JPS6363075B2 - - Google Patents

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JPS6363075B2
JPS6363075B2 JP3477983A JP3477983A JPS6363075B2 JP S6363075 B2 JPS6363075 B2 JP S6363075B2 JP 3477983 A JP3477983 A JP 3477983A JP 3477983 A JP3477983 A JP 3477983A JP S6363075 B2 JPS6363075 B2 JP S6363075B2
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azimuth
frequency
signal
circuit
sonar
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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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はソーナー装置、特に送信音響パルスを
放射しこれに対応して得られる受信信号からソー
ナー目標に関する距離情報および方位情報ならび
に振幅情報からなる映像信号と、受信信号を可聴
周波数に変換して得られる聴音用音声信号とを出
力し、これらの情報によりソーナー目標の表示、
聴音を行なうアクチブソーナー装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sonar device, and particularly to a sonar device that emits a transmitted acoustic pulse and generates a video signal consisting of distance information, azimuth information, and amplitude information regarding a sonar target from a received signal obtained in response to the transmitted acoustic pulse, and a received signal. It outputs an audible audio signal obtained by converting it to an audible frequency, and uses this information to display sonar targets,
The present invention relates to an active sonar device for listening to sounds.

アクチブソーナー装置は、送信レンジに対応す
る送信繰返し周期で送信音響パルスを送信し、ま
たほぼこの送信繰返しの休止期間を受信期間とし
て受信信号を入力しこれによつてソーナー目標に
関する情報を得ることはよく知られている。
An active sonar device transmits a transmission acoustic pulse at a transmission repetition period corresponding to the transmission range, and inputs a reception signal using the rest period of the transmission repetition as a reception period, thereby obtaining information about the sonar target. well known.

従来のこの種のソーナー装置においては、ソー
ナー目標のエコーを入力する都度、このエコーか
らソーナー目標の距離情報および方位情報ならび
に振幅情報等を抽出し、これらをCRT(Cathode
Ray Tube)、あるいは記録器等の映像表示回路
によりこれらを映像信号として表示している。
In conventional sonar devices of this type, each time an echo of a sonar target is input, distance information, azimuth information, amplitude information, etc. of the sonar target are extracted from the echo, and these are transferred to a CRT (cathode).
Ray Tube) or a video display circuit such as a recorder, these are displayed as video signals.

また、通常、ソーナー装置ではソーナー目標か
らの受信信号を可聴周波数に変換して得られる信
号を聴音用音声信号として利用し、この聴音用音
声信号(以下オーデイオ信号と呼ぶ)によりソー
ナー目標の聴音認識を図つている。
Also, normally, sonar equipment converts the received signal from the sonar target into an audible frequency and uses the signal obtained as an audio signal for listening, and uses this audio signal for listening (hereinafter referred to as audio signal) to recognize the audible sound of the sonar target. We are trying to

しかしながら、上述した従来のこの種のソーナ
ー装置によるソーナー目標の情報出力について
は、エコーの映像信号に利用する振幅情報は別と
して、方位信号およびオーデイオ信号については
次の如き問題がある。
However, regarding the output of sonar target information by the above-mentioned conventional sonar apparatus of this type, apart from the amplitude information used for the echo video signal, there are the following problems regarding the azimuth signal and the audio signal.

すなわち、従来のソーナー装置による方位信号
はソーナー受信信号からエコーを検出するごとに
このエコーから抽出した方位情報をそのまま利用
しており、従つて残響レベルによる影響、あるい
はソーナー装置とソーナー目標間の相対的体勢変
化、もしくは音波伝搬状態の時間的変化等による
影響を受け易い。特に残響レベルRが大きい運用
環境で信号レベルSと残響レベルRとの比S/R
が小さい場合にこの傾向が著しく、各送信音響パ
ルス放射ごとに得られる方位情報の変動が大きく
なる。また信号レベルSと残響レベルRとの周波
数もほぼ等しいのでフイルタ等による分離も困難
でありこのためCRT等の映像面に表示するソー
ナー目標の信号が方位方向にバラつく映像とな
り、さらにこのようなバラつきによつて映像の輝
度も相対的に低下し信号を見逃してしまうことが
多いという欠点がある。
In other words, the azimuth signal from a conventional sonar device uses the azimuth information extracted from the echo every time it detects an echo from the sonar reception signal, and therefore it is not affected by the reverberation level or the relative relationship between the sonar device and the sonar target. It is easily affected by changes in target position or temporal changes in sound wave propagation conditions. The ratio S/R between the signal level S and the reverberation level R, especially in an operating environment where the reverberation level R is large.
This tendency is remarkable when the radial angle is small, and the variation in the azimuth information obtained for each transmitted acoustic pulse emission becomes large. In addition, since the frequencies of the signal level S and the reverberation level R are almost the same, it is difficult to separate them using a filter, etc. Therefore, the sonar target signal displayed on the image screen of a CRT etc. becomes an image that varies in the azimuth direction. The disadvantage is that the brightness of the image is relatively reduced due to the variation, and the signal is often missed.

また、従来のソーナー装置によるオーデイオ信
号は、受信信号をヘテロダイン回路等により人間
の最も聴取し易い800〜1000Hzの周波数に変換し
たものを利用しており、ソーナー操作員はこのオ
ーデイオ信号の強度と周波数の違いによる音色の
相違とによつてソーナー目標を聴音により識別し
ている。
In addition, the audio signals from conventional sonar devices use a received signal converted to a frequency of 800 to 1000 Hz, which is the easiest for humans to hear, using a heterodyne circuit. Sonar targets are identified by hearing based on the difference in tone due to the difference in sound.

このオーデイオ信号の音色を左右するものは受
信信号に今まれるソーナー目標のドプラ周波数で
ある。このドプラ周波数fDは次の(1)式で示され
る。
What influences the timbre of this audio signal is the Doppler frequency of the sonar target present in the received signal. This Doppler frequency f D is expressed by the following equation (1).

fD=2v/c・f0 ……(1) (1)式においてvはソーナー装置と目標間の相対
速度、cは音波伝搬速度、f0は送信音響パルスの
周波数である。
f D =2v/c·f 0 (1) In equation (1), v is the relative velocity between the sonar device and the target, c is the sound wave propagation speed, and f 0 is the frequency of the transmitted acoustic pulse.

(1)式からも明らかな如く、ドプラ周波数fDは送
信音響パルスの周波数f0と、ソーナー装置、目標
間の相対速度に比例して低くなり、たとえばf0
2KHz、v=1kt(ノツト)のときにはfDは約1.38Hz
と極めて小さいもので、ドプラ周波数差による音
色の違いによる聴音的なソーナー目標の認識は不
可能になつてしまうという欠点がある。
As is clear from equation (1), the Doppler frequency f D decreases in proportion to the frequency f 0 of the transmitted acoustic pulse and the relative speed between the sonar device and the target; for example, f 0 =
When 2KHz and v=1kt (knot), f D is approximately 1.38Hz
The disadvantage is that it becomes impossible to recognize the sonar target audibly due to the difference in tone due to the Doppler frequency difference.

本発明の目的は上述した欠点を除去し、アクチ
ブ送受信方式によるソーナー装置において、ソー
ナー目標の方位情報の確度を著しく改善しかつ低
ドプラ周波数領域におけるオーデイオ信号による
聴音認識機能を大幅に向上させ、従つてソーナー
検知精度を大幅に改善しうるソーナー装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, to significantly improve the accuracy of azimuth information of a sonar target in a sonar device using an active transmission/reception method, and to significantly improve the auditory recognition function using audio signals in the low Doppler frequency region. Therefore, it is an object of the present invention to provide a sonar device that can greatly improve sonar detection accuracy.

本発明の装置は、送信音響パルスを放射しこれ
に対応して得られる受信信号からソーナー目標に
関する距離情報および方位情報ならびに振幅情報
からなる映像信号と受信信号を可聴周波数に変換
して得られる聴音用音声信号とを出力するソーナ
ー装置において、予め特定するN個の前記受信信
号の方位情報をそれぞれ予め設定するサンプリン
グ周波数でサンプリングして得られる方位情報サ
ンプル値をそれぞれ同一サンプル順ごとのN個ず
つその平均値を算出する平均方位算出回路と、前
記受信信号を入力するごとに前記送信音響パルス
の周波数成分とドプラ周波数成分とを含む前記受
信信号の有する波形をレベルクリツプにより予め
設定するレベルの矩形波に変換しこの短形波に含
まれる前記受信信号周波数の奇数整数倍成分のう
ち予め特定する奇数整数倍成分のものを抽出しこ
れを予め設定した可聴周波数と合成して前記聴音
用音声信号を出力する音声信号発生回路とを備え
て構成される。
The device of the present invention emits a transmitted acoustic pulse, and from a received signal obtained in response thereto, a video signal consisting of distance information, azimuth information, and amplitude information regarding a sonar target, and an audible sound obtained by converting the received signal into an audible frequency. In a sonar device that outputs an audio signal for use in audio signals, the azimuth information sample values obtained by sampling the azimuth information of the N reception signals specified in advance at a sampling frequency set in advance are each N pieces in the same sample order. an average azimuth calculation circuit that calculates the average value; and a level rectangle that presets the waveform of the received signal including the frequency component of the transmitted acoustic pulse and the Doppler frequency component by level clipping each time the received signal is input. out of the odd integer multiple components of the received signal frequency included in this rectangular wave, a prespecified odd integer multiple component is extracted and synthesized with a preset audible frequency to produce the audible audio signal. and an audio signal generation circuit that outputs.

次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図であ
る。
Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

第1図に示す実施例は、位相検出回路1、平均
方位算出回路2、切替回路3−1および3−2,
加算回路4、被波積分回路5、音声周波数変換回
路6、音声信号発生回路7および音声信号増幅回
路8等を備えて構成され、これらのうち平均方位
算出回路2および音声信号発生回路7が本発明に
かゝわる部分であり、他の構成部分はこれと併記
して示す従来の方式による代表的な構成回路であ
る。
The embodiment shown in FIG. 1 includes a phase detection circuit 1, an average direction calculation circuit 2, switching circuits 3-1 and 3-2,
It is configured with an adder circuit 4, a received wave integration circuit 5, an audio frequency conversion circuit 6, an audio signal generation circuit 7, an audio signal amplification circuit 8, etc., of which the average direction calculation circuit 2 and the audio signal generation circuit 7 are the main circuit. This part is related to the invention, and the other constituent parts are typical constituent circuits according to the conventional method shown together with this part.

第1図に示す実施例においては、ソーナー装置
はスピリツトビーム受信方式により受信を行なう
場合を例としているが、ソーナー装置による受信
方式はこのようなスプリツトビーム受信方式以外
のどのような方式によるものであつても差支えな
い。
In the embodiment shown in Fig. 1, the sonar device receives by a spirit beam reception method, but the reception method by the sonar device may be any method other than the split beam reception method. It doesn't matter if it's something.

さて、第1図において、スプリツトビームを構
成する右受信ビームおよび左受信ビームを介して
得られる右受信ビーム出力101−Aおよび左受
信ビーム出力101−Bはそれぞれ位相検出回路
1および加算回路4に供給される。
Now, in FIG. 1, the right receiving beam output 101-A and the left receiving beam output 101-B obtained through the right receiving beam and the left receiving beam constituting the split beam are respectively output from the phase detection circuit 1 and the adder circuit 4. is supplied to

このスプリツトビーム受信方式はソーナー受信
方式のひとつとして近時よく知られており、ソー
ナー装置の送受波器の受波器を構成する複数の受
波器素子の出力を整相して受波全方位に互り左右
それぞれ等しい受波指向特性を有する1組の受信
ビーム、すなわちスプリツトビームを予め設定す
る複数形成し、これら複数のスプリツトビーム群
を介して受信を行うものであり、ソーナー目標に
向けたスプリツトビームを形成する右、左2つの
受信ビームの共通範囲によつて受信した受信信号
の相互相関演算によつてこれらふたつの受信ビー
ムによるソーナー目標の位相差が得られ、さらに
この位相差を介してソーナー目標の方位角が得ら
れるということもよく知られている。
This split beam reception method has recently become well known as one of the sonar reception methods, and the split beam reception method is one of the sonar reception methods. A set of receiving beams, that is, a plurality of split beams, which have equal reception directional characteristics on the left and right sides in the azimuth, are formed in advance, and reception is performed through a group of these plural split beams. The phase difference of the sonar target due to these two receiving beams is obtained by cross-correlation calculation of the received signals received by the common range of the two right and left receiving beams forming a split beam directed toward the It is also well known that the azimuth of a sonar target can be obtained via phase difference.

位相検出回路1はこのようなスプリツトビーム
受信方式によつて得られた受信信号からソーナー
目標の方位情報を得る回路であり、スプリツトビ
ーム出力乗算回路、相関積分回路、四則演算回路
および三角関数演算回路等を備え、入力する右受
信ビーム101−Aと左受信ビーム101−Bと
を乗算したのちこれを相関積分回路に送出して相
関積分し前記2入力の相互相関出力としたうえ、
四則演算および三角関数演算回路等により次の如
く方位情報を得る。
The phase detection circuit 1 is a circuit that obtains azimuth information of a sonar target from a received signal obtained by such a split beam reception method, and includes a split beam output multiplication circuit, a correlation integration circuit, an arithmetic operation circuit, and a trigonometric function. It is equipped with an arithmetic circuit, etc., multiplies the input right reception beam 101-A and left reception beam 101-B, and then sends this to a correlation integration circuit to perform correlation integration and obtain a cross-correlation output of the two inputs,
Direction information is obtained as follows using four arithmetic operations and trigonometric function operation circuits.

すなわち、右受信ビーム出力101−Aおよび
左受信ビーム出力101−Bの位相をそれぞれ
φR、およびφLとするとこれらふたつの受信ビー
ム出力を相互相関して得られる相関出力の位相
φRLと上記φRおよびφLとの間にはよく知られる如
く次の(2)式の関係が成立する。
That is, if the phases of the right receiving beam output 101-A and the left receiving beam output 101-B are respectively φ R and φ L , the phase φ RL of the correlation output obtained by cross-correlating these two receiving beam outputs and the above As is well known, the following equation (2) holds between φ R and φ L.

φRL=φR−φL ……(2) ただし(1)式はφR>φLの場合に対応するもので
ある。また、スプリツトビームを向けたソーナー
目標の方位角をθとすると、θは次の(3)式によつ
て示されることもまたよく知られている。
φ RLR −φ L ...(2) However, equation (1) corresponds to the case where φ RL. It is also well known that θ is expressed by the following equation (3), where θ is the azimuth angle of the sonar target toward which the split beam is directed.

θ=sin-1{λ(φR−φL)/2πd} ……(3) (3)式においてλは送信音響パルスの波長、dは
スプリツトビームを構成する右、左受信ビームの
中心位置間隔である。
θ=sin -1 {λ(φ R −φ L )/2πd} ...(3) In equation (3), λ is the wavelength of the transmitted acoustic pulse, and d is the center of the right and left receiving beams that make up the split beam. It is the position interval.

位相検出回路1は(2)、(3)式による演算を実施
し、方位角θに対応する電圧レベルの出力信号を
得てこれを方位信号102として出力する。従来
のソーナー装置にあつてはこれをそのまま表示回
路(図示せず)等に送出し方位情報として利用し
ているが、前述した相関積分回路の時定数はその
出力信号、すなわち方位信号102のレベルを方
位角θの変化に対応させるため十分なだけ小さく
とつてあり、このため通常残響または雑音による
変動を受け易くかつこの傾向はS/R比が小さい
ほど大きくなる。
The phase detection circuit 1 performs calculations according to equations (2) and (3), obtains an output signal with a voltage level corresponding to the azimuth angle θ, and outputs this as the azimuth signal 102. In conventional sonar devices, this is directly sent to a display circuit (not shown) and used as azimuth information, but the time constant of the correlation integration circuit described above depends on the level of its output signal, that is, the azimuth signal 102. is made sufficiently small to accommodate changes in the azimuth angle θ, and is therefore susceptible to fluctuations due to normal reverberation or noise, and this tendency increases as the S/R ratio decreases.

加算回路4に送出された右受信ビーム出力10
1−Aおよび左受信ビーム出力101−Bはこれ
によつて加算処理を受け、これらふたつの入力を
重畳し受信信号の振幅情報としての加算出力デー
タ401を出力しこれを検波積分回路5、音声周
波数変換回路6および音声信号発生回路7にそれ
ぞれ供給する。
Right receive beam output 10 sent to adder circuit 4
1-A and left reception beam output 101-B are thereby subjected to addition processing, and these two inputs are superimposed to output addition output data 401 as amplitude information of the reception signal, which is sent to the detection and integration circuit 5 and the audio signal. The signal is supplied to a frequency conversion circuit 6 and an audio signal generation circuit 7, respectively.

検波積分回路5は、包絡線検波回路および積分
回路等を備え、加算出力データ401を入力する
ごとに包絡線検波したのちこれを送信音響パルス
のパルス幅にほぼ等しい時定数を有する積分回路
に入力して積分したのち振幅情報および距離情報
を含む表示情報としてのビデオ信号として出力ラ
イン5001を介して表示回路等に送出する。
The detection and integration circuit 5 includes an envelope detection circuit, an integration circuit, etc., and performs envelope detection every time the addition output data 401 is input, and then inputs it to an integration circuit having a time constant approximately equal to the pulse width of the transmitted acoustic pulse. After being integrated, it is sent to a display circuit or the like via an output line 5001 as a video signal as display information including amplitude information and distance information.

音声周波数変換回路6は、入力した加算出力デ
ータ401を次のように処理してこの入力からオ
ーデイオ信号601を得ている。
The audio frequency conversion circuit 6 processes the input addition output data 401 as follows, and obtains an audio signal 601 from this input.

すなわち、音声周波数変換回路6は周波数ミク
サ回路等を備え、加算出力データ401を入力す
るとこれと予め設定する周波数の局部発振信号と
を混合するヘテロダイン周波数変換方式により可
聴周波数のオーデイオ信号601を出力する。入
力する加算出力データ401がエコーを含むとき
は、ドプラ周波数fDを帯びた送信音響パルスの基
本周波数f0を有するエコー成分と、この基本周波
数f0にほぼ等しい周波数成分fRを有する残響成分
とを主要周波数成分とし、このほかに周波数成分
としては時間的にランダムな分布を有する雑音が
含まれる。従つて予め設定する可聴周波数をfA
するとき、(f0−fA)を局部発振信号の周波数と
して周波数ミクサ回路に入力しこれと前述した加
算出力データ401とを周波数混合することによ
り出力周波数成分として(fA+fD)が得られる。
本実施例の場合はfAを800Hzに設定しており、こ
れによりオーデイオ信号601は800Hzがドプラ
周波数fDだけ周波数偏移されたものとして出力さ
れ、このオーデイオ信号601は聴音回路(図示
せず)に送出された方位信号データ102および
検波積分回路5から出力するビデオ信号5001
とともにソーナー目標の認識に利用される。
That is, the audio frequency conversion circuit 6 is equipped with a frequency mixer circuit, etc., and when inputted with addition output data 401, outputs an audio signal 601 of an audible frequency using a heterodyne frequency conversion method that mixes this with a local oscillation signal of a preset frequency. . When the input addition output data 401 includes an echo, an echo component having a fundamental frequency f 0 of the transmitted acoustic pulse with a Doppler frequency f D and a reverberation component having a frequency component f R approximately equal to this fundamental frequency f 0 are the main frequency components, and other frequency components include noise having a temporally random distribution. Therefore, when the preset audible frequency is f A , (f 0 - f A ) is input to the frequency mixer circuit as the frequency of the local oscillation signal, and this and the above-mentioned addition output data 401 are frequency-mixed and output. (f A + f D ) is obtained as a frequency component.
In the case of this embodiment, f A is set to 800 Hz, so that the audio signal 601 is output as 800 Hz shifted by the Doppler frequency f D , and this audio signal 601 is transmitted to the listening circuit (not shown). ) and the video signal 5001 output from the detection and integration circuit 5.
It is also used for sonar target recognition.

なお、ドプラ周波数fDはソーナー目標とソーナ
ー装置との相対運動の状態によつて数値的には可
聴周波数fAにプラスもしくはマイナスのいずれか
で加算されるようにfAに対する周波数偏移を与え
る。ソーナー目標とソーナー装置との距離が大と
なつていく場合に発生する、いわゆる離隔ドプラ
の場合にはドプラ周波数fDはマイナスとして可聴
周波数fAに加算され、距離が小さくなつていく場
合に発生する、いわゆる近接ドプラの場合にはド
プラ周波数fDはプラスとして可聴周波数fAに加算
される。
Note that the Doppler frequency f D gives a frequency deviation with respect to f A so that it is numerically added to the audible frequency f A as either plus or minus depending on the state of relative motion between the sonar target and the sonar device. . In the case of so-called remote Doppler, which occurs when the distance between the sonar target and the sonar device increases, the Doppler frequency f D is added as a minus to the audible frequency f A , and this occurs when the distance decreases. In the case of so-called proximity Doppler, the Doppler frequency f D is added as a plus to the audible frequency f A.

以上は従来のソーナー装置による方位信号、ビ
デオ信号およびオーデイオ信号出力発生の一般的
な手段であるが、このような従来の方法において
得られる方位信号およびオーデイオ信号にはそれ
ぞれ前述したような欠点がある。
Although the above is a common means of generating azimuth signals, video signals and audio signal outputs by conventional sonar devices, the azimuth signals and audio signals obtained in such conventional methods each have drawbacks as described above. .

そこで本実施例においてはこれら従来の回路に
加えて平均方位算出回路2と音声信号発生回路7
とを備えて上述した欠点を次のように除去してい
る。
Therefore, in this embodiment, in addition to these conventional circuits, an average direction calculation circuit 2 and an audio signal generation circuit 7 are provided.
The above-mentioned drawbacks are eliminated as follows.

平均方位算出回路2は、メモリ回路21および
平均値演算回路22を備えて構成され、メモリ回
路21は位相検出回路1から入力する方位信号1
02を予め特定するN個ずつ、システムバスライ
ン1001を介して受けるシステム制御プログラ
ムの制御のもとにこれを内蔵A/Dコンバータを
介して次次にメモリにストアする。内蔵A/Dコ
ンバータは予め設定する周期をもつサンプリング
周波数で方位信号102をサンプリングし、従つ
てN個の方位信号102はすべて同じサンプル数
のデジタル量としてメモリにストアされる。また
N個の方位信号102は、送信音響パルスに対応
して得られるN個の受信信号、本実施例の場合は
それぞれ前述したスプリツトビームの右受信ビー
ム信号101−A、左受信ビーム信号101−B
に対応して得られるものである。
The average azimuth calculation circuit 2 includes a memory circuit 21 and an average value calculation circuit 22, and the memory circuit 21 receives the azimuth signal 1 input from the phase detection circuit 1.
Under the control of the system control program received via the system bus line 1001, N units of 02 are sequentially stored in the memory via the built-in A/D converter. The built-in A/D converter samples the azimuth signal 102 at a sampling frequency with a preset period, so that all N azimuth signals 102 are stored in the memory as digital quantities with the same number of samples. Further, the N direction signals 102 are N received signals obtained in response to the transmitted acoustic pulses, in this embodiment, the right receive beam signal 101-A and the left receive beam signal 101 of the aforementioned split beam, respectively. -B
This is obtained in response to

第2図は、第1図の実施例における方位信号の
内容を示す方位信号特性図Aおよびその平均方位
信号特性図Bである。
FIG. 2 is a bearing signal characteristic diagram A showing the content of the bearing signal in the embodiment of FIG. 1, and its average bearing signal characteristic diagram B.

以下第2図を参照しながら第1図の実施例にお
ける方位算出回路2の動作を説明する。
The operation of the direction calculation circuit 2 in the embodiment shown in FIG. 1 will be explained below with reference to FIG.

メモリ回路21に入力するN個の方位信号10
2は第2図Aに示す如く、N回の送信音響パルス
放射に対応するN個の受信信号から次次に得られ
る方位信号S1,S2,……SNとして入力される。
これらの方位信号は送信音響パルスの送波ビーム
の中心方位を0としこの中心方位の右および左廻
りの方位角をそれぞれこれらの方位角に対応する
電圧レベル+および−で表すと、距離レンジ
に対応する受信時間にわたつて雑音を含む残響方
位信号aおよびエコー方位信号Eがそれぞれ送波
ビーム中心から右もしくは左廻りにずれた方位角
の大きさに対応する+もしくは−の電圧レベ
ルとして得られ、エコー方位信号Eは送信音響パ
ルス幅およびソーナー目標の体勢等によつて決定
される時間にわたつて映像信号とともに受信信号
から抽出されるが、これら方位信号は通常、残響
および雑音の影響等により時間tとともにレベル
が変化しつつ得られる。
N direction signals 10 input to the memory circuit 21
2 is input as azimuth signals S 1 , S 2 , .
These azimuth signals have a range of distances when the central azimuth of the transmitted beam of the transmitted acoustic pulse is 0 and the azimuth angles to the right and left of this central azimuth are expressed as voltage levels + and - corresponding to these azimuths, respectively. Over the corresponding reception time, a reverberant azimuth signal a and an echo azimuth signal E containing noise are obtained as + or - voltage levels corresponding to the magnitude of the azimuth shifted clockwise or counterclockwise from the center of the transmitted beam, respectively. , the echo azimuth signal E is extracted from the received signal along with the video signal over a period of time determined by the transmitted acoustic pulse width, the posture of the sonar target, etc., but these azimuth signals are usually The level is obtained while changing with time t.

このような方位信号S1,S2,……SNはそれぞ
れメモリ回路21の内蔵A/Dコンバータを介し
て同一のサンプリング周波数、すなわちサンプリ
ング周期でサンプリングされ、サンプリング周期
t0ごとのサンプルとしてデジタル化されメモリに
ストアされる。たとえば、エコー方位情報Eの1
部は第2図Aに示す如くサンプリング周期t0に対
応する方位情報サンプルとしてストアされる。
These azimuth signals S 1 , S 2 , . . .
It is digitized as a sample every t 0 and stored in memory. For example, 1 of echo direction information E
part is stored as an orientation information sample corresponding to sampling period t 0 as shown in FIG. 2A.

位相検出回路1から出力する方位信号102に
含まれるこのようなエコー方位情報Eは、ソーナ
ー装置の通常の運用条件のもとでは、一度エコー
が捕捉されるとほぼ同じ時間もしくは大幅には時
間差のない状態で継続して補捉され易くなり、ま
たソーナー目標とソーナー装置との相対位置関係
も次次に一定状態に近づき従つて低ドプラ領域に
移行し易くなるのが一般的に展開される状態であ
る。
Under normal operating conditions of the sonar device, such echo azimuth information E included in the azimuth signal 102 output from the phase detection circuit 1 is transmitted at approximately the same time or with a significant time difference once an echo is captured. The general situation is that the sonar target and the sonar device become more likely to be detected continuously, and the relative positional relationship between the sonar target and the sonar device gradually approaches a constant state, making it easier to shift to the low Doppler region. It is.

一方、第2図Aに示すエコー方位情報E以外は
主として雑音を含む残響方位情報aでありこれら
はすべて時間的にも量的にもランダムに発生す
る。
On the other hand, the echo azimuth information except for the echo azimuth information E shown in FIG. 2A is mainly reverberant azimuth information a containing noise, and all of these are generated randomly both temporally and quantitatively.

いま、サンプリング周期t0ごとに得られる第2
図Aにおける方位信号S1,S2……SNの各サンプ
ル値をそれぞれサンプリング順に対応させて加算
しこれをNで除してそれぞれの平均値を得る次の
(4)式に示す演算を実行すると、この結果は残響成
分とエコー成分とでは本質的に異り、ランダム性
を有する残響成分の方位信号の平均値はほぼ0と
なり、またエコー成分の方位信号は平均値化によ
つて極めて変動が少ないものとなる。
Now, the second
In Figure A, each sample value of the azimuth signals S 1 , S 2 ...S N is added in correspondence with the sampling order, and this is divided by N to obtain the respective average value.
When the calculation shown in equation (4) is executed, the results are essentially different for the reverberant component and the echo component, and the average value of the azimuth signal of the reverberation component, which has randomness, is almost 0, and the azimuth signal of the echo component is By averaging, the fluctuation becomes extremely small.

Φ(t0)=1/NNn=1 φo(t0) ……(4) (4)式においてφo(t0)は、方位信号のn番目の
サンプルでありΦ(t0)はこれらサンプルの方位
信号S1,S2……SNのN個分の平均値を示す。
Φ(t 0 )=1/N N Nn=1 φ o (t 0 ) ...(4) In equation (4), φ o (t 0 ) is the nth sample of the direction signal, and Φ(t 0 ) indicates the average value of N samples of the azimuth signals S 1 , S 2 . . . SN .

メモリ回路21は、システムバスライン100
1を介して受けるシステム制御プログラムの制御
のもとに、ストアしてある第2図Aの方位信号
S1,S2,……SNの各サンプル値を次次に読出し
ローカスバスライン211を介してこれを平均値
演算回路22に供給する。
The memory circuit 21 is connected to the system bus line 100
Under the control of the system control program received via 1, the azimuth signal of FIG.
Each sample value of S 1 , S 2 , .

平均値演算回路22は、入力した上記方位情報
データのサンプル値を、システムバスライン10
01を介して受けるシステムプログラム制御のも
とに方位信号S1,S2……SNの同一サンプリング
順ごとに第(4)式に示す演算を実行してそれぞれの
平均方位信号201として切替回路3−1に送出
する。
The average value calculation circuit 22 outputs the input sample values of the azimuth information data to the system bus line 10.
Under the control of the system program received through the 01, the calculation shown in equation (4) is executed for each of the same sampling order of the azimuth signals S 1 , S 2 . Send to 3-1.

第2図Bはこのようにして得られた平均方位信
号特性図である。平均値演算の結果、雑音を含む
平均残響方位信号a′は時間的にランダム性を有す
るため方位情報がほぼ零レベルとなり、またエコ
ーによるエコー平均方位信号E′は送信音響パルス
幅およびソーナー目標の体勢等に対応する時間、
ほぼ一定のレベルの方位情報として提供される。
FIG. 2B is a characteristic diagram of the average azimuth signal obtained in this manner. As a result of the average value calculation, the average reverberant azimuth signal a′ including noise has temporal randomness, so the azimuth information becomes almost zero level, and the echo average azimuth signal E′ due to the echo is based on the transmitted acoustic pulse width and the sonar target. Time to respond to posture etc.
Provided as direction information at a nearly constant level.

切替回路3−1はアナログゲート回路、リレー
回路等を備えソーナー装置の操作制御コンソール
(図示せず)等を介して受ける動作モード信号1
002によつて入力する平均方位信号201、も
しくは方位信号102のいずれかを切替えて出力
ライン3001を介して表示回路の有するCRT
の水平、垂直偏向回路に入力し、これら水平およ
び垂直偏向回路を介してCRTに表示されるビデ
オ信号5001の方位を平均方位信号201によ
つて示される+、もしくは−に対応する方位
角に合致されるように水平、垂直偏向量を補正せ
しめる。このようにしてビデオ信号5001をほ
ぼ一定の値を有する平均方位信号に合致して表示
せしめることにより通常方位信号のバラつきに対
応して分散される映像信号の表示方位をほぼ真値
に近いものに集約してビデオ信号の表示レベル、
従つて表示輝度を高め確度の高い表示とすること
ができる。
The switching circuit 3-1 includes an analog gate circuit, a relay circuit, etc., and receives an operation mode signal 1 via an operation control console (not shown) of the sonar device.
Either the average direction signal 201 or the direction signal 102 inputted by 002 is switched and output to the CRT of the display circuit via the output line 3001.
The azimuth of the video signal 5001 input to the horizontal and vertical deflection circuits and displayed on the CRT via these horizontal and vertical deflection circuits matches the azimuth angle corresponding to + or - indicated by the average azimuth signal 201. The horizontal and vertical deflection amounts are corrected so that In this way, by displaying the video signal 5001 in accordance with the average azimuth signal having a substantially constant value, the displayed azimuth of the video signal, which is normally dispersed in response to variations in the azimuth signal, can be made to be approximately close to the true value. Aggregate video signal display level,
Therefore, display brightness can be increased and display with high accuracy can be achieved.

なお、第2図に示す時間T0はソーナー装置の
距離レンジに対応するように決定されるものであ
り、従つて第2図に示す位相情報もそれぞれ距離
レンジに対応する距離情報も併せもつていること
は明らかである。
Note that the time T 0 shown in Fig. 2 is determined to correspond to the distance range of the sonar device, and therefore the phase information shown in Fig. 2 and the distance information corresponding to the respective distance ranges are also determined. It is clear that there are.

第3図は第2図の方位信号の表示の一例を示す
方位信号表示図である。
FIG. 3 is an azimuth signal display diagram showing an example of the display of the azimuth signal shown in FIG.

第3図Aは従来の方位信号表示図で第2図Aの
方位信号S1に対応するものであり第3図Bは第2
図Bの平均方位信号表示図である。
Figure 3A is a conventional direction signal display diagram, which corresponds to the direction signal S1 in Figure 2A, and Figure 3B is a diagram showing the direction signal S1 in Figure 2A.
FIG. 3 is an average azimuth signal display diagram of FIG. B;

円形のCRT等の映像表示面の1部Pには中心
点Oから映像表示面の周辺に向けて第3図Aにお
いては第2図AのS1に示す方位信号に対応する映
像が、また第3図Bにおいては第2図Bに示す方
位信号に対応する映像が表示されているが、方位
信号を受信信号入力の都度そのまま表示する第3
図Aの場合は方位信号には雑音を含む残響方位信
号aが比較的高レベルで現われ、またエコー方位
情報Eもこれら残響、雑音等による変動が時間的
にランダムに現れ、この傾向はS/R、S/N比
が小さくなるほど顕著になる。
On part P of a circular image display screen such as a CRT, there is an image corresponding to the direction signal shown in S1 of FIG. 2A in FIG. In Fig. 3B, an image corresponding to the azimuth signal shown in Fig. 2B is displayed.
In the case of Figure A, a reverberant azimuth signal a containing noise appears at a relatively high level in the azimuth signal, and fluctuations due to these reverberations, noise, etc. appear temporally randomly in the echo azimuth information E, and this tendency is similar to S/ This becomes more noticeable as the R and S/N ratios become smaller.

第2図Aに示す他の方位信号の表示も基本的に
この第3図Aに示すものと同じような傾向を有す
る。
The display of other azimuth signals shown in FIG. 2A basically has the same tendency as that shown in FIG. 3A.

これに反し、第3図Bに示す第2図Bに対応す
る本実施例の平均方位信号表示では、雑音を含む
平均残響方位情報a′は平均化によつてそのレベル
は大幅に低下してほぼ零レベルになるとともにエ
コー平均方位情報E′は変動が大幅に抑圧されてほ
ぼ一定の値をもつものとして表示されるようにな
る。
On the other hand, in the average azimuth signal display of this embodiment shown in FIG. 3B, which corresponds to FIG. As the echo average azimuth information E' reaches the almost zero level, fluctuations are greatly suppressed and the echo average direction information E' is displayed as having a nearly constant value.

さて、加算回路4から出力する加算出力データ
401は音声信号発生回路7にも送出される。
Now, the addition output data 401 output from the addition circuit 4 is also sent to the audio signal generation circuit 7.

音声信号発生回路7は、クリツパ回路71、
BPF(Band Pass Filter)72および音声周波数
変換回路73等を備えて構成される。
The audio signal generation circuit 7 includes a clipper circuit 71,
It is configured to include a BPF (Band Pass Filter) 72, an audio frequency conversion circuit 73, and the like.

クリツパ回路71は、加算出力データ401を
受信するごとにこれを制限増幅によりレベルクリ
ツプし、この加算出力に含まれる波形を予め設定
するレベルの矩形波に変換する。
Each time the clipper circuit 71 receives the summation output data 401, it level clips the summation output data 401 by limiting amplification, and converts the waveform included in this summation output into a rectangular wave having a preset level.

前述した如く、加算出力401には送信音響パ
ルス基本周波数f0にほぼ等しい残響周波数fR、そ
れにエコーが入力するときには基本周波数f0がド
プラ周波数fDを含んで存在し、従つて周波成分は
ほぼ(f0+fD)と見做しうる。
As mentioned above, the addition output 401 has a reverberation frequency f R approximately equal to the transmitted acoustic pulse fundamental frequency f 0 , and when an echo is input thereto, the fundamental frequency f 0 exists including the Doppler frequency f D , and therefore the frequency component is It can be regarded as approximately (f 0 +f D ).

エコーが存在するとき、クリツパ回路71から
出力されるクリツパ出力711は、上述した矩形
波変換によつて周波数成分としてはf0+fDを基本
周波数成分としこの整数奇数倍の周波数成分、す
なわち3(f0+fD)、5(f0+fD)、……(2n+1)
(f0+fD)を含むものとして出力される。
When an echo exists, the clipper output 711 output from the clipper circuit 71 is converted into a frequency component by using the above-mentioned rectangular wave conversion. f 0 + f D ), 5 (f 0 + f D ), ... (2n + 1)
(f 0 +f D ) is output.

BPF72は、これら(f0+fD)の整数奇数倍周
波数成分のうち予め特定する任意の整数奇数倍周
波数成分のもの、本実施例にあつては5(f0+fD
を中心周波数としかつ基本周波数f0の帯域幅Bwo
の5倍5Bwoを通過帯域として構成されたバンド
パスフイルタであり、従つてBPF出力721は
周波数成分が5(f0+fD)のものが出力される。
The BPF 72 is an arbitrary integer odd multiple frequency component specified in advance among these (f 0 + f D ) integer odd multiple frequency components, in this example, 5 (f 0 + f D )
with the center frequency and the bandwidth Bwo of the fundamental frequency f 0
This is a bandpass filter configured with a passband of 5 times 5Bwo, and therefore, the BPF output 721 has frequency components of 5 (f 0 +f D ).

このBPF出力721は次に音声周波数変換回
路73に送出され、局部発振周波数(5f0−fA
と周波数混合回路で周波数ミクシングされ、いわ
ゆるヘテロダイン周波数変換により出力周波数成
分として(fA+5fD)の音声信号731を出力す
る。上述したfAは音声周波数変換回路6の局部発
振周波数(f0+fA)におけるfAと同一周波数であ
り、本実施例の場合は前述した如く可聴周波数と
しての800Hzを利用している。
This BPF output 721 is then sent to the audio frequency conversion circuit 73, and the local oscillation frequency (5f 0 −f A ) is
The signals are frequency-mixed by a frequency mixing circuit, and an audio signal 731 of (f A +5f D ) is output as an output frequency component by so-called heterodyne frequency conversion. The above f A is the same frequency as f A in the local oscillation frequency (f 0 +f A ) of the audio frequency conversion circuit 6, and in this embodiment, 800 Hz is used as the audible frequency as described above.

従つて、音声信号731は、800HzのfAにドプ
ラ周波数fDの5倍の5fDが離隔ドプラもしくは近
接ドプラに対応してそれぞれ正もしくは負の量と
して加算重畳されるものとなり、たとえば前述し
た例の如く、送信音響パルスの基本周波数f0
2KHzとし、ソーナー装置とソーナー目標間の相
対速度が1ノツトのとき5fDは約6.9Hzとなつて
800HzのfAに重畳されたものとなり、この拡大ド
プラ周波数の重畳による音色の相違は通常のソー
ナー操作者にとつても充分弁別して聴音認識でき
るものであり、またこのような拡大ドプラ周波数
に変換することによつて特に低S/R、S/N比
の運用環境や低ドプラ周波数状態での聴音認識機
能が大幅に拡大されることとなる。また、人間の
聴音特性は同一周波数のレベル差による音源の分
離認識よりも周波数差、すなわち音色の差を利用
する方が分離認識能力が高いことを考えると、こ
のような拡大ドプラ周波数の利用が極めて効果的
であるといえる。
Therefore, in the audio signal 731, 5f D, which is five times the Doppler frequency f D , is added and superimposed on f A of 800 Hz as a positive or negative amount corresponding to distant Doppler or close Doppler, for example, as described above. As in the example, the fundamental frequency f 0 of the transmitted acoustic pulse is
2KHz, and when the relative speed between the sonar device and the sonar target is 1 knot, 5f D is approximately 6.9Hz.
It is superimposed on f A of 800 Hz, and the difference in tone due to the superposition of this expanded Doppler frequency is sufficiently distinguishable and audible to normal sonar operators, and it is also By doing so, the auditory recognition function will be greatly expanded, especially in operating environments with low S/R and S/N ratios and in low Doppler frequency conditions. In addition, considering that human hearing characteristics have a higher ability to separate and recognize sound sources by using frequency differences, that is, differences in timbre, than by separating and recognizing sound sources based on level differences at the same frequency, it is important to use such expanded Doppler frequencies. It can be said to be extremely effective.

音声信号731は、音声周波数変換回路6から
出力されるオーデイオ信号601とともに切替回
路3−2に入力される。
The audio signal 731 is input to the switching circuit 3-2 together with the audio signal 601 output from the audio frequency conversion circuit 6.

切替回路3−2は切替回路3−1とほぼ同一の
内容を有し、制御ライン1002を介して受ける
動作モード制御信号の制御のもとにこれら2入力
のいずれかを出力ライン321を介して音声信号
増幅回路8に送出する。
Switching circuit 3-2 has substantially the same contents as switching circuit 3-1, and outputs either of these two inputs via output line 321 under the control of an operating mode control signal received via control line 1002. The signal is sent to the audio signal amplification circuit 8.

音声信号増幅回路8はこのようにして供給され
た入力を所定のレベルまで増幅しこれをオーデイ
オ信号として出力ライン8001を介して聴音回
路(図示せず)に出力する。
The audio signal amplification circuit 8 amplifies the input thus supplied to a predetermined level and outputs it as an audio signal to a listening circuit (not shown) via an output line 8001.

このようにして、従来のソーナー装置に比し確
度の高い方位信号を出力するとともに拡大ドプラ
周波数重畳によるオーデイオ信号を出力すること
が可能となり、ソーナー装置によるソーナー目標
の方位判定および聴音認識機能、特に低S/R、
S/N比および低ドプラ周波数状態での運用にお
けるこれらの機能を大幅に改善しうることとな
る。特に低ドプラ周波数状態におけるソーナー装
置の運用は、ソーナー装置によつてソーナー目標
が捕捉され、このあとソーナー装置による探知が
継続される、いわゆるソーナー目標保持期間しば
しば発生する運用状態であり上述した手段によつ
て特にこの期間の方位認識確度改善と聴音認識範
囲の拡大はソーナーの探知性能を大幅に向上させ
るものである。
In this way, it is possible to output a more accurate azimuth signal than conventional sonar devices, as well as output an audio signal by superimposing the expanded Doppler frequency. Low S/R,
Significant improvements in signal-to-noise ratio and these capabilities for operation in low Doppler frequency conditions could be achieved. In particular, the operation of a sonar device in a low Doppler frequency state is an operational state that often occurs during the so-called sonar target holding period, in which a sonar target is captured by the sonar device and detection by the sonar device continues after that. Therefore, especially during this period, the improvement in the accuracy of direction recognition and the expansion of the hearing recognition range will greatly improve the detection performance of sonar.

本発明は、ソーナー装置における方位情報出力
回路に対して、予め特定するN個ずつの受信信号
に対応する方位情報をそれぞれ予め設定するサン
プリング周波数でサンプリングしこれによつて得
られるサンプル値のサンプリング順の平均値をと
つてこれを平均方位情報として出力する手段を並
用させ、またドプラ周波数を整数奇数倍に拡大し
て聴音用のオーデイオ信号に利用するという手段
をオーデイオ信号出力回路に並用させて受信信号
から方位信号とオーデイオ信号を得ることを図つ
た点に基本的特徴を有するものであり、第1図に
示す本発明の実施例の変形も種種考えられる。
The present invention provides an azimuth information output circuit in a sonar device that samples azimuth information corresponding to each of N reception signals specified in advance at a sampling frequency set in advance, and in the sampling order of sample values obtained thereby. A means for taking the average value of and outputting it as average azimuth information is also used, and an audio signal output circuit is also used for expanding the Doppler frequency by an integer-odd number and using it as an audio signal for listening. The basic feature is that the direction signal and the audio signal are obtained from the signal, and various modifications of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 are possible.

たとえば、第1図に示す音声信号発生回路7に
よつて実施するドプラ周波数の拡大は本実施例に
おいては受信したエコーの含む基本ドプラ周波数
の5倍としているが、これは他の任意の整数奇数
倍のものとしても全く同様に実施しうることは明
らかである。
For example, in this embodiment, the Doppler frequency expanded by the audio signal generation circuit 7 shown in FIG. 1 is five times the fundamental Doppler frequency included in the received echo, but this It is clear that it can be implemented in exactly the same way even if it is doubled.

また、第1図に示す平均方位算出回路2および
音声信号発生回路7は、これらを従来の方位信号
出力回路およびオーデイオ信号出力回路とそれぞ
れ併用することも、またソーナー装置の運用条件
に応じていずれか一方のみを利用することなども
システムプログラムの変更等によつて容易に実施
しうることも明らかである。
Furthermore, the average azimuth calculation circuit 2 and the audio signal generation circuit 7 shown in FIG. It is also clear that using only one of them can be easily implemented by changing the system program.

さらに第1図の実施例では、受信信号はスプリ
ツト受信方式によつて取得するものとしている
が、これは他の任意の受信方式によつて取得した
ものとしてもほぼ同様に実施しうることは明らか
であり、以上はすべて本発明の主旨を損うことな
く容易に実施しうるものである。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 1, it is assumed that the received signal is acquired by a split reception method, but it is clear that this can be implemented in almost the same way even if the received signal is acquired by any other reception method. All of the above can be easily implemented without detracting from the spirit of the present invention.

以上説明した如く本発明によれば、ソーナー装
置において、予め特定するN個ずつの受信信号に
対応する方位情報をそれぞれ予め設定するサンプ
リング周波数でサンプリングし、これらをそれぞ
れサンプリング順ごとに平均値をとつて出力して
これを方位信号として利用するとともに、また受
信信号に含まれるエコーのドプラ周波数を整数奇
数倍に拡大して予め設定する可聴周波数に重畳せ
しめたものをオーデイオ信号として利用するとい
う手段を従来の方位およびオーデイオ信号出力回
路に並置せしめて受信信号の処理を図ることによ
り、方位算出確度と聴音認識範囲とをそれぞれ大
幅に改善、拡大し、特に低S/R、S/N比かつ
低ドプラ周波数運用状態におけるこれら機能を著
しく向上させ、従つて探知能力を大幅に改善しう
るソーナー装置が実現できるという効果がある。
As explained above, according to the present invention, in a sonar device, the azimuth information corresponding to each of N prespecified received signals is sampled at a preset sampling frequency, and the average value is calculated for each sampling order. In addition, the Doppler frequency of the echo contained in the received signal is expanded to an integer-odd multiple and superimposed on a preset audible frequency, which is used as an audio signal. By processing the received signal in parallel with the conventional azimuth and audio signal output circuit, the azimuth calculation accuracy and the auditory recognition range are greatly improved and expanded, and especially low S/R, S/N ratio and low The present invention has the advantage that a sonar device can be realized which can significantly improve these functions in the Doppler frequency operating state, and therefore can significantly improve the detection ability.

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

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図Aは第1図の実施例における方位信号サン
プリング特性図、第2図Bは第2図Aの平均方位
信号特性図、第3図AおよびBは第2図Aおよび
Bにおける方位信号の表示の一例を示す方位信号
表示図である。 1……位相検出回路、2……平均方位算出回
路、3−1,3−2……切替回路、4……加算回
路、5……検波積分回路、6,73……音声周波
数変換回路、7……音声信号発生回路、8……音
声信号増幅回路、21……メモリ回路、22……
平均値演算回路、71……クリツパ回路、72…
…BPF。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
Figure 2A is a bearing signal sampling characteristic diagram in the embodiment of Figure 1, Figure 2B is an average bearing signal characteristic diagram of Figure 2A, and Figures 3A and B are bearing signals in Figure 2A and B. FIG. 3 is an azimuth signal display diagram showing an example of a display. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Phase detection circuit, 2... Average direction calculation circuit, 3-1, 3-2... Switching circuit, 4... Addition circuit, 5... Detection integration circuit, 6, 73... Audio frequency conversion circuit, 7...Audio signal generation circuit, 8...Audio signal amplification circuit, 21...Memory circuit, 22...
Average value calculation circuit, 71... Clipper circuit, 72...
…BPF.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 送信音響パルスを放射しこれに対応して得ら
れる受信信号からソーナー目標に関する距離情報
および方位情報ならびに振幅情報からなる映像信
号と受信信号を可聴周波数に変換して得られる聴
音用音声信号とを出力するソーナー装置におい
て、予め特定するN個の前記受信信号の方位情報
をそれぞれ予め設定するサンプリング周波数でサ
ンプリングして得られる方位情報サンプル値をそ
れぞれ同一サンプル順ごとのN個ずつその平均値
を算出する平均方位算出回路と、前記受信信号を
入力するごとに前記送信音響パルスの周波数成分
とドプラ周波数成分とを含む前記受信信号の有す
る波形をレベルクリツプにより予め設定するレベ
ルの矩形波に変換しこの矩形波に含まれる前記受
信信号周波数の奇数整数倍成分のうち予め特定す
る奇数整数倍成分のものを抽出しこれを予め設定
した可聴周波数と合成して前記聴音用音声信号を
出力する音声信号発生回路とを備えて成ることを
特徴とするソーナー装置。
1. A video signal consisting of distance information, azimuth information, and amplitude information regarding the sonar target from a received signal obtained by emitting a transmitted acoustic pulse, and an audible audio signal obtained by converting the received signal to an audible frequency. In the output sonar device, calculate the average value of the azimuth information sample values obtained by sampling the azimuth information of the N received signals specified in advance at a sampling frequency set in advance, respectively, for each N sample value in the same sample order. and an average azimuth calculation circuit that converts the waveform of the received signal including the frequency component of the transmitted acoustic pulse and the Doppler frequency component into a rectangular wave of a preset level by level clipping each time the received signal is input. Audio signal generation for extracting a prespecified odd integer multiple component from among the odd integer multiple components of the received signal frequency included in the rectangular wave, and synthesizing this with a preset audible frequency to output the audible audio signal. A sonar device comprising a circuit.
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JPS59160783A (en) 1984-09-11

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