JPH0580146A - 水中音響信号探信儀 - Google Patents
水中音響信号探信儀Info
- Publication number
- JPH0580146A JPH0580146A JP3240690A JP24069091A JPH0580146A JP H0580146 A JPH0580146 A JP H0580146A JP 3240690 A JP3240690 A JP 3240690A JP 24069091 A JP24069091 A JP 24069091A JP H0580146 A JPH0580146 A JP H0580146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- amplifier circuit
- output
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】利得制御信号Ｃの生成に非線形増幅回路である
対数増幅回路３を備える。 【効果】入力信号のレベル変化による検知エンベロープ
の変化を抑圧でき高忠実度のエコーのエンベロープ保持
特性を得ることができる。
対数増幅回路３を備える。 【効果】入力信号のレベル変化による検知エンベロープ
の変化を抑圧でき高忠実度のエコーのエンベロープ保持
特性を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中音響信号探信儀に関
し、特にアクティブ式の水中音響信号探信儀に関する。
し、特にアクティブ式の水中音響信号探信儀に関する。
【０００２】
【従来の技術】自己の送信した音響の反射音（エコー）
によって水中の目標物や障害物の有無を知るアクティブ
式の水中音響信号探信儀においては、受信信号のダイナ
ミックレンジが１２０ｄＢ（１００万倍）にも達する。
そこで、効率的な受信信号の処理のためにダイナミック
レンジの圧縮が必須である。この手段の一つとして、可
変利得増幅回路と線形増幅回路と参照信号および加算回
路を主な構成要素とするＡＧＣ回路が用いられてきた。
によって水中の目標物や障害物の有無を知るアクティブ
式の水中音響信号探信儀においては、受信信号のダイナ
ミックレンジが１２０ｄＢ（１００万倍）にも達する。
そこで、効率的な受信信号の処理のためにダイナミック
レンジの圧縮が必須である。この手段の一つとして、可
変利得増幅回路と線形増幅回路と参照信号および加算回
路を主な構成要素とするＡＧＣ回路が用いられてきた。
【０００３】図２は、従来の水中音響信号探信儀の受信
回路の一例を示すブロック図である。
回路の一例を示すブロック図である。
【０００４】従来の水中音響信号探信儀は、図２に示す
ように、利得制御信号Ｃにより利得制御され受信信号Ｉ
を増幅する利得可変の増幅回路１と、増幅回路１の出力
を検波する検波回路２と、検波回路２の出力である検波
出力信号Ｄが入力される時定数回路４と、時定数回路４
の出力信号を線形増幅する増幅回路８と、増幅回路８の
出力信号と参照信号Ｒとを加算し利得制御信号Ｃを生成
する加算回路９とを備えて構成されていた。
ように、利得制御信号Ｃにより利得制御され受信信号Ｉ
を増幅する利得可変の増幅回路１と、増幅回路１の出力
を検波する検波回路２と、検波回路２の出力である検波
出力信号Ｄが入力される時定数回路４と、時定数回路４
の出力信号を線形増幅する増幅回路８と、増幅回路８の
出力信号と参照信号Ｒとを加算し利得制御信号Ｃを生成
する加算回路９とを備えて構成されていた。
【０００５】次に、従来の水中音響信号探信儀の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
【０００６】まず、受信信号Ｉは増幅回路１に入力さ
れ、利得制御信号Ｃのレベルにより設定される利得で増
幅され、出力信号Ｏとして出力される。次に、出力信号
Ｏは検波回路２に入力され、直流信号に変換され、検波
出力信号Ｄとして時定数回路４に入力される。時定数回
路４は、ＡＧＣ回路の応答速度を決めるためのものであ
り、この出力は幅回路８に入力され線形増幅する。増幅
回路８の出力は加算回路９において固定の直流信号であ
る参照信号Ｒとの差が取られ利得制御信号Ｃを生成して
増幅回路１の利得を制御する。
れ、利得制御信号Ｃのレベルにより設定される利得で増
幅され、出力信号Ｏとして出力される。次に、出力信号
Ｏは検波回路２に入力され、直流信号に変換され、検波
出力信号Ｄとして時定数回路４に入力される。時定数回
路４は、ＡＧＣ回路の応答速度を決めるためのものであ
り、この出力は幅回路８に入力され線形増幅する。増幅
回路８の出力は加算回路９において固定の直流信号であ
る参照信号Ｒとの差が取られ利得制御信号Ｃを生成して
増幅回路１の利得を制御する。
【０００７】ここで、出力信号ＯのレベルをＶO 、入力
信号ＩのレベルをＶI 、増幅回路１の利得制御の特性を
Ｇ（ｃ）とすると、増幅回路１の入出力特性は次式で示
される。
信号ＩのレベルをＶI 、増幅回路１の利得制御の特性を
Ｇ（ｃ）とすると、増幅回路１の入出力特性は次式で示
される。
【０００８】 ＶO ＝Ｇ（ｃ）・ＶI …………………………………………………………（１） また、検波回路２、増幅回路８、時定数回路４および加
算回路９の利得をそれぞれ、ＧD ，ＧL ，ＧT ，ＧA と
し、参照信号ＲのレベルをＶR としたとき、制御信号Ｃ
のレベルＶC は次式で示される。
算回路９の利得をそれぞれ、ＧD ，ＧL ，ＧT ，ＧA と
し、参照信号ＲのレベルをＶR としたとき、制御信号Ｃ
のレベルＶC は次式で示される。
【０００９】
【００１０】ここで、τは時定数回路４の時定数であ
る。また、ｂ0 は時間ｔが負のときの時定数回路４の出
力レベルであり、安定状態においては次式で示される。
る。また、ｂ0 は時間ｔが負のときの時定数回路４の出
力レベルであり、安定状態においては次式で示される。
【００１１】
【００１２】一例として、Ｇ（ｃ）の特性を現在一般的
に広く使用されているアナログ掛算器であるとして表す
と次式のようになる。
に広く使用されているアナログ掛算器であるとして表す
と次式のようになる。
【００１３】 Ｇ（ｃ）＝Ｇ・ＶC ……………………………………………………………（３） （１）〜（３）式よりＶO を求めると次式のようにな
る。
る。
【００１４】
【００１５】ただし、
【００１６】
【００１７】ここで、利得Ｇ・ＧA ＝６０ｄＢ、利得Ｇ
L ＝ＧD ＝ＧT ＝０ｄＢ、参照信号レベルＶR ＝２、時
定数τ＝１とし、入力信号レベルＶI が２０ｄＢ変化し
た場合の２つの例、すなわち、０．０１から０．１へ変
化した場合と、０．０２から０．２へ変化した場合とに
おけるそれぞれの出力レベルＶO の変化を図３に示す。
出力レベルの安定レベルの約２倍である３．６に到達す
るまでの時間は、それぞれ、０．０８５４および０．２
４２であり、その比率は２．８倍と計算される。
L ＝ＧD ＝ＧT ＝０ｄＢ、参照信号レベルＶR ＝２、時
定数τ＝１とし、入力信号レベルＶI が２０ｄＢ変化し
た場合の２つの例、すなわち、０．０１から０．１へ変
化した場合と、０．０２から０．２へ変化した場合とに
おけるそれぞれの出力レベルＶO の変化を図３に示す。
出力レベルの安定レベルの約２倍である３．６に到達す
るまでの時間は、それぞれ、０．０８５４および０．２
４２であり、その比率は２．８倍と計算される。
【００１８】アクティブ型の水中音響信号探信儀では、
目標等からのエコーのエンベロープも、その受信音がど
のようなものからのエコーなのかの判定に重要な役割を
持っている。しかし、上述のように入力信号レベルによ
り応答時間に大きな差が発生するので、高忠実度のエコ
ーのエンベロープの保持は困難であるというものであっ
た。
目標等からのエコーのエンベロープも、その受信音がど
のようなものからのエコーなのかの判定に重要な役割を
持っている。しかし、上述のように入力信号レベルによ
り応答時間に大きな差が発生するので、高忠実度のエコ
ーのエンベロープの保持は困難であるというものであっ
た。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の水中音
響信号探信儀は、受信機のＡＧＣの帰還回路に線形増幅
回路と加算回路とを有しているため、入力信号のレベル
により応答時間に大きな差が発生するので、同一エンベ
ロープのエコーであっても入力信号のレベルにより検知
されるエンベロープが異り高忠実度のエコーのエンベロ
ープの保持は困難であるという欠点があった。
響信号探信儀は、受信機のＡＧＣの帰還回路に線形増幅
回路と加算回路とを有しているため、入力信号のレベル
により応答時間に大きな差が発生するので、同一エンベ
ロープのエコーであっても入力信号のレベルにより検知
されるエンベロープが異り高忠実度のエコーのエンベロ
ープの保持は困難であるという欠点があった。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の水中音響信号探
信儀は、受信信号を増幅し利得制御信号により利得が制
御される可変利得増幅回路と、前記可変利得増幅回路の
出力信号を検波する検波回路と、前記検波回路の出力信
号を予め定めた時間遅延する時定数回路と、前記時定数
回路の出力信号を予め定めた非線形特性で増幅し前記利
得制御信号を生成する非線形増幅回路とを備えて構成さ
れている。
信儀は、受信信号を増幅し利得制御信号により利得が制
御される可変利得増幅回路と、前記可変利得増幅回路の
出力信号を検波する検波回路と、前記検波回路の出力信
号を予め定めた時間遅延する時定数回路と、前記時定数
回路の出力信号を予め定めた非線形特性で増幅し前記利
得制御信号を生成する非線形増幅回路とを備えて構成さ
れている。
【００２１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２２】図１は本発明の水中音響信号探信儀の一実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【００２３】本実施例の水中音響信号探信儀は、図１に
示すように、従来例と同様の利得可変の増幅回路１と、
検波回路２と、時定数回路４とに加えて、時定数回路４
の出力信号を対数増幅し利得制御信号Ｃを生成する対数
増幅回路３と、さらに周辺回路として、出力信号Ｏを音
声信号に変換する周波数変換回路５と、周波数変換回路
５の出力を増幅して音声信号Ａを出力する増幅回路６
と、検波信号を増幅して映像信号Ｂを出力する増幅回路
７とを備えて構成されている。
示すように、従来例と同様の利得可変の増幅回路１と、
検波回路２と、時定数回路４とに加えて、時定数回路４
の出力信号を対数増幅し利得制御信号Ｃを生成する対数
増幅回路３と、さらに周辺回路として、出力信号Ｏを音
声信号に変換する周波数変換回路５と、周波数変換回路
５の出力を増幅して音声信号Ａを出力する増幅回路６
と、検波信号を増幅して映像信号Ｂを出力する増幅回路
７とを備えて構成されている。
【００２４】次に、本実施例の動作について説明する。
【００２５】まず、受信信号Ｉは増幅回路１に入力さ
れ、利得制御信号Ｃのレベルにより設定される利得で増
幅され、出力信号Ｏとして出力される。次に、出力信号
Ｏは検波回路２に入力され、直流信号に変換され、検波
出力信号Ｄとして時定数回路４に入力される。時定数回
路４は、ＡＧＣ回路の応答速度を決めるためのものであ
り、この出力は対数幅回路３に入力され対数増幅し利得
制御信号Ｃとして生成されて増幅回路１の利得を制御す
る。周知のように、対数増幅回路は非線形増幅回路の一
つであり、出力信号が入力信号の対数関係となる増幅回
路である。
れ、利得制御信号Ｃのレベルにより設定される利得で増
幅され、出力信号Ｏとして出力される。次に、出力信号
Ｏは検波回路２に入力され、直流信号に変換され、検波
出力信号Ｄとして時定数回路４に入力される。時定数回
路４は、ＡＧＣ回路の応答速度を決めるためのものであ
り、この出力は対数幅回路３に入力され対数増幅し利得
制御信号Ｃとして生成されて増幅回路１の利得を制御す
る。周知のように、対数増幅回路は非線形増幅回路の一
つであり、出力信号が入力信号の対数関係となる増幅回
路である。
【００２６】一方、増幅回路１の出力信号Ｏは、周波数
変換回路５において音声信号に変換され、交流の増幅回
路６で増幅されて音声信号Ａとして出力される。また、
検波回路２からの検波信号Ｄは、直流の増幅回路７で増
幅され、映像信号Ｂとして出力される。
変換回路５において音声信号に変換され、交流の増幅回
路６で増幅されて音声信号Ａとして出力される。また、
検波回路２からの検波信号Ｄは、直流の増幅回路７で増
幅され、映像信号Ｂとして出力される。
【００２７】ここで、出力信号ＯのレベルをＶO 、入力
信号ＩのレベルをＶI 、増幅回路１の利得制御の特性を
Ｇ（ｃ）とすると、増幅回路１の入出力特性は前述の従
来例と同様に次式で示される。
信号ＩのレベルをＶI 、増幅回路１の利得制御の特性を
Ｇ（ｃ）とすると、増幅回路１の入出力特性は前述の従
来例と同様に次式で示される。
【００２８】 ＶO ＝Ｇ（ｃ）・ＶI …………………………………………………………（１） また、検波回路２、時定数回路４の利得をそれぞれ、Ｇ
D ，ＧT とし、対数増幅回路３の利得特性を−ｎｌｏｇ
ｘ（ｘは対数増幅回路３の入力信号レベル）としたと
き、制御信号ＣのレベルＶC は次式で示される。
D ，ＧT とし、対数増幅回路３の利得特性を−ｎｌｏｇ
ｘ（ｘは対数増幅回路３の入力信号レベル）としたと
き、制御信号ＣのレベルＶC は次式で示される。
【００２９】
【００３０】ここで、τは時定数回路４の時定数であ
る。また、ｂ0 は時間ｔが負のときの時定数回路４の出
力レベルであり、安定状態においては次式で示される。
る。また、ｂ0 は時間ｔが負のときの時定数回路４の出
力レベルであり、安定状態においては次式で示される。
【００３１】
【００３２】ここで、一例として、Ｇ（ｃ）の特性を従
来例と同様に（３）式で表されるものとする。
来例と同様に（３）式で表されるものとする。
【００３３】 Ｇ（ｃ）＝Ｇ・ＶC ……………………………………………………………（３） そして、利得ｎ・Ｇ＝６０ｄＢ、利得ＧD ・ＧT ＝−６
ｄＢ、時定数τ＝１とし、従来例と同様に入力信号レベ
ルＶI が２０ｄＢ変化した場合の２つの例、すなわち、
０．０１から０．１へ変化した場合と、０．０２から
０．２へ変化した場合とにおけるそれぞれの出力レベル
ＶO の変化から、出力レベルＶO の安定レベルの約２倍
である３．６に到達するまでの時間を計算する。計算結
果は、それぞれ、０．１３４および０．２４５であり、
その比率は１．８倍となる。これは、従来例の２．８倍
に比し相当の改善ということができる。
ｄＢ、時定数τ＝１とし、従来例と同様に入力信号レベ
ルＶI が２０ｄＢ変化した場合の２つの例、すなわち、
０．０１から０．１へ変化した場合と、０．０２から
０．２へ変化した場合とにおけるそれぞれの出力レベル
ＶO の変化から、出力レベルＶO の安定レベルの約２倍
である３．６に到達するまでの時間を計算する。計算結
果は、それぞれ、０．１３４および０．２４５であり、
その比率は１．８倍となる。これは、従来例の２．８倍
に比し相当の改善ということができる。
【００３４】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。
【００３５】たとえば、非線形増幅回路として対数増幅
回路の代りに、原点を通らず、使用範囲において導関数
を有する関数を表現できる回路であれば、数式から明ら
かなように、何れの回路でも有効であり、本発明の主旨
を逸脱しない限り適用できることは勿論である。
回路の代りに、原点を通らず、使用範囲において導関数
を有する関数を表現できる回路であれば、数式から明ら
かなように、何れの回路でも有効であり、本発明の主旨
を逸脱しない限り適用できることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の水中音響
信号探信儀は、利得制御信号の生成に非線形増幅回路を
用いることにより、入力信号のレベル変化による検知エ
ンベロープの変化を抑圧でき高忠実度のエコーのエンベ
ロープ保持特性を得ることができるという効果を有して
いる。
信号探信儀は、利得制御信号の生成に非線形増幅回路を
用いることにより、入力信号のレベル変化による検知エ
ンベロープの変化を抑圧でき高忠実度のエコーのエンベ
ロープ保持特性を得ることができるという効果を有して
いる。
【図１】本発明の水中音響信号探信儀の一実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】従来の水中音響信号探信儀の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】従来の水中音響信号探信儀における動作の一例
を示す入出力特性図である。
を示す入出力特性図である。
１，６，７，８ 増幅回路 ２ 検波回路 ３ 対数増幅回路 ４ 時定数回路 ５ 周波数変換回路 ９ 加算回路
Claims (1)
- 【請求項１】 受信信号を増幅し利得制御信号により利
得が制御される可変利得増幅回路と、 前記可変利得増幅回路の出力信号を検波する検波回路
と、 前記検波回路の出力信号を予め定めた時間遅延する時定
数回路と、 前記時定数回路の出力信号を予め定めた非線形特性で増
幅し前記利得制御信号を生成する非線形増幅回路とを備
えることを特徴とする水中音響信号探信儀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240690A JPH0580146A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 水中音響信号探信儀 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240690A JPH0580146A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 水中音響信号探信儀 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580146A true JPH0580146A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17063260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3240690A Pending JPH0580146A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 水中音響信号探信儀 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580146A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006665A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et appareil pour l'amplification de puissance |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3240690A patent/JPH0580146A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006665A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et appareil pour l'amplification de puissance |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |