ここで、ωは信号中心周波数の
角速度であり、実関数Ａｉ（ｔ）、Ｂｉ（ｔ）は、一般
に、素子により異る。
焦点Ｆｏ（ｏ＋ｙＬ焦点（ＸＦ、ｙ）に関し整相信号処
理を行う際に、各素子の受信信号Ｃ１（ｔ）に与えるべ
く遅延時間τ１（０）、τ１（ｘｐ）は、定数分を除い
て次式により与えられる。
理を行う際に、各素子の受信信号Ｃ１（ｔ）に与えるべ
く遅延時間τ１（０）、τ１（ｘｐ）は、定数分を除い
て次式により与えられる。
τ１（ｏ） ＝ ［ｙ ４］ ／ ｃ ・
・・（２）ｒｉ（ｘｐ）＝［ｙ ｙ”＋（ｘ ｉ
−マｐ）２］／ｃ−（３）ここで、第１図のようにＸ軸
上に配列したアレイのｉ番目の素子の座標を（ｘｉ、ｏ
）、波の伝搬測度をＣとおいた。焦点Ｆ（ｘＦ、ｙ）が
、焦点ＦＯ（ｏ、ｙ）の近傍にあるときには１両者に関
する遅延時間の差は小さく、次式により与えられる。
・・（２）ｒｉ（ｘｐ）＝［ｙ ｙ”＋（ｘ ｉ
−マｐ）２］／ｃ−（３）ここで、第１図のようにＸ軸
上に配列したアレイのｉ番目の素子の座標を（ｘｉ、ｏ
）、波の伝搬測度をＣとおいた。焦点Ｆ（ｘＦ、ｙ）が
、焦点ＦＯ（ｏ、ｙ）の近傍にあるときには１両者に関
する遅延時間の差は小さく、次式により与えられる。
Δτ１（ｘＦ）＝ ｒｉ（ｘｒ） −τ１（ｏ）ｙ
Ｃ 信号中心周波数の１周期をＴ、１波長を人とおくと。
Ｃ 信号中心周波数の１周期をＴ、１波長を人とおくと。
Ｔ 、ｙ λ焦点ＦがＦＱよ
り１波長の距離はなれているとき、焦点Ｆｏに関して抽
出した余弦成分Ａｉ（ｔ ）および正弦成分Ｂｉ（ｔ）
をもとい、時間軸で１周期ずれた点の信号を算出するこ
とにより、焦点Ｆに関する両成分を求めることができる
。
り１波長の距離はなれているとき、焦点Ｆｏに関して抽
出した余弦成分Ａｉ（ｔ ）および正弦成分Ｂｉ（ｔ）
をもとい、時間軸で１周期ずれた点の信号を算出するこ
とにより、焦点Ｆに関する両成分を求めることができる
。
振幅変調された受信信号の変調周波数が中心周波数に比
らべ充分小さいとき、１周期程度の間のＡｉ（ｔ）、Ｂ
ｉ（ｔ）の変化は、中心周波数における位相まわりだけ
であるとして、次式により近似できる。
らべ充分小さいとき、１周期程度の間のＡｉ（ｔ）、Ｂ
ｉ（ｔ）の変化は、中心周波数における位相まわりだけ
であるとして、次式により近似できる。
そこで、本発明では、焦点Ｆｏからの波の余弦成分Ａｉ
（ｔ）、正弦成分Ｂｉ（ｔ）を軸出するサンプリング機
構または信号変調機構を量する受信整相回路に１画成分
を入力信号とする複素乗算機構を付加し、その出力信号
Ａｉ（ｔ＋Δτｘ）ｔＢ（ｔ＋Δでｉ）を素子について
加算することにより、その加算出力信号としてＦｏの近
傍にある焦点Ｆに受信ビームを得る楕成を提案するもの
である。これにより、サンプリング機構または信号変調
機構の回路数および規模を増加させることなく、同時に
形成することにできる受信ビームの数を増加させること
ができる。
（ｔ）、正弦成分Ｂｉ（ｔ）を軸出するサンプリング機
構または信号変調機構を量する受信整相回路に１画成分
を入力信号とする複素乗算機構を付加し、その出力信号
Ａｉ（ｔ＋Δτｘ）ｔＢ（ｔ＋Δでｉ）を素子について
加算することにより、その加算出力信号としてＦｏの近
傍にある焦点Ｆに受信ビームを得る楕成を提案するもの
である。これにより、サンプリング機構または信号変調
機構の回路数および規模を増加させることなく、同時に
形成することにできる受信ビームの数を増加させること
ができる。
以下１本発明の一実施例を第２図により説明する。本実
施例は余弦成分および正弦成分を挿出する手法として直
交サンプリング、（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＳａｍρｌｉ
ｎｇ 、以下、Ｑサンプリングと略する。）を用いる場
合の一例である。
施例は余弦成分および正弦成分を挿出する手法として直
交サンプリング、（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＳａｍρｌｉ
ｎｇ 、以下、Ｑサンプリングと略する。）を用いる場
合の一例である。
Ｅｉ−Ｅｎは受信素子の列を示し、その中の受信素子Ｅ
ｉにより受信された信号は、焦点Ｆｏからの波が受信素
子Ｅｉｆｉ到達する時刻に同期して動作するサンプリン
グ機構Ｓ Ａ ｉによりＱサンプリングされ、信号の余
弦成分および正弦成分はそれぞれ一旦うインメモリＭｉ
ａおよびＭｉｂに書き込まれた。ＭｉａおよびＭ ｉ
ｂから読み出されたデータは３つに分けられ、１つは、
そのまま他素子の余弦成分および正弦成分とＡ ａ １
およびＡ ｂ １により加算され、ＦＯを焦点とする受
信信号１となる。他の１つは、（７）式に示されるよう
な複素乗算を行う乗算器ＣＭ ｘ ｚに入力され、その
出力信号が他素子からの対応する信号とＡａｘおよびＡ
ｂ ２により加算され、Ｆｌを焦点とする受信信号２
となる。また、他のもう１つも同様に、Ｆｚを焦点とす
る受信信号３となる。
ｉにより受信された信号は、焦点Ｆｏからの波が受信素
子Ｅｉｆｉ到達する時刻に同期して動作するサンプリン
グ機構Ｓ Ａ ｉによりＱサンプリングされ、信号の余
弦成分および正弦成分はそれぞれ一旦うインメモリＭｉ
ａおよびＭｉｂに書き込まれた。ＭｉａおよびＭ ｉ
ｂから読み出されたデータは３つに分けられ、１つは、
そのまま他素子の余弦成分および正弦成分とＡ ａ １
およびＡ ｂ １により加算され、ＦＯを焦点とする受
信信号１となる。他の１つは、（７）式に示されるよう
な複素乗算を行う乗算器ＣＭ ｘ ｚに入力され、その
出力信号が他素子からの対応する信号とＡａｘおよびＡ
ｂ ２により加算され、Ｆｌを焦点とする受信信号２
となる。また、他のもう１つも同様に、Ｆｚを焦点とす
る受信信号３となる。
なお、焦点Ｆ１と焦点Ｆ２とが焦点Ｆｏに関して対称な
位置にある場合には、ＦｌとＦ２について複素乗算の中
間結果を共用できるので、信号処理鰍を軽減することが
でき有利である。
位置にある場合には、ＦｌとＦ２について複素乗算の中
間結果を共用できるので、信号処理鰍を軽減することが
でき有利である。
ライン・メモリＭ ｉ ａ 、 Ｍ ｉ ｂとしては、
デジタル・メモリを用いてもアナログ・メモリを用いて
もよく、デジタルの場合にはデジタル乗算器を用い、ア
ナログの揚器には、例えば、被乗数がアプログ９乗数が
デジタル、積がアナログである乗算型ＤＡ変換器を用い
ることがきる。このような乗算器は、一般に、サンプリ
ング機構より高集積化に適しているので、焦点Ｆｏ＋
Ｆｌｌ Ｆ２に関し独立にサンプリング機構を設けるの
に比らべ、本実施例の機成の方が小型化・低コスト化に
向いている。
デジタル・メモリを用いてもアナログ・メモリを用いて
もよく、デジタルの場合にはデジタル乗算器を用い、ア
ナログの揚器には、例えば、被乗数がアプログ９乗数が
デジタル、積がアナログである乗算型ＤＡ変換器を用い
ることがきる。このような乗算器は、一般に、サンプリ
ング機構より高集積化に適しているので、焦点Ｆｏ＋
Ｆｌｌ Ｆ２に関し独立にサンプリング機構を設けるの
に比らべ、本実施例の機成の方が小型化・低コスト化に
向いている。
以上説明した様に、本発明によれば、１個の焦点に受信
ビームを形成するに必要な数・規模のサンプリング回路
または変調回路およびその制御回路により数個の点に同
時に信号ビームを形成することができ、高速データ収集
・高速撮像を小さいコスト上昇により可能とするので、
さの効果は大きいといわざるを得ない。
ビームを形成するに必要な数・規模のサンプリング回路
または変調回路およびその制御回路により数個の点に同
時に信号ビームを形成することができ、高速データ収集
・高速撮像を小さいコスト上昇により可能とするので、
さの効果は大きいといわざるを得ない。
なお、以上の説明においては、一部、直線状アレイを例
としたが、本発明の適用範囲はこれに限定されることな
く、一般の曲線状アレイあるいは２次元アレイにも及ぶ
ことは、いうまでもない。
としたが、本発明の適用範囲はこれに限定されることな
く、一般の曲線状アレイあるいは２次元アレイにも及ぶ
ことは、いうまでもない。
第１図は信号子と受信焦点の幾何学的関係を示す図、第
２図は本発明の一実施例のブロック図である。 Ｆｎ、Ｆｌ・・・受信焦点、Ｘｌ・・・受信素子の座標
、Ｅ］・・受信素子、ＳＡｉ・・・サンプリング機構、
Ｍｉａ。 Ｍｉｂ・・・ライン・メモリ、Ａａ、Ａｂ・・・加算器
、ＣＭ ｉ・・・複素乗算器。 代理人 弁理士 小川勝訊 ＼、 ＼Ｃ’Ｍ町
２図は本発明の一実施例のブロック図である。 Ｆｎ、Ｆｌ・・・受信焦点、Ｘｌ・・・受信素子の座標
、Ｅ］・・受信素子、ＳＡｉ・・・サンプリング機構、
Ｍｉａ。 Ｍｉｂ・・・ライン・メモリ、Ａａ、Ａｂ・・・加算器
、ＣＭ ｉ・・・複素乗算器。 代理人 弁理士 小川勝訊 ＼、 ＼Ｃ’Ｍ町
Claims (1)
- １、アレイ型受信子の各素子の受信号に関し、焦点Ｆか
らの波の余弦成分および正弦成分を抽出する機構と、両
成分を入力信号する複素乗算機構と、その出力信号を素
子につしいて加算する機構とを有し、その加算出力信号
として前記焦点下の近傍にある受信整相回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280940A JPS62140064A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 受信整相回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280940A JPS62140064A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 受信整相回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140064A true JPS62140064A (ja) | 1987-06-23 |
Family
ID=17632034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60280940A Pending JPS62140064A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 受信整相回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62140064A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022084500A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 鴻富錦精密電子（煙台）有限公司 | 超音波距離測定装置、超音波距離測定方法及びコントローラ |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60280940A patent/JPS62140064A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022084500A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 鴻富錦精密電子（煙台）有限公司 | 超音波距離測定装置、超音波距離測定方法及びコントローラ |
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