(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）の各手段で構成され、（ホ）の乗算器から出力された信号を、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、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時はその時点から、後記（ニ）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（ニ）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するとともに、その間に記憶させた記憶素子数Ｎを伝えるＮ信号を後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ送出し、
後記（ニ）の相関係数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して行くようにアドレス指定を行う逆順読み出しアドレス指定信号を相関係数ＲＡＭへ送出するとともに、これと並行して後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ窓関数記憶素子列から記憶順に窓関数算出値を読み出させる順次読み出しアドレス指定信号を送出する記憶素子アドレス指定器
（ハ）  前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器から入力された数値Ｎに基いて、０からＮ−１までの各値毎に、窓関数式で順次に窓関数値を算出し、算出値を窓関数記憶素子列に順次に記憶させ、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの順次読み出しアドレス指定信号によって、記憶順に従って記憶素子列から窓関数算出値を読み出して出力する窓関数ＲＡＭ
（ニ）  送受信切替回路で送信器から回り込んだ送信信号を含む受信器出力デジタル信号を受け、そのデジタル信号を、前記（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で指定された書き込みアドレスの記憶素子へ順次記憶し、読み出し時には、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの逆順読み出しアドレス指定信号により、記憶していたデジタル信号を、最後に記憶した記憶素子のアドレスから逆順で読み出して出力する相関係数ＲＡＭ
（ホ）  前記（ニ）の相関係数ＲＡＭからの読み出し信号に、前記（ハ）の窓関数ＲＡＭからの窓関数信号を順次乗算して出力する乗算器
【請求項２】
下記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）の各手段で構成され、（ホ）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、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前記送信パルス立ち上り信号を受けた時はその時点から、後記（ホ）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（ホ）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するとともに、その間に記憶させた記憶素子数Ｎを伝えるＮ信号を後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ送出し、
後記（ホ）の相関係数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して行くようにアドレス指定を行う逆順読み出しアドレス指定信号を後記（ホ）の相関係数ＲＡＭへ送出するとともに、後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ、窓関数記憶素子列から記憶順に窓関数算出値を読み出す順次読み出しアドレス指定信号を前記順次書き込みアドレス指定信号と並行して送出する記憶素子アドレス指定器
（ハ）  前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器から入力された数値Ｎに基いて、０からＮ−１までの各値毎に、窓関数式で順次に窓関数値を算出し、算出値を窓関数記憶素子列に順次記憶させ、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの順次読み出しアドレス指定信号によって、記憶順に従って記憶素子列から窓関数算出値を読み出して出力する窓関数ＲＡＭ
（ニ）  送受信切替回路で送信器から回り込んだ送信信号と送受波器からの受波信号とを増幅し、デジタル変換した信号と（ハ）の窓関数ＲＡＭからの窓関数算出値とを乗算して乗算値を後記（ホ）の相関係数ＲＡＭへ出力する乗算器
（ホ）  前記（ニ）の乗算器からのデジタル信号を受け、そのデジタル信号を、前記（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で指定された書き込みアドレスの記憶素子へ順次記憶し、読み出し時には、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの逆順読み出しアドレス指定信号により、記憶していたデジタル信号を、最後に記憶した記憶素子のアドレスから逆順で読み出してパルス圧縮相関係数として出力する相関係数ＲＡＭ
【請求項３】
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又は２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畳み込み演算によるパルス圧縮を行うＦＩＲパルス圧縮器
【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直線的変化であることを特徴とする請求項３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非直線的変化であることを特徴とする請求項３記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項６】
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である場合と非直線的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３記載のパルス圧縮超音波探知装置。
【請求項７】
送信部の周波数変調の変調周波数範囲が複数切替え可能であることを特徴とする請求項３乃至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３乃至７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】
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３乃至７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１０】
送信部が出力する送信パルス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３乃至９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信号のパルス時間幅を圧縮すると共にこのパルス圧縮によって生ずるレンジサイドローブを抑制するために窓関数を用いるという窓関数付き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計算によって求め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計算によって求め用意しておかねばならない。
従って、例えば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メモリに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切替え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】
更に、パルス圧縮は、受信信号のＳ／Ｎや目標探知における分解能は改善向上されるが、レンジサイドローブが発生してそれが虚像となり探知に障害を与えるという問題がある。そこで、レンジサイドローブを減少させるために窓関数を用いる方法がある。
窓関数としては、ハミング、ハニング、ブラックマン、チェビシェフ、ナットール等種々の関数が知られている。
【００１０】
従来、時間領域信号において、この窓関数を用いるには、送信信号に対応する相関係数を予め計算して記憶装置に記憶させていたものと、窓関数式で算出した窓関数値を記憶装置に記憶させておいたものとをそれぞれ読み出して、それらを乗算したものを最終相関係数としてパルス圧縮器へ送るか、或いは送信信号に対応させて予め計算した相関係数と、窓関数式で算出した窓関数値とを乗算したものを記憶装置に記憶させておき、これを読み出して最終相関係数としてパルス圧縮器へ送ると言うものである。
【００１１】
しかし、このように、送信パルスに対応する相関係数を予め算出しなければならない点、また窓関数値も、用いる窓関数式から予め算出しておかなければならない点、更に、これらをそれぞれメモリに記憶させたものを読み出して乗算したものを最終相関係数とするか、或いは予め算出された相関係数値と予め算出された窓関数値とを乗算して、メモリに記憶させたものを読み出して最終相関係数とするなど、相関係数値と窓関数値を予め算出しておかなければならない点、その結果複雑な作業が必要になる点、また送信パルスの周波数変調の態様や送信パルス幅等が変わると総て最初から準備のし直しとなり対応が困難であるという問題があった。
【００１２】
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、予め窓関数を取り入れた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】
【００１３】
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、送受信切替器で送信器から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。
【００１４】
更に、パルス圧縮を行った際に生ずる前述のレンジサイドローブによる探知障害を軽減するために、前述の相関係数ＲＡＭから逆順で読み出したものをそのまま最終的な相関係数とするのではなく、窓関数が掛った形のものにすることを行っている。
このため、数値Ｎが入力されると、設定されている窓関数式によって、０からＮ−１の各値について演算し、その算出値を窓関数用の記憶素子列に記憶し、指令により出力する窓関数ＲＡＭが設けられ、この出力を相関係数ＲＡＭからの読み出し信号に乗じて最終相関係数とする（第１の構成）か相関係数ＲＡＭへの入力前の信号に乗じ（第２の構成）て、読み出したものが最終相関係数になるようにするかしている。
以上のような本発明の手段構成は以下の通りである。
【００１５】
本発明の第１の構成は、下記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）の各手段で構成され、（ホ）の乗算器から出力された信号を、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、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時はその時点から、後記（ニ）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（ニ）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するとともに、その間に記憶させた記憶素子数Ｎを伝えるＮ信号を後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ送出し、
後記（ニ）の相関係数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して行くようにアドレス指定を行う逆順読み出しアドレス指定信号を相関係数ＲＡＭへ送出するとともに、これと並行して後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ窓関数記憶素子列から記憶順に窓関数算出値を読み出させる順次読み出しアドレス指定信号を送出する記憶素子アドレス指定器
（ハ）  前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器から入力された数値Ｎに基いて、０からＮ−１までの各値毎に、窓関数式で順次に窓関数値を算出し、算出値を窓関数記憶素子列に順次に記憶させ、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの順次読み出しアドレス指定信号によって、記憶順に従って記憶素子列から窓関数算出値を読み出して出力する窓関数ＲＡＭ
（ニ）  送受信切替回路で送信器から回り込んだ送信信号を含む受信器出力デジタル信号を受け、そのデジタル信号を、前記（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で指定された書き込みアドレスの記憶素子へ順次記憶し、読み出し時には、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの逆順読み出しアドレス指定信号により、記憶していたデジタル信号を、最後に記憶した記憶素子のアドレスから逆順で読み出して出力する相関係数ＲＡＭ
（ホ）  前記（ニ）の相関係数ＲＡＭからの読み出し信号に、前記（ハ）の窓関数ＲＡＭからの窓関数信号を順次乗算して出力する乗算器
【００１６】
本発明の第２の構成は、下記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）の各手段で構成され、（ホ）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、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前記送信パルス立ち上り信号を受けた時はその時点から、後記（ホ）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（ホ）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するとともに、その間に記憶させた記憶素子数Ｎを伝えるＮ信号を後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ送出し、
後記（ホ）の相関係数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して行くようにアドレス指定を行う逆順読み出しアドレス指定信号を後記（ホ）の相関係数ＲＡＭへ送出するとともに、後記（ハ）の窓関数ＲＡＭへ、窓関数記憶素子列から記憶順に窓関数算出値を読み出す順次読み出しアドレス指定信号を前記順次書き込みアドレス指定信号と並行して送出する記憶素子アドレス指定器
（ハ）  前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器から入力された数値Ｎに基いて、０からＮ−１までの各値毎に、窓関数式で順次に窓関数値を算出し、算出値を窓関数記憶素子列に順次記憶させ、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの順次読み出しアドレス指定信号によって、記憶順に従って記憶素子列から窓関数算出値を読み出して出力する窓関数ＲＡＭ
（ニ）  送受信切替回路で送信器から回り込んだ送信信号と送受波器からの受波信号とを増幅し、デジタル変換した信号と（ハ）の窓関数ＲＡＭからの窓関数算出値とを乗算して乗算値を後記（ホ）の相関係数ＲＡＭへ出力する乗算器
（ホ）  前記（ニ）の乗算器からのデジタル信号を受け、そのデジタル信号を、前記（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で指定された書き込みアドレスの記憶素子へ順次記憶し、読み出し時には、前記（ロ）の記憶素子アドレス指定器からの逆順読み出しアドレス指定信号により、記憶していたデジタル信号を、最後に記憶した記憶素子のアドレスから逆順で読み出してパルス圧縮相関係数として出力する相関係数ＲＡＭ
【００１７】
本発明の第３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の構成又は第２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畳み込み演算によるパルス圧縮を行うＦＩＲパルス圧縮器
【００１８】
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前記第３の構成に記載のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００１９】
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が時間の経過に対して非直線的変化であることを特徴とする前記第３の構成に記載のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００２０】
本発明の第６の構成は、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である場合と非直線的である場合とを切替え可能であることを特徴とする前記第３の構成に記載のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００２１】
本発明の第７の構成は、送信部の周波数変調の変調周波数範囲が複数切替え可能であることを特徴とする前記第３乃至第６の構成のいずれか１つの構成に記載のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００２２】
本発明の第８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３の構成乃至第７の構成のいずれか１つの構成に記載のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００２３】
本発明の第９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３の構成乃至第７の構成のいずれか１つの構成に記載のパルス圧縮超音波探知装置である。
【００２４】
本発明の第１０の構成は、送信部が出力する送信パルス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３の構成乃至第９の構成のいずれか１つの構成に記載のパルス圧縮超音波探知装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の第１の構成および第２の構成は、パルス圧縮に必要な相関係数を生成するパルス圧縮相関係数生成回路に関するものであり、更に、パルス圧縮の際に生ずるレンジサイドローブを抑圧する窓関数を発生し、それを相関係数に乗算する乗算器を含むものである。
【００２６】
第１の構成は、構成手段である相関係数ＲＡＭからの読み出し信号に窓関数を乗算するものであり、第２の構成は相関係数ＲＡＭへ記憶させる受信出力デジタル信号に窓関数を乗算するものである。
これにより、パルス圧縮の際に生ずるレンジサイドローブが抑圧される。
第３の構成乃至第１０の構成は、第１の構成又は第２の構成の窓関数付きのパルス圧縮相関係数生成回路を用いたパルス圧縮超音波探知装置に関するものである。
【００２７】
本発明では、送受信切替器を介して、送信器から受信器入力へ回り込み受信器で増幅されデジタル変換された送信信号（送信パルス）に着目し、これを取り出して、時間軸でＮ区分して順次ＲＡＭ（相関係数ＲＡＭ）の記憶素子列の各記憶素子へ記憶させてゆき、送信パルス幅分の記憶が完了した後今度は、最後に記憶させた記憶素子から、記憶のときとは逆向きのアドレス順序で順次読み出したものをパルス圧縮の相関係数とするというものである。従って、相関係数が常に送信パルスに対応しており、送信パルスの周波数変調がリニアチャープ、ノンリニアチャープと、アップチャープ、ダウンチャープとのどのような組み合わせになろうと、周波数変調の周波数変化範囲やパルス幅が変化しようと現に送信されている送信パルスに対応した相関係数を自動的に得られるので、従来のように、送信パルスの態様に応じて、それぞれ予め計算してメモリに記憶させておく必要はなくなるという効果がある。
【００２８】
従って、１つの超音波探知装置において送信パルスの周波数変調の態様をいくつか切り替えるようになっている場合でも、従来のようにそれぞれの態様に応じた相関係数を予め準備しておく必要はなく、本発明の相関係数生成回路１つで足りるという効果がある。
従って送信パルスの変更切替えが極めて容易になるという顕著な効果がある。
【００２９】
また、受信周波数を中間周波数に周波数変換している場合でも、送受信切替器を介して受信器へ直接入った送信パルスも水中からの反射による受波信号も同じ周波数変換を受けるので、送信パルスと受波信号との相対関係は変わらず、中間周波数となった送信パルスを時間軸でＮ等分して相関係数ＲＡＭへ順次記憶させ、逆順読み出しをした相関係数は中間周波数になった受信信号に対してパルス圧縮の相関係数となり得るので、従来、中間周波数に変換された場合、相関係数を求めるためにせざるを得なかった複雑な計算が不要になるという効果がある。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。
【００３０】
他方、パルス圧縮を行った場合、受信信号におけるＳ／Ｎの改善や目標分解能の向上は得られるが、反面、パルス圧縮した目標信号の前後にレンジサイドローブが発生し、それが虚像となり正確な目標探知に障害を来たすという問題があるが、本願発明においては、相関係数ＲＡＭへ記憶させる受信器出力デジタル信号又は相関係数ＲＡＭから読み出した相関係数信号に窓関数を乗じて最終的な相関係数信号とすることにより、探知目標の距離方向前後に現われるレンジサイドローブを抑圧しているので、レンジサイドローブによる障害を軽減するという効果がある。
【００３１】
上記のように、第１の構成および第２の構成は窓関数を含むものであるが、窓関数を用いる効果は、窓関数を用いない場合のパルス圧縮において、探知目標の距離方向前後に発生するレンジサイドローブの振幅を抑圧するためのものであって、パルス圧縮作用そのものには関わるものではない。
従って、パルス圧縮そのものについて見るときは窓関数を除外して考えてよい。
【００３２】
本願発明では、パルス圧縮は、第１の構成又は第２の構成のパルス圧縮相関係数生成回路で生成された相関係数を、第３の構成以下のパルス圧縮超音波探知装置で受信信号が入力されているＦＩＲ（Finite Impulse Response）パルス圧縮器へ、入力設定し、ここで畳み込み演算を行うことにより、行われる。畳み込み演算は下記の数式１で表わされる。
【００３３】
【数１】
0005474241.tif 000002
【００３４】
本発明の畳み込み演算はＦＩＲ（Finite Impulse Response）で行う。ＦＩＲの標準的構成を図８に示す。
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に渡って加算するとパルス圧縮が行われるという式である。
【００３５】
本願発明では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る際或いは、これを逆順に読み出す際に窓関数を乗算して、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−ｋ）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ともにレンジサイドローブ抑圧の効果が得られるものである。
【００３６】
このように、本発明第１の構成および第２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ともにレンジサイドローブが抑圧されるという極めて優れた効果を有する。
【００３７】
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。
【００３８】
本発明の第３以下の構成は、本発明第１又は第２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、以上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】
【００３９】
【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】本発明の第１の構成のパルス圧縮相関係数生成回路の構成ブロック図である。
【図４】図３の相関係数ＲＡＭに記憶させた図２（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】図３の相関係数ＲＡＭから逆順で読み出した波形（ｂ）に窓関数ＲＡＭからの窓関数（ｃ）を乗算した相関係数信号（ｄ）を示す図である。
【図６】本発明第２の構成のパルス圧縮相関係数生成回路の構成ブロック図である。
【図７】図６において受信器出力デジタル信号に現われた送信パルス（図７（ｂ））に窓関数信号（ｃ）を乗算して（ｄ）の波形を得たことを示す図である。この波形が相関係数ＲＡＭに順次書き込まれた後逆順読み出しをした波形が図５の（ｄ）のような相関係数信号となる。
【図８】本発明のパルス圧縮に用いるＦＩＲの構成図である。
【図９】図２（ｃ）の周波数変調送信パルスを、本発明のパルス圧縮相関係数生成回路（図３又は図６）からの相関係数信号により図８のＦＩＲでパルス圧縮を行った波形図で、（ａ）は窓関数を乗算しなかった場合、（ｂ）は窓関数を乗算した場合である。
【図１０】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】
【００４０】
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又は第２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。
【００４１】
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、従来は、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。
【００４２】
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、送信器からの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）を行わせパルス圧縮を行わせるというものである。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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が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。
【００４８】
（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、送信器の送信と同時にこの波形が現われる。その後に水中からの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。
【００４９】
図３は本発明の第１の構成のパルス圧縮相関係数発生回路（第１の相関係数発生器）の構成図である。
第１の相関係数発生器は、送信情報抽出器１０、記憶素子アドレス指定器１１、相関係数ＲＡＭ１２、窓関数ＲＡＭ１５および乗算器１６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。
【００５０】
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中の送信パルスが記憶素子列へ順次記憶されて行く。
【００５１】
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（例えばＮ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乗算器１６へ送っているのである
【００５２】
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、送信パルスが図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。
【００５３】
こうして、読み出された相関係数信号は図３に示すように、乗算器１６へ送られ、ここで、窓関数ＲＡＭ１５からの窓関数が乗算される。このように相関係数ＲＡＭ１２の出力である相関係数信号に窓関数が乗ぜられたものが図１のパルス圧縮器７へ送られる相関係数となる。窓関数ＲＡＭ１５は内部に、ハミング、ハニング、ブラックマン、ナットール等のいずれかの窓関数式が保持されており、当該関数式によって、相関係数ＲＡＭの記憶素子列の各記憶素子毎に乗算すべき個々の窓関数値を算出して、乗算器１６へ送る。
窓関数の例としてハミング窓の式は下記の数式２で表わされる。
【００５４】
【数２】
0005474241.tif 000003
【００５５】
窓関数ＲＡＭ１５は、記憶素子アドレス指定器１１が、送信情報抽出器１０から送信パルス立ち上り信号を受けてから送信パルス終了信号を受けるまでの間に、順次書き込みアドレス指定信号を出力した記憶素子数ＮをカウントしたＮ信号を受け、これによって数式２の窓関数式中の変数ｎを０からＮ−１までの各値としたときの各数値を算出し、この各算出値を窓関数記憶素子列へ順次記憶させておき、記憶素子アドレス指定器１１が相関係数ＲＡＭ１２へ逆順読出しアドレス指定信号を送り読み出しを行って乗算器１６へ送るのに合わせて、記憶素子アドレス指定器１１から窓関数ＲＡＭ１５の窓関数記憶素子列へ順次読み出しアドレス指定信号を送り、記憶させてある窓関数値を順次読み出して乗算器１６へ送り、乗算器１６で相関係数ＲＡＭ１２から順次読み出されてくる相関係数信号と窓関数ＲＡＭ１５から順次読み出されてくる窓関数信号との乗算を行わせる。
【００５６】
以上の関係を波形図で示すと図５のようになる。
（ａ）は、（ｂ）の波形がリニアダウンチャープであることを示している。
（ｂ）は、図３の相関係数ＲＡＭ１２に記憶された送信パルス（図２（ｃ）アップチャープ）を逆順読み出しした波形であり、ダウンチャープとなっている。
（ｃ）は、ハミング窓の窓関数曲線である。
（ｄ）は、乗算器１６で（ｂ）の波形に（ｃ）の窓関数を乗算した波形である。
窓関数は、グラフにおいて中央がピーク値で左右対称に減衰する形になる関数が選ばれる。これは、パルス圧縮をした場合、本来の目標に対応するピークの前後（両側）にピーク値よりは低いがサイドローブ（レンジサイドローブ）が現われ、目標探知にとって好ましくないため、これを抑圧するためである。
【００５７】
図６は、本発明第２の構成のパルス圧縮相関係数生成回路の構成図である。
図３の第１の構成のパルス圧縮相関係数生成回路構成と異なる点は、窓関数の乗算を、図３の第１の構成では、相関係数ＲＡＭ１２からの読み出し側（出力側）で行っているのに対して、図６の第２の構成では、相関係数ＲＡＭ１２の書き込み側（入力）で行っている点である。即ち、受信器出力デジタル信号中の送信パルスに窓関数を乗算する構成となっている。
【００５８】
以上の関係を波形図で示すと図７のようになる。
（ａ）は（ｂ）の波形がリニアアップチャープであることを示している。
（ｂ）は乗算器１６へ入力される受信器出力デジタル信号のうちの送信パルス部分である。今送信パルスは図２の（ｃ）の波形を前提としているから図２の（ｃ）と同じリニアアップチャープとなる。
（ｃ）は窓関数曲線でありこれは、図５の（ｃ）と同じである。
（ｄ）は（ｂ）の波形に（ｃ）の窓関数を乗算した波形である。
図５の（ｄ）がダウンチャープであるのに対し、図７の（ｄ）がアップチャープになっている点が異なるが、これは図５の場合は、相関係数ＲＡＭからの読み出し信号に窓関数を乗算しているのに対し、図６の場合には、相関係数ＲＡＭ１２に書き込む前の受信器出力デジタル信号中の送信パルスに窓関数を乗算したものだからである。この信号を図６のように相関係数ＲＡＭ１２に書き込み、逆順読み出しをすれば図５の（ｄ）と同じダウンチャープとなる。
【００５９】
前述のように窓関数は、パルス幅の中央がピークであり、その前後は中央に関しては対称であるため、図３のように、受信器デジタル信号を相関係数ＲＡＭ１２に順次記憶させ、これを逆順読み出ししたものに窓関数を乗じたものと、図６のように、受信器出力デジタル信号に先に窓関数を乗算したものを相関係数ＲＡＭ１２へ順次記憶させ、これを逆順読み出ししたものとは同じで、乗算器の位置の違いによる差異はない。
【００６０】
但し、図６の第２の構成では、乗算器１６に、受信器出力デジタル信号中の最初の送信信号が到来したときには、窓関数ＲＡＭ１５における窓関数信号の生成は未だ完了していない。従って、前記送信信号は窓関数の乗算がされないまま乗算器１６を通過してしまう。窓関数が生成され乗算できるようになるまでの時間は通常送信パルス周期の１周期より短いから、次の送信パルスの到来時以降は窓関数の乗算が可能になる。従って、１周期後の受信信号から窓関数が乗算された相関係数信号によってパルス圧縮が行われることになる。
【００６１】
これに対して、図３の第１の構成では、送信パルス終了から、窓関数が乗算された相関係数信号が、相関係数ＲＡＭから読み出した相関係数信号に乗算完了するまでには窓関数生成時間および乗算時間がかかる。
即ち、送信パルス終了時点から上記時間経過するまでは、窓関数が乗算された相関係数信号は出力されないことになる。このことは、上記時間に対応する距離以内にある反射体からの受信信号に対しては窓関数相関係数によるパルス圧縮は行われないということになる。しかし、探知装置からの上記時間に対応する距離は近距離であり、窓関数付パルス圧縮を施さなくとも実用上、探知に支障はないので実際には、問題とはならない。
【００６２】
こうして、図３の第１の構成のパルス圧縮相関係数生成回路の乗算器１６或いは図６の第２の構成のパルス圧縮相関係数生成回路の相関係数ＲＡＭ１２から出力或いは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。
【００６３】
図８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）はパルス圧縮相関係数生成回路から読み出された相関係数である。図８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。
【００６４】
図９は送信パルス幅を２ｍｓ、送信パルスの周波数変調範囲を２０ｋＨｚとした信号を図８のＦＩＲによってパルス圧縮した信号を示す。図９の（ａ）は窓関数を掛けない場合のパルス圧縮波形であり、中心信号（メインローブ）の７０％振幅での時間幅は約０．０５ｍｓで送信パルス幅の４０分の１に圧縮されている。しかしメインローブから左右にレンジサイドローブが現れ、振幅は最大でメインローブに対して約５分の１（−１３ｄＢ）のレベルで発生するが、本願発明のように窓関数を掛けた場合には、図９（ｂ）のようにレンジサイドローブが抑圧される。図９の（ｂ）はハミング窓を掛けてパルス圧縮した信号で、レンジサイドローブは約１００分の１となり窓関数を掛けてない（ａ）と比べて約２０分の１にサイドローブが抑圧される。
【００６５】
図１０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１０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信号周波数を中間周波数に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。
【００６６】
これに対して図１０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１４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。
【００６７】
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。
また、相関係数には窓関数がかかる構成としたのでパルス圧縮に際し生ずる不都合なレンジサイドローブが抑圧され、良好な観測環境が得られるという利点がある。
【００６８】
なお、本願発明第３の構成のパルス圧縮相関係数生成回路を除く部分の技術、第４の構成および第５の構成における周波数変調の直線的変化および非直線的変化、第６の構成における直線的、非直線的の切替え、第７の構成における変調周波範囲の複数切替え、第８および第９の構成における中間周波数への周波数変換、第１０の構成における送信パルス幅の切替え等の技術は総て公知の技術であるので特に説明はされていない。
【符号の説明】
【００６９】
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（アナログ）
１４  中間周波変換器（デジタル）
１５  窓関数ＲＡＭ
１６  乗算器
【要約】
【課題】パルス圧縮探知装置において、送信パルス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用意しておく必要がなく、且つパルス圧縮の際生ずるレンジサイドローブを抑圧する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にレンジサイドローブ抑圧のための窓関数を乗算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】
0005474241.tif 000004
【図２】
0005474241.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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