(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（イ）、（ロ）、（ハ）の各手段で構成され、（ハ）の相関係数ＲＡＭから読み出された信号をパルス圧縮超音波探知装置における受波信号に対するパルス圧縮の相関係数として出力するパルス圧縮相関係数生成回路。
（イ）  超音波探知装置の送信系統から送信パルス情報を受けて、送信パルスの立ち上り時点であることを示す送信パルス立ち上り信号と、送信パルス終了時点であることを示す送信パルス終了信号を出力する送信情報抽出器
（ロ）  前記（イ）の送信情報抽出器から上記送信パルス立ち上り信号を受けたときは、その時点から、後記（ハ）の相関係数ＲＡＭへ入力されたデジタル信号をその記憶素子列へ順次記憶させて行く順次書き込みアドレス指定信号を後記（ハ）の相関係数ＲＡＭへ送出し、前記（イ）の送信情報抽出器から前記送信パルス終了信号を受けたときは、前記順次書き込みアドレス指定信号を終了し、前記相関係数ＲＡＭの記憶素子から読み出すときは、記憶した素子列を、最後に記憶させた記憶素子から、前記記憶動作のときとは逆向きのアドレス順序で読み出して行くようにアドレス指定を行う逆順読出しアドレス指定信号を後記（ハ）の相関係数ＲＡＭへ送出する記憶素子アドレス指定器
（ハ）  入力された超音波探知装置の受信器出力デジタル信号を、（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの順次書き込みアドレス指定信号により記憶素子列へ順次記憶させてゆき、逆順読出しアドレス指定信号を受けたときは、最後に記憶した記憶素子の方から逆向きアドレス順序で読み出し、これをパルス圧縮相関係数として出力する相関係数ＲＡＭ
【請求項２】
下記の各手段を具備することを特徴とするパルス圧縮超音波探知装置。
（イ）  請求項１のパルス圧縮相関係数生成回路
（ロ）  送信端へ入力された送信信号が送受波器端へ伝送される他、一部が受信器が接続される受信端へ漏出する送受信切替器
（ハ）  前記（ロ）の送受信切替器の送受波器端に接続された送受波器
（ニ）  前記（ロ）の送受信切替器の送信端へ接続され、周波数変調された送信パルス電力を出力するとともに、前記（イ）のパルス圧縮相関係数生成回路へ送信パルス情報を出力する送信部
（ホ）  前記（ロ）の送受信切替器の受信端に接続され、受波信号を増幅する増幅器と、増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを具備し、該デジタル信号を、前記（イ）のパルス圧縮相関係数生成回路の相関係数ＲＡＭと、後記（ヘ）のＦＩＲパルス圧縮器へ送出する受信部
（ヘ）  前記（ホ）の受信部からの受信デジタル信号と、前記（イ）のパルス圧縮相関係数生成回路からのパルス圧縮相関係数信号を受け、相関係数信号により受信デジタル信号に対しパルス圧縮を行うＦＩＲパルス圧縮器
【請求項３】
送信部の送信パルスの周波数変調が時間の経過に対して直線的変化であることを特徴とする請求項２記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項４】
送信部の送信パルスの周波数変調が時間の経過に対して非直線的であることを特徴とする請求項２記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項５】
送信部の送信パルスの周波数変調が時間の経過に対して直線的変化である場合と非直線的変化である場合とを切替え可能であることを特徴とする請求項２記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項６】
送信部の周波数変調の変調周波数範囲が複数切り替え可能であることを特徴とする請求項２、３、４、５のいずれか１項に記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項７】
受信部の増幅器とＡ／Ｄ変換器の間に、増幅器出力の信号周波数からそれより低い中間周波数に変換する周波数変換回路を設けたことを特徴とする請求項２、３、４、５、６のいずれか１項に記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項８】
受信部のＡ／Ｄ変換器の後に、Ａ／Ｄ変換器出力信号の周波数からそれより低い中間周波数に変換するデジタル周波数変換回路を設けたことを特徴とする請求項２、３、４、５、６のいずれか１項に記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項９】
送信部が出力する送信パルス電力のパルス幅が切替え可変であることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探知装置において、その受信Ｓ／Ｎの向上や、目標探知における距離分解能向上のために受信したパルス時間幅を圧縮するというパルス圧縮の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
パルス圧縮技術においては、パルス圧縮のための相関係数の生成と、この相関係数を受信信号に乗算する相関演算を行うが、これら相関係数の生成と相関演算は、時間領域で行われるものと周波数領域で行われるものがある。
従来、時間領域で行う場合には、周波数変調した送信信号に対応させて相関係数を予め用意しておく必要があった。
【０００３】
また、周波数領域で行う場合には、受信信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いて周波数領域に変換して相関演算を行い、その後逆ＦＦＴで時間領域に戻すということが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８５１６７号公報（段落［００２３］〜［００２５］、図１）
【特許文献２】特開２０１０−２８６３３７号公報（段落［０００６］〜［００１８］、図１、図５、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の時間領域で行うパルス圧縮においても、また周波数領域で行うパルス圧縮においても以下のような問題がある。
まず時間領域で行う場合には、前述のように周波数変調した送信信号に対応させた相関係数を予め用意しておかねばならない。
従って、送信周波数がリニアチャープとノンリニアチャープに切り替えられるようになっている場合には、それぞれの場合に対応する相関係数を別々に予め計算して用意しておかなければならない。周波数変調の周波数範囲や送信パルス幅を切り替える場合も同様である。
【０００６】
また、送信信号の周波数が高く、そのため受信信号を中間周波数に周波数変換している場合には、中間周波数に変換した受信器出力に含まれる送信パルスと送信器の送信信号とは相関関係がなくなるので相関関係を求めるには複雑な計算が必要になるという問題がある。
【０００７】
更に、探知目標や探知状況に応じて、周波数変調されている送信パルスのパルス幅をいくつか選択できるようにするためにはそれぞれに応じた相関係数を予め用意しておかなければならない。
しかしながら、このような相関係数を用意するには複雑且つ膨大な量の計算やデータの保存が必要となるという問題があった。
【０００８】
周波数領域ではＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いて周波数領域に信号を変換することで、相関演算が単純な乗算ですむ利点があることは知られているが、受信信号をＦＦＴし、そして時間領域に戻す逆ＦＦＴの複雑な演算が必要になることと、ＦＦＴで離散化した信号を逆ＦＦＴで時間領域に戻す時に、受信信号がスムースに繋がらない問題が生じ、その問題対策のために、さらに複雑な操作を必要とする欠点がある。
【０００９】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みて、背景技術におけるような複雑な演算や、相関係数の別途用意の必要のない、相関係数発生器およびそれを用いた探知装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記従来技術における課題を解決するために、従来のように、相関係数を予め別個に用意したり、ＦＦＴや逆ＦＦＴを用いたりするのではなく、送受信切替器で受信信号出力端へ漏洩し、受信器を経て来た送信信号、或いは、受信器で中間周波数への周波数変換が行われている場合には、中間周波数に周波数変換された送信信号から時間領域で相関係数を求めようとするものである。受信系を経て来た送信信号をデジタル信号に変換して、相関係数ＲＡＭの記憶素子列へ記憶させて行き、その記憶された送信信号を、最後に記憶した記憶素子から、記憶のときとは逆順で読み出したものをパルス圧縮の相関係数として、デジタル化された受信信号が入力されているＦＩＲ（Finite Impulse Response）へ入力し畳み込み演算により受信信号のパルス圧縮を行おうとするものである。
その手段構成は以下の通りである。
【００１１】
本発明の第１の構成は、下記（イ）、（ロ）、（ハ）の各手段で構成され、（ハ）の相関係数ＲＡＭから読み出された信号をパルス圧縮超音波探知装置における受波信号に対するパルス圧縮の相関係数として出力するパルス圧縮相関係数生成回路である。
（イ）  超音波探知装置の送信系統から送信パルス情報を受けて、送信パルスの立ち上り時点であることを示す送信パルス立ち上り信号と、送信パルス終了時点であることを示す送信パルス終了信号を出力する送信情報抽出器
（ロ）  前記（イ）の送信情報抽出器から上記送信パルス立ち上り信号を受けたときは、その時点から、後記（ハ）の相関係数ＲＡＭへ入力されたデジタル信号をその記憶素子列へ順次記憶させて行く順次書き込みアドレス指定信号を後記（ハ）の相関係数ＲＡＭへ送出し、前記（イ）の送信情報抽出器から前記送信パルス終了信号を受けたときは、前記順次書き込みアドレス指定信号を終了し、前記相関係数ＲＡＭの記憶素子から読み出すときは、記憶した素子列を、最後に記憶させた記憶素子から、前記記憶動作のときとは逆向きのアドレス順序で読み出して行くようにアドレス指定を行う逆順読出しアドレス指定信号を後記（ハ）の相関係数ＲＡＭへ送出する記憶素子アドレス指定器
（ハ）  入力された超音波探知装置の受信器出力デジタル信号を、（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの順次書き込みアドレス指定信号により記憶素子列へ順次記憶させてゆき、逆順読出しアドレス指定信号を受けたときは、最後に記憶した記憶素子の方から逆向きアドレス順序で読み出し、これをパルス圧縮相関係数として出力する相関係数ＲＡＭ
【００１２】
本発明の第２の構成は、下記の各手段を具備することを特徴とするパルス圧縮超音波探知装置である。
（イ）  前記第１の構成のパルス圧縮相関係数生成回路
（ロ）  送信端へ入力された送信信号が送受波器端へ伝送される他、一部が受信器が接続される受信端へ漏出する送受信切替器
（ハ）  前記（ロ）の送受信切替器の送受波器端に接続された送受波器
（ニ）  前記（ロ）の送受信切替器の送信端へ接続され、周波数変調された送信パルス電力を出力するとともに、前記（イ）のパルス圧縮相関係数生成回路へ送信パルス情報を出力する送信部
（ホ）  前記（ロ）の送受信切替器の受信端に接続され、受波信号を増幅する増幅器と、増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを具備し、該デジタル信号を、前記（イ）のパルス圧縮相関係数生成回路の相関係数ＲＡＭと、後記（ヘ）のＦＩＲパルス圧縮器へ送出する受信部
（ヘ）  前記（ホ）の受信部からの受信デジタル信号と、前記（イ）のパルス圧縮相関係数生成回路からのパルス圧縮相関係数信号を受け、相関係数信号により受信デジタル信号に対しパルス圧縮を行うＦＩＲパルス圧縮器
【００１３】
本発明の第３の構成は、送信部の送信パルスの周波数変調を時間の経過に対して直線的変化としたことを特徴とする前記第２の構成のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００１４】
本発明の第４の構成は、送信部の送信パルスの周波数変調を時間の経過に対して非直線的としたことを特徴とする前記第２の構成のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００１５】
本発明の第５の構成は、送信部の送信パルスの周波数変調を時間の経過に対して直線的変化である場合と非直線的変化である場合とを切替え可能にしたことを特徴とする前記第２の構成のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００１６】
本発明の第６の構成は、送信部の周波数変調の変調周波数範囲を複数切替え可能としたことを特徴とする前記第２乃至第５の構成のいずれか１つのパルス圧縮超音波探知装置である。
【００１７】
本発明の第７の構成は、受信部の増幅器とＡ／Ｄ変換器の間に、増幅器出力の信号周波数からそれより低い中間周波数に変換する周波数変換回路を設けたことを特徴とする前記第２乃至第６の構成のいずれか１つの構成のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００１８】
本発明の第８の構成は、受信部のＡ／Ｄ変換器の後に、Ａ／Ｄ変換器出力信号の周波数からそれより低い中間周波数に変換するデジタル周波数変換回路を設けたことを特徴とする前記第２乃至第６の構成のいずれか１つの構成のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００１９】
本発明の第９の構成は、送信部が出力する送信パルス電力のパルス幅が切替え可変であることを特徴とする前記第２の構成乃至第８の構成のいずれか１つの構成のパルス圧縮超音波探知装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成は、パルス圧縮相関係数生成回路に関するものであり、本回路で生成された相関係数は超音波探知装置のＦＩＲへ送られ、ここで、受信信号とで畳み込み演算が行われそれによりパルス圧縮が行われるものである。
畳み込み演算は下記の数式１で表わされる。
【００２１】
【数１】
0005474240.tif 000002
【００２２】
即ち、送信パルス幅をＮ等分したｋ番目の値ａ（ｋ）と受信信号パルス幅をＮ等分したｎ−ｋ番目の値ｘ（n−ｋ）との積をｋの０からＮ−１に渡って加算をするとパルス圧縮が行われるという式である。
【００２３】
本願発明では送受信切替器および受信器を経由した漏洩送信パルス信号を時間的にＮ分割して、相関係数ＲＡＭのＮ個の記憶素子列へ順次記憶させ、これを逆順に読み出すことにより、ｋ＝０〜Ｎ−１について相関係数ａ（ｋ）を生成しＦＩＲに設定して、相関係数ａ（ｋ）と受信信号ｘ（ｎ）を数式１の演算を行わせることによりパルス圧縮が行われるという効果が得られるものである。
【００２４】
このように、本発明第１の構成のパルス圧縮相関係数生成回路は送信パルス信号自体からパルス圧縮相関係数を生成するものであるので、送信パルスの周波数変調において、リニアチャープとノンリニアチャープの切替えやアップチャープ、ダウンチャープの切替えを行おうが、周波数変調の周波数範囲の広狭を切替えようが、送信パルス時間幅を広狭切替えようが、総て現に用いる送信パルスから相関係数を生成するので、従来のように、送信パルスの態様毎に相関係数を別々に用意しておかなければならないという必要は全くなくなるという極めて優れた効果を有する。
【００２５】
また、受信系で信号周波数が中間周波数に変換されている場合には、受信系で中間周波数に変換された送信パルスから相関係数を求めればよいので、やはり別々に用意する必要は全くない。また、中間周波数に変換していなくとも、受信系には周波特性や位相特性があり、パルス圧縮の対象である受波信号はその影響を受ける。この場合、パルス圧縮の相関係数の元となる送信パルスも、同一の受信系を経由したものを用いることにより、受信機特性の影響を相殺できるという利点がある。
【００２６】
本発明の第２の構成は、本発明第１の構成のパルス圧縮相関係数生成回路を採用したパルス圧縮超音波探知装置であるから、第１の構成で述べた発明の効果が総て得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の相関係数発生器を用いたパルス圧縮超音波探知装置の構成ブロック図である。
【図２】リニアアップチャープを行った送信パルスの例を示す図である。
【図３】本発明の相関係数発生器の構成ブロック図である。
【図４】図３の相関係数ＲＡＭの記憶素子列に記憶させた図２の（ｃ）の送信パルス波を逆順に読み出した相関係数波形図である。
【図５】本発明のパルス圧縮に用いるＦＩＲの構成図である。
【図６】図２（ｃ）の周波数変調パルスを図４（ｂ）の逆読み出し相関係数でＦＩＲによりパルス圧縮を行った波形図である。
【図７】受信周波数を中間周波数に周波数変換する場合の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態としては、本発明の課題解決手段の第１の構成であるパルス圧縮相関係数生成回路を１つのまとまった構成（例えばユニット）とし、これをパルス圧縮を行う超音波探知装置やレーダ装置に組み込むと言う形態と、特にまとめないで、パルス圧縮相関係数発生回路を構成する各構成部分を、超音波探知装置やレーダ装置内における信号の授受や実装空間の状況に応じて分散配置するという形態で実施することも可能である。
いずれにしても、パルス圧縮相関係数生成回路は、パルス圧縮を行おうとする超音波探知装置やレーダ装置との共働によってパルス圧縮が達成されるものである。
【００２９】
パルス圧縮は、圧縮のため相関係数を受波或いは受信信号に対して畳み込み演算による相関演算をして行われる。従って、パルス圧縮を行うためには相関係数の準備と相関演算手段の準備が必要である。時間軸で行われるパルス圧縮においては、状来は、相関係数の準備は、超音波探知装置やレーダ装置の送信パルスに対応させて予め計算してメモリに用意しておくというものであった。相関演算手段（パルス圧縮器）はＦＩＲ（Finite Impulse Respons）が用いられている。
【００３０】
これに対して、本願発明では、相関係数は送信パルス自体から生成するようにしたものである。繰り返し周期毎であってもよいし、飛び越しであってもよい。
その相関係数生成方法は、送信パルス信号が送受信切替器で受信器の接続端へ漏洩してくる送信信号に着眼し、受信器を経て来た受信器出力における送信パルス信号を時間軸でＮ等分した信号を相関係数ＲＡＭの記憶素子へ順次記憶させ、これを、最後に記憶させたＮ番目の記憶素子から、記憶させたときの順序とは逆順序で読み出したものを、前記数式１の相関係数ａ（ｋ）として、パルス圧縮器としてのＦＩＲへ送り、そこで受信増幅器からの受信出力デジタル信号ｘ（ｎ−ｋ）と相関演算（畳み込み演算）を行わせたパルス圧縮を行わせるというものである。
【実施例】
【００３１】
以下、図を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
図１は、本願発明の相関係数発生器を用いた超音波探知装置の実施例の構成ブロック図である。
送信器３は超音波周波数のパルス電気信号を定められた周期で発生し、これを必要とされる電力まで増幅した後、送受信切替器２へ送出する。
送受信切替器２の基本動作は、送信器３から入力された超音波電力は送受波器１の方へ送り、送受波器１から超音波パルスとして水中へ放射される。
水中を伝搬した超音波は、水中の魚体その他の物体や水底で反射されて一部が送受波器へ戻ってくる。
【００３２】
送受波器１はこれを超音波周波の電気信号に変換して送受信切替器２へ送る。送受信切替器２は、送受波器１からの受波信号を受信器５の方へ送出する。これが送受信切替器２の基本動作であるが、本願発明では、送受信切替器の基本動作の他に、送信器３から入力された送信電力の一部が、受信器５への出力端へ廻わり、受信器へ入力され、水中からの反射波同様に増幅され出力される。現われる時間位置は、送信器の送信時点と同じである。つまり、水中を伝搬する時間がかかっていないから、受信周期の最先端位置である。
本願発明は、こうして、受信器の出力に現われた送信パルスからパルス圧縮の相関係数を得るという点に特徴がある。
【００３３】
受信器５で増幅された送信パルスおよび受信信号（受波信号とも言う）は、Ａ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換され、相関係数発生器４とパルス圧縮器７へ送出される。
相関係数発生器４は送信器３からの送信パルス情報によって、Ａ／Ｄ変換器６から送られて来た信号のうち送信パルス部分のみを用いて相関係数を生成する。
【００３４】
相関係数はパルス圧縮器７へ送られ、ここで、Ａ／Ｄ変換器６から送られて来た受信デジタル信号に対しパルス圧縮を行う。パルス圧縮された受信信号は整流器８でヒルベルト変換器を用いて複素信号に変換され、これを絶対値整流として表示器９へ送られ画像表示を行う。
送信器３が送出する送信パルスは、周波数変調を受けた超音波周波パルスである。
【００３５】
図２は送信パルスの説明図であり、（ａ）は送信時間信号である。横軸が時間の経過を示す図である。（ｂ）は、パルス幅内に於ける周波数の変化を示す図であり、横軸は（ａ）と同じく時間の経過を示し、縦軸が周波数を示す。（ｂ）では、パルス幅内において周波数ｆ１から周波数ｆ２まで時間の経過に対して直線的に増加している例である。即ち、リニアチャープでありアップチャープの場合を示している。
【００３６】
（ｃ）は（ｂ）のリニアアップチャープの場合を正弦波形で示したものである。
周波数変調は、上記に限らずアップ、ダウンとリニア、ノンリニアの組合せを考えることができる。
今、送信パルスが図２の（ｃ）の波形の繰り返しである場合には、図１の受信器５の出力には、受信時間区間の先端にこの波形が現われる。続いて反射波の受信信号が続くことになる。これがＡ／Ｄ変換器６でデジタル化され相関係数発生器４とパルス圧縮器７へ送られる。
【００３７】
図３は相関係数発生器４の構成図である。
相関係数発生器４は、送信情報抽出器１０、記憶素子アドレス指定器１１および相関係数ＲＡＭ１２から構成されている。
送信情報抽出器１０は送信器３から送信パルス情報を受けて、これから、送信パルスの立ち上り時点であることを示す送信パルス立ち上り信号と、送信パルス終了時点であることを示す送信パルス終了信号とを記憶素子アドレス指定器１１へ送出する。
【００３８】
記憶素子アドレス指定器１１は、相関係数ＲＡＭ１２の記憶素子へ記憶させる場合、その記憶させるべき記憶素子のアドレスを指定し、読み出す場合には読み出すべき記憶素子のアドレスを指定する信号を相関係数ＲＡＭ１２へ送出する。相関係数ＲＡＭ１２へは、図１のＡ／Ｄ変換器６から受信器出力デジタル信号が入力されている。
記憶素子アドレス指定器１１は、送信情報抽出器１０から送信パルス立ち上り信号を受けたときは、その時点から、相関係数ＲＡＭ１２へ入力された受信出力デジタル信号をその記憶素子列へ順次記憶させて行く順次書込みアドレス指定信号を相関係数ＲＡＭ１２へ送出する。このアドレス指定に従って、受信器出力デジタル信号が記憶素子列へ順次記憶されて行く。
【００３９】
そして、送信パルス幅時間だけ経過すると送信情報抽出器１０から送信パルス終了信号が記憶素子アドレス指定器１１へ送られ、順次書き込みアドレス指定信号は終了する。結局、相関係数ＲＡＭ１２へは受信器出力デジタル信号が接続されているが、送信パルスに対応する部分だけが、時間軸方向に多分割され各部分の振幅デジタル信号が順次記憶素子列へ記憶されて行く。そして、読み出すときは、記憶素子アドレス指定器１１からの逆順読み出しアドレス指定信号により、記憶した素子列を、最後に記憶した記憶素子の方から、前記記憶動作のときとは逆向きのアドレス順序で読み出す。
そして、この逆向きに読み出されたものを相関係数としてパルス圧縮器７へ送っているのである
【００４０】
このように、読み出しは最後に記憶させた記憶素子から最初に記憶させた記憶素子へ向って逆方向の順序で読み出しているから、送信波が図２（ｃ）のような信号波形であるとするなら、記憶素子から読み出されたものの波形は、図２（ｃ）の波形を時間軸で後先逆転させたものとなり、その結果、図４の（ｂ）の波形のようになる。これは同図（ａ）に示すようにリニアダウンチャープとなっている。
【００４１】
こうして、読み出された信号は、図１に示すようにパルス圧縮器７へ相関係数として送られる。パルス圧縮器７へはＡ／Ｄ変換器６からパルス圧縮されるべき受信器出力デジタル信号が入力されている。
このパルス圧縮器としてはＦＩＲ（Finite Impulse Response）が用いられ、これにより受信デジタル信号と相関係数との畳み込み演算が行われる。
【００４２】
図５はＦＩＲの構成を示す図である。
Ｚ−１はシフトレジスタ、円内にクロスは乗算器、円内にプラスは加算器を表わしている。ｘ（ｎ）は入力デジタル信号であり、ａ（０）、ａ（１）、…、ａ（Ｎ−１）は相関係数ＲＡＭから読み出された相関係数である。図５のＦＩＲにより、前述の数式１の演算が行われることにより受信信号に対するパルス圧縮が行われることになる。
【００４３】
即ち、図２（ｃ）の送信パルスが図４（ｂ）の相関係数を受けた図５のＦＩＲによって、図６に示されるようにパルス幅が圧縮されることになる。受信信号は、送信パルスが目標物で反射されて戻って来たものであり、その周波数変調の状態は送信信号と全く同じであるから同様にパルス幅が圧縮される。即ち、図２の（ｃ）で２．０ｍｓのパルス幅が図６の７０％振幅のパルス幅で約０．１ｍｓとなっており、約２０分の１のパルス圧縮が行われたことを示している。
【００４４】
図７は受信系において、送受波器から受けた受波信号の周波数よりも低い中間周波数に周波数変換して処理をする例である。図７の（ａ）は、受信信号をデジタル変換する前のアナログ信号の状態で周波数変換するものであり、中間周波変換器１３はＡ／Ｄ変換器６の前側に置かれている。従って、中間周波変換器１３はアナログの周波数変換器である。
【００４５】
これに対して図７の（ｂ）の中間周波変換器１４は、Ａ／Ｄ変換器６の後に置かれている。従って中間周波変換器はデジタル信号で周波数変換を行っている。いずれにしても相関係数発生器４へは中間周波デジタル信号が送られるが、記憶素子へ記憶されるのは中間周波数となった送信パルス部分である。また、中間周波信号に周波数変換しても、それは送信パルス部分も受波信号部分も同一の局部発振信号により全く同様に周波数変換されるのであるから、両者の周波数が全く同様に変わるだけで両者間のタイミング関係や位相関係その他の相対関係が変化するということは全くないから、パルス圧縮には全く影響を与えない。
【００４６】
以上述べて来たように、本願発明は、ＦＩＲの畳み込み演算によるパルス圧縮の相関係数を、送信パルス自体から生成しているから、送信パルスの周波数変調の態様が、リニア、ノンリニア、アップチャープ、ダウンチャープのいずれに変わろうが、また周波数変調の周波数変化範囲が変わろうが、更には送信パルス幅が変わろうが、受信信号を中間周波数に周波数変換しようが、それらに応じた相関係数が自動的に生成されるので、従来のように、これらの場合々々に応じた相関係数をそれぞれ用意しておかなければならないということはなくなり、上記周波数変調の態様や送信パルス幅の切替え、周波数変調の周波数変化範囲を変えることなどが容易に行えるという大きな利点がある。
【符号の説明】
【００４７】
１  送受波器
２  送受信切替器
３  送信器
４  相関係数発生器
５  受信器
６  Ａ／Ｄ変換器
７  パルス圧縮器
８  整流器
９  表示器
１０  送信情報抽出器
１１  記憶素子アドレス指定器
１２  相関係数ＲＡＭ
１３  中間周波変換器
１４  中間周波変換器
【要約】
【課題】パルス圧縮探知装置において、送信パルスのパルス幅や周波数変調の態様を変える場合でも一々それに対応する相関係数を予め計算して用意しておく必要のない相関係数発生回路の提供。
【解決手段】送信器から送受信切替器を経て受信器に入った送信パルス信号を受信出力でＡ／Ｄ変換し、これを相関係数ＲＡＭの記憶素子列へ順次記憶させてゆき、送信パルス幅分の記憶が終ったならば、最後に記憶させた記憶素子から、記憶させるときとは逆順序で読み出したものを相関係数として、受信デジタル信号が入力されているＦＩＲ（Finite Impulse Response）パルス圧縮器へ設定し、ここで畳み込み演算を行わせることにより受信信号のパルス圧縮を行う。
【選択図】図３【図１】
0005474240.tif 000003
【図２】
0005474240.tif 000004
【図３】
0005474240.tif 000005
【図４】
0005474240.tif 000006
【図５】
0005474240.tif 000007
【図６】
0005474240.tif 000008
【図７】
0005474240.tif 000009