KR0169608B1 - Virtual target apparatus using electronic equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수중초음파표적장비에 사용되는 표적장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임의적으로 표적크기, 표적무게, 표적거리 등을 조절할 수 있는 가상표적장치에 관한 것이다. 이 가상표적장치는 인가되는 초음파신호를 전기적인 신호로 변환시켜서 송신하고, 수신하는 송수신부와; 상기 송수신부의 송신신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력신호를 디지탈신호로 변환시키는 아날로그/디지탈변환기와; 상기 변환기의 출력신호를 입력하고, 상기 입력신호를 표적의 경로차이 및 반사신호의 크기에 따라 설정된 가중치 값에 따라 조절해서 반사신호를 출력하는 가상표적부와; 상기 가상표적부의 출력신호를 소정치 만큼 증폭해서 상기 송수신부로 인가하는 증폭기로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a target device for use in underwater ultrasonic target equipment, and more particularly to a virtual target device that can optionally adjust the target size, target weight, target distance and the like. The virtual target device includes a transmitting / receiving unit which converts and transmits the applied ultrasonic signal into an electrical signal; An amplifier for amplifying the transmission signal of the transceiver; An analog / digital converter for converting the output signal of the amplifier into a digital signal; A virtual target unit configured to input an output signal of the converter and adjust the input signal according to a weight value set according to a path difference of a target and a magnitude of a reflected signal to output a reflected signal; And an amplifier for amplifying the output signal of the virtual target unit by a predetermined value and applying it to the transceiver.
Description
제1도는 종래 기술에 따른 표적장치의 구성도.1 is a block diagram of a target device according to the prior art.
제2도는 본 발명에 따른 가상표적장치의 블럭도.2 is a block diagram of a virtual target device according to the present invention.
제3도는 제2도에 도시된 가상표적부의 상세 회로도.3 is a detailed circuit diagram of the virtual target unit shown in FIG.
제4도는 초음파음원과 반사파 모델링 특성도.4 is an ultrasound sound source and reflected wave modeling characteristics.
제5도는 제3도의 동작 타이밍도.5 is an operation timing diagram of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1, 2, 3, 4 : 금속구 5 : 로프1, 2, 3, 4: metal sphere 5: rope
10 : 송수파기 20 : 스위치10: water transmitter 20: switch
30, 70 : 증폭기 40 : 아날로그/디지탈변환기30, 70: amplifier 40: analog / digital converter
50 : 가상표적부 51 : 스타트 제어 로직부50: virtual target unit 51: start control logic unit
52 : 마스터 제어 로직부 53, 54 : 어드레스 카운터52: master control logic 53, 54: address counter
55, 56 : 메모리 57, 58 : 디지탈/아날로그변환기55, 56: Memory 57, 58: Digital / Analog Converter
60 : 래치회로 61, 62 : 증폭기60: latch circuit 61, 62: amplifier
65 : 합성회로65: synthetic circuit
본 발명은 수중초음파표적장비에 사용되는 표적장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임의적으로 표적크기, 표적무게, 표적거리 등이 조절된 반사신호를 얻을 수 있는 가상표적장치에 관한 것이다.The present invention relates to a target device used for underwater ultrasonic target equipment, and more particularly, to a virtual target device that can obtain a reflection signal of which the target size, target weight, target distance and the like are arbitrarily adjusted.
종래 기술에 따른 표적장치는 제1도에 도시되고 있는 바와 같이 로프(5)에 쇠로 만든 구(1, 2, 3, 4,...)를 여러개 매달아서 예인함으로서 인위적인 초음파 표적을 발생시켰다.The target device according to the prior art generates an artificial ultrasonic target by hanging a plurality of metal spheres (1, 2, 3, 4, ...) to the rope 5 by hanging them on the rope 5 as shown in FIG.
좀 더 상세히 설명하면, 로프(5)에 여러개의 구(1, 2, 3, 4,...)를 매달아 이 각각의 구에서 초음파가 반사되어 원거리에서 관측시 하나의 표적으로 보이도록 하는 것이다.In more detail, several spheres (1, 2, 3, 4, ...) are suspended on the rope 5 so that the ultrasonic waves are reflected from each sphere so that they can be seen as a target when viewed from a distance. .
그러나 상기와 같은 종래 기술의 구성은 금속으로 만든 구를 로프에 매달아 예인함으로써 무게가 무거울 뿐 만아니라, 표적의 크기를 조절할 수 없는 문제점이 있었다.However, the configuration of the prior art as described above has a problem that not only the weight is heavy, but also the size of the target can not be adjusted by hanging a sphere made of metal to the rope towing.
따라서 본 발명의 목적은 전자장치에 의해서 임의적으로 표적을 만들고, 또한 표적크기, 표적무게, 표적거리 등을 조절할 수 있는 가상표적장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a virtual target device that can arbitrarily make a target by the electronic device, and also adjust the target size, target weight, target distance, and the like.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자장치에 의한 가상표적장치는, 인가되는 초음파신호를 전기적인 신호로 변환시켜서 송신하고, 수신하는 송수신부와; 상기 송수신부의 송신신호를 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력신호를 디지탈신호로 변환시키는 아날로그/디지탈변환기와; 상기 변환기의 출력신호를 입력하고, 상기 입력신호를 표적의 경로차이 및 반사신호의 크기에 따라 설정된 가중치 값에 따라 조절해서 반사신호를 출력하는 가상표적부와; 상기 가상표적부의 출력신호를 소정치 만큼 증폭해서 상기 송수신부로 인가하는 증폭기로 구성한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a virtual target device according to the present invention, including: a transmitting and receiving unit for converting and transmitting an applied ultrasonic signal into an electrical signal; An amplifier for amplifying the transmission signal of the transceiver; An analog / digital converter for converting the output signal of the amplifier into a digital signal; A virtual target unit configured to input an output signal of the converter and adjust the input signal according to a weight value set according to a path difference of a target and a magnitude of a reflected signal to output a reflected signal; And an amplifier for amplifying the output signal of the virtual target unit by a predetermined value and applying it to the transceiver.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 가상표적장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a virtual target device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명에 따른 전자장치에 의한 가상표적장치의 블럭도이고, 제3도는 제2도에 도시된 가상표적부의 상세 회로도를 도시하고 있다.FIG. 2 is a block diagram of the virtual target device by the electronic device according to the present invention, and FIG. 3 shows a detailed circuit diagram of the virtual target unit shown in FIG.
첨부된 도면을 참조하여 구성을 설명하면, 먼저 초음파음원을 전기적인 신호로 변환시켜서 송신하고 수신하는 송수파기(10)와, 상기 송수파기(10)에서 신호 송신시 신호를 출력하고 상시 송수파기에서 신호 수신시 신호를 입력할 수 있도록 전환되는 스위치(20)가 구비된다.Referring to the configuration with reference to the accompanying drawings, first to convert the ultrasonic sound source into an electrical signal, the transceiver 10, and when the signal is transmitted from the transceiver 10, the signal is output at all times when receiving the signal A switch 20 is provided that is switched to input a signal.
그리고 상기 스위치(20)를 통해 상기 송수파기(10)에서 송신되는 신호를 입력해서 소정치 만큼 증폭해서 출력하는 증폭기(30)와, 상기 증폭기(30)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈변환기(40)로 송신부가 구현된다.The amplifier 30 receives the signal transmitted from the transceiver 10 through the switch 20, amplifies and outputs the signal as much as a predetermined value, and converts the output signal of the amplifier 30 into a digital signal. The transmitter 40 is implemented with a transducer 40.
그리고 상기 아날로그/디지탈변환기(40)에서 인가되는 신호를 입력해서 임의적으로 표적크기, 표적무게, 표적거리 등을 만들어내는 가상표적부(50)가 있다.In addition, there is a virtual target unit 50 for generating a target size, target weight, target distance, etc. by inputting the signal applied from the analog / digital converter 40.
상기 가상표적부(50)에서 만들어진 표적신호는 증폭기(70)를 통해서 상기 전환스위치(20)로 인가되는 구성으로 수신부가 구현된다.The target signal generated by the virtual target unit 50 is applied to the changeover switch 20 through the amplifier 70 is implemented in the receiver.
이와 같이 해서 상기 전환스위치(20)로 입력된 신호는 송수파기(10)로 수신된다.In this way, the signal input to the changeover switch 20 is received by the transceiver 10.
상기 구성 중 임의적으로 표적신호를 발생하는 가상표적부(50)는 제3도에 그 상세 회로도를 도시하고 있다.The virtual target unit 50 which arbitrarily generates the target signal in the above configuration is shown in FIG.
도시되고 있는 바와 같이 가상표적부(50)는, 사용자가 설정한 표적의 경로차이(Δt)에 따른 클럭신호를 출력하는 스타트 제어 로직부(51)와; 동작시작신호를 입력하고, 상기 가상표적부(50)의 각 회로부로 제어신호를 인가하는 마스터 제어 로직부(52)가 구비된다. 상기 스타트 제어 로직부(51)에서 출력되는 경로차이에 따른 클럭신호는 2개 또는 3개 또는 다수개 출력될 수 있는데, 이것은 사용자가 임의로 설정함에 의해 결정된다.As shown, the virtual target unit 50 includes: a start control logic unit 51 for outputting a clock signal according to the path difference Δt of the target set by the user; A master control logic unit 52 is provided for inputting an operation start signal and applying a control signal to each circuit unit of the virtual target unit 50. Two, three, or a plurality of clock signals according to the path difference output from the start control logic unit 51 may be output, which is determined by the user's arbitrary setting.
상기 스타트 제어 로직부(51)에서 출력되는 클럭신호는 각 어드레스 카운터(53, 54)로 인가되고, 상기 어드레스 카운터(53, 54)의 출력신호는 각 메모리부(55, 56)로 인가된다.The clock signal output from the start control logic section 51 is applied to each address counter 53, 54, and the output signal of the address counter 53, 54 is applied to each memory section 55, 56.
그리고 상기 제2도의 아날로그/디지탈변환기(40)에서 변환되어 가상표적부(50)로 입력되는 신호는 라인(L1)을 통해서 래치회로부(60)로 입력된다. 상기 래치회로부(60)의 제어는 상기 마스터 제어 로직부(52)에서 수행되며, 상기 래치회로부(60)의 출력신호는 상기 메모리부(55, 56)로 인가되어, 해당 어드레스에 저장된다. 여기서 상기 어드레스 카운터 및 메모리부는 도시된 것보다 더 많이 구비시켜서 동작된다. 그리고 상기 메모리부에 데이타 저장은 초기 동작상태에서 미리 상기 메모리부의 각 어드레스에 데이타가 저장되며, 그 다음 임의로 조절된 표적신호를 얻기 위해서 상기 어드레스 카운터에서 출력되는 클럭신호에 동기되어 상기 메모리부가 저장된 데이타를 출력한다.The signal converted by the analog / digital converter 40 of FIG. 2 and input to the virtual target unit 50 is input to the latch circuit unit 60 through the line L1. The control of the latch circuit unit 60 is performed by the master control logic unit 52, and the output signal of the latch circuit unit 60 is applied to the memory units 55 and 56 and stored at a corresponding address. Here, the address counter and the memory unit are operated with more than shown. In the memory unit, data is stored at each address in the memory unit in an initial operation state, and then data stored in the memory unit is synchronized with a clock signal output from the address counter to obtain a randomly adjusted target signal. Outputs
상기와 같은 과정으로 출력되는 데이타는 디지탈/아날로그 변환기(57, 58)를 통해서 증폭기(61, 62)로 인가되는데, 상기 증폭기는 초음파신호가 반사할 때 반사크기에 따른 가중치(W)를 설정해서, 그 설정된 가중치에 따라 신호를 증폭하도록 설정되어 있는 증폭기이다.The data output by the above process is applied to the amplifiers 61 and 62 through the digital / analog converters 57 and 58. The amplifier sets a weight W according to the reflection size when the ultrasonic signal is reflected. And an amplifier configured to amplify the signal according to the set weight.
상기 증폭기의 출력신호는 합성회로(65)로 입력되어 신호의 합성이 이루어진후 라인(L2)를 통해 제2도의 전력증폭기(70)로 입력된다.The output signal of the amplifier is input to the synthesizing circuit 65 and the signal is synthesized and then input to the power amplifier 70 of FIG. 2 through the line L2.
이하 상기 구성에 의한 본 발명에 따른 전자장치에 의한 가상표적장치의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the virtual target device by the electronic device according to the present invention by the above configuration will be described in detail.
먼저 초기 동작시, 초음파음원이 송수파기(10)로 인가되면, 상기 송수파기는 전기적인 신호로 변환시켜서 신호를 송신한다. 이 송신된 신호가 스위치(20)를 통해 증폭기(30)로 입력된다. 상기 증폭기(30)에서 소정만큼 증폭된 신호는 디지탈신호로 변환되어서 가상표적부(50)로 입력된다.First, during the initial operation, when the ultrasonic sound source is applied to the transceiver 10, the transceiver converts into an electrical signal and transmits the signal. This transmitted signal is input to the amplifier 30 through the switch 20. The signal amplified by the amplifier 30 by a predetermined amount is converted into a digital signal and input to the virtual target unit 50.
상기 가상표적부(50)로 입력된 신호는 래치회로부(60)로 입력되고, 상기 래치회로부(60)는 마스터 제어 로직부(52)의 제어하에 소정시간 래치된 후, 데이타를 출력한다. 상기 래치회로부(60)에서 출력되는 신호는 메모리부(55, 56)에 저장된다.The signal input to the virtual target unit 50 is input to the latch circuit unit 60, and the latch circuit unit 60 is latched for a predetermined time under the control of the master control logic unit 52, and then outputs data. The signal output from the latch circuit unit 60 is stored in the memory units 55 and 56.
한편, 사용자가 표적의 경로차이 그리고 반사될 때의 가중치에 따라서 표적신호를 조절 출력하고자 할때, 스타트 제어 로직부(51)로 스타트 신호를 인가한다.On the other hand, when the user wants to adjust and output the target signal according to the path difference of the target and the weight of the reflection, the start signal is applied to the start control logic unit 51.
여기서 상기 가상표적부(50)에서 반사파신호가 출력되기 까지의 과정 설명 전에 초음파음원과 반사파 모델링의 특성을 먼저 설명하고 다음 과정을 설명한다.Here, before describing the process from the virtual target unit 50 to the output of the reflected wave signal, the characteristics of the ultrasonic sound source and the reflected wave modeling will be described first and the following process will be described.
상기 합성된 반사파신호가 발생하기 까지의 과정은 제4도로서 설명되는데, 제4도는 초음파음원과 반사파 모델링의 특성도를 도시하고 있다.The process up to the generation of the synthesized reflected wave signal is described with reference to FIG. 4, which shows the characteristic diagrams of the ultrasonic sound source and the reflected wave modeling.
상기 제4도에 도시되고 있는 바와 같이, 초음파음원의 OA의 접선방향으로, 반사표적과 이루는 각 θ의 방향으로 입사된다고 가정하면, a', b' 두개의 경우 경로차이는 2d가 된다. 이때 상기 d는 삼각함수에 의해서 (식 1)에 의해 산출될 수 있다.As shown in FIG. 4, assuming that the light is incident in the tangential direction of the OA of the ultrasonic sound source in the direction of the angle θ formed with the reflection target, the path difference is 2d in two cases a 'and b'. In this case, d may be calculated by Equation 1 by a trigonometric function.
COSθ = d/L 이고, 따라서COSθ = d / L and thus
그리고 상기 경로차이 2d는 수중초음파속도(C)와 시간(t)에 의해서 나타나는 것이므로, 따라서 Δt는 상기 (식 1)을 인용해서 하기 (식 2)와 같이 표현될 수 있다.And since the path difference 2d is represented by the underwater ultrasonic speed (C) and time (t), Δt can be expressed as shown in the following formula (2) by quoting the above formula (1).
C * t = 2d 이고, 따라서C * t = 2d and therefore
따라서 Δt 만큼의 경로차이와 반사할 때 반사크기의 가중치(W)를 적용하므로서, 반사파 합성신호 다시 말해서 표적신호(S)는 하기 (식 3)에 의해서 산출된다.Therefore, by applying the path difference by? T and the weight W of the reflection size when reflecting, the reflected wave synthesized signal, that is, the target signal S is calculated by the following equation (3).
여기서 t 는 시간, δ는 델타 함수, Δti는 지연시간을 나타낸다.Where t is time, δ is delta function, and Δt i is delay time.
따라서 사용자는 임의적으로 경로차이 반사신호 크기의 가중치 등을 조절함으로서 표적신호의 크기, 표적신호의 길이, 표적신호의 모양 등을 조절해서 산출해 낼 수 있는 것이다.Therefore, the user can calculate the target signal size, the length of the target signal, the shape of the target signal, etc. by arbitrarily adjusting the weight of the path difference reflected signal size.
즉, 상기 스타트 제어 로직부(51)는 동작시작신호가 인가된 상태에서, 사용자가 임의로 설정한 경로차이에 따른 데이타를 입력하고 제5도 (a)에서 (d)와 같은 클럭신호를 출력한다.That is, the start control logic unit 51 inputs data according to a path difference arbitrarily set by a user while the operation start signal is applied, and outputs a clock signal as shown in (d) of FIG. 5 (a). .
상기 스타트 제어 로직부(51)에서 출력되는 클럭신호는 어드레스 카운터(53, 54)에서 카운팅되어, 메모리부(55, 56)로 출력한다. 상기 메모리부(55, 56)는 앞서 설명한 바와 같이, 해당 어드레스에 데이타를 미리 저장하고 있는 상태이므로, 상기 어드레스 카운터에서 출력되는 신호에 동기되어 데이타를 출력한다. [제5도 (e)에서 (g)까지]The clock signal output from the start control logic unit 51 is counted by the address counters 53 and 54 and output to the memory units 55 and 56. As described above, the memory units 55 and 56 store data at a corresponding address in advance, and output data in synchronization with a signal output from the address counter. [FIG. 5 (e) to (g)]
상기와 같은 과정으로 출력되는 데이타는 디지탈/아날로그변환기(57, 58)에서 아날로그신호로 변환되어, 증폭기(61, 62)로 출력된다. 상기 증폭기(61, 62)에서는 반사신호의 가중치 값에 따라 설정된 이득값에 따라 입력신호가 증폭되어 출력된다.[제5도의 (h)에서 (j)까지]The data output by the above process is converted into an analog signal by the digital / analog converters 57 and 58 and output to the amplifiers 61 and 62. In the amplifiers 61 and 62, the input signal is amplified and output according to the gain value set according to the weight value of the reflected signal. [Fig. 5 (h) to (j)]
그리고 마지막으로 원하는 표적신호를 얻기 위해서 합성회로(80)로 입력된다. 상기 합성회로(80)는 입력되는 각 증폭기의 출력신호를 가산해서 하나의 반사파신호 즉, 표적신호를 발생해낸다. [제5도의 (k)]And finally it is input to the synthesis circuit 80 to obtain the desired target signal. The synthesizing circuit 80 generates an echo signal, that is, a target signal, by adding output signals of the respective amplifiers. [Fig. 5 (k)]
이와 같이 상기 가상표적부(50)에서 산출된 표적신호는 전력증폭기(70)에서 증폭과정을 거친 후, 스위치(20)를 통해 송수파기(10)로 입력된다.As described above, the target signal calculated by the virtual target unit 50 is amplified by the power amplifier 70 and then input to the transceiver 10 through the switch 20.
상기 설명과 같이 본 발명에 따른 전자장치에 의한 가상표적장치는, 무거운 기계적인 장치의 사용 없이도, 경로차이 및 반사신호의 가중치 값을 조절해서 사용자 임의대로 표적의 크기, 길이, 모양 등을 조절할 수 있으므로서 수중초음파장비를 개발 생산시 시간적 경제적으로 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the virtual target device by the electronic device according to the present invention can adjust the size, length, shape, etc. of the target at user's discretion by adjusting the path difference and the weight value of the reflected signal without using a heavy mechanical device. Therefore, the development of underwater ultrasonic equipment has the effect of improving the performance in time and economics.
Claims (3)
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| KR1019950064359A KR0169608B1 (en) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | Virtual target apparatus using electronic equipment |
Publications (1)
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|---|---|
| KR0169608B1 true KR0169608B1 (en) | 1999-03-20 |
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Family Applications (1)
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- 1995-12-29 KR KR1019950064359A patent/KR0169608B1/en not_active IP Right Cessation
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