JPH01163628A - 周波数スペクトル解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパッシブソーナーに係り、特に強いスペクトル
を含む信号の周波数分析であっても、その強いスペクト
ル周辺の弱いスペクトルが検出部とされた周波数スペク
トル解析装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種従来の装置としては、特公昭５８−１９２０８号
公報に示されているように、強いスペクトルがある場合
でも、そのデータを用い包絡線が求められていることか
ら、その周辺の弱いスペクトルおよび雑音が消されるよ
うになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、強いスペクトルがあっても、それを
水中雑音の一部と見なして包絡線が検出されていること
から、忠実な包絡線が得らないものとなっている。これ
にも拘わらずその結果をして周波数分析結果が除算処理
されていたことから、強いスペクトル周辺に弱いスペク
トルが存在していても、その弱いスペクトルは検出され
得なかったものである。

本発明の目的は、水中雑音の包絡線を強いスペクトルに
影響されことなく求めることによって、その周辺の弱い
スペクトルも検出可能とされた周波数スペクトル解析装
置を供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、複数の周波数分析結果を用い包絡線を求め
るに際し、それら周波数分析結果のうち、レベル大のも
のを除いた低・中レベルデータのみによって包絡線を求
めることで達成される。即ち、強いスペクトルについて
の周波数分析結果を除外しつつ包絡線を求めようという
ものである。

〔作用〕

周波数分析演算部は具体的には高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）等により実現され、時間領域の信号は周波数領域に
変換されるが、ここからは水中雑音の周波数特性に応じ
た包絡線特性を含む周波数分析結果が周波数対応に得ら
れるようになっている。さて、包絡線検出部では連続す
る複数の周波数分析結果より包絡線を抽出する際、それ
ら周波数分析結果より低・中レベルのデータのみを抽出
し、その抽出されたデータを算術平均することによって
、複数の周波数分析結果中に仮に強いスペクトルのデー
タを含む場合であっても、その影響を受けることなく包
絡線を抽出し得るものである。

除算部では周波数分析結果をその包絡線で除算すること
によって、包絡線がキャンセルされ水中雑音の包絡線が
平坦化されるとともに、強いスペクトルの影響もまたキ
ャンセルされ得るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第３図により説明
する。

先ず第１図は本発明による周波数スペクトル解析装置の
概要構成を示すが、その要部としての包絡線検出部２０
の構成は第２図に示すようである。

これによると、外部からの被分析信号１は周波数分析演
算部としての高速フーリエ変換器１０により周波数分析
され、第３図（ａ）に示すように包絡線上に強いスペク
トルＳＳと弱いスペクトル８Ｆが重畳された信号２に変
換され、その信号２は更に包絡線検出部２０により第３
図（ｂ）に示すような包絡線だけの信号３が検出される
ようになっている。除算部３０では信号２を信号３で除
算処理することによって、包絡線は平坦化されるととも
に、強いスペクトルＳＳ周辺にある弱いスペクトルｓｒ
が抽出された、　３　。

信号４が得られるようになっているものである。

さて、包絡線検出部２０では高速フーリエ変換器１０か
らの信号２はＦｉＦｏバッファ２１に順次入力されるが
、ＦｉＦｏバッファ２１はその容量が水中雑音の包絡線
特性の傾きと周波数分析の分解能により定められており
、バッファが全てデータで充てんされるまでの間は原理
的に包絡線は抽出されないものとなっている。全て充て
んされた場合ＦｉＦｏバッファ２１のデータはマイクロ
コンピュータ２２によってレベルの小さいものからＭ個
（ＦｉＦｏバッファ容量の１／２から４／５程度）だけ
有効データとして抽出されたうえ算術平均され、信号３
として除算部３０に送出されるが、このような操作を分
析帯域の最高周波数まで周波数更新の度に繰り返すこと
によって、連続的な包絡線が抽出され得るものである。

ところで、そのようにして得られる包絡線は真の包絡線
に比し若干低いレベルのものとして得られることになる
。しかしながら、この包絡線によって周波数分析結果を
除算することによって、包絡線特性はキャンセルされ平
坦化されるので、特、　４　。

に問題にならない。むしろ、最終的には平坦化特性の雑
音上に、強いスペクトルばかりか、その周辺にある弱い
スペクトルも重ね合せられた状態の波形が得られること
の方がより重要となっている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、強いスペクトルの
周辺にある弱いスペクトルも抽出され得るので、パッシ
ブソーナーにおける目標の類別・識別にその弱いスペク
トルを利用し得るばかりか、目標のスペクトルに対し、
その近くの周波数にあるスペクトルへの妨害信号の影響
を受けにくくなる等、その性能が向上されるといった効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による周波数スペクトル解析装置の概
要構成を示す図、第２図は、その要部としての包絡線検
出部の構成を示す図、第３図（ａ）〜（ｃ）は、その装
置の動作を説明するための要部での入出力信号波形を示
す図である。 １０・・高速フーリエ変換器 ２０・・包絡線検出部　　　３０・・・除算部２ｊ・・
・ＦｉＦｏバッファ ２２・・・マイクロコンピュータ 代理人　弁理士　　小　川　勝　男 、　７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水中音響信号を周波数分析する演算部と、該演算部
   からの周波数分析結果についての包絡線を、注目すべき
   周波数と該周波数近傍の複数の周波数分析結果より求め
   る包絡線検出部と、上記演算部からの周波数分析結果を
   上記包絡線検出部からの包絡線で除する除算部とからな
   る周波数スペクトル解析装置であって、包絡線検出部に
   おいては包絡線は複数の周波数分析結果のうち、低・中
   レベルのもののみを用い求められる構成を特徴とする周
   波数スペクトル解析装置。