JPS63159779A - Ultrasonic position detector - Google Patents

Ultrasonic position detector

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JPS63159779A
JPS63159779A JP31052486A JP31052486A JPS63159779A JP S63159779 A JPS63159779 A JP S63159779A JP 31052486 A JP31052486 A JP 31052486A JP 31052486 A JP31052486 A JP 31052486A JP S63159779 A JPS63159779 A JP S63159779A
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雅彦 権藤
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Japan Radio Co Ltd
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve distance resolution and to improve direction measurement accuracy by compressing pulses of a chirp signal made into a complex number by the best filter. CONSTITUTION:Wave receivers 2a and 2b are arranged nearby so that the phase difference at the center frequency of a received arrival wave is <=180 deg.. Further, frequency mixers 4a1 and 4a2, and 4b1 and 4b2, a local oscillator 5, a 90 deg. phase shifter 6, and LPFs 7a1 and 7a2, and 7b1 and 7b2, a 90 deg. phase shifter 6, and two orthogonal detecting circuits composed of LPFs 7a1 and 7a2, and 7b1 and 7b2 make chirp signals received by the receivers 2a and 2b into complex numbers respectively. Those chirp signals are compressed in terms of pulse by optimum filters 8a and 8b. The complex number output signals which are compressed in terms of pulse by the optimum filters 8a and 8b are used to measure the phase difference based upon the arrangement of the receivers 2a and 2b to find the ultrasonic arrival direction and find signal power from pulse-compressed complex number output signals, thereby detecting the position of an ultrasonic sound source.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば船舶用に使用される超音波位置検出装
置、さらに詳しくは超音波受信信号の位相差を測定する
ことによってトランスポンダ等の超音波音源方向を求め
る位置検出装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to an ultrasonic position detection device used for example on a ship, and more specifically, to an ultrasonic position detection device such as a transponder by measuring the phase difference of an ultrasonic reception signal. The present invention relates to a position detection device that determines the direction of a sound source.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のウルトラショートベースライン力式と呼ばれる近
接した受波器間の位相差測定による超音波位置検出装置
においては、トランスポンダから発射した超音波バース
ト信号の位相差をそのパルス時間内で測定する必要があ
る。そのため高精度の位相差を求めるためには、バース
ト信号のパルス時間を大きくし十分な平均処理が必要で
あった。その結果、距離分解能が低下し正確なトランス
ポンダの位置を求めることは困難であった。
In the conventional ultrasonic position detection device called the ultra-short baseline force method, which measures the phase difference between adjacent receivers, it is necessary to measure the phase difference of the ultrasonic burst signal emitted from the transponder within the pulse time. be. Therefore, in order to obtain a highly accurate phase difference, it is necessary to increase the pulse time of the burst signal and perform sufficient averaging processing. As a result, the distance resolution deteriorates, making it difficult to accurately locate the transponder.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は、従来の超音波位置検出装置の上記欠点を改善
し、距離分解能を上げると共に方向測定精度の向上を図
り、トランスポンダ等の超音波音源の位置を高精度に検
出することにある。
The present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks of conventional ultrasonic position detection devices, improve distance resolution and direction measurement accuracy, and detect the position of an ultrasonic sound source such as a transponder with high precision.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するための1本発明の超音波位置検出
装置を実施例に対応する第1図により説明する。同図に
示すように本発明の超音波位置検出装置は、受信到来波
の中心周波数における位相差が180度以内になるよう
に近接して配置された第1の受波112aおよび第2の
受波器2bと、第1の受波器2aおよび第2の受波器2
bで夫々受信されたチャープ信号を複素数化するための
第1の直交検波回路4aI・4a2・5・6・7a、・
7a2および第2の直交検波回路4b、・4b2・5・
6Φ7bl・7b2 と、複素数化されたチャープ信号
をパルス圧縮する第1の最適フィルタ8aおよび第2の
最適フィルタ8bを含んでいる。
An ultrasonic position detection device of the present invention for solving the above problems will be explained with reference to FIG. 1 corresponding to an embodiment. As shown in the figure, the ultrasonic position detection device of the present invention has a first receiving wave 112a and a second receiving wave that are arranged closely so that the phase difference in the center frequency of the received arriving wave is within 180 degrees. A wave receiver 2b, a first wave receiver 2a, and a second wave receiver 2
First orthogonal detection circuits 4aI, 4a2, 5, 6, 7a, 4aI, 4a2, 5, 6, 7a, .
7a2 and the second quadrature detection circuit 4b, 4b2, 5,
6Φ7bl·7b2, and a first optimal filter 8a and a second optimal filter 8b that pulse-compress the complex chirp signal.

〔作用〕[Effect]

最適フィルタ8aおよび最適フィルタ8bによってパル
ス圧縮された複素数出力信号より、受波器2aと受波器
?bの配置に基づく位相差を測定することができる。そ
の位相差から超音波到来方向を求めると同時に、前記パ
ルス圧縮された複素数出力信号から七吟パワーを求めて
超音波音源の位置を検出する。
From the complex number output signal pulse-compressed by the optimal filter 8a and the optimal filter 8b, the receiver 2a and the receiver ? The phase difference based on the arrangement of b can be measured. The direction of arrival of the ultrasonic wave is determined from the phase difference, and at the same time, the position of the ultrasonic sound source is detected by determining the seven-point power from the pulse-compressed complex output signal.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 Examples of the present invention will be described in detail below.

第1図は本発明を適用する超音波位置検出装置の実施例
のブロック図で、船舶に搭載されている。同図で、1は
船底、2aおよび2bは受波器、3aおよび3bは受信
増幅器、4a1・4a2・4b、および4b2は周波数
ミキサ、5は局部発振器、6は90度(tc /2)移
相器、7a1・7a2・7b1および7b2はローパス
フィルタ、8aおよび8bは最適フィルタ、9a1 ・
9a2 ・9b、および9b2は乗算器、lOaおよび
10bは加算器、11はjan−1関数演算器、12は
方向演算回路、13aおよび13bは二乗器、14は加
算器、15は平方根演算器、16は表示回路である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an ultrasonic position detection device to which the present invention is applied, which is installed on a ship. In the figure, 1 is the bottom of the ship, 2a and 2b are receivers, 3a and 3b are receiving amplifiers, 4a1, 4a2, 4b, and 4b2 are frequency mixers, 5 is a local oscillator, and 6 is a 90 degree (tc/2) shifter. Phase box, 7a1, 7a2, 7b1 and 7b2 are low pass filters, 8a and 8b are optimal filters, 9a1.
9a2, 9b, and 9b2 are multipliers, lOa and 10b are adders, 11 is a JAN-1 function calculator, 12 is a direction calculation circuit, 13a and 13b are squarers, 14 is an adder, 15 is a square root calculator, 16 is a display circuit.

受波器2aおよび2bは間隔dをおいて船底lに装備さ
れており、線形に周波数変調されたチャープ信号がトラ
ンスポンダ等の応答信号として、入射角αで図の矢印の
方向から到来している。受波器2aで受信される信号S
Aおよび受波器2bで受信される信号Seは位相の遅れ
、進みを考慮に入れると次のようになる。
Receivers 2a and 2b are installed on the bottom l of the ship with an interval d, and a linearly frequency-modulated chirp signal arrives from the direction of the arrow in the figure at an incident angle α as a response signal from a transponder, etc. . Signal S received by receiver 2a
The signal Se received by A and the receiver 2b is as follows, taking into account the phase delay and lead.

SA =A cos(2πfot+w gt2+θ) 
 −−−−−−(1)SB =A cos(2wfot
+w gt2+θ+ξ)−(2)ここで  Aは振幅、
rOは中心周波数、終は周波数掃引率(Δf/T) 、
Δf:周波数幅、Tはパルス幅、θは固定位相、4位相
差である。
SA =A cos(2πfot+w gt2+θ)
--------(1) SB = A cos(2wfot
+w gt2+θ+ξ)-(2) where A is the amplitude,
rO is the center frequency, and the end is the frequency sweep rate (Δf/T),
Δf: frequency width, T is pulse width, θ is fixed phase, and 4 phase differences.

位相差ξは超音波到来方向αと受波器間隔dに基づくも
ので、入を中心周波数toにおける波長とすると次の関
係がある。
The phase difference ξ is based on the ultrasonic arrival direction α and the receiver spacing d, and if input is the wavelength at the center frequency to, the following relationship is established.

dsinα ξ=2π□         ・・・・・・(3)λ 従って超音波到来方向αは信号S^と信号SBの位相差
が得られれば1次の(3)式の変形入 α=sin−1(□ξ)         ・・・・・
・(02π d より求めることができる。ただし位相差検出のあいまい
さを無くすために位相差の条件1ξ1くπを満たす必要
がある。このためには伝搬距離差d sinαが次の条
件を満足しなければならない。
dsinα ξ=2π□ ・・・・・・(3)λ Therefore, the direction of arrival of the ultrasonic wave α is the modified input α=sin−1 of the first-order equation (3) if the phase difference between the signal S^ and the signal SB is obtained. (□ξ) ・・・・・・
・(02π d can be obtained. However, in order to eliminate ambiguity in phase difference detection, it is necessary to satisfy the phase difference condition 1ξ1−π. For this, the propagation distance difference d sin α must satisfy the following condition. There must be.

入 1dsinα1く−         ・・・・・・(
5)このことがら受波器間隔が半波長以下となって受波
装置の小型化を図れることがわかる。
Input1dsinα1ku−・・・・・・(
5) From this, it can be seen that the spacing between the receivers becomes less than half a wavelength, making it possible to downsize the receiver.

次に (1)式で示される受波器2aの信号S^は、受
信増幅器3aで増幅され、公知の直交検波によって複素
数の信号へ変換される。まず局部発振器5で発生する一
gin 2πfatの信号と入力信号を周波数ミキサ4
a2 で乗算し、ローパスフィルタ7a2 を通すこと
により虚数成分Q RAを得、他方90度位相器6の出
力cos2πfatの信号と入力信号を周波数ミキサ4
a1で乗算し、ローパスフィルタ7al を通すことに
より実数成分IR八を得る。その結果、直交検波出力は
次のようになる。
Next, the signal S^ from the receiver 2a expressed by equation (1) is amplified by the reception amplifier 3a, and converted into a complex signal by known orthogonal detection. First, the 1 gin 2πfat signal generated by the local oscillator 5 and the input signal are sent to the frequency mixer 4.
a2 and pass it through a low-pass filter 7a2 to obtain the imaginary component QRA, and on the other hand, the output cos2πfat signal of the 90 degree phase shifter 6 and the input signal are sent to the frequency mixer 4.
By multiplying by a1 and passing through a low-pass filter 7al, a real component IR8 is obtained. As a result, the orthogonal detection output is as follows.

実数成分: IRA=cos(πgt2+(?)  −
・・m(13)虚数成分= QRA= 5in(πJL
 t2+θ)  −−−−−−(7)例えば、この直交
検波出力の虚数成分QR^は、第2図(a)に示すよう
な波形となり、最適フィルタ8aへ実数成分Is^と共
に導かれパルス圧縮される。
Real component: IRA=cos(πgt2+(?) −
... m (13) imaginary component = QRA = 5in (πJL
t2+θ) -------(7) For example, the imaginary component QR^ of this orthogonal detection output has a waveform as shown in FIG. be done.

最適フィルタ8aの内部構成は第3図のようになってい
る。同図の20+および202は一般にDELTIGと
呼ばれる一種の遅延メモリ、21.・21212・21
3・214は乗算器、221・222は加算器、231
・232は積分器である。最適フィルタの動作は相互相
関処理を行うことと等価であり、その出力において最大
の信号対雑音比を与えるものである。最適フィルタ8b
も同じような構成である。
The internal configuration of the optimal filter 8a is as shown in FIG. 20+ and 202 in the figure are a type of delay memory generally called DELTIG; 21.・21212・21
3 and 214 are multipliers, 221 and 222 are adders, and 231
・232 is an integrator. The operation of the optimal filter is equivalent to performing cross-correlation processing and provides the maximum signal-to-noise ratio at its output. Optimal filter 8b
has a similar configuration.

最適フィルタの入力信号xRをI R+ j QRと複
素数化して考え、参照信号Xr=Ir+JQrとの相互
相関関数R(τ)を次式により求める。
The input signal xR of the optimal filter is considered as a complex number I R+ j QR, and the cross-correlation function R(τ) with the reference signal Xr=Ir+JQr is determined by the following equation.

x■°はXrの共役複素数を示し、では遅延時間を示す
x■° indicates the conjugate complex number of Xr, and indicates the delay time.

ここで(8)式を展開すると となる。Now, if we expand equation (8), we get becomes.

(I3)式を実行するのが第3図に示す最適フィルタの
構成である。 DELTIG201 および202は入
力信号をいったん記憶し、乗算器21ビ212・213
・21aにより参照信号TTおよびQT と乗算を行い
、加算器221・222により各乗算結果の加算を行う
、そして積分器23+ により (9)式第1項の積分
を行い、実数部相関結果ICを出力する。積分器232
により(9)火弟2項の積分を行い、虚数部相関結果Q
cを出力する。
The configuration of the optimal filter shown in FIG. 3 executes equation (I3). The DELTIGs 201 and 202 temporarily store the input signals, and the multipliers 21 and 212 and 213
- 21a multiplies the reference signals TT and QT, adders 221 and 222 add the multiplication results, and integrator 23+ integrates the first term of equation (9) to obtain the real part correlation result IC. Output. Integrator 232
(9) Integrate the second term of the second term, and get the imaginary part correlation result Q
Output c.

ここで参照信号STの実数部1yをcos(πμj2)
、虚数部Qyを5in(πμi2)とし、最適フィルタ
の実数部人力IRへ(8)式で示されるIRAを、虚数
部人力QRへ(7)式で示されるQR^を入力すると最
適フィルタ8aの出力は次式のようになる。
Here, the real part 1y of the reference signal ST is cos(πμj2)
, the imaginary part Qy is 5 inches (πμi2), and when inputting IRA shown by equation (8) to the real part IR of the optimal filter, and inputting QR^ shown by equation (7) to the imaginary part QR, the optimal filter 8a is The output will be as shown below.

・・・・・・(10) ・・・・・・(1り (10)式と(11)式をまとめて複素数で表現すると
、RA(?) = ICA (?) + j QCA 
(τ)となる、この最適フィルタ出力において。
・・・・・・(10) ・・・・・・(1) Expressing equations (10) and (11) together as a complex number, RA (?) = ICA (?) + j QCA
(τ) at this optimal filter output.

5in(πΔfτ)/πΔfτで表わされる振幅項l 
Ra(τ)1を第2図(C)に、π鉢τ2十〇で表わさ
れる位相項7krg(RA(τ))を第2図(d)に示
しである。
The amplitude term l expressed as 5in(πΔfτ)/πΔfτ
Ra(τ)1 is shown in FIG. 2(C), and the phase term 7krg(RA(τ)) represented by a π radius τ200 is shown in FIG. 2(d).

これよりパルス幅がほぼ1/Δfに圧縮され、またその
パルス幅はもとのパルス幅には無関係であり周波数掃引
幅Δfのみで決定されるものであることがわかる。この
最適フィルタの入出力間の圧縮比はTΔfとなり、エネ
ルギ保存則により必然的に振幅を増大させ、信号対雑音
比がV/T−ζ]−改善される結果となる。ところで第
3図に示されるパルス圧縮結果では、中心パルスの両側
に不要なサイドローブが発生しているが、これはチャー
プ信号波形に周波数軸上で重み付けを行うことにより低
減できる。
It can be seen from this that the pulse width is compressed to approximately 1/Δf, and that the pulse width has no relation to the original pulse width and is determined only by the frequency sweep width Δf. The compression ratio between the input and output of this optimal filter is TΔf, and the law of conservation of energy inevitably increases the amplitude, resulting in an improvement in the signal-to-noise ratio of V/T-ζ]. Incidentally, in the pulse compression result shown in FIG. 3, unnecessary side lobes are generated on both sides of the center pulse, but this can be reduced by weighting the chirp signal waveform on the frequency axis.

一方、(2)式で示される受波器2bの信号Seは、信
号Saの場合と以下同様にして、受信増幅器3bで適当
な大きさに増幅され、周波数ミキサ4b18よび4b2
 とローパスフィルタ7b、および7b2によって直交
検波され、次の直交検波出力を得る。
On the other hand, the signal Se from the receiver 2b expressed by equation (2) is amplified to an appropriate size by the receiving amplifier 3b in the same way as the signal Sa, and is then amplified to an appropriate size by the frequency mixers 4b18 and 4b2.
The signal is orthogonally detected by the low-pass filter 7b and 7b2 to obtain the following orthogonally detected output.

この直交検波出力の虚数成分QR[lを、前記(7)式
で表す信号QR^と対応させて第2図(b)に示す。
The imaginary component QR[l of this orthogonal detection output is shown in FIG. 2(b) in correspondence with the signal QR^ expressed by the above equation (7).

これを最適フィルタ8bによってパルス圧縮するとその
出力は、 実数部: ・・・・・・(15) 虚数部: ・・・・・・(io) となり、(15)式(1B)式をまとめるとRs(τ)
 = Ice (() + j Qce (?)となる
、また、この最適フィルタ出力の振幅積をIRB(?)
lを第2図(e)に、πgτ2+θ+ξで表わされる位
相項Arg(Re(τ))を第2図(f)に示す。
When this pulse is compressed by the optimal filter 8b, the output becomes: Real part: ......(15) Imaginary part: ......(io) Summarizing equation (15) and (1B), Rs(τ)
= Ice (() + j Qce (?), and the amplitude product of this optimal filter output is IRB (?)
1 is shown in FIG. 2(e), and the phase term Arg(Re(τ)) represented by πgτ2+θ+ξ is shown in FIG. 2(f).

超音波到来方向αの検出で必要な情報は受波器間の信号
に生ずる位相差ξであるから、次の複素数基本定理 Ae−j’  eBej’1 =ABej(’z−II
) ”(18)を用いて、 (12)式と(17)式の
共役複素績により位相差ξを求める。すなわち RA#s Rs =  (Ica−jQc^)(Ice
+jQce)= IcAIce+QcAQce+j(I
cAQce−QcAIcs)  ・・・(19a)とな
り、これより位相差ξは より求めることができ、第2図(h)で示されるような
一定値となる。第1図の乗算器9al・9a2・9 b
+9 b2および加算器10a@10bは、(19a)
式の演算を行うものであり、加算器10aが実数部を出
力し、加算器tobが虚数部を出力する。そしてjan
−1関数演算器11によって、(20)式で示される変
換により位相差ξをとり出し1次の方向演算回路12に
より (4)式の演算を行い超音波到来方向αを求める
。また到来波信号のパワーI RA”R[l  Iは次
式により求めることができ、第2図(g)で示されるよ
うな波形となる。
Since the information necessary for detecting the ultrasound arrival direction α is the phase difference ξ occurring in the signals between the receivers, the following complex number fundamental theorem Ae-j'eBej'1 = ABej('z-II
) "Using (18), find the phase difference ξ by the conjugate complex product of equations (12) and (17). That is, RA#s Rs = (Ica-jQc^) (Ice
+jQce)=IcAIce+QcAQce+j(I
cAQce-QcAIcs) (19a) From this, the phase difference ξ can be more easily determined and becomes a constant value as shown in FIG. 2(h). Multipliers 9al, 9a2, 9b in FIG.
+9 b2 and adder 10a@10b are (19a)
The adder 10a outputs the real part and the adder tob outputs the imaginary part. And jan
The -1 function calculator 11 extracts the phase difference ξ by the transformation shown by equation (20), and the primary direction calculation circuit 12 calculates the equation (4) to determine the ultrasound arrival direction α. Further, the power I RA''R[l I of the arriving wave signal can be determined by the following equation, and has a waveform as shown in FIG. 2(g).

IR^”RB  1 なお、このパルス圧縮された波形のピークでは信号対雑
音比が最高の状態となっているため、位相差ξにおいて
は、第2図(h)の丸印で示される時点が最も精度が高
い。
IR^”RB 1 Furthermore, since the signal-to-noise ratio is at its highest at the peak of this pulse-compressed waveform, the phase difference ξ is at the point indicated by the circle in Fig. 2 (h). Most accurate.

(21a)式の演算を第1図の二乗器13+および13
2、加算器14、平方根演算器15で行い、入力信号の
パワーとして表示回路16へ出力する0表示回路16は
、このパルス圧縮された信号と方向演算回路12から得
られた超音波到来方向αをもとに、縦軸に距離を、横軸
に方向を表示するBスコープ等で、トタンスボンダ等の
超音波音源の位置をCRT上に表示する。
The calculation of equation (21a) is performed using the squarers 13+ and 13 in FIG.
2, the adder 14 and the square root calculator 15 output the 0 display circuit 16 as the power of the input signal to the display circuit 16. Based on this, the position of the ultrasonic sound source, such as a totance bonder, is displayed on a CRT using a B-scope or the like that displays distance on the vertical axis and direction on the horizontal axis.

以上の実施例では、2つの受信系による二次元位置検出
については説明したが、同様にしてもう一つの受波器を
前記受波器列2aと2bに対して直交して配置し超音波
到来方向の検出を行えば、三次元位置検出も容易に可能
である。
In the above embodiment, two-dimensional position detection using two receiving systems has been described, but in the same way, another receiver is arranged orthogonally to the receiver rows 2a and 2b, and ultrasonic waves arrive. If the direction is detected, three-dimensional position detection is also easily possible.

また、送信機によってチャープ信号を送信し、魚群から
の反射エコーをとらえることによって、魚群の遊泳位置
を検出する魚群分布測定装置への応用も可能である。こ
の場合、チャープ信号のパルス圧縮効果により距離分解
能が向上するために、魚群間または魚体間の分離識別が
容易となり、干渉の影響の少ない散乱強度を出力するこ
とができる。
It is also possible to apply the present invention to a fish school distribution measuring device that detects the swimming position of a school of fish by transmitting a chirp signal using a transmitter and capturing echoes reflected from the school of fish. In this case, distance resolution is improved due to the pulse compression effect of the chirp signal, making it easier to separate and identify between fish schools or fish bodies, and it is possible to output scattered intensity with less influence of interference.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明の超音波位置検出装置は、チ
ャープ信号を用いてパルス圧縮を行い距離分解能を上げ
ると同時に、その圧縮利得により信号対雑音比を改善し
、超音波到来方向を圧縮パルスの位相成分より精度良く
求めることができるため、高精度の超音波位置検出が可
能となる利点がある。
As explained above, the ultrasonic position detecting device of the present invention performs pulse compression using a chirp signal to increase distance resolution, and at the same time improves the signal-to-noise ratio by the compression gain, so that the direction of arrival of the ultrasonic wave is determined by the compressed pulse. Since the phase component can be determined more accurately than the phase component of , there is an advantage that highly accurate ultrasonic position detection is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の超音波位置検出装置の一実施例を示す
ブロック図、第2図はその動作を説明するためのタイム
チャート図、第3図は最適フィルタの一実施例を示すブ
ロック図である。 i 、、、、、船底   2a・2b 0.受波器3a
・3 b、、、、、受信増幅器 4 al−4al・4 b+・4 b29.、  周波
数ミキサ5 、、、、、局部発振器  6.、、、、9
0度移相器7 al−7al・7 bB7 b2 、  、ローパスフィルタ 8a・8b   最適フィルタ 9 a+・9 a2−9 bl・9 b2.−0乗算器
10a−10b 、、、、、加算器 11・・・・・tanl関数演算器 12、、、、、方向演算回路 13a・13b  、、、、、二乗器 14、、、、、加算器  15.、、、、平方根演算塁
16・・・・・表示回路 20+・202 、=−遅延メモリ 211・212・213・21a−160乗算器221
・222・・・・・加算器 231・232 、、、、、 ii分器第2図 第37 ぬ (自発)手続補正書 昭和62年 1月 61 特許庁長官  黒 1)明 雄  殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第310%2+号 2、発明の名称 超音波位置検出装置 3、補正をする者 事件との関係    特許出願人 住所  東京都三鷹市下連雀5丁目1#il 号名称 
 (433)  日本無線株式会社4、代  理  人
   〒160 住 所   東京都新宿区歌舞伎町2丁目42番13号
アゼリアビル   電話 232−east氏名  (
8B10)  弁理士小宮良雄5、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 (1)明細書10ページ15行から17行まで「実数部
: ・・・・・・(15)J とあるのを 「実数部: ・・・・・・(15)J (2)同じ<10ページ18行から20行まで「虚数部
: ・・・・・・(1G)J とあるのを 「虚数部: ・・・・・・(1B)J (3)同じ<12ペ一ジ18行r13+Jとあるのをr
13aJに(0同じ<13ペ一ジ1行r132Jとある
のをr13b」に夫々訂正する。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the ultrasonic position detection device of the present invention, Fig. 2 is a time chart diagram for explaining its operation, and Fig. 3 is a block diagram showing an embodiment of the optimal filter. It is. i,,,,bottom 2a/2b 0. Receiver 3a
・3 b,...,, receiving amplifier 4 al-4al・4 b+・4 b29. , Frequency mixer 5 , Local oscillator 6. ,,,,9
0 degree phase shifter 7 al-7al・7 bB7 b2 , , low-pass filter 8a・8b optimal filter 9 a+・9 a2-9 bl・9 b2. -0 multipliers 10a-10b, Adder 11...tanl function calculator 12, Direction calculation circuits 13a and 13b, Squarer 14, Adder Vessel 15. ,,, Square root operation base 16...Display circuit 20+, 202, =- delay memory 211, 212, 213, 21a-160 multiplier 221
・222・・・Adder 231・232 ,,,,, ii Divider Figure 2 37 (Voluntary) Procedural Amendment January 1986 61 Commissioner of the Japan Patent Office Kuro 1) Akio Tono 1, Case Indication of 1985 Patent Application No. 310% 2+ No. 2, Name of the invention Ultrasonic position detection device 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address 5-1 #il, Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Title of the invention
(433) Japan Radio Co., Ltd. 4, Agent 160 Address Azalea Building, 2-42-13 Kabukicho, Shinjuku-ku, Tokyo Telephone 232-east Name (
8B10) Patent attorney Yoshio Komiya 5, "Detailed explanation of the invention" column of the specification to be amended (1) Page 10 of the specification, lines 15 to 17, "Real part: ...... (15) J ``Real part: ...... (15) J (2) Same < Page 10, lines 18 to 20, ``Imaginary part: ...... (1G) J'' Imaginary part: ......(1B)J (3) The same <12 pages, 18 lines r13+J is r
13aJ, (0 same < 13 pages 1 line r132J is corrected to r13b).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、受信到来波の中心周波数における位相差が180度
以内になる近接位置に配置された第1および第2の受波
器と、前記受波器でそれぞれ受信されたチャープ信号を
複素数化するための第1および第2の直交検波回路と、
複素数化されたチャープ信号をパルス圧縮する第1およ
び第2の最適フィルタを含み、前記第1および第2の最
適フィルタによってパルス圧縮された複素数出力信号よ
り受波器配置に基づく位相差を測定することによって超
音波到来方向を求めると同時に、前記パルス圧縮された
複素数出力信号から信号パワーを求めて超音波音源の位
置を検出することを特徴とする超音波位置検出装置。
1. First and second receivers placed in close proximity such that the phase difference in the center frequency of the received incoming wave is within 180 degrees, and for converting the chirp signal received by each of the receivers into a complex number. first and second quadrature detection circuits;
It includes first and second optimal filters that pulse-compress the complex chirp signal, and measures a phase difference based on the receiver arrangement from the complex output signal pulse-compressed by the first and second optimal filters. An ultrasonic position detecting device characterized in that the ultrasonic sound source position is detected by simultaneously obtaining the direction of arrival of the ultrasonic wave and obtaining the signal power from the pulse-compressed complex number output signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005500553A (en) * 2001-08-23 2005-01-06 テレ−アイピー リミテッド Measurement of air characteristics at low atmospheric pressure

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