JPH0121472B2 - - Google Patents
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- JPH0121472B2 JPH0121472B2 JP13614182A JP13614182A JPH0121472B2 JP H0121472 B2 JPH0121472 B2 JP H0121472B2 JP 13614182 A JP13614182 A JP 13614182A JP 13614182 A JP13614182 A JP 13614182A JP H0121472 B2 JPH0121472 B2 JP H0121472B2
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- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- frequency
- phase
- memory
- signal
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/02—Digital function generators
- G06F1/025—Digital function generators for functions having two-valued amplitude, e.g. Walsh functions
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、任意の周波信号を生成する装置に
関し、特に、位相あるいは周波数が周期的にくり
返し変化する周波信号を多相で生成する場合に用
いて好適な装置を実現する。
関し、特に、位相あるいは周波数が周期的にくり
返し変化する周波信号を多相で生成する場合に用
いて好適な装置を実現する。
例えば、指向性受波ビームを形成する装置とし
て、一般には、位相合成を行なう装置が多く用い
られている。すなわち、同一平面上に多数の振動
子を配列して、各振動子の位相関係を調整して特
定方向に指向性受波ビームを形成する。例えば、
第一図に示すように、平面Ｆ上に配列した多数の
振動子Z1乃至Znの受波信号をそれぞれの移相器
S1乃至Snにおいて移相させる。そして、各移相
器S1乃至Snの移相量を 2π／λ（ｎ−１）dsinθ ｎ＝１、２、３、……ｎ になるように設定して、移相後の信号を加算回路
Ａで加算すると、θ方向に指向特性を形成するこ
とができる。
て、一般には、位相合成を行なう装置が多く用い
られている。すなわち、同一平面上に多数の振動
子を配列して、各振動子の位相関係を調整して特
定方向に指向性受波ビームを形成する。例えば、
第一図に示すように、平面Ｆ上に配列した多数の
振動子Z1乃至Znの受波信号をそれぞれの移相器
S1乃至Snにおいて移相させる。そして、各移相
器S1乃至Snの移相量を 2π／λ（ｎ−１）dsinθ ｎ＝１、２、３、……ｎ になるように設定して、移相後の信号を加算回路
Ａで加算すると、θ方向に指向特性を形成するこ
とができる。
上記において、指向方向θを変化させるために
は移相器S1乃至Snの移相時間を変化させればよ
い。ところが、指向方向θを広範囲に変化させる
ためには移相器S1乃至Snの移相時間を大きく変
化させなければならない。通常の移相器において
は、移相時間をこのように大きく変化させること
は不可能である。そこで、従来は指向方向θを変
化させる場合、第２図に示すように、移相器S1乃
至Snとは別に移相器S1′乃至Sn′をもうけて、加算
回路A′の出力がθ′方向に指向特性が形成されるよ
うに移相器S1′乃至Sn′の移相時間を設定する。し
たがつて、この構成においては、それぞれの指向
方向毎にそれぞれの指向方向に固有の移相器を用
意しなければならないから、一定角度毎に広範囲
方向に変化させるためには非常に多数の移相器を
必要とする。そのため、装置が極めて大型にな
り、かつ、高価になる欠点がある。
は移相器S1乃至Snの移相時間を変化させればよ
い。ところが、指向方向θを広範囲に変化させる
ためには移相器S1乃至Snの移相時間を大きく変
化させなければならない。通常の移相器において
は、移相時間をこのように大きく変化させること
は不可能である。そこで、従来は指向方向θを変
化させる場合、第２図に示すように、移相器S1乃
至Snとは別に移相器S1′乃至Sn′をもうけて、加算
回路A′の出力がθ′方向に指向特性が形成されるよ
うに移相器S1′乃至Sn′の移相時間を設定する。し
たがつて、この構成においては、それぞれの指向
方向毎にそれぞれの指向方向に固有の移相器を用
意しなければならないから、一定角度毎に広範囲
方向に変化させるためには非常に多数の移相器を
必要とする。そのため、装置が極めて大型にな
り、かつ、高価になる欠点がある。
第３図は上記のような移相器を用いることなく
指向性受波ビームを形成する原理図を示し、同図
において、Z1乃至Znは第１図と同様に配列され
た振動子を示す。振動子Z1乃至Znの各受波信号
は各々のプリアンプP1乃至Pnで増幅された後、
混合回路M1乃至Mnの各々は信号発生器SGから
混合回路M1乃至Mnの各々に対応して送出される
局部信号と振動子Z1乃至Znの受波信号とを混合
する。そして、混合回路M1乃至Mnの混合出力は
加算回路Σへ導かれて加算される。加算回路Σの
出力はフイルター回路FFへ導かれて特定の周波
成分が抽出される。
指向性受波ビームを形成する原理図を示し、同図
において、Z1乃至Znは第１図と同様に配列され
た振動子を示す。振動子Z1乃至Znの各受波信号
は各々のプリアンプP1乃至Pnで増幅された後、
混合回路M1乃至Mnの各々は信号発生器SGから
混合回路M1乃至Mnの各々に対応して送出される
局部信号と振動子Z1乃至Znの受波信号とを混合
する。そして、混合回路M1乃至Mnの混合出力は
加算回路Σへ導かれて加算される。加算回路Σの
出力はフイルター回路FFへ導かれて特定の周波
成分が抽出される。
上記において、ｉ番目の振動子を
Si（ｔ）＝Eisin（ωt＋Ai） ……(1)
又、混合回路Miにおいてこの受波信号と混合
される局発信号を Ui（ｔ）＝Visin（ωc＋Bi） ……(2) とすると、このときの混合出力は Ci（ｔ）＝Si（ｔ）・Ui（ｔ）＝Eisin（ωt＋Ai）×Vi
sin（ωct＋Bi） ＝１／２EiVi｛cos〔（ω−ωc）ｔ＋（Ai−Bi）〕−
cos〔（ω＋ωc）ｔ＋（Ai＋Bi）〕｝……(3) (3)式から明らかなように、混合信号Ci（ｔ）は
受信信号Si（ｔ）と局発信号Ui（ｔ）との差周波
と和周波の成分で構成されている。加算回路Σは
混合回路M1乃至Mn毎に(3)式で表わされる混合出
力の加算出力を送出するから、フイルター回路
FFにおいて、混合出力の差周波成分が抽出され
るものとすると、フイルター回路FFの出力は CT（ｔ）＝Σ１／２EiVicos｛（ω−ωc）ｔ ＋（Ai−Bi）｝ ……(4) で表わされる。
される局発信号を Ui（ｔ）＝Visin（ωc＋Bi） ……(2) とすると、このときの混合出力は Ci（ｔ）＝Si（ｔ）・Ui（ｔ）＝Eisin（ωt＋Ai）×Vi
sin（ωct＋Bi） ＝１／２EiVi｛cos〔（ω−ωc）ｔ＋（Ai−Bi）〕−
cos〔（ω＋ωc）ｔ＋（Ai＋Bi）〕｝……(3) (3)式から明らかなように、混合信号Ci（ｔ）は
受信信号Si（ｔ）と局発信号Ui（ｔ）との差周波
と和周波の成分で構成されている。加算回路Σは
混合回路M1乃至Mn毎に(3)式で表わされる混合出
力の加算出力を送出するから、フイルター回路
FFにおいて、混合出力の差周波成分が抽出され
るものとすると、フイルター回路FFの出力は CT（ｔ）＝Σ１／２EiVicos｛（ω−ωc）ｔ ＋（Ai−Bi）｝ ……(4) で表わされる。
(4)式において、
Ai＝Bi ……(5)
のとき、混合回路M1乃至Mnの各出力が同相にな
り、フイルター出力Ctが最大になる。従つて、
このときのフイルター出力Ctはｉ番目の振動子Zi
の受波信号が１番目の振動子に対して位相差Ai
を生じる方向θに指向性が形成されたことを示
す。すなわち、(2)式の局発信号の位相差BiをAi
に設定することによりθ方向に指向性受波ビーム
を形成することができ、かつ、位相差Biを変化
させることにより指向方向θを変化させることが
できる。
り、フイルター出力Ctが最大になる。従つて、
このときのフイルター出力Ctはｉ番目の振動子Zi
の受波信号が１番目の振動子に対して位相差Ai
を生じる方向θに指向性が形成されたことを示
す。すなわち、(2)式の局発信号の位相差BiをAi
に設定することによりθ方向に指向性受波ビーム
を形成することができ、かつ、位相差Biを変化
させることにより指向方向θを変化させることが
できる。
第３図において、振動子Z1乃至Znの配列間隔
をｄ、受波信号の波長をλとすると(1)式におい
て、 Ai＝2π／λ（ｉ−１）dsinθ ……(6) 従つて、θ方向に指向性を形成するため局発信
号Ui（Ｔ）は(6)式を(2)式に代入することにより、 Ui（ｔ）＝Visin｛ωct＋2π／λ（ｉ−１）dsinθ｝ ……(7) (7)式から明きらかなように、局発信号Ui（ｔ）
において位相項のθを変化させることにより受波
信号の指向特性θを変化させることができる。
をｄ、受波信号の波長をλとすると(1)式におい
て、 Ai＝2π／λ（ｉ−１）dsinθ ……(6) 従つて、θ方向に指向性を形成するため局発信
号Ui（Ｔ）は(6)式を(2)式に代入することにより、 Ui（ｔ）＝Visin｛ωct＋2π／λ（ｉ−１）dsinθ｝ ……(7) (7)式から明きらかなように、局発信号Ui（ｔ）
において位相項のθを変化させることにより受波
信号の指向特性θを変化させることができる。
今、受波信号の指向方向θをTs時間にθsまで
変化させるものとすると、 θ＝θs／Tsｔ ……(8) 但し、０≦ｔ≦Ts で表わされる。従つて、(8)式を(7)式に代入する
と、 Ui（ｔ）＝Visin｛ωct＋2π／λ（ｉ−１） dsin（θs／Tsｔ）｝＝Visin2π｛fc＋（ｉ−１） ABsinBt／Bt｝ｔ ……(9) と与えられる。但し、 ωc＝2πfc、Ａ＝ｄ／λ、Ｂ＝θs／Ts、 を表わす。(9)式において、 Fci＝fc＋（ｉ−１）ABsinBt／Bt ……(10) は局発信号Ui（ｔ）の周波数項を示し、指向方向
θをTs時間に０からθsまで変化させるとき、局
発信号Ui（ｔ）の周波数Fciが(10)式に従つて変化
する。逆に言えば、局発信号Ui（ｔ）の周波数
Fciを(10)式に従つて変化させると第３図において
フイルターFFの出力として与えられる受波信号
の指向方向を任意に変化させることができる。
変化させるものとすると、 θ＝θs／Tsｔ ……(8) 但し、０≦ｔ≦Ts で表わされる。従つて、(8)式を(7)式に代入する
と、 Ui（ｔ）＝Visin｛ωct＋2π／λ（ｉ−１） dsin（θs／Tsｔ）｝＝Visin2π｛fc＋（ｉ−１） ABsinBt／Bt｝ｔ ……(9) と与えられる。但し、 ωc＝2πfc、Ａ＝ｄ／λ、Ｂ＝θs／Ts、 を表わす。(9)式において、 Fci＝fc＋（ｉ−１）ABsinBt／Bt ……(10) は局発信号Ui（ｔ）の周波数項を示し、指向方向
θをTs時間に０からθsまで変化させるとき、局
発信号Ui（ｔ）の周波数Fciが(10)式に従つて変化
する。逆に言えば、局発信号Ui（ｔ）の周波数
Fciを(10)式に従つて変化させると第３図において
フイルターFFの出力として与えられる受波信号
の指向方向を任意に変化させることができる。
この発明は、上記のように周波数あるいは位相
が時間と共に変化する周波信号を生成することを
目的とし、さらに、このような周波信号を互いに
位相関係を有しながら多相で生成する場合に用い
て好適な装置を実現する。
が時間と共に変化する周波信号を生成することを
目的とし、さらに、このような周波信号を互いに
位相関係を有しながら多相で生成する場合に用い
て好適な装置を実現する。
(10)式において
ｔ＝０
のとき
sinBt／Bt＝１
であるから
Fci＝fc
又、(9)式において
ｔ＝０
のとき
Ui（ｔ）＝０
したがつてｔ＝０、すなわち、指向方向θが
θ＝０
のとき、混合回路M1乃至Mnに導かれる局発信号
はそれぞれの周波数がfcで位相が同相であること
を示す。そして、指向方向がθまで変化すると
き、それぞれの局発信号の周波数が(10)式にしたが
つて変化する。
はそれぞれの周波数がfcで位相が同相であること
を示す。そして、指向方向がθまで変化すると
き、それぞれの局発信号の周波数が(10)式にしたが
つて変化する。
第４図は、この発明の実施例を示し、上記のよ
うに周波数ならびに位相が規制される局発信号を
生成する一例を示す。
うに周波数ならびに位相が規制される局発信号を
生成する一例を示す。
第４図において、クロツクパルス源１から送出
されるクロツクパルスは分周回路２で周波数が1/
２に分周された後カウンター３へ送出される。カ
ウンター３はこのクロツクパルスを計数してその
計数値を読出専用メモリ４へ送出する。
されるクロツクパルスは分周回路２で周波数が1/
２に分周された後カウンター３へ送出される。カ
ウンター３はこのクロツクパルスを計数してその
計数値を読出専用メモリ４へ送出する。
読出専用メモリ４は、少なくともカウンター３
の計数容量に対応した記憶番地を有し、各記憶番
地には、所望の周波信号の各位相毎の振幅データ
が書き込まれている。第４図の実施例において
は、各位相毎の振幅データが１ビツトのデータと
して記憶され、カウンター３によつて指定される
各記憶番地の記憶データが低レベルあるいは高レ
ベルいずれかの１ビツト出力で送出される。読出
専用メモリ４のこの記憶出力はラツチ回路５でラ
ツチされた後出力信号として送出される。ラツチ
回路５はラツチパルス生成回路６から送出される
ラツチパルス列を用いて読出専用メモリ４の記憶
データをラツチして、該記憶データに応じた電圧
（電流）出力を送出する。なお、上記において、
分周回路２の分周比は１／２に限定する必要はな
く適宜設定すればよい。
の計数容量に対応した記憶番地を有し、各記憶番
地には、所望の周波信号の各位相毎の振幅データ
が書き込まれている。第４図の実施例において
は、各位相毎の振幅データが１ビツトのデータと
して記憶され、カウンター３によつて指定される
各記憶番地の記憶データが低レベルあるいは高レ
ベルいずれかの１ビツト出力で送出される。読出
専用メモリ４のこの記憶出力はラツチ回路５でラ
ツチされた後出力信号として送出される。ラツチ
回路５はラツチパルス生成回路６から送出される
ラツチパルス列を用いて読出専用メモリ４の記憶
データをラツチして、該記憶データに応じた電圧
（電流）出力を送出する。なお、上記において、
分周回路２の分周比は１／２に限定する必要はな
く適宜設定すればよい。
第５図ａはクロツクパルス源１のパルス列を示
し、又、パルス列ｂは分周回路２の出力を示す。
ラツチパルス生成回路６は論理回路で構成され、
パルス列ａと分周パルスｂを用いて第５図Ｃに示
すラツチパルスを生成する。ラツチ回路５はラツ
チパルスＣの立上り時に読出専用メモリ４の読出
し出力をラツチする。他方、カウンター３は分周
パルスｂの立上り時に計数値が変化し、それに従
つて読出し専用メモリ４の異なる記憶番地のデー
ターが読出されるが、読出し専用メモリ４は記憶
番地の指定後、微少時間△ｔだけ遅れて記憶デー
ターが送出される。第５図ｄは記憶データーの読
出し出力を示し、分周パルスｂの立上りから△ｔ
だけ時間遅れが生じている。ラツチ回路５はこの
読出し出力をラツチパルスＣの立上り時にラツチ
して送出する。従つて、ラツチ回路５は、第５図
ｅのように、指定される記憶番地の記憶データー
が高レベルのときは出力が高レベルに維持され、
指定される記憶番地の記憶データーが低レベルの
ときはラツチ出力も低レベルに変化する矩形波を
送出する。
し、又、パルス列ｂは分周回路２の出力を示す。
ラツチパルス生成回路６は論理回路で構成され、
パルス列ａと分周パルスｂを用いて第５図Ｃに示
すラツチパルスを生成する。ラツチ回路５はラツ
チパルスＣの立上り時に読出専用メモリ４の読出
し出力をラツチする。他方、カウンター３は分周
パルスｂの立上り時に計数値が変化し、それに従
つて読出し専用メモリ４の異なる記憶番地のデー
ターが読出されるが、読出し専用メモリ４は記憶
番地の指定後、微少時間△ｔだけ遅れて記憶デー
ターが送出される。第５図ｄは記憶データーの読
出し出力を示し、分周パルスｂの立上りから△ｔ
だけ時間遅れが生じている。ラツチ回路５はこの
読出し出力をラツチパルスＣの立上り時にラツチ
して送出する。従つて、ラツチ回路５は、第５図
ｅのように、指定される記憶番地の記憶データー
が高レベルのときは出力が高レベルに維持され、
指定される記憶番地の記憶データーが低レベルの
ときはラツチ出力も低レベルに変化する矩形波を
送出する。
この矩形波ｅのくり返し周期並びに位相は、上
記から明らかなように、読出専用メモリ４の各記
憶番地の記憶データーを適宜書込むことにより任
意に設定できる。たとえば、カウンター３の計数
値が時刻 ｔ＝０ から ｔ＝Ts まで変化するとき、位相が(9)式に一致し、かつ、
くり返し周波数が(10)式に一致して変化する矩形波
列を得ることができる。なお、(9)式で表される局
発信号は、正確には、第５図ｅの矩形波列の基本
波成分に一致するものである。したがつて、矩形
波列ｅを局発信号として用いる場合は、矩形波列
ｅと振動子Ziの受波信号Si（ｔ）とを混合した後、
その混合信号のうちから矩形波列ｅの基本波に対
する混合成分を抽出するようにフイルターFFを
動作させればよい。
記から明らかなように、読出専用メモリ４の各記
憶番地の記憶データーを適宜書込むことにより任
意に設定できる。たとえば、カウンター３の計数
値が時刻 ｔ＝０ から ｔ＝Ts まで変化するとき、位相が(9)式に一致し、かつ、
くり返し周波数が(10)式に一致して変化する矩形波
列を得ることができる。なお、(9)式で表される局
発信号は、正確には、第５図ｅの矩形波列の基本
波成分に一致するものである。したがつて、矩形
波列ｅを局発信号として用いる場合は、矩形波列
ｅと振動子Ziの受波信号Si（ｔ）とを混合した後、
その混合信号のうちから矩形波列ｅの基本波に対
する混合成分を抽出するようにフイルターFFを
動作させればよい。
第６図は、上記に基づいて平面上に配列された
７個の振動子Z1乃至Z7を用いて受波ビームの指向
方向を−θから＋θまで変化させる具体例を示
す。
７個の振動子Z1乃至Z7を用いて受波ビームの指向
方向を−θから＋θまで変化させる具体例を示
す。
第６図において、振動子Z1乃至Z7の配列間隔を
ｄとしてθ方向の受波信号を受波するものとす
る。今、振動子Z4の受波信号を U4（ｔ）＝Esin2πft とすると、振動子Z1乃至Z7の各受波信号U1（ｔ）
乃至U7（ｔ）は次のごとく表される。
ｄとしてθ方向の受波信号を受波するものとす
る。今、振動子Z4の受波信号を U4（ｔ）＝Esin2πft とすると、振動子Z1乃至Z7の各受波信号U1（ｔ）
乃至U7（ｔ）は次のごとく表される。
S1（ｔ）＝Esin（2πft＋6πd／λsinθ）
S2（ｔ）＝Esin（2πft＋4πd／λsinθ）
S3（ｔ）＝Esin（2πft＋2πd／λsinθ）
S4（ｔ）＝Esin（2πft）
S5（ｔ）＝Esin（2πft−2πd／λsinθ）
S6（ｔ）＝Esin（2πft−4πd／λsinθ）
S7（ｔ）＝Esin（2πft−6πd／λsinθ） ……(11)
そして、第７図に示すように、受波方向θを−
Ts時からTs時までの2Ts時間に−θsからθsまで
変化させるものとすると、受波方向θは時間Ｔの
関数として θ＝θs／Tsｔ（−Ts≦ｔ≦Ts） ……(12) で表される。したがつて、(12)式を(11)式に代入する
と、 S1（ｔ）＝Esin（2πft＋6πd／λsinθs／Tsｔ） S2（ｔ）＝Esin（2πft＋4πd／λsinθs／Tsｔ） S3（ｔ）＝Esin（2πft＋2πd／λsinθs／Tsｔ） S4（ｔ）＝Esin（2πft） S5（ｔ）＝Esin（2πft−2πd／λsinθs／Tsｔ） S6（ｔ）＝Esin（2πft−4πd／λsinθs／Tsｔ） S7（ｔ）＝Esin（2πft−6πd／λsinθs／Tsｔ）…
…(11)′ 他方、混合回路M1乃至M7において上記受波信
号の各々と混合される局発信号を U1（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ1） U2（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ2） U3（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ3） U4（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ4） U5（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ5） U6（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ6） U7（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ7）……（13） と表すものとすると、前記説明したように、局発
信号U1（ｔ）乃至U7（ｔ）のそれぞれの位相φ1乃
至φ7をそれぞれの受波信号S1乃至S7の位相に一
致させることにより、受波信号の指向方向を−θs
から＋θsまで変化させることができる。したがつ
て、（13）式は U1（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋6πd／λsinθs／Tsｔ
） U2（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋4πd／λsinθs／Tsｔ
） U3（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋2πd／λsinθs／Tsｔ
） U4（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct） U5（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct−2πd／λsinθs／Tsｔ
） U6（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct−4πd／λsinθs／Tsｔ
） U7（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct−6πd／λsinθs／Tsｔ
） ……（13）′ （13）′式において、 ｄ／λ＝Ａ θs／Ts＝Ｂ とおくと、（13）′は次のように変形される。
Ts時からTs時までの2Ts時間に−θsからθsまで
変化させるものとすると、受波方向θは時間Ｔの
関数として θ＝θs／Tsｔ（−Ts≦ｔ≦Ts） ……(12) で表される。したがつて、(12)式を(11)式に代入する
と、 S1（ｔ）＝Esin（2πft＋6πd／λsinθs／Tsｔ） S2（ｔ）＝Esin（2πft＋4πd／λsinθs／Tsｔ） S3（ｔ）＝Esin（2πft＋2πd／λsinθs／Tsｔ） S4（ｔ）＝Esin（2πft） S5（ｔ）＝Esin（2πft−2πd／λsinθs／Tsｔ） S6（ｔ）＝Esin（2πft−4πd／λsinθs／Tsｔ） S7（ｔ）＝Esin（2πft−6πd／λsinθs／Tsｔ）…
…(11)′ 他方、混合回路M1乃至M7において上記受波信
号の各々と混合される局発信号を U1（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ1） U2（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ2） U3（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ3） U4（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ4） U5（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ5） U6（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ6） U7（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋φ7）……（13） と表すものとすると、前記説明したように、局発
信号U1（ｔ）乃至U7（ｔ）のそれぞれの位相φ1乃
至φ7をそれぞれの受波信号S1乃至S7の位相に一
致させることにより、受波信号の指向方向を−θs
から＋θsまで変化させることができる。したがつ
て、（13）式は U1（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋6πd／λsinθs／Tsｔ
） U2（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋4πd／λsinθs／Tsｔ
） U3（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct＋2πd／λsinθs／Tsｔ
） U4（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct） U5（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct−2πd／λsinθs／Tsｔ
） U6（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct−4πd／λsinθs／Tsｔ
） U7（ｔ）＝Ｖ・sin（2πfct−6πd／λsinθs／Tsｔ
） ……（13）′ （13）′式において、 ｄ／λ＝Ａ θs／Ts＝Ｂ とおくと、（13）′は次のように変形される。
U1（ｔ）＝Ｖ・sin2π（fc＋3ABsinBt／Bt）ｔ
U2（ｔ）＝Ｖ・sin2π（fc＋2ABsinBt／Bt）ｔ
U3（ｔ）＝Ｖ・sin2π（fc＋ABsinBt／Bt）ｔ
U4（ｔ）＝Ｖ・sin2πfc・ｔ
U5（ｔ）＝Ｖ・sin2π（fc−ABsinBt／Bt）ｔ
U6（ｔ）＝Ｖ・sin2π（fc−2ABsinBt／Bt）ｔ
U7（ｔ）＝Ｖ・sin2π（fc−3ABsinBt／Bt）ｔ
……（14）
したがつて、混合回路M1乃至M7に導れる局発
信号は、前記説明からあきらかなように、時刻ｔ
＝０、すなわち、受波信号の指向方向が振動子配
列面に対して正面方向に一致するとき各々の局発
信号の位相が一致し、 −Ts≦ｔ≦Ts において、局発信号の各々の周波数Fc1乃至Fc7
が Fc1＝fc＋3ABsinBt／Bt Fc2＝fc＋2ABsinBt／Bt Fc3＝fc＋ABsinBt／Bt Fc4＝fc Fc5＝fc−ABsinBt／Bt Fc6＝fc−2ABsinBt／Bt Fc7＝fc−3ABsinBt／Bt ……（15） になるようにすればよい。たとえば、 fc＝50×103Hz ｄ＝λ／２、θs＝π／４、Ts＝１ｍsec とすると、 Ａ＝ｄ／λ＝１／２ Ｂ＝θs／Ts＝π／４×103 であるから、時刻ｔ＝−Tsのとき 〔Fc1〕50×103＋1060〔Hz〕 ｔ＝−TS 又、時刻ｔ＝０のとき、 sinBt／Bt＝１ であるから 〔Fc1〕50×103＋1178〔Hz〕 ｔ＝０ 又、時刻ｔ＝Tsのとき 〔Fc1〕50×103＋1060〔Hz〕 ｔ＝TS 従つて、２ｍsecに指向方向を−45度から＋45
度まで変化させるとき、混合回路M1に導かれる
局発信号は、その周波数Fc1が基準周波数fcに対
して1060Hzだけ高い周波数から1178Hzだけ高い周
波数まで変化し、その後1060Hzだけ高い周波数ま
で復帰するごとく変化する。この周波数変化は第
８図の曲線R1のごとく表わされる。又、他の曲
線R2乃至R7は他の局発信号の周波数Fc2乃至Fc7
の変化を表わす。
信号は、前記説明からあきらかなように、時刻ｔ
＝０、すなわち、受波信号の指向方向が振動子配
列面に対して正面方向に一致するとき各々の局発
信号の位相が一致し、 −Ts≦ｔ≦Ts において、局発信号の各々の周波数Fc1乃至Fc7
が Fc1＝fc＋3ABsinBt／Bt Fc2＝fc＋2ABsinBt／Bt Fc3＝fc＋ABsinBt／Bt Fc4＝fc Fc5＝fc−ABsinBt／Bt Fc6＝fc−2ABsinBt／Bt Fc7＝fc−3ABsinBt／Bt ……（15） になるようにすればよい。たとえば、 fc＝50×103Hz ｄ＝λ／２、θs＝π／４、Ts＝１ｍsec とすると、 Ａ＝ｄ／λ＝１／２ Ｂ＝θs／Ts＝π／４×103 であるから、時刻ｔ＝−Tsのとき 〔Fc1〕50×103＋1060〔Hz〕 ｔ＝−TS 又、時刻ｔ＝０のとき、 sinBt／Bt＝１ であるから 〔Fc1〕50×103＋1178〔Hz〕 ｔ＝０ 又、時刻ｔ＝Tsのとき 〔Fc1〕50×103＋1060〔Hz〕 ｔ＝TS 従つて、２ｍsecに指向方向を−45度から＋45
度まで変化させるとき、混合回路M1に導かれる
局発信号は、その周波数Fc1が基準周波数fcに対
して1060Hzだけ高い周波数から1178Hzだけ高い周
波数まで変化し、その後1060Hzだけ高い周波数ま
で復帰するごとく変化する。この周波数変化は第
８図の曲線R1のごとく表わされる。又、他の曲
線R2乃至R7は他の局発信号の周波数Fc2乃至Fc7
の変化を表わす。
第６図の読出し専用メモリ４′は、上記局発信
号の各周波数Fc1乃至Fc7にくり返し周波数が一
致する矩形波列を送出する。読出し専用メモリ
４′は、第４図の読出し専用メモリ４が７組内蔵
され、出力端01乃至07はカウンター３によつて指
定される記憶番地の記憶データーがそれぞれ独立
して読出される。
号の各周波数Fc1乃至Fc7にくり返し周波数が一
致する矩形波列を送出する。読出し専用メモリ
４′は、第４図の読出し専用メモリ４が７組内蔵
され、出力端01乃至07はカウンター３によつて指
定される記憶番地の記憶データーがそれぞれ独立
して読出される。
カウンター３は第４図と同様に1/2分周器２の
出力パルスを計数し、その計数値によつて読出し
専用メモリ４′の記憶番地が指定される。従つて、
分周回路２からカウンター３へ送出されるパルス
列は、読出し専用メモリ４′の記憶データーの読
出しによつて生成される矩形波列の周期に比して
十分小さく設定されている。例えば、局発信号と
して用いる矩形波列のくり返し周波数を50KHzと
すると、その周期は20μsecであるから、カウンタ
ー３の計数パルスは0.5μsec程度に周期を設定す
ると、矩形波列の周期を１波長の1/40の精度で記
憶することができる。又、0.5μsecのクロツクで
２ｍsec計数するとき、カウンター３の計数値は
4000まで変化するから、読出し専用メモリ４′は
各々のデーター出力01乃至07に対して4000の記憶
番地を有するものが用いられる。
出力パルスを計数し、その計数値によつて読出し
専用メモリ４′の記憶番地が指定される。従つて、
分周回路２からカウンター３へ送出されるパルス
列は、読出し専用メモリ４′の記憶データーの読
出しによつて生成される矩形波列の周期に比して
十分小さく設定されている。例えば、局発信号と
して用いる矩形波列のくり返し周波数を50KHzと
すると、その周期は20μsecであるから、カウンタ
ー３の計数パルスは0.5μsec程度に周期を設定す
ると、矩形波列の周期を１波長の1/40の精度で記
憶することができる。又、0.5μsecのクロツクで
２ｍsec計数するとき、カウンター３の計数値は
4000まで変化するから、読出し専用メモリ４′は
各々のデーター出力01乃至07に対して4000の記憶
番地を有するものが用いられる。
読出し専用メモリ４′の記憶データーの読出し
によつて出力端01乃至07の各々から送出される矩
形波列は混合回路M1乃至M7においてそれぞれの
受波信号と合成され、加算器Σで加算された後、
フイルター回路FFによつて第３図と同様にして
特定周波の周波成分が抽出される。従つて、カウ
ンター３の計数値が一通り変化したとき、フイル
ターFFからは−θsからθsまでの各方向の受波信
号が順に送出される。そして、カウンター３は上
記のように２ｍsecという極めて短時間に計数動
作を行なうから、上記受波信号の方向変化もこの
短時間内に行われる。したがつて、フイルター
FFから送出される各方向の受波信号はほぼ等距
離線上の受波信号が時分割的に送出されることに
なる。したがつて、カウンター３が計数動作をく
り返し行う時、フイルター回路FFからは等距離
線上の各方向の受波信号が各々の距離毎に送出さ
れる。なお、読出し専用メモリ４′の各出力端01
乃至07から送出される記憶データーはそれぞれの
ラツチ回路５１乃至５７によつてラツチされた後
各々の混合回路M1乃至M7へ送出される。フイル
ター回路FFから時系列的に送出される各方向の
受波信号は、ビデオ増幅器１２によつてそれぞれ
増幅された後ブラウン管表示器７の輝度端子に導
かれる。ブラウン管表示器７はその偏向コイル８
に掃引回路９から掃引波が導かれることにより、
扇形ラスタが形成される。掃引回路９の掃引動作
はカウンター３の計数動作に連動して行なわれ
る。すなわち、送信器９は周期的に広範囲方向に
送波器１１から超音波パルスを送波させると同時
に、カウンター３と掃引回路９をセツトして、受
波信号の指向方向とブラウン管表示器７の掃引方
向とを一致させる。なお、送波器１１は振動子Z1
乃至Z7を送受波に兼用してもよい。
によつて出力端01乃至07の各々から送出される矩
形波列は混合回路M1乃至M7においてそれぞれの
受波信号と合成され、加算器Σで加算された後、
フイルター回路FFによつて第３図と同様にして
特定周波の周波成分が抽出される。従つて、カウ
ンター３の計数値が一通り変化したとき、フイル
ターFFからは−θsからθsまでの各方向の受波信
号が順に送出される。そして、カウンター３は上
記のように２ｍsecという極めて短時間に計数動
作を行なうから、上記受波信号の方向変化もこの
短時間内に行われる。したがつて、フイルター
FFから送出される各方向の受波信号はほぼ等距
離線上の受波信号が時分割的に送出されることに
なる。したがつて、カウンター３が計数動作をく
り返し行う時、フイルター回路FFからは等距離
線上の各方向の受波信号が各々の距離毎に送出さ
れる。なお、読出し専用メモリ４′の各出力端01
乃至07から送出される記憶データーはそれぞれの
ラツチ回路５１乃至５７によつてラツチされた後
各々の混合回路M1乃至M7へ送出される。フイル
ター回路FFから時系列的に送出される各方向の
受波信号は、ビデオ増幅器１２によつてそれぞれ
増幅された後ブラウン管表示器７の輝度端子に導
かれる。ブラウン管表示器７はその偏向コイル８
に掃引回路９から掃引波が導かれることにより、
扇形ラスタが形成される。掃引回路９の掃引動作
はカウンター３の計数動作に連動して行なわれ
る。すなわち、送信器９は周期的に広範囲方向に
送波器１１から超音波パルスを送波させると同時
に、カウンター３と掃引回路９をセツトして、受
波信号の指向方向とブラウン管表示器７の掃引方
向とを一致させる。なお、送波器１１は振動子Z1
乃至Z7を送受波に兼用してもよい。
以上説明のように、この発明は、記憶回路の記
憶データーを読出すことにより周波数あるいは位
相が所望のくり返し周期で変化する任意の周波信
号を得ることができる。従つて、第６図のよう
に、所望方向の受波ビームを形成する場合に用い
て比較的簡単な構成で好適な装置を得ることがで
きる。あるいは、所望方向に超音波信号を送波す
る送波ビームを形成する場合にも用いて好適な装
置を得ることができる。すなわち、所望方向に超
音波信号を送波する場合は、複数個の超音波振動
子から送波される超音波が所望方向に対して等位
相波面を形成するように各振動子の励振位相を設
定すればよい。従つて、この場合は、第６図にお
けるラツチ回路５1乃至５7の矩形波列によつて振
動子を励振するだけで所望方向に超音波信号を送
波することができる。ただし、送波の場合は短形
波列の周波数が振動子の共振周波数に一致するよ
うに記憶回路４′に記憶データーを書込めばよい。
そして、各矩形波列の位相、従つて、周波数を上
記と同様にして時間的に変化させて、各振動子か
ら送波される超音波の等位相波面を時間的に変化
させることにより送波ビームの指向方向を時間的
に変化させることができる。
憶データーを読出すことにより周波数あるいは位
相が所望のくり返し周期で変化する任意の周波信
号を得ることができる。従つて、第６図のよう
に、所望方向の受波ビームを形成する場合に用い
て比較的簡単な構成で好適な装置を得ることがで
きる。あるいは、所望方向に超音波信号を送波す
る送波ビームを形成する場合にも用いて好適な装
置を得ることができる。すなわち、所望方向に超
音波信号を送波する場合は、複数個の超音波振動
子から送波される超音波が所望方向に対して等位
相波面を形成するように各振動子の励振位相を設
定すればよい。従つて、この場合は、第６図にお
けるラツチ回路５1乃至５7の矩形波列によつて振
動子を励振するだけで所望方向に超音波信号を送
波することができる。ただし、送波の場合は短形
波列の周波数が振動子の共振周波数に一致するよ
うに記憶回路４′に記憶データーを書込めばよい。
そして、各矩形波列の位相、従つて、周波数を上
記と同様にして時間的に変化させて、各振動子か
ら送波される超音波の等位相波面を時間的に変化
させることにより送波ビームの指向方向を時間的
に変化させることができる。
又、上記において、記憶回路４′は高密度の集
積回路が市販されているから、回路構成を従来装
置に比して非常に小型化、軽量化することがで
き、価格的にも十分安価にすることができる。
積回路が市販されているから、回路構成を従来装
置に比して非常に小型化、軽量化することがで
き、価格的にも十分安価にすることができる。
第１図、第２図及び第３図は超音波受波ビーム
を形成する装置を説明するための図、第４図はこ
の発明の実施例を示し、第５図はその動作を説明
するための図、第６図はこの発明を超音波受波ビ
ームを形成する装置に用いた場合の実施例、第７
図及び第８図はその動作を説明するための図を示
す。
を形成する装置を説明するための図、第４図はこ
の発明の実施例を示し、第５図はその動作を説明
するための図、第６図はこの発明を超音波受波ビ
ームを形成する装置に用いた場合の実施例、第７
図及び第８図はその動作を説明するための図を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 周波数あるいは位相が特定時間に特定量だけ
変化する周波信号の各位相毎の振幅データーが該
各位相に対応する記憶番地にあらかじめ書き込ま
れた記憶回路と、 上記所望の周波信号の周期に比して十分小さい
周期のクロツクパルス列を発生するクロツクパル
ス列発生回路と、 該クロツクパルス列を計数し、該計数値が対応
する上記記憶回路の記憶番地を上記特定時間に一
巡して指定する計数回路と、 該計数回路による上記記憶回路の記憶番地の指
定毎に読み出される記憶データーに応じた電圧
（電流）出力を次の記憶データーが読み出される
までの間送出するラツチ回路とを具備してなる任
意周波信号の生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13614182A JPS5926084A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 受波ビームの指向方向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13614182A JPS5926084A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 受波ビームの指向方向制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10600590A Division JPH0315787A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 送信装置および複数信号生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5926084A JPS5926084A (ja) | 1984-02-10 |
| JPH0121472B2 true JPH0121472B2 (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=15168260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13614182A Granted JPS5926084A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 受波ビームの指向方向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5926084A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0255975A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Koden Electron Co Ltd | 多数チャネルパルスの位相制御回路 |
| JP2797034B2 (ja) * | 1991-01-16 | 1998-09-17 | 株式会社ユニシアジェックス | 正弦波発生回路 |
-
1982
- 1982-08-03 JP JP13614182A patent/JPS5926084A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5926084A (ja) | 1984-02-10 |
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