(57)【要約】【課題】海底等のエコーの信号レベルの高い物標によるレンジサイドローブを適切に抑圧する。【解決手段】パルス圧縮信号におけるローカルピークの水中深度の深さ位置であるローカルピーク位置ＰＢを検出する工程と、前記ローカルピーク位置ＰＢを基準として設定された深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲ＺＢとして設定する工程と、前記抑圧候補範囲における前記パルス圧縮信号の各データ点のうち、信号レベルが、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいて設定された抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂよりも小さいデータ点、の信号レベルを抑圧する工程とを含む水中探知方法によって、レンジサイドローブを抑圧する。【選択図】図１５
2014153274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中へ送信される周波数変調した超音波パルス信号の反射エコーから得られる受信信号をパルス圧縮してパルス圧縮信号を生成する工程と、
前記パルス圧縮信号におけるローカルピークの水中深度の深さ位置であるローカルピーク位置を検出する工程と、
前記ローカルピーク位置を基準として設定された深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲として設定する工程と、
前記抑圧候補範囲における前記パルス圧縮信号の各データ点のうち、信号レベルが、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいて設定された抑圧除外判定閾値よりも小さいデータ点、の信号レベルを抑圧する工程と
を含むことを特徴とする、水中探知方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水中探知方法において、
前記抑圧候補範囲における信号レベルが、前記抑圧除外判定閾値以上となる深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補外となる抑圧除外範囲として設定する工程を更に含み、
前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧候補範囲のうち前記抑圧除外範囲を除いた抑圧範囲において、前記パルス圧縮信号の信号レベルが抑圧される
ことを特徴とする、水中探知方法。
【請求項３】
請求項２に記載の水中探知方法において、
前記抑圧除外範囲を設定する工程では、該抑圧除外範囲が、前記抑圧除外判定閾値以上となる深さ範囲における最も浅い位置から更に浅い側に亘る所定範囲、及び該深さ範囲における最も深い位置から更に深い側に亘る所定範囲、の少なくともいずれか一方を含むように設定されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の水中探知方法において、
前記ローカルピーク位置が検出される深さ範囲であるローカルピーク位置検出範囲を設定する工程を更に含むことを特徴とする、水中探知方法。
【請求項５】
請求項４に記載の水中探知方法において、
前記パルス圧縮信号において、水中深度の浅い側から深い側へ向かう前後で信号レベルが基準位置検出閾値以上となる深さ位置である基準位置を検出する工程を更に含み、
前記ローカルピーク位置検出範囲を設定する工程では、前記基準位置から該基準位置よりも深い側に亘る所定の深さ範囲が、前記ローカルピーク位置検出範囲として設定され、
前記抑圧候補範囲を設定する工程では、前記ローカルピーク位置から該ローカルピーク位置よりも浅い側に亘る所定範囲が、前記抑圧候補範囲として設定される
ことを特徴とする、水中探知方法。
【請求項６】
請求項５に記載の水中探知方法において、
前記パルス圧縮信号に基づいて前記基準位置検出閾値を設定する工程を更に含むことを特徴とする、水中探知方法。
【請求項７】
請求項６に記載の水中探知方法において、
前記基準位置検出閾値を設定する工程では、前記パルス圧縮信号に基づいて算出されたノイズレベルから所定レベル高いレベルが前記基準位置検出閾値として設定されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項８】
請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の水中探知方法において、
前記ローカルピーク位置を検出する工程では、複数の前記ローカルピーク位置が検出され、
前記抑圧候補範囲を設定する工程では、複数の前記ローカルピーク位置のそれぞれに対応する複数の前記抑圧候補範囲が設定され、
前記抑圧除外範囲を設定する工程では、複数の前記抑圧候補範囲のそれぞれに対応する複数の前記抑圧除外範囲が設定され、
前記信号レベルを抑圧する工程では、複数の前記抑圧候補範囲のそれぞれに対応する複数の前記抑圧範囲のそれぞれについて、前記パルス圧縮信号の信号レベルが抑圧されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項９】
請求項８に記載の水中探知方法において、
前記ローカルピーク位置を検出する工程では、水中深度の浅い側から深い側へ向かって複数の前記ローカルピーク位置が順に検出されるとともに、順に検出される複数の前記ローカルピーク位置のうち、所定のローカルピーク位置における信号レベルが、該所定のローカルピーク位置の直前に検出されたローカルピーク位置における信号レベル以下の場合、該所定のローカルピーク位置は検出されず、前記所定のローカルピーク位置における信号レベルが、該所定のローカルピーク位置の直前に検出されたローカルピーク位置における信号レベルよりも高い場合、該所定のローカルピーク位置は検出されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項１０】
請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の水中探知方法において、
前記ローカルピーク位置を検出する工程で検出された前記ローカルピーク位置における信号レベルと、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形とに基づいて、前記抑圧除外判定閾値を設定する工程を更に含むことを特徴とする、水中探知方法。
【請求項１１】
請求項２から請求項１０のいずれか１項に記載の水中探知方法において、
前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形は、深さ範囲の少なくとも一部において信号レベルが深い側から浅い側へ向かって減少する波形であることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項１２】
請求項２から請求項１１のいずれか１項に記載の水中探知方法において、
前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号の信号レベルが、前記抑圧候補範囲における最も浅い側の深さ位置付近のノイズレベルと同程度となるように抑圧されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の水中探知方法において、
前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号の信号レベルの上限値である抑圧限度値を算出する工程を更に含み、
前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号の信号レベルが前記抑圧限度値以上とならないように該信号レベルが抑圧されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の水中探知方法において、
前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号のうち信号レベルが前記抑圧限度値以上の深さ位置のもののそれぞれについて、各深さ位置における信号レベルが所定値毎に除算されることにより該信号レベルが抑圧されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載の水中探知方法において、
前記抑圧限度値を算出する工程では、前記抑圧候補範囲における最も浅い側の深さ位置を含む所定範囲のノイズレベルに基づいて前記抑圧限度値が算出されることを特徴とする、水中探知方法。
【請求項１６】
水中へ送信される周波数変調した超音波パルス信号の反射エコーから得られる受信信号をパルス圧縮してパルス圧縮信号を生成するパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮信号におけるローカルピークの水中深度の深さ位置であるローカルピーク位置を検出するローカルピーク位置検出部と、
前記ローカルピーク位置を基準として設定された深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲として設定する抑圧候補範囲設定部と、
前記抑圧候補範囲における前記パルス圧縮信号の各データ点のうち、信号レベルが前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいて設定された抑圧除外判定閾値よりも小さいデータ点、の信号レベルを抑圧する抑圧処理部と
を備えていることを特徴とする、水中探知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中に超音波パルス信号を送信し、魚群のエコーや海底のエコーから水中探知データを生成する水中探知方法及び水中探知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中探知装置の１つである魚群探知機では、より深い深度の魚群を探知できるように、探知距離の向上が要求されている。探知距離を延ばすためには、超音波パルス信号のパルス長（送信パルス長）を長くするとよい。しかしながら、送信パルス長を長くすると、魚群や海底等の物標からの反射エコーも長くなってしまい、水中探知データの距離分解能が低下してしまう。
【０００３】
この距離分解能の低下を抑制する手段として、例えば、特許文献１には、超音波パルス信号を周波数変調し、受信したエコー信号と、送信した超音波パルス信号のレプリカ波形との相関処理等を行うことにより、エコー信号に基づく受信信号をパルス圧縮する手段が記載されている。これにより、受信信号のパルス長が短くなるので、超音波パルス信号のパルス長を長くしても、距離分解能の低下を抑制できる。
【０００４】
また、特許文献２には、海底によるレンジサイドローブ（レンジサイドローブについては、後述する）を抑圧するための水中探知装置が開示されている。この水中探知装置では、２つのピークホールド値（前方移動ピークホールド値及び後方移動ピークホールド値）に基づいて抑圧範囲（抑圧候補範囲）が決定される。そして、パルス圧縮信号における所定範囲の信号は、所定の値である第２閾値との比較に基づき、レンジサイドローブにあたる信号であると判定され、抑圧処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４９３９８号公報
【特許文献２】特許５０７４２９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１７は、パルス圧縮を用いた場合の物標に反射して得られた受信信号の時間波形（深度方向にそった波形）を示す図である。
【０００７】
しかしながら、パルス圧縮を用いた場合、図１７に示すように、物標に反射して得られた受信信号は、当該物標の位置に生じる高いレベルのメインローブを有するとともに、当該メインローブに対して時間方向（深度方向）の前後の位置にレンジサイドローブと呼ばれる偽像が生じる。
【０００８】
特に、海底等の非常にエコー信号のレベルが高い物標によるレンジサイドローブが生じると、当該信号レベルが高い物標の近傍に、信号レベルが低い物標が存在するような水中探知画像になってしまう。これにより、レンジサイドローブによる偽像を小魚の魚群等の探知対象物標と間違ってしまうことがある。また、このレンジサイドローブにより、当該レンジサイドローブの範囲に存在する信号レベルが比較的に高くない物標が現れない探知画像になってしまう。これにより、海底付近の底付き魚群等を探知画像上で視認できなくなってしまう。
【０００９】
また、特許文献２のように、パルス圧縮信号における所定範囲の信号を、所定値である第２閾値との比較に基づき、レンジサイドローブにあたる信号であると判定すると、以下のような問題が生じる。
【００１０】
抑圧除外対象としたい物標（例えば底付きの魚）のエコーは、該物標の付近に存在する信号レベルが非常に高い物標（例えば海底）のレンジサイドローブに重なって表示される。このレンジサイドローブは、メインローブから深さ方向に離れるにつれて信号レベルが小さくなる。よって、特許文献２のように第２閾値を所定値とすると、抑圧除外対象としたいエコーが誤って抑圧されてしまうリスク、及び、抑圧したいレンジサイドローブが適切に抑圧されないリスクが生じる。
【００１１】
本発明の目的は、海底等のエコーの信号レベルの高い物標によるレンジサイドローブを適切に抑圧することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る水中探知方法は、水中へ送信される周波数変調した超音波パルス信号の反射エコーから得られる受信信号をパルス圧縮してパルス圧縮信号を生成する工程と、前記パルス圧縮信号におけるローカルピークの水中深度の深さ位置であるローカルピーク位置を検出する工程と、前記ローカルピーク位置を基準として設定された深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲として設定する工程と、前記抑圧候補範囲における前記パルス圧縮信号の各データ点のうち、信号レベルが、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいて設定された抑圧除外判定閾値よりも小さいデータ点、の信号レベルを抑圧する工程とを含む。
【００１３】
なお、上述したローカルピークとは、パルス圧縮信号における局所的なピーク（極大点）である。具体的には、パルス圧縮信号のある点に注目したときに、当該点の信号レベルが、当該点よりも深さ方向に１つ浅い側の点及び１つ深い側の点の両方の信号レベルよりも高い場合、当該点をローカルピークと呼ぶ。
【００１４】
（２）好ましくは、前記水中探知方法は、前記抑圧候補範囲における信号レベルが、前記抑圧除外判定閾値以上となる深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補外となる抑圧除外範囲として設定する工程を更に含み、前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧候補範囲のうち前記抑圧除外範囲を除いた抑圧範囲において、前記パルス圧縮信号の信号レベルが抑圧される。
【００１５】
（３）更に好ましくは、前記抑圧除外範囲を設定する工程では、該抑圧除外範囲が、前記抑圧除外判定閾値以上となる深さ範囲における最も浅い位置から更に浅い側に亘る所定範囲、及び該深さ範囲における最も深い位置から更に深い側に亘る所定範囲、の少なくともいずれか一方を含むように設定される。
【００１６】
（４）好ましくは、前記水中探知方法は、前記ローカルピーク位置が検出される深さ範囲であるローカルピーク位置検出範囲を設定する工程を更に含む。
【００１７】
（５）更に好ましくは、前記水中探知方法は、前記パルス圧縮信号において、水中深度の浅い側から深い側へ向かう前後で信号レベルが基準位置検出閾値以上となる深さ位置である基準位置を検出する工程を更に含み、前記ローカルピーク位置検出範囲を設定する工程では、前記基準位置から該基準位置よりも深い側に亘る所定の深さ範囲が、前記ローカルピーク位置検出範囲として設定され、前記抑圧候補範囲を設定する工程では、前記ローカルピーク位置から該ローカルピーク位置よりも浅い側に亘る所定範囲が、前記抑圧候補範囲として設定される。
【００１８】
（６）更に好ましくは、前記水中探知方法は、前記パルス圧縮信号に基づいて前記基準位置検出閾値を設定する工程を更に含む。
【００１９】
（７）更に好ましくは、前記基準位置検出閾値を設定する工程では、前記パルス圧縮信号に基づいて算出されたノイズレベルから所定レベル高いレベルが前記基準位置検出閾値として設定される。
【００２０】
（８）好ましくは、前記ローカルピーク位置を検出する工程では、複数の前記ローカルピーク位置が検出され、前記抑圧候補範囲を設定する工程では、複数の前記ローカルピーク位置のそれぞれに対応する複数の前記抑圧候補範囲が設定され、前記抑圧除外範囲を設定する工程では、複数の前記抑圧候補範囲のそれぞれに対応する複数の前記抑圧除外範囲が設定され、前記信号レベルを抑圧する工程では、複数の前記抑圧候補範囲のそれぞれに対応する複数の前記抑圧範囲のそれぞれについて、前記パルス圧縮信号の信号レベルが抑圧される。
【００２１】
（９）更に好ましくは、前記ローカルピーク位置を検出する工程では、水中深度の浅い側から深い側へ向かって複数の前記ローカルピーク位置が順に検出されるとともに、順に検出される複数の前記ローカルピーク位置のうち、所定のローカルピーク位置における信号レベルが、該所定のローカルピーク位置の直前に検出されたローカルピーク位置における信号レベル以下の場合、該所定のローカルピーク位置は検出されず、前記所定のローカルピーク位置における信号レベルが、該所定のローカルピーク位置の直前に検出されたローカルピーク位置における信号レベルよりも高い場合、該所定のローカルピーク位置は検出される。
【００２２】
（１０）好ましくは、前記水中探知方法は、前記ローカルピーク位置を検出する工程で検出された前記ローカルピーク位置と、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形とに基づいて、前記抑圧除外判定閾値を設定する工程を更に含む。
【００２３】
（１１）好ましくは、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形は、深さ範囲の少なくとも一部において信号レベルが深い側から浅い側へ向かって減少する波形である。
【００２４】
（１２）好ましくは、前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号の信号レベルが、前記抑圧候補範囲における最も浅い側の深さ位置付近のノイズレベルと同程度となるように抑圧される。
【００２５】
（１３）更に好ましくは、前記水中探知方法は、前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号の信号レベルの上限値である抑圧限度値を算出する工程を更に含み、前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号の信号レベルが前記抑圧限度値以上とならないように該信号レベルが抑圧される。
【００２６】
（１４）更に好ましくは、前記信号レベルを抑圧する工程では、前記抑圧範囲内における前記パルス圧縮信号のうち信号レベルが前記抑圧限度値以上の深さ位置のもののそれぞれについて、各深さ位置における信号レベルが所定値毎に除算されることにより該信号レベルが抑圧される。
【００２７】
（１５）好ましくは、前記抑圧限度値を算出する工程では、前記抑圧候補範囲における最も浅い側の深さ位置を含む所定範囲のノイズレベルに基づいて前記抑圧限度値が算出される。
【００２８】
（１６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る水中探知装置は、水中へ送信される周波数変調した超音波パルス信号の反射エコーから得られる受信信号をパルス圧縮してパルス圧縮信号を生成するパルス圧縮部と、前記パルス圧縮信号におけるローカルピークの水中深度の深さ位置であるローカルピーク位置を検出するローカルピーク位置検出部と、前記ローカルピーク位置を基準として設定された深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲として設定する抑圧候補範囲設定部と、前記抑圧候補範囲における前記パルス圧縮信号の各データ点のうち、信号レベルが前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいて設定された抑圧除外判定閾値よりも小さいデータ点、の信号レベルを抑圧する抑圧処理部とを備えている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、海底等のエコーの信号レベルの高い物標によるレンジサイドローブを適切に抑圧できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る水中探知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】レンジサイドローブ抑圧部の構成を示すブロック図である。
【図３】水中探知装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】ローカルピーク検出範囲ＺＰを設定する工程を示すフローチャートである。
【図５】パルス圧縮データの一例を示す波形図であって、基準位置検出閾値ＴｈＥ１について説明するための図である。
【図６】図５における深さ方向の所定範囲を拡大して示す図であって、ローカルピークＰＡ〜ＰＣの検出等について説明するための図である。
【図７】図６の一部を拡大して示す図である。
【図８】図６に示すパルス圧縮データにおいて、抑圧候補範囲ＺＡ〜ＺＣ及び抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ａ〜ＴｈＥ２Ｃについて説明するための図である。
【図９】図６に示すパルス圧縮データにおいて、抑圧除外範囲ＥＸＺＢ及び抑圧範囲ＺＢ´について説明するための図である。
【図１０】レンジサイドローブを抑圧する工程を示すフローチャートである。
【図１１】図６に示すパルス圧縮データにおいて、抑圧限度値ＥＬＭＴＢの設定について説明するための図である。
【図１２】図６に示すパルス圧縮データとともに、レンジサイドローブ抑圧後の探知データを示す図である。
【図１３】変形例に係る水中探知方法の動作を示すフローチャートである。
【図１４】変形例に係る水中探知方法におけるレンジサイドローブの抑圧処理について説明するためのフローチャートである。
【図１５】パルス圧縮データの一例を示す波形図であって、変形例に係る水中探知方法におけるレンジサイドローブの抑圧について説明するための図である。
【図１６】変形例に係る水中探知方法におけるレンジサイドローブの抑圧処理について説明するためのフローチャートである。
【図１７】パルス圧縮を用いた場合の物標に反射して得られた受信信号の時間波形（深度方向にそった波形）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施形態に係る水中探知装置、及び水中探知方法について、図を参照して説明する。なお、本実施形態では、水中探知装置として魚群探知機を例に示したが、スキャニングソナー等の他の水中探知装置に対しても、本実施形態の構成等は適用することができる。
【００３２】
［構成］
図１は本発明の実施形態に係る水中探知装置１０の構成図である。水中探知装置１０は、送信部２０、送受切替部３０、ＡＤ変換部４０、パルス圧縮部５０、検波部６０、レンジサイドローブ抑圧部７０、表示処理部８０、および送受波器１００を備える。
【００３３】
送信部２０は、送受波器１００から超音波パルス信号を送信するための駆動信号を生成する。駆動信号は、超音波パルス信号が次の仕様になるように生成される。超音波パルス信号は、所定の搬送波周波数からなり、最大探知距離（最大探知深度）に応じた送信パルス長からなり、搬送波周波数は、パルス区間において所定の周波数範囲内でスイープするように変調されている。
【００３４】
送信部２０は、予め設定された送信周期に基づいて、送受切替部３０を介して駆動信号を送受波器１００へ出力する。
【００３５】
送受波器１００は、例えば船舶の船底に取り付けられている。送受波器１００は、駆動信号によって励振し、超音波パルス信号ＳＴｘを送信する。この際、送受波器１００は、船舶の鉛直下方向を指向性の中心方向とし所定の指向角を有するように、超音波パルス信号ＳＴｘを送信する。
【００３６】
送受波器１００は、超音波パルス信号ＳＴｘが海底９０１及び水中の魚９０２に反射したエコー信号ＥＲｘを受信する。送受波器１００は、送受切替部３０を介して受信信号をＡＤ変換部４０へ出力する。
【００３７】
ＡＤ変換部４０は、アナログの受信信号を所定の時間間隔でサンプリングしてデジタルの受信データを生成する。なお、ＡＤ変換部４０の前段には、一般的に受信アンプが配置されている。受信アンプは、受信信号に対して増幅処理を行う。
【００３８】
パルス圧縮部５０は、受信データと超音波パルス信号のレプリカ波形との相互相関処理等を行って、パルス圧縮データ（本発明の「パルス圧縮信号」）を生成して、出力する。検波部６０は、既知の検波方法を用いて、パルス圧縮データを検波し、レンジサイドローブ抑圧部７０へ出力する。
【００３９】
レンジサイドローブ抑圧部７０は、パルス圧縮データに含まれるレンジサイドローブを抑圧して、探知データを生成する。
【００４０】
表示処理部８０は、探知データに対してＴＶＧ処理を行い、該ＴＶＧ処理後の探知データの信号レベル（レンジサイドローブ抑圧後のパルス圧縮信号の振幅値に相当する）に基づいた探知画像を、表示画面に表示する。
【００４１】
［レンジサイドローブ抑圧部の構成］
次に、レンジサイドローブ抑圧部７０の具体的な構成について説明する。図２は、レンジサイドローブ抑圧部７０の構成を示すブロック図である。
【００４２】
レンジサイドローブ抑圧部７０は、基準位置検出部７１と、ローカルピーク位置検出部としてのローカルピーク検出部７２と、抑圧候補範囲設定部７３と、抑圧除外範囲設定部７４と、抑圧処理部７５とを備えている。
【００４３】
基準位置検出部７１は、水中深度の浅い側から深い側へ向かう前後で、パルス圧縮データの信号レベルが基準位置検出閾値ＴｈＥ１以上となる深さ位置である基準位置ＤＲＥＦを検出する。
【００４４】
ローカルピーク検出部７２は、パルス圧縮信号におけるローカルピークの水中深度の深さ位置であるローカルピーク位置を検出する。本実施形態では、ローカルピーク検出部７２は、前記基準位置ＤＲＥＦから深度の深い側に亘る所定の範囲において、パルス圧縮データのローカルピークのうち所定のローカルピークＰＸ（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）を検出する。
【００４５】
具体的には、ローカルピーク検出部７２は、基準位置ＰＲＥＦから深度の深い側に向かって順にローカルピークＰＸを検出する。ローカルピーク検出部７２は、所定のローカルピークの信号レベルが、該所定のローカルピークの直前に検出されたローカルピークの信号レベル以下の場合、該所定のローカルピークを検出しない。一方、ローカルピーク検出部７２は、所定のローカルピークの信号レベルが、該所定のローカルピークの直前に検出されたローカルピークの信号レベルよりも高い場合、該所定のローカルピークＰＸを検出する。ローカルピーク検出部７２は、ローカルピークＰＸとして、該ローカルピークＰＸの深さ位置であるローカルピーク位置ＤＸ（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）、及び該ローカルピークＰＸの信号レベルＥＸ（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）を検出する。
【００４６】
抑圧候補範囲設定部７３は、ローカルピーク位置ＤＸを基準として設定された深さ範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲ＺＸとして設定する。本実施形態では、抑圧候補範囲設定部７３は、ローカルピーク検出部７２で検出されたローカルピーク位置ＤＸを基準とし、該ローカルピーク位置ＤＸよりも浅い側に亘る所定範囲を抑圧候補範囲ＺＸ（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）として設定する。ここで用いられる所定範囲は、例えば、送信された超音波パルス信号から推定されたレンジサイドローブの波形に基づいて設定される。
【００４７】
抑圧除外範囲設定部７４は、抑圧候補範囲ＺＸにおけるパルス圧縮データの信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘ（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）以上となる範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補外となる抑圧除外範囲ＥＸＺＸ（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）として設定する。本実施形態では、抑圧除外範囲設定部７４は、抑圧候補範囲ＺＸにおける信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘ（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）以上となる範囲を、抑圧除外範囲ＥＸＺＸとして設定する。抑圧除外範囲設定部７４は、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘを、ローカルピーク検出部７２で検出されたローカルピークＰＸの信号レベルＥＸと、パルス圧縮データのレンジサイドローブ近似波形とに基づいて設定する。
【００４８】
抑圧処理部７５は、抑圧候補範囲ＺＸから抑圧除外範囲ＥＸＺＸを除いた抑圧範囲ＺＸ´（Ｘ＝Ａ，Ｂ，…）において、パルス圧縮データの信号レベルが抑圧限度値ＥＬＭＴＸ以上とならないように該信号レベルを抑圧する。これにより、抑圧処理部７５は、探知データを生成する。
【００４９】
［水中探知方法］
図３は、本実施形態に係る水中探知方法を説明するためのフローチャートである。以下では、水中探知方法での処理対象となるパルス圧縮データとして、図５及び図６で示す波形を用いて説明する。
【００５０】
水中探知装置１０は、周波数変調された超音波パルス信号ＳＴｘを送信するように駆動信号の生成制御を行う（ステップＳ１）。水中探知装置１０は、超音波パルス信号ＳＴｘのエコー信号ＥＲｘを受信して、受信信号を生成する（ステップＳ２）。水中探知装置１０は、受信信号をパルス圧縮処理して、パルス圧縮データを生成する（ステップＳ３）。
【００５１】
次に、ステップＳ４では、パルス圧縮データのローカルピークが検出される深さ範囲である、ローカルピーク検出範囲ＺＰが設定される。図４は、ステップＳ４における工程を詳細に示すフローチャートであって、ローカルピーク検出範囲ＺＰを設定する工程を示すフローチャートである。
【００５２】
ステップＳ４では、基準位置検出部７１が、基準位置検出閾値ＴｈＥ１を設定する。具体的には、基準位置検出部７１は、深さ方向について等間隔に分割された各深さ領域について、パルス圧縮データの平均値（ノイズレベル）を算出する（ステップＳ４１）。次に、基準位置検出部７１は、ステップＳ４２で、平均値が算出された各領域のパルス圧縮データのうち、最も値が小さかった平均値を第１オフセット値ＥＯＦＦ１とする。そして、基準位置検出部７１は、ステップＳ４３で、第１オフセット値ＥＯＦＦ１から所定レベルΔＥ１高いレベルを基準位置検出閾値ＴｈＥ１として設定する。
【００５３】
本実施形態では、図５に示すように、等間隔に分割された各深さ領域のうち、最も深い側の領域の平均値が最小値となっている。よって、該領域の平均値が第１オフセット値ＥＯＦＦ１として設定され、該第１オフセット値ＥＯＦＦ１からΔＥ１高いレベルが、基準位置検出閾値ＴｈＥ１として設定される。なお、本実施形態では、前記所定レベルΔＥ１を、メインローブのピークレベルと、レンジサイドローブのピークレベルのレベル差値としている。これにより、レンジサイドローブを適切に抑圧することができる。
【００５４】
次に、基準位置検出部７１は、前記基準位置検出閾値ＴｈＥ１を用いて基準位置ＤＲＥＦを検出する。図６は、図５における深さ方向の所定範囲を拡大して示す図であって、基準位置ＤＲＥＦ、ローカルピーク検出範囲ＺＰ及びローカルピークＰＡ〜ＰＣの検出について説明するための図である。また、図７は、図６の一部を拡大して示す図であって、基準位置ＤＲＥＦの検出について説明するための図である。
【００５５】
基準位置検出部７１は、ステップＳ４４で、深さ方向のある注目点（ｎ）の信号レベルＥ（ｎ）と基準位置検出閾値ＴｈＥ１と比較する。この注目点（ｎ）の信号レベルＥ（ｎ）が基準位置検出閾値ＴｈＥ１以上の場合（ステップＳ４５のＹＥＳ）、ステップＳ４６の工程が行われる。一方、注目点（ｎ）の信号レベルＥ（ｎ）が基準位置検出閾値ＴｈＥ１よりも低い場合（ステップＳ４５のＮＯ）、対象となる注目点が１つ深い側へ移動し（ステップＳ４８）、該注目点の信号レベルと基準位置検出閾値ＴｈＥ１とが再び比較される（ステップＳ４４）。そして、深い側へ移動していく注目点の信号レベルが基準位置検出閾値ＴｈＥ１以上になるまで、Ｓ４５、４８及びＳ４４のステップが繰り返される。
【００５６】
なお、上記ステップＳ４８の工程が行われる前に、ステップＳ５１において、注目点（ｎ）の深さ位置がパルス圧縮データの終端であるか否かが判断される。注目点（ｎ）の深さ位置がパルス圧縮データの終端でない場合（ステップＳ５１のＮＯ）、注目点が１つ深い側へ移動する。一方、注目点（ｎ）の深さ位置がパルス圧縮データの終端である場合（ステップＳ５１のＹＥＳ）、本フローは終了する。
【００５７】
注目点の信号レベルＥ（ｎ）が基準位置検出閾値ＴｈＥ１以上になると（ステップＳ４５のＹＥＳ）、基準位置検出部７１は、ステップＳ４６で、該注目点（ｎ）よりも１つ浅い注目点ｎ−１の信号レベルＥ（ｎ−１）と基準位置検出閾値ＴｈＥ１とを比較する。この信号レベルＥ（ｎ−１）が基準位置検出閾値ＴｈＥ１よりも低い場合（ステップＳ４７のＹＥＳ）、基準位置検出部７１は、ステップＳ４９で、信号レベルＥ（ｎ）の深さ位置を基準位置ＤＲＥＦとして設定する（図７参照）。そして、ステップＳ５０で、該基準位置ＤＲＥＦから深い側の所定範囲がローカルピーク検出範囲ＺＰとして設定される（図６参照）。
【００５８】
なお、ステップＳ４７において、信号レベルＥ（ｎ−１）が基準位置検出閾値ＴｈＥ１以上の場合（ステップＳ４７のＮｏ）、注目点が１つ深い側へ移動され（ステップＳ４８）、該注目点の信号レベルと基準位置検出閾値ＴｈＥ１との比較が再び行われる（ステップＳ４４）。
【００５９】
次に、ステップＳ５では、上述のように設定されたローカルピーク検出範囲ＺＰにおいて、パルス圧縮データのローカルピークＰＸ（ローカルピーク位置ＤＸ及び信号レベルＥＸ）が検出される。具体的には、ローカルピーク検出部７２は、ステップＳ５で、基準位置ＰＲＥＦから深度の深い側に向かって順にローカルピークを検出する。ここで、ローカルピーク検出部７２は、所定のローカルピークの信号レベルが、該所定のローカルピークの直前に検出されたローカルピークの信号レベル以下の場合、該所定のローカルピークを検出しない。一方、ローカルピーク検出部７２は、所定のローカルピークの信号レベルが、該所定のローカルピークの直前に検出されたローカルピークの信号レベルよりも高い場合、該所定のローカルピークＰＸを検出する。
【００６０】
ステップＳ５について、図６を用いて説明する。ローカルピーク検出部７２は、ステップＳ５で、基準位置ＤＲＥＦから深度の深い側に向かって順にローカルピークを検出する。ローカルピーク検出部７２は、最初のローカルピークＰＡについては、直前に検出されたローカルピークが存在しないため、ローカルピークＰＡを検出する。次に、ローカルピーク検出部７２は、ローカルピークＰＢについては、該ローカルピークＰＢの信号レベルＥＢが、直前に検出されたローカルピークＰＡの信号レベルＥＡよりも高いため、該ローカルピークＰＢを検出する。一方、ローカルピーク検出部７２は、ローカルピークＰＺについては、該ローカルピークＰＺの信号レベルが、直前に検出されたローカルピークＰＢの信号レベルＥＢ以下であるため、該ローカルピークＰＺを検出しない。このようにして、本実施形態では、ローカルピーク検出部７２は、図６に示す３つのローカルピークＰＡ〜ＰＣを検出する。
【００６１】
次に、ステップＳ６では、抑圧候補範囲設定部７３が、抑圧候補範囲ＺＸを設定する。本実施形態では、図８に示すように、抑圧候補範囲設定部７３は、各ローカルピークＰＡ〜ＰＣから浅い側に亘る所定範囲を、それぞれ、抑圧候補範囲ＺＡ〜ＺＣとして設定する。本実施形態では、前記所定範囲は、送信された超音波パルス信号から推定されたレンジサイドローブの波形に基づいて設定される。
【００６２】
次に、ステップＳ７では、抑圧除外範囲設定部７４が、抑圧除外範囲ＥＸＺＸを設定する。具体的には、抑圧除外範囲設定部７４は、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘを設定し、抑圧候補範囲ＺＸにおけるパルス圧縮データの信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘ以上となる範囲を、抑圧除外範囲ＥＸＺＸとして設定する。
【００６３】
なお、本実施形態では、上述のように、抑圧候補範囲ＺＸにおけるパルス圧縮データの信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘ以上となる範囲を、抑圧除外範囲ＥＸＺＸとして設定しているが、これに限らない。例えば、抑圧除外範囲ＥＸＺＸに、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘ以上となる範囲における最も浅い位置から更に浅い側に亘る所定範囲、及び該深さ範囲における最も深い位置から更に深い側に亘る所定範囲、の少なくともいずれか一方を含むようにしてもよい。こうすると、抑圧除外範囲ＥＸＺＸを、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘ以上となる範囲だけで設定する場合よりも広げることができる。従って、抑圧除外範囲ＥＸＺＸに含まれる波形が急峻になりすぎるのを避けることができ、該波形を自然な形状にすることができる。
【００６４】
本実施形態では、抑圧除外範囲設定部７４は、ステップＳ７で、抑圧候補範囲ＺＡにおけるパルス圧縮データの信号レベルが、該抑圧候補範囲ＺＡに対応する抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ａ以上となる範囲を、レンジサイドローブの抑圧候補外となる抑圧除外範囲ＥＸＺＡとして設定する。同様に、抑圧除外範囲設定部７４は、ステップＳ７で、抑圧候補範囲ＺＢ及びＺＢのそれぞれに対応する抑圧除外範囲ＥＸＺＢ及びＥＸＺＣを設定する。
【００６５】
図９は、抑圧除外範囲の設定について説明するための図である。以下、抑圧候補範囲ＺＢに対応する抑圧除外範囲ＥＸＺＢの設定について説明する。抑圧除外範囲設定部７４は、ステップＳ７で、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂを、ローカルピークＰＢの信号レベルＥＢと、パルス圧縮データのレンジサイドローブ近似波形とに基づいて設定する。
【００６６】
具体的には、抑圧除外範囲設定部７４は、ローカルピークＰＢから信号レベルが所定レベルΔＥ２低い点を基準点とし、レンジサイドローブ近似波形のうち最も深い側の点が前記基準点に一致する波形を、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂとして設定する。なお、本実施形態では、ΔＥ２を、上述したΔＥ１と同じ値に設定している。
【００６７】
本実施形態では、レンジサイドローブ近似波形として、図９に示すような波形を設定している。具体的には、レンジサイドローブ近似波形として、最も深い側の点Ｐｔ１から浅い側の所定の点Ｐｔ２に亘る範囲については一定値とし、点Ｐｔ２から更に浅い側の所定の点Ｐｔ３に亘る範囲については、深い側から浅い側に向かって信号レベルが漸減するような波形を設定している。具体的には、点Ｐｔ２から点Ｐｔ３にかけては、深度方向の位置を底とし、係数を適宜設定した指数関数が用いられる。
【００６８】
抑圧除外範囲設定部７４は、ステップＳ７で、抑圧候補範囲ＺＢにおけるパルス圧縮データの各点の信号レベルと、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂとを比較する。抑圧除外範囲設定部７４は、各点の信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂ以上ならば、当該点を抑圧除外範囲ＥＸＺＢに含める（図９参照）。
【００６９】
そして、抑圧除外範囲設定部７４は、抑圧候補範囲ＺＡ及びＺＣについても、上述の場合と同様、抑圧候補範囲ＺＡ及びＺＣのそれぞれに対応する抑圧除外範囲ＥＸＺＡ及びＥＸＺＣを設定する（図示省略）。
【００７０】
最後に、ステップＳ８で、レンジサイドローブの抑圧処理が行われる。ステップＳ８では、抑圧範囲ＺＸ´におけるパルス圧縮信号の信号レベルが、抑圧候補範囲ＺＸにおける最も浅い側の深さ位置付近のノイズレベルと同程度となるように抑圧される。具体的には、ステップＳ８では、抑圧処理部７５が、抑圧限度値ＥＬＭＴＸを設定する。そして、抑圧処理部７５は、抑圧候補範囲ＺＸから抑圧除外範囲ＥＸＺＸを除いた抑圧範囲ＺＸ´におけるパルス圧縮データが抑圧限度値ＥＬＭＴＸ以上とならないように、パルス圧縮データの信号レベルを抑圧する。
【００７１】
本実施形態では、抑圧処理部７５は、ステップＳ８で、抑圧候補範囲ＺＡから抑圧除外範囲ＥＸＺＡを除いた抑圧範囲ＺＡ´に対応する抑圧限度値ＥＬＭＴＡを設定する。そして、抑圧処理部７５は、パルス圧縮データが抑圧限度値ＥＬＭＴＡ以上とならないように、パルス圧縮データの信号レベルを抑圧する。同様に、抑圧処理部７５は、抑圧範囲ＺＢ´及びＺＣ´のそれぞれに対応する抑圧限度値ＥＬＭＴＢ及びＥＬＭＴＣを設定し、パルス圧縮データが抑圧限度値ＥＬＭＴＢ及びＥＬＭＴＣ以上とならないように、パルス圧縮データの信号レベルを抑圧する。
【００７２】
図１０は、ステップＳ８における工程を詳細に示すフローチャートである。また、図１１は、抑圧限度値ＥＬＭＴＸの設定について説明するための図である。以下、図１０及び図１１を用いて、３つの抑圧候補範囲のうちの１つ、具体的には抑圧候補範囲ＺＢを例として、該抑圧候補範囲ＺＢにおけるパルス圧縮データの抑圧について説明する。
【００７３】
まず、抑圧処理部７５は、抑圧限度値ＥＬＭＴＢを設定する。具体的には、抑圧処理部７５は、抑圧候補範囲ＺＢにおける最も浅い側の端部を基準として、該端部から浅い側の所定深さ範囲と、該端部から深い側の所定深さ範囲とを、それぞれ、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２とする（図１１参照）。そして、該第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の各領域について、パルス圧縮データの平均値（ノイズレベル）を算出し（ステップＳ８１）、各平均値のうち低い方の平均値を第２オフセット値ＥＯＦＦ２とする。そして、抑圧処理部７５は、ステップＳ８２で、第２オフセット値ＥＯＦＦ２から所定レベル高い値を抑圧限度値ＥＬＭＴＢとして設定する。
【００７４】
次に、抑圧処理部７５は、抑圧範囲ＺＢ´における各点の信号レベルと、抑圧限度値ＥＬＭＴＢとを比較し、比較結果に基づいて各点の信号レベルを低減する。
【００７５】
抑圧処理部７５は、ステップＳ８３で、注目点ｎの信号レベルＥ（ｎ）と抑圧限度値ＥＬＭＴＢとを比較する。本実施形態では、最初にステップＳ８３の処理が行われる際、抑圧範囲ＺＢ´における最も深い側の点が注目点として設定される。抑圧処理部７５は、当該信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢよりも低い場合（ステップＳ８４のＮＯ）、その注目点ｎについて抑圧処理を行わず、注目点の深さ位置を１つ浅い側に移動する（ステップＳ８６）。なお、抑圧範囲ＺＢ´における最も浅い側の点を注目点として設定し、その点の信号レベルが抑圧限度値ＥＬＭＴＢよりも低い場合、注目点の深さ位置を１つ深い側に移動してもよい。
【００７６】
一方、抑圧処理部７５は、信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以上の場合（ステップＳ８４のＹＥＳ）、注目点ｎの信号レベルＥ（ｎ）から所定値ΔＥ３を除算し、除算後の信号レベルＥ（ｎ）を、注目点ｎの新たな信号レベルＥ（ｎ）に設定する（ステップＳ８５）。なお、本実施形態では、前記所定値ΔＥ３を、パルス圧縮データにおけるノイズのＰ−Ｐ値（Peak-to-Peak value）としている。
【００７７】
その後、抑圧処理部７５は、ステップＳ８３に戻り、新たに設定された信号レベルＥ（ｎ）と抑圧限度値ＥＬＭＴＢとを比較する。抑圧処理部７５は、信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢよりも低い場合（ステップＳ８４のＮＯ）、注目点の深さ位置を１つ浅い側に移動し（ステップＳ８６）、信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以上の場合（ステップＳ８４のＹＥＳ）、再び信号レベルＥ（ｎ）から所定値ΔＥ３を除算する。これにより、各点の信号レベルが抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以下となるまで、各点において上述のような除算処理が行われる。
【００７８】
注目点が抑圧範囲ＺＢ´の終点、具体的には、抑圧範囲ＺＢ´における最も浅い側の点に到達すると（ステップＳ８７のＹＥＳ）、抑圧処理部７５における抑圧処理が終了する。
【００７９】
そして、抑圧処理部７５は、上述のような抑圧処理を、抑圧範囲ＺＡ´及びＺＣ´についても行う。
【００８０】
図１２は、抑圧処理前のパルス圧縮データと、抑圧処理が行われたパルス圧縮データである探知データとを示す図である。図１２に示すように、上述のような抑圧処理を行う前のパルス圧縮データでは、底付きの魚のエコーが、海底のエコーのレンジサイドローブによってやや判別しにくくなっている。これに対して、上述のような抑圧処理を行うことにより、レンジサイドローブの信号レベルが低減されるため（図１２の太線波形参照）、底付の魚のエコーを識別しやすくなる。
【００８１】
［効果］
以上のように、本実施形態に係る水中探知方法では、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲ＺＸにおいて、パルス圧縮信号の信号レベルが抑圧される。これにより、レンジサイドローブを抑圧できる。また、抑圧候補範囲ＺＸでは、超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいて設定された抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘよりも小さいデータ点の信号レベルが抑圧される。これにより、所望のエコーの信号レベルを維持しつつ、レンジサイドローブを抑圧できる。
【００８２】
従って、本実施形態の水中探知方法では、海底等のエコーの信号レベルの高い物標によるレンジサイドローブを適切に抑圧できる。
【００８３】
しかも、上記水中探知方法では、抑圧候補範囲ＺＸが、パルス圧縮信号のローカルピークＰＸを基準に設定される。こうすると、該ローカルピークＰＸを有するメインローブのレンジサイドローブを抑圧候補範囲ＺＸ内に確実に含めることができるため、レンジサイドローブが抑圧候補範囲ＺＸから漏れてしまうことを防止できる。これにより、抑圧候補範囲ＺＸを適切に設定できる。
【００８４】
また、上記水中探知方法では、超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいて設定された抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘ以上となる深さ範囲については、信号レベルが抑圧されない。これにより、例えば特許文献２に開示されるように、第２閾値（本実施形態に係る抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘに相当）が所定値で設定されている場合と比べると、所望のエコーが誤って抑圧範囲ＺＸ´に含まれてしまうリスク、及び、本来不要であるレンジサイドローブが抑圧されずに残ってしまうリスクを低減できる。
【００８５】
また、上記水中探知方法では、レンジサイドローブの抑圧処理が行われない範囲を抑圧除外範囲ＥＸＺＸとして設定し、抑圧候補範囲ＺＸから抑圧除外範囲ＥＸＺＸを除いた抑圧範囲ＺＸ´において、パルス圧縮信号の信号レベルを抑圧している。これにより、レンジサイドローブを抑圧したい範囲を抑圧範囲ＺＸ´として適切に絞った上で、該範囲についてレンジサイドローブの抑圧処理を行うことができる。
【００８６】
また、上記水中探知方法では、ローカルピークＰＸの深さ位置であるローカルピーク位置ＤＸが検出されるローカルピーク検出範囲ＺＰが設定される。こうすると、レンジサイドローブを抑圧する必要がないローカルピーク（例えば極端に浅い深さ位置におけるローカルピーク等）を排除できるため、信号処理時間を短縮できる。
【００８７】
また、上記水中探知方法では、水中深度の浅い側から深い側へ向かう前後で信号レベルが基準位置検出閾値ＴｈＥ１以上となる深さ位置である基準位置ＤＲＥＦが設定される。そして、該基準位置ＤＲＥＦよりも深い側に亘る所定の深さ範囲が、ローカルピーク検出範囲ＺＰとして設定される。これにより、所望の信号レベル以上のエコーのローカルピークＰＸを検出でき、更には、該ローカルピークＰＸに対応する所望の抑圧候補範囲ＺＸを設定できる。また、基準位置検出閾値ＴｈＥ１以下のローカルピークについて信号処理を行う必要がなくなるため、信号処理時間を短縮できる。
【００８８】
また、上記水中探知方法では、基準位置検出閾値ＴｈＥ１が、パルス圧縮データに基づいて設定される。これにより、パルス圧縮データに基づいた適切な基準位置検出閾値ＴｈＥ１を設定できる。
【００８９】
また、上記水中探知方法では、基準位置検出閾値ＴｈＥ１が、パルス圧縮信号に基づいて算出された第１オフセット値ＥＯＦＦ１から所定レベルΔＥ１高いレベルに設定される。これにより、周囲の環境によって変化するノイズレベルに影響を受けることなく、基準位置検出閾値ＴｈＥ１を適切に設定できる。
【００９０】
また、上記水中探知方法では、複数のローカルピークＰＡ〜ＰＣのそれぞれに対応する複数の抑圧範囲ＺＡ´〜ＺＣ´が設定され、各抑圧範囲ＺＡ´〜ＺＣ´について信号レベルが抑圧される。これにより、レンジサイドローブを抑圧したいエコーが複数ある場合であっても、これらのレンジサイドローブを適切に抑圧できる。
【００９１】
また、上記水中探知方法では、浅い側から深い側へ向かって信号レベルが大きくなるように、ローカルピークが検出される。
【００９２】
例えば、海底付近の魚（海底よりもやや浅い側に位置する魚）のエコー付近に生じる、海底のレンジサイドローブを抑圧する場合、以下のようにレンジサイドローブを抑圧すればよい。具体的には、浅い側に位置する信号レベルの高い海底のエコーに起因するレンジサイドローブを抑圧すれば、深い側に位置する信号レベルの低い海底のエコーに起因するレンジサイドローブを抑圧しなくてもよい。従って、上述のようにローカルピークＰＸを検出することで、信号処理時間を短縮することができる。
【００９３】
また、上記水中探知方法では、検出されたローカルピークＰＸの信号レベルＥＸと、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形とに基づいて、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘが設定される。これにより、レンジサイドローブ近似波形を、信号レベル方向において適切にオフセットできるため、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘをより適切に設定できる。
【００９４】
また、上記水中探知方法では、前記超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形は、深さ範囲の少なくとも一部において信号レベルが深い側から浅い側へ向かって減少する波形である。レンジサイドローブは、図１７に示すように、メインローブから離れるにつれて信号レベルが徐々に小さくなる。従って、レンジサイドローブ近似波形を、深さ範囲の少なくとも一部において信号レベルが深い側から浅い側へ向かって減少する波形とすることで、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘを適切に設定することができる。
【００９５】
また、上記水中探知方法では、レンジサイドローブ近似波形として、深度方向の位置を底とし、係数を適宜設定した指数関数が用いられている。このような指数関数を用いることで、レンジサイドローブの信号レベルのピークの包絡線（変化傾向）に近似した抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘを設定することができるため、より適切な抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘを設定できる。
【００９６】
また、上記水中探知方法では、抑圧範囲ＺＸ´におけるパルス圧縮信号の信号レベルが、抑圧候補範囲ＺＸにおける最も浅い側の深さ位置付近のノイズレベルと同程度となるように抑圧される。これにより、レンジサイドローブを、周囲のノイズレベルと同程度までに抑圧できるため、探知データを自然な波形にすることができる。
【００９７】
また、上記水中探知方法では、抑圧限度値ＥＬＭＴＸ以上とならないように抑圧範囲ＺＸ´内のパルス圧縮データの信号レベルが抑圧される。これにより、抑圧除外範囲ＥＸＺＸ内のデータ（底付きの魚のエコー）を、抑圧範囲ＺＸ´内のデータ（ノイズ）に対して突出させて表示できるため、底付きの魚のエコーを識別しやすくなる。
【００９８】
また、上記水中探知方法では、抑圧範囲ＺＸ´内におけるパルス圧縮データにおいて、各深さ位置における信号レベルが所定値毎に除算される。これにより、抑圧範囲ＺＸ´内におけるデータを自然なノイズのような形状にできる。
【００９９】
また、上記水中探知方法では、抑圧限度値ＥＬＭＴＸが、抑圧候補範囲ＺＸにおける最も浅い側の深さ位置を含む所定範囲のノイズレベルに基づいて算出される。これにより、抑圧範囲ＺＸ´内における抑圧処理後のデータが、周囲のノイズレベルと比べて極端に高くなるのを抑制できる。従って、抑圧除外範囲ＥＸＺＸ内のデータ（底付きの魚のエコー）が、抑圧範囲ＺＸ´内のデータ（ノイズ）によって見えにくくなるのを防止できる。
【０１００】
また、上記水中探知装置では、海底等のエコーの信号レベルの高い物標によるレンジサイドローブを適切に抑圧できるとともに、抑圧候補範囲ＺＸを適切に設定できる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【０１０２】
（１）上記実施形態では、検出されたローカルピークＰＸが、浅い側から深い側へ向かって信号レベルが大きくなるように、該ローカルピークＰＸを検出しているが、この限りでなく、ローカルピーク検出範囲ＺＰにおける全てのローカルピークを検出してもよい。
【０１０３】
（２）上記実施形態では、ローカルピーク検出範囲ＺＰにおいてローカルピークＰＸを検出しているが、この限りでなく、パルス圧縮データにおける全てのローカルピークを検出してもよい。この場合、ローカルピーク検出範囲ＺＰの設定と基準位置ＤＲＥＦの設定とを省略することができる。
【０１０４】
（３）上記実施形態では、基準位置検出閾値ＴｈＥ１を、深さ方向において等間隔に分割された各領域の平均値のうち最小のものを第１オフセット値ＥＯＦＦ１とし、該第１オフセット値ＥＯＦＦ１から所定レベルΔＥ１高い値を基準位置検出閾値ＴｈＥ１としているが、この限りでない。例えば、所定の深さ範囲において算出した平均値を第１オフセット値ＥＯＦＦ１としてもよく、また、パルス圧縮データにおける最小値を第１オフセット値ＥＯＦＦ１としてもよい。
【０１０５】
（４）また、上記実施形態では、基準位置検出閾値ＴｈＥ１をパルス圧縮データに基づいて設定しているが、この限りでなく、固定値であってもよい。
【０１０６】
（５）また、上記実施形態では、抑圧候補範囲ＺＸを、ローカルピーク位置ＤＸから浅い側に亘る所定範囲を抑圧候補範囲ＺＡとして設定しているが、この限りでなく、抑圧候補範囲ＺＸは、ローカルピーク位置ＤＸに基づいて設定されていればよい。例えば、ローカルピーク位置ＤＸから所定位置浅い位置を基準とし、該基準から浅い側へ亘る所定範囲を抑圧候補範囲としてもよく、更には、ローカルピーク位置ＤＸから浅い側へ亘る所定範囲、及び深い側へ亘る所定範囲、の両方を、抑圧候補範囲としてもよい。
【０１０７】
（６）また、上記実施形態では、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘを、深度方向の位置を底とし、係数を適宜設定した指数関数に基づいて設定しているが、この限りでなく、超音波パルス信号のレンジサイドローブ近似波形に基づいていればよい。例えば、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘは、深度方向に沿ったレンジサイドローブの信号レベルのピークの包絡線に近似した関数に基づいて設定されていてもよい。具体的には、前記関数は、前記包絡線に近似させた一次関数であってもよく、更には、前記包絡線に近似させた階段状の関数であってもよい。また、例えば、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘは、正弦波に基づいて設定されていてもよい。
【０１０８】
（７）上記実施形態では、抑圧限度値ＥＬＭＴＸが、抑圧候補範囲ＺＸにおける最も浅い側の端部を基準とし、該端部から浅い側の所定範囲、及び該端部から深い側の所定範囲のそれぞれの平均値に基づいて算出しているが、この限りでない。例えば、抑圧限度値ＥＬＭＴＸを、前記端部を含む所定範囲、又はパルス圧縮データの全範囲の平均値に基づいて算出してもよい。
【０１０９】
（８）上記実施形態では、抑圧範囲ＺＸ´における抑圧限度値ＥＬＭＴＸ以上の信号レベルの点を、ノイズのＰ−Ｐ値毎に除算して抑圧限度値ＥＬＭＴＸ以上とならないように抑圧しているが、これに限らず、ノイズのＰ−Ｐ値以外の所定値毎に除算してもよい。
【０１１０】
（９）また、上記実施形態では、抑圧限度値ＥＬＭＴＸを設定し、抑圧範囲ＺＸ´における各点の信号レベルが抑圧限度値ＥＬＭＴＸ以上とならないように各点を抑圧しているが、この限りでない。例えば、抑圧候補となる各点が、所定レベル（ノイズレベル等）を基準とした、信号レベルが高い側の所定範囲と信号レベルが低い側の所定範囲との間に含まれるように設定してもよい。すなわち、抑圧限度値ＥＬＭＴＸを算出しなくても、抑圧範囲ＺＸ´内におけるパルス圧縮データの信号レベルが、抑圧候補範囲ＺＸにおける最も浅い側の深さ位置付近のノイズレベルと同程度であれば、どのような抑圧手法であってもよい。
【０１１１】
（１０）図１３は、変形例に係る水中探知方法の動作を示すフローチャートである。本変形例に係る水中探知方法は、抑圧候補範囲におけるパルス圧縮信号の各データ点のうち、信号レベルが抑圧除外判定閾値よりも小さいデータ点について、該データ点の信号レベルが抑圧限度値以上とならないように抑圧される。
【０１１２】
具体的には、本変形例に係る水中探知方法は、上記実施形態に係る水中探知方法と異なり、図１３に示すように、抑圧除外範囲ＥＸＺＸを設定するステップＳ７が省略されている。そして、上記実施形態のステップＳ７で行われていた抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｘの設定が、ステップＳ９において単独で行われている。その後、詳しくは後述するが、上記実施形態とは異なるレンジサイドローブの抑圧処理が行われる。以下では、上記実施形態と異なる点について主に説明し、上記実施形態と同様のステップの説明については、図面において同一の符号を付すことで又は同一の符号を引用して説明することで、省略する。
【０１１３】
本変形例に係る水中探知方法では、抑圧候補範囲が設定されるまでのステップ、すなわち、ステップＳ１〜ステップＳ６までのステップについては、上記実施形態と同様に行われる。ステップＳ１〜ステップＳ６までのステップが行われることによって、パルス圧縮データにおいて、レンジサイドローブの抑圧候補となる抑圧候補範囲が設定される。
【０１１４】
次に、ステップＳ９において、抑圧除外判定閾値が設定される。抑圧除外判定閾値は、上記実施形態のステップＳ７の場合と同様、ローカルピークの信号レベルと、パルス圧縮データのレンジサイドローブ近似波形とに基づいて設定される。なお、本ステップＳ９は、ステップＳ６の前に行われてもよく、又はステップＳ６と並行して行われてもよい。
【０１１５】
次に、ステップＳ１０において、レンジサイドローブの抑圧処理が行われる。図１４は、ステップＳ１０における工程を詳細に示すフローチャートである。また、図１５は、パルス圧縮データの一例を示す波形図であって、ステップＳ１０の工程について説明するための図である。なお、図１５に示すパルス圧縮データは、図６に示すものと同じである。すなわち、図１５に示すパルス圧縮データについても、３つの抑圧候補範囲が設定され、各抑圧候補範囲についてレンジサイドローブの抑圧処理が行われる。以下、図１４及び図１５を用いて、３つの抑圧候補範囲のうちの１つ、具体的には抑圧候補範囲ＺＢを例として、該抑圧候補範囲ＺＢにおけるパルス圧縮データの抑圧について説明する。
【０１１６】
ステップＳ１０は、上記実施形態のステップＳ８における各ステップ（図１０参照）にいくつかのステップが追加されたものである。
【０１１７】
まず、ステップＳ１０で、上記実施形態の場合と同様に第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２が設定され、各領域について平均値が算出される（ステップＳ８１）。その後、低い方の平均値が第２オフセット値ＥＯＦＦ２として設定され、該第２オフセット値ＥＯＦＦ２から所定レベル高い値が抑圧限度値ＥＬＭＴＢとして設定される（ステップＳ８２）。
【０１１８】
次に、ステップＳ１１で、注目点ｎの信号レベルＥ（ｎ）と抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂとが比較される。本実施形態では、最初にステップＳ１１の処理が行われる際、抑圧候補範囲ＺＢにおける最も深い側の点が注目点として設定される。この注目点の信号レベルＥ（ｎ）が抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂ以上の場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、この注目点は抑圧除外対象と判断されて抑圧処理は行われない。そして、注目点の深さ位置が１つ浅い側に移動する（ステップＳ８６）。なお、抑圧候補範囲ＺＢにおける最も浅い側の点を注目点として設定し、その点の信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂ以上の場合、注目点の深さ位置を１つ深い側に移動してもよい。
【０１１９】
信号レベルＥ（ｎ）が抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂよりも低い場合（ステップＳ１２のＮＯ）、次に、ステップＳ８３で、信号レベルＥ（ｎ）と抑圧限度値ＥＬＭＴＢとが比較される。信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢよりも低い場合（ステップＳ８４のＮＯ）、その注目点ｎについて抑圧処理は行われず、注目点の深さ位置が１つ浅い側に移動する。
【０１２０】
一方、信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以上の場合（ステップＳ８４のＹＥＳ）、この注目点について抑圧処理が行われる。具体的には、注目点ｎの信号レベルＥ（ｎ）から所定値ΔＥ３が除算され、除算後の信号レベルＥ（ｎ）が、注目点ｎの新たな信号レベルＥ（ｎ）に設定される（ステップＳ８５）。なお、本変形例でも、上記実施形態の場合と同等、所定値ΔＥ３を、パルス圧縮データにおけるノイズのＰ−Ｐ値としている。
【０１２１】
その後、ステップＳ８３に戻り、新たに設定された信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢと比較され、信号レベルＥ（ｎ）がＴｈＥ２Ｂよりも低い場合（ステップＳ８４のＮＯ）、注目点の深さ位置が１つ浅い側に移動し（ステップＳ８６）、信号レベルＥ（ｎ）が抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以上の場合（ステップＳ８４のＹＥＳ）、再び信号レベルＥ（ｎ）から所定値ΔＥ３が除算される。これにより、当該点の信号レベルが抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以下となるまで上述のような抑圧処理（除算処理）が行われる。
【０１２２】
注目点が抑圧候補範囲ＺＢの終点、具体的には、抑圧候補範囲ＺＢにおける最も浅い側の点に到達すると（ステップＳ８７のＹＥＳ）、抑圧処理が終了する。上述のような抑圧処理は、抑圧候補範囲ＺＡ及びＺＣについても同様に行われる。
【０１２３】
各点の抑圧処理について、図１５を用いて説明する。注目点がＰ１である場合、ステップＳ１２において、点Ｐ１の信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂ以上であると判定される（ステップＳ１２のＹＥＳ）。よって、Ｐ１については、抑圧処理が行われない。
【０１２４】
注目点がＰ２である場合、ステップＳ１２において、点Ｐ２の信号レベルが抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂよりも低いと判定され（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ８３に進み、点Ｐ２の信号レベルが抑圧限度値ＥＬＭＴＢと比較される。その後、点Ｐ２の信号レベルが抑圧限度値ＥＬＭＴＢより低いと判定される（ステップＳ８４のＮＯ）。よって、Ｐ２についても、抑圧処理は行われない。
【０１２５】
注目点がＰ３である場合、点Ｐ３の信号レベルは、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂよりも低いと判定され（ステップＳ１２のＮＯ）、その後、抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以上であると判定される（ステップＳ８４のＹＥＳ）。よって、点Ｐ３については、抑圧処理が行われる。具体的には、点Ｐ３については、該点Ｐ３の信号レベルＥが抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以下になるまで、ΔＥ３での除算が繰り返し行われる。これにより、点Ｐ３の信号レベルを抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以下にできる。
【０１２６】
以上、本変形例のように、抑圧除外範囲及び抑圧範囲を設定せず、抑圧範囲において上述のような抑圧処理を行っても、上記実施形態の場合と同様、海底等のエコーの信号レベルの高い物標によるレンジサイドローブを適切に抑圧できる。
【０１２７】
（１１）図１６は、変形例に係る水中探知方法の動作を示すフローチャートである。本変形例に係る水中探知方法は、図１４に示すものと異なり、抑圧範囲内におけるパルス圧縮データの各点について、信号レベルが、抑圧除外判定閾値ＴｈＥ２Ｂより低く、且つ抑圧限度値ＥＬＭＴＢ以上である場合に、上述の場合と同様の抑圧処理を行う。こうしても、上述した変形例に係る水中探知方法の場合と同様、抑圧候補範囲におけるパルス圧縮信号の各データ点のうち、信号レベルが抑圧除外判定閾値よりも小さいデータ点について、該データ点の信号レベルが抑圧限度値以上とならないように抑圧できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、水中に超音波パルス信号を送信し、魚群のエコーや海底のエコーから水中探知データを生成する水中探知方法及び水中探知装置として広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【０１２９】
１０            水中探知装置
５０            パルス圧縮部
７０            レンジサイドローブ抑圧部
７２            ローカルピーク検出部（ローカルピーク位置検出部）
７３            抑圧候補範囲設定部
７４            抑圧除外範囲設定部
７５            抑圧処理部
ＤＸ（ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ）                    ローカルピーク位置
ＥＸＺＸ（ＥＸＺＡ，ＥＸＺＢ，ＥＸＺＣ）    抑圧除外範囲
ＰＸ（ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ）                    ローカルピーク
ＺＸ（ＺＡ，ＺＢ，ＺＣ）                    抑圧候補範囲
ＺＸ´（ＺＡ´，ＺＢ´，ＺＣ´）            抑圧範囲
【図１】
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【図２】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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