JPH01212383A - 水中探知装置 - Google Patents
水中探知装置Info
- Publication number
- JPH01212383A JPH01212383A JP3836888A JP3836888A JPH01212383A JP H01212383 A JPH01212383 A JP H01212383A JP 3836888 A JP3836888 A JP 3836888A JP 3836888 A JP3836888 A JP 3836888A JP H01212383 A JPH01212383 A JP H01212383A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(al産業上の利用分野
この発明は水中に超音波パルスを送信し、水中物標から
の反射信号を受信して水中物標の探知を行う水中探知装
置に関する。
の反射信号を受信して水中物標の探知を行う水中探知装
置に関する。
(bl従来の技術
従来、例えば垂直魚群探知器は海底測深や魚群探知に用
いられている。このような超音波パルスの送受によって
水中を探知する装置においては、水中における超音波の
減衰特性を補正するいわゆるTVG回路が設けられてい
る。
いられている。このような超音波パルスの送受によって
水中を探知する装置においては、水中における超音波の
減衰特性を補正するいわゆるTVG回路が設けられてい
る。
水中における超音波の減衰特性は一般に次式で表される
。
。
TL=20βOg、。2R+2αR・ ・・tl)TL
=40βOg+oR+2αR・ ・ ・(2)TL:伝
播減衰 (dB) R:距離 (Km) α:吸収減衰率(dB/Km) ここで(1)式は海底測深の場合、(2)式は魚群探知
の場合である。また、両式において前項は拡散による減
衰、後項は吸収による減衰である。
=40βOg+oR+2αR・ ・ ・(2)TL:伝
播減衰 (dB) R:距離 (Km) α:吸収減衰率(dB/Km) ここで(1)式は海底測深の場合、(2)式は魚群探知
の場合である。また、両式において前項は拡散による減
衰、後項は吸収による減衰である。
従来は、超音波パルスの送信後の時間経過に伴い減衰量
TLに反比例する量だけ受信部の利得を上げることによ
って補正が行われている。
TLに反比例する量だけ受信部の利得を上げることによ
って補正が行われている。
(C1発明が解決しようとする課題
ところが、従来の水中探知装置においては次の点で解決
すべき課題があった。すなわち探知すべき物標が海底で
あるか魚群であるかによって伝播減衰TLが異なり、ま
た魚群であっても、その密集度によっては前記(2)式
が成立しない。さらに探知すべき距離が遠距離におよぶ
場合、補正量の変化幅が大きくなるが、増幅回路のS/
N比との関係で一定範囲内でしか補正を行うことができ
ないところで、探知すべき物標の種類、例えば魚種を識
別する方法とし、周波数の異なる2種類の超音波パルス
を用い、その物標からの反射強度を比較することが有効
である。この発明は、このように探知物標の種類などの
識別のためには、かならずしも前記+11式または(2
)式に従って減衰量を完全に補正する必要がないことに
鑑み、周波数の関数である吸収減衰αに係る減衰量のみ
を補正することによって、従来の目的を解消した水中探
知装置を提供することにある。
すべき課題があった。すなわち探知すべき物標が海底で
あるか魚群であるかによって伝播減衰TLが異なり、ま
た魚群であっても、その密集度によっては前記(2)式
が成立しない。さらに探知すべき距離が遠距離におよぶ
場合、補正量の変化幅が大きくなるが、増幅回路のS/
N比との関係で一定範囲内でしか補正を行うことができ
ないところで、探知すべき物標の種類、例えば魚種を識
別する方法とし、周波数の異なる2種類の超音波パルス
を用い、その物標からの反射強度を比較することが有効
である。この発明は、このように探知物標の種類などの
識別のためには、かならずしも前記+11式または(2
)式に従って減衰量を完全に補正する必要がないことに
鑑み、周波数の関数である吸収減衰αに係る減衰量のみ
を補正することによって、従来の目的を解消した水中探
知装置を提供することにある。
(d1課題を解決するための手段
この発明の水中探知装置は、水中に超音波パルスを送信
し、水中物標からの反射信号を受信して水中物標の位置
と反射強度を求める水中探知装置において、 水中における超音波パルスの送信後の経過時間毎の吸収
減衰を補正するデータを周波数の異なる2種類の超音波
についてそれぞれ生成する減衰補正データ生成手段と、 前記周波数の異なる2種類の超音波パルスごとに、超音
波パルス送信後の時間経過に伴って前記減衰補正データ
生成手段の生成した補正データによって受信レベルを補
正する補正手段と、を設けたことを特徴としている。
し、水中物標からの反射信号を受信して水中物標の位置
と反射強度を求める水中探知装置において、 水中における超音波パルスの送信後の経過時間毎の吸収
減衰を補正するデータを周波数の異なる2種類の超音波
についてそれぞれ生成する減衰補正データ生成手段と、 前記周波数の異なる2種類の超音波パルスごとに、超音
波パルス送信後の時間経過に伴って前記減衰補正データ
生成手段の生成した補正データによって受信レベルを補
正する補正手段と、を設けたことを特徴としている。
(e)作用
この発明の水中探知装置においては、減衰補正データ生
成手段は、水中における超音波パルスの送信後の経過時
間毎の吸収減衰を補正するデータを周波数の異なる2種
類の超音波についてそれぞれ生成し、補正手段は、超音
波パルス送信後の時間経過に伴って前記減衰補正データ
生成手段の生成した補正データによって、周波数の異な
る2種類の超音波パルス毎に受信信号レベルを補正する
。ここで吸収減衰とは前記(1)式または(2)式にお
ける2αRの項で表され、距離Rに比例する。吸収減衰
率αは超音波の周波数によって定まる係数である。した
がってこの吸収減衰項の補正によって、超音波パルスの
周波数に係わらず超音波パルスの進行距離すなわち超音
波パルス送信後の経過時間に対する減衰量が等しくなる
。このため異なる2種類の超音波パルスの送受による受
信信号レベル間の比例関係は変わらず、探知物標の周波
数特性の観測が可能となる。なお、遠距離まで探知する
場合でも、吸収減衰項の変化幅は比較的小さい(f)実
施例 第1図はこの発明の実施例である水中探知装置のブロッ
ク図である。図において3はプログラム処理によって装
置全体の制御を行うCPU、1はそのプログラムを予め
記憶するROM、2はプログラムの実行に際してワーキ
ングエリアとして用いられるRAMである。4および5
はI10ポートであり、後述する入出力装置が接続され
ている。24は表示用データを記憶するメモリ、25は
その表示データから表示用信号を発生する表示制御回路
、26は探知結果を画像表示するCRTである。
成手段は、水中における超音波パルスの送信後の経過時
間毎の吸収減衰を補正するデータを周波数の異なる2種
類の超音波についてそれぞれ生成し、補正手段は、超音
波パルス送信後の時間経過に伴って前記減衰補正データ
生成手段の生成した補正データによって、周波数の異な
る2種類の超音波パルス毎に受信信号レベルを補正する
。ここで吸収減衰とは前記(1)式または(2)式にお
ける2αRの項で表され、距離Rに比例する。吸収減衰
率αは超音波の周波数によって定まる係数である。した
がってこの吸収減衰項の補正によって、超音波パルスの
周波数に係わらず超音波パルスの進行距離すなわち超音
波パルス送信後の経過時間に対する減衰量が等しくなる
。このため異なる2種類の超音波パルスの送受による受
信信号レベル間の比例関係は変わらず、探知物標の周波
数特性の観測が可能となる。なお、遠距離まで探知する
場合でも、吸収減衰項の変化幅は比較的小さい(f)実
施例 第1図はこの発明の実施例である水中探知装置のブロッ
ク図である。図において3はプログラム処理によって装
置全体の制御を行うCPU、1はそのプログラムを予め
記憶するROM、2はプログラムの実行に際してワーキ
ングエリアとして用いられるRAMである。4および5
はI10ポートであり、後述する入出力装置が接続され
ている。24は表示用データを記憶するメモリ、25は
その表示データから表示用信号を発生する表示制御回路
、26は探知結果を画像表示するCRTである。
6および7は発振回路8および9から一定時間持続する
周波数信号を発生させる制御回路である。パワーアンプ
10および11は発振回路8および9の出力信号を増幅
し、送受切換回路12および13を介して振動子22お
よび23を駆動する。これにより振動子22および23
からそれぞれ所定周波数の超音波パルスが送信される。
周波数信号を発生させる制御回路である。パワーアンプ
10および11は発振回路8および9の出力信号を増幅
し、送受切換回路12および13を介して振動子22お
よび23を駆動する。これにより振動子22および23
からそれぞれ所定周波数の超音波パルスが送信される。
振動子22および23は水中探知物体からの反射波を受
けて起電圧を発生し、その信号が送受切換回路12およ
び13を介して増幅回路14および15に供給される。
けて起電圧を発生し、その信号が送受切換回路12およ
び13を介して増幅回路14および15に供給される。
さらに増幅回路16および17は増幅回路14および1
5の出力信号をD/Aコンパ−タ20および21の出力
レベルに対応した増幅率で増幅を行う。18および19
はA/Dコンバータであり、受信信号レベルのデータを
I10ボート5に供給する。CPU3はI10ボート4
を介してD/Aコンバータ20および21に対して制御
データを出力することによって後述する超音波の水中に
おける吸収減衰の補正を行い、I10ボート5を介して
受信信号のデータを読み込む。
5の出力信号をD/Aコンパ−タ20および21の出力
レベルに対応した増幅率で増幅を行う。18および19
はA/Dコンバータであり、受信信号レベルのデータを
I10ボート5に供給する。CPU3はI10ボート4
を介してD/Aコンバータ20および21に対して制御
データを出力することによって後述する超音波の水中に
おける吸収減衰の補正を行い、I10ボート5を介して
受信信号のデータを読み込む。
第2図は第1図に示した増幅回路16および17の具体
例である。この回路は入力信号siをFETによって増
幅を行い出力信号SOを得るが、その際第1図に示した
D/Aコンバータ20および21から与えられる制御信
号scの電圧によってFETの利得を可変している。
例である。この回路は入力信号siをFETによって増
幅を行い出力信号SOを得るが、その際第1図に示した
D/Aコンバータ20および21から与えられる制御信
号scの電圧によってFETの利得を可変している。
第3図は第1図に示した信号a ”−eの波形を示して
いる。このように制御回路6から信号aが発生される。
いる。このように制御回路6から信号aが発生される。
ことにより、信号すがパワーアンプlOから送受切換回
路12を介して振動子22に供給される。これによりC
の波形に示すように魚群エコーや海底エコーなどの受信
信号が得られる。これとともに信号dに示すようにD/
Aコンバータ20の信号は超音波パルス送信後の時間経
過と比例する電圧信号が発生される。これにより増幅回
路16の出力信号eは吸収減衰の補正された受信信号と
なる。
路12を介して振動子22に供給される。これによりC
の波形に示すように魚群エコーや海底エコーなどの受信
信号が得られる。これとともに信号dに示すようにD/
Aコンバータ20の信号は超音波パルス送信後の時間経
過と比例する電圧信号が発生される。これにより増幅回
路16の出力信号eは吸収減衰の補正された受信信号と
なる。
次に第1図に示したCPU3の処理手順を第5図に示す
。まず、電源投入直後は補正データテーブルを作成する
(nl)。これは、超音波パルスの送信後の経過時間毎
の補正量を予め記憶しておくテーブルであり、実時間処
理によって反射波の受信と補正を行うためのものである
。第4図にこの補正データテーブルの例を示す。同図は
RAM2の特定領域であり、GHl”GHnおよびGL
l−GLnは受信信号のサンプリング毎に第1図に示し
たD/Aコンバータ20および21にそれぞれ与える補
正データである。この補正データは次の式によって求め
られる。
。まず、電源投入直後は補正データテーブルを作成する
(nl)。これは、超音波パルスの送信後の経過時間毎
の補正量を予め記憶しておくテーブルであり、実時間処
理によって反射波の受信と補正を行うためのものである
。第4図にこの補正データテーブルの例を示す。同図は
RAM2の特定領域であり、GHl”GHnおよびGL
l−GLnは受信信号のサンプリング毎に第1図に示し
たD/Aコンバータ20および21にそれぞれ与える補
正データである。この補正データは次の式によって求め
られる。
G=KX (0,11f +22f”/(4100+f
2) +0.0O0238f”) x 2 x (75
0/1000) t・・・・(3)ここでfは超音波
の周波数(K)lz) 、tは超音波パルス送信後の経
過時間(秒)、Kは回路構成により定まる定数である。
2) +0.0O0238f”) x 2 x (75
0/1000) t・・・・(3)ここでfは超音波
の周波数(K)lz) 、tは超音波パルス送信後の経
過時間(秒)、Kは回路構成により定まる定数である。
なお上式において750/1000は水中における超音
波の音速(Km/秒)であり、(750/1000)T
は(1)式または(2)式におけるRに対応する。
波の音速(Km/秒)であり、(750/1000)T
は(1)式または(2)式におけるRに対応する。
使用する2種類の超音波の周波数が一定である場合は(
3)式における( )内の値は予め定数とすることも可
能である。
3)式における( )内の値は予め定数とすることも可
能である。
さて、このように補正データテーブルを作成した後、第
5図に示すようにタイマTをリセットし、制御回路6お
よび7に送信制御信号を出力する(n2→n3)。続い
てサンプリングタイミング毎に、すでに求めた補正デー
タテーブルから補正データを順次読み出し、D/Aコン
バータ20および21へ出力する(n4)。さらにλ/
Dコンバータ18および19の出力データを読み込み一
時記憶する(n5)。さらにこの読み込んだデータから
表示用データを作成しメモリ24へ書き込む(n6)。
5図に示すようにタイマTをリセットし、制御回路6お
よび7に送信制御信号を出力する(n2→n3)。続い
てサンプリングタイミング毎に、すでに求めた補正デー
タテーブルから補正データを順次読み出し、D/Aコン
バータ20および21へ出力する(n4)。さらにλ/
Dコンバータ18および19の出力データを読み込み一
時記憶する(n5)。さらにこの読み込んだデータから
表示用データを作成しメモリ24へ書き込む(n6)。
その後タイマTをインクリメントし、その値が最大値T
Mに達するまで受信処理を繰り返す(n7−n8→n4
−・・・)。所定時間の受信処理を終了すればタイマT
を再びリセットし次の超音波パルスの送信を行う (n
8−n2−n3)。
Mに達するまで受信処理を繰り返す(n7−n8→n4
−・・・)。所定時間の受信処理を終了すればタイマT
を再びリセットし次の超音波パルスの送信を行う (n
8−n2−n3)。
以上に示した実施例は超音波の水中における吸収減衰を
補正するために可変利得増幅回路を用いた例であったが
、次に述べるように演算処理によってその補正を行うこ
とができる。
補正するために可変利得増幅回路を用いた例であったが
、次に述べるように演算処理によってその補正を行うこ
とができる。
第6図は他の実施例に係る水中探知装置のブロック図で
ある。第1図に示した水中探知装置と異なり、D/Aコ
ンバータ20および21がなく、増幅回路16′および
17’は対数増幅回路である。
ある。第1図に示した水中探知装置と異なり、D/Aコ
ンバータ20および21がなく、増幅回路16′および
17’は対数増幅回路である。
第7図は第6図中に示した信号aおよびbと、CPU3
によつて処理されるデータCおよびdについて示してい
る。図中すに示すように受信信号のレベルに応じてデシ
ベル換算された4ビツトの 、データが得られる。この
データに対してCに示すように超音波パルス送信後の時
間経過に伴い吸収減衰を補正するデシベル、値を発生さ
せ、これを加算することによって吸収減衰の補正された
受信データdが得られる。
によつて処理されるデータCおよびdについて示してい
る。図中すに示すように受信信号のレベルに応じてデシ
ベル換算された4ビツトの 、データが得られる。この
データに対してCに示すように超音波パルス送信後の時
間経過に伴い吸収減衰を補正するデシベル、値を発生さ
せ、これを加算することによって吸収減衰の補正された
受信データdが得られる。
以上に示したCPUの処理手順を第8図に示す。まずタ
イマTをリセットし、送信制御信号を制御回路6および
7に出力する(nl→n2)。つづいてA/Dコンバー
タ18および19の出力データを読み込み、タイマTの
値から補正データ(第7図中C参照)を算出し、受信デ
ータに補正データを加算することによって補正後の受信
データ(第7図におけるd)を求める(n3〜n5)。
イマTをリセットし、送信制御信号を制御回路6および
7に出力する(nl→n2)。つづいてA/Dコンバー
タ18および19の出力データを読み込み、タイマTの
値から補正データ(第7図中C参照)を算出し、受信デ
ータに補正データを加算することによって補正後の受信
データ(第7図におけるd)を求める(n3〜n5)。
さらに表示用のデータを作成し表示用メモリ24に書き
込む。その後、タイマTをインクリメントし、その値が
最′入信に達するまで受信処理を繰り返し行い(n?−
n8−=n3−・・・)、一定時間の受信処理を終了す
れば次の超音波パルスの送信を行う(n 8−’n 1
→n2)。
込む。その後、タイマTをインクリメントし、その値が
最′入信に達するまで受信処理を繰り返し行い(n?−
n8−=n3−・・・)、一定時間の受信処理を終了す
れば次の超音波パルスの送信を行う(n 8−’n 1
→n2)。
なお、いずれの実施例も用いる周波数毎に超音波パルス
の送受信回路を設けたが、回路の一部を兼用することも
可能である。
の送受信回路を設けたが、回路の一部を兼用することも
可能である。
(g)発明の効果
以上のようにこの発明によれば、超音波の水中における
減衰特性のうち、周波数の関数である吸収減衰成分を正
確に補正したため、周波数の異なる2種類の超音波パル
スを用いて水中探知を行う際、同一の減衰特性となるた
め、例えば魚の反射損失の差に基づいて魚種を判別する
ことが可能となる。しかも吸収減衰の補正変化幅は比較
的小さいため、遠距離までの水中探知が可能となる。
減衰特性のうち、周波数の関数である吸収減衰成分を正
確に補正したため、周波数の異なる2種類の超音波パル
スを用いて水中探知を行う際、同一の減衰特性となるた
め、例えば魚の反射損失の差に基づいて魚種を判別する
ことが可能となる。しかも吸収減衰の補正変化幅は比較
的小さいため、遠距離までの水中探知が可能となる。
第1図はこの発明の実施例である水中探知装置のブロッ
ク図、第2図は第1図の特定ブロックの具体的回路図で
ある。第3図は第1図の主要部の波形図である。第4図
はRAMの特定領域の構成を示す図、第5図はCPUの
処理手順を表すフローチャートである。第6図〜第8図
は他の実施例の水中探知装置に関する図であり、第6図
はブロック図、第7図はその各部の信号およびデータ、
第8図はCPUの処理手順をそれぞれ示している第2図 第3図 第4図 第5図 第8図
ク図、第2図は第1図の特定ブロックの具体的回路図で
ある。第3図は第1図の主要部の波形図である。第4図
はRAMの特定領域の構成を示す図、第5図はCPUの
処理手順を表すフローチャートである。第6図〜第8図
は他の実施例の水中探知装置に関する図であり、第6図
はブロック図、第7図はその各部の信号およびデータ、
第8図はCPUの処理手順をそれぞれ示している第2図 第3図 第4図 第5図 第8図
Claims (1)
- (1)水中に超音波パルスを送信し、水中物標からの反
射信号を受信して水中物標の位置と反射強度を求める水
中探知装置において、 水中における超音波パルスの送信後の経過時間毎の吸収
減衰を補正するデータを周波数の異なる2種類の超音波
についてそれぞれ生成する減衰補正データ生成手段と、 前記周波数の異なる2種類の超音波パルスごとに、超音
波パルス送信後の時間経過に伴って前記減衰補正データ
生成手段の生成した補正データによって受信レベルを補
正する補正手段と、 を備えてなる水中探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038368A JPH0774825B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 水中探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038368A JPH0774825B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 水中探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212383A true JPH01212383A (ja) | 1989-08-25 |
| JPH0774825B2 JPH0774825B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=12523339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63038368A Expired - Fee Related JPH0774825B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 水中探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774825B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1152048A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-26 | Japan Radio Co Ltd | 水中探知装置 |
| CN116592711A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-08-15 | 广州市声讯电子科技股份有限公司 | 基于传输影响参数的驱散装置控制系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50131437A (ja) * | 1974-04-02 | 1975-10-17 | ||
| JPS59170284U (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-14 | 本多 敬介 | 魚群探知機の記録方式 |
| JPS60176629A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-10 | テルモ株式会社 | 超音波測定装置 |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63038368A patent/JPH0774825B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50131437A (ja) * | 1974-04-02 | 1975-10-17 | ||
| JPS59170284U (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-14 | 本多 敬介 | 魚群探知機の記録方式 |
| JPS60176629A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-10 | テルモ株式会社 | 超音波測定装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH1152048A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-26 | Japan Radio Co Ltd | 水中探知装置 |
| CN116592711A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-08-15 | 广州市声讯电子科技股份有限公司 | 基于传输影响参数的驱散装置控制系统及方法 |
| CN116592711B (zh) * | 2023-06-09 | 2024-01-30 | 广州市声讯电子科技股份有限公司 | 基于传输影响参数的驱散装置控制系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0774825B2 (ja) | 1995-08-09 |
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