JPH04127054A - 測定装置 - 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］ この発明は、超音波、電磁波その他の波動を用いた検査
装置に関するものである。

特に、パルス圧縮方式を用いた超音波非破壊検査装置な
どの検査装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の検査装置については、例えば、次に掲げ
る文献Ａ、Ｂ及びＣに示されている。

文献Ａ　ニ　ビー、ト、リーとイー、ニス、フ、−ｆソ
シ　　　「高速デジタル・ゴーレイコード探傷システム
」ヂ・アイトリプルイー超音波シシ１ジウムの議事録１
９８１年、第８８８頁〜第８９１頁。

（Ｂ、Ｂ、Ｌｅｅ　　ａｎｄ　　Ｅ、Ｓ、Ｆｕｒｇａｓ
ｏｎ；　　　ｒ　　　旧ｇｈ−ＳｐｅｅｄＤｉｇｉｔａ
ｌ　　Ｇｏｌａｙ　　Ｃｏｄｅ　　Ｆｌａｗ　　Ｄｅｔ
ｅｃｔｉｏｎ　　Ｓｙｓｔｅｍ、、１ｉｎ　Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＩＥＥＥ　Ｕｌｔｒａｓ
ｏｎｉｅｓＳｙｍｐｏｓｉｕｍ、１９８１．ｐｐ、８８
８　−　８９１　　）文献Ｂ　　：　　Ｅ−、Ｅ−、す
〜とイー、ニス、ファー６ソシ　　「超音波エヌ。

デー、イー相関探傷システムの評価」音波及び超音波の
アイトリプルイー会報　ｖｏｌ、５Ｕ−２９，ｎｏ、６
．１１月　、　　１９８２年。

第３５９頁〜第３６９頁。

（Ｂ、Ｂ、Ｌｅｅ　ａｎｄ　Ｅ、Ｓ、Ｆｕｒｇａｓｏｎ
　、　ｒ＾ｎ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆ　　ＵＩＬｒ
ａｓｏｕｎｄ　　ＮＤＥ　　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　
　Ｆｌａｗ　　Ｄｅｔｅｃｔｉ。

ｎ　ＳｙｓｔｅｍｓＩ」ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎｓ　ｏｎ　５ｏｎｉｅｓ　ａｎｄＬｌｌｔｒａｓｏ
ｎｉｃｓ、　ｖｏｌ、ｓＵ　−２９，ｎｏ、６．Ｎｏｖ
ｅｍｂｅｒ。

１９８２、ｐｐ、３５９−３６９） 文献ｃ　：　Ｅ−、Ｅ−、リーとイー、ニス、ファーど
ソン　「高速デジタル・ゴーレイコード探傷システム」
　超音波、７月、１９８３年、第１５３頁〜第１６１頁
。

（Ｂ、Ｂ、Ｌｅｅ　ａｎｄ　Ｅ、Ｓ、ＦｕｒＢａｓｏｎ
、　　ｒ　Ｈｉｇｈ−ＳｐｅｅｄＤｉｇｉｔａｌ　　［
；ｏｌａｙ　　Ｃｏｄｅ　　Ｆｌａｗ　　Ｄｅｔｅｃｔ
ｉｏｎ　　５ｙｓｔｅ輪、　　」Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
ｓ、Ｊｕｌｙ、　１９８３．　ｐｐ、１５３−１６１）
従来例の構成を第２８図を参照しながら説明する。

第２８図は、文献Ｃに示された従来の超音波を用いた検
査装置を示すブロック図である。

第２８図において、従来の検査装置は、信号源（１）と
、この信号源（１）に接続されたデジタル遅延線（２）
と、信号源（１）及びデジタル遅延４！（２＞に接続さ
れたバイポーラ変換器（３）と、このバイポーラ変換器
（３）に接続されたトランスミッタ（４）と、同じく信
号源（１）及びデジタル遅延線（２）に接続されたバイ
ポーラ変換器（５）と、超音波探触子（６）と、この超
音波探触子（６）、）ランスミッタ（４）及びバイポー
ラ変換器（５）に接続されたアナログ相関器（７）と、
このアナログ相関器（７）に接続された表示器く８）と
、システムコントロール（９）とから構成されている。

なお、超音波探触子〈６）は、水槽の水中に設置され、
超音波探触子（６）の対向する位置に真ちゅうのターゲ
ットＳが配置されている。また、アナログ相関器（７）
は、超音波探触子（６）及びバイポーラ変換器（５）に
接続された掛算器（７ａ）、この掛算器（７ａ）に接続
された積分器（７ｂ）とから構成されている。さらに、
信号源（１）とデジタル遅延線（２）との間、信号源（
１）とバイポーラ変換器（３）及び（５）との間、デジ
タル遅延線（２）とバイポーラ変換器（３）及び（５）
との間にはＡＮＤゲート等の論理回路が挿入されている
。システムコントロール（９）は、制御するために上述
した各機器、回路に接続されている。

つぎに、上述した従来例の動作を第２９図及び第３０図
を参照しながら説明する。

第２９図及び第３０図は、それぞれ、文献Ｂに示された
従来の検査装置の送信信号及び圧縮パルスを示す波形図
である。

第２９図において、横軸はビット（ＢＩＴＳ）の単位で
表されているが、単位のビットに単位の時間を対応させ
れば、横軸の単位は時間として読み替えることができる
０文献Ｂでは、単位のビットに対応させる単位の時間を
記号δで表している。したがって、第２９図に示す送信
信号のパルス幅は、６３×δである。

この送信信号は、振幅が特殊な系列により符号化された
、周波数帯がベースバンドの信号である。

振幅の符号化については、後述することとし、まず、使
用されている系列について説明する。

使用されている系列は、長さが６３ビツトの有限長系列
であり、周期長が６３ビツトの周期系列であるｍ系列（
ｍａｘｉ＋ｎａｌ　１ｅＢｔｈ　５ｅｑｕｅｎｃｅ）　
　を、−周期で打ち切って作られている。

ｍ系列については、例えば「符号理論」宮用洋、岩垂好
裕、今井英樹共著、昭和５４年６月２９日昭晃堂刊、第
４フ４頁〜第４９９頁（以下、文献りと略称する。）に
詳しく述べられている。

ｍ系列は、長さが無限長の周期系列であり、系列をなす
成分が２つの要素からなる２値系列である。２つの要素
には、符号子と符号−が割り当てられる場合もあるし、
数値＋１と数値−１、あるいは、数値１と数値０とが割
り当てられる場合もある。第２９図の例では、周期長が
６３ビツトで、長さが無限長のｍ系列をもとにして、そ
の−周期を取り出して有限長系列を作っている。

次に、この有限長系列を用いた振幅の符号化について説
明する。

有限長系列をなす一方の要素に振幅＋１を、他方の要素
に振幅−１を対応させて、系列の２つの要素の表れる順
番にしたがって、単位時間δ毎に振幅を相対値で±１に
変調している。このような信号は、振幅を符号化された
波形を有する信号と呼ばれる。

第３０図において、第２９図と同様に、横軸はビットの
単位で表示されているが、単位のビットに単位の時間δ
を対応させれば、横軸の単位は時間として読み替えるこ
とができる。

この圧縮パルスは、長さ６４ビツトの有限長系列により
振幅符号化した送信信号を用いた場合の例である。この
系列は、第２９図の送信信号を生成するときに用いた長
さ６３ビットの有限長系列に、１ビツトを付加して作ら
れたものである。したがって、この送信信号のパルス幅
は、６４×δである。エコーのパルス幅もこれとほぼ同
等の長さである。

しかしながら、第３０図で示すように、圧縮パルスのエ
ネルギーの大半は、図中、中央の（数ビット×δ）の時
間幅内に集中している。この中央の振幅の大きい信号部
分は、圧縮パルスの主ローブと呼ばれる。主ローブのパ
ルス幅は短い、これは、送信信号のパルス幅と同等に長
い時間にわたってほぼ一様に分布していたエコーのエネ
ルギーが、時間軸上のほぼ一点に圧縮されたことを意味
している。主ローブの両側における振幅の小さい信号部
分は、圧縮パルスのレンジサイドローブと呼ばれる。

さて、信号源（１）及びデジタル遅延線（２）から、バ
イポーラ変換器（３）及びトランスミッタ（４）を介し
て、第２９図で示したような送信信号が生成される。こ
の送信信号により超音波探触子（６）がある送信繰り返
し周期で繰り返して駆動される。

超音波探触子（６）から水中に散剤された超音波は、タ
ーゲットＳにより反射され、再び超音波探触子（６）に
より受信される。超音波探触子（６）により受信された
エコーは、アナログ相関器〈７）の掛算器（７ａ）に伝
達される。

上述したエコーのパルス幅は、送信信号と同等に長い。

すなわち、エコーのエネルギーは、送信信号のパルス幅
にほぼ相当する長い時間（第２９図の送°信信号の場合
では、はぼ６３×δ、第３０図に対応する送信信号の場
合では、はぼ、６４×δ）にわたって、はぼ−様に分布
している。

一方、前記送信信号と同じ信号が、デジタル遅延線（２
）及びバイポーラ変換器（５）を介して、アナログ相関
器（７）の掛算器（７ａ）に伝達される。

アナログ相関器（７）は、エコーと送信信号との間に相
関演算を実行する。この相関演算により、送信信号と同
等に長い時間にわたって、時間軸上にほぼ一様に広がっ
て分布していたエコーのエネルギーは、時間軸上のほぼ
一点に圧縮される。圧縮されて得られたパルスは、圧縮
パルスと呼ばれる。

アナログ相関器（７）により得られた圧縮パルスは、表
示器（８）に伝達され、最終結果として表示される。

上述した従来の検査装置の距離分解能は、圧縮パルスの
主ローブのパルス幅（以下、圧縮パルスのパルス幅と略
称する。）により決まる。送信信号のパルス幅が長いに
もかかわらず、圧縮パルスのパルス幅は上述したように
短い。したがって、もともとパルス幅の短い送信信号を
用いたパルスエコー法による検査装置の場合と同等の分
解能が得られる。

一方、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）は、送信信号の平均送
信エネルギーが大きいほど高くなる。平均送信エネルギ
ーは、送信信号のパルス幅が長いほど大きい、したがっ
て、従来の検査装置は、もともとパルス幅の短い送信信
号を用いたパルスエコー法に比べ、高いＳ／Ｎ比が得ら
れる。

以上のように、従来の検査装置は、分解能も優れ、Ｓ／
Ｎ比も高くとれる。

しかし、従来の検査装置では、第３０図で示したように
、圧縮パルスにレベルの高いレンジサイドローブがある
。このレンジサイドローブのレベルが高いと、それが表
れる時間に対応する試験体内の位置に反射体く欠陥など
）があるものと誤認する問題や、装置のダイナミックレ
ンジがレンジサイドローブのレベルにより限定されてし
まう問題点などがある。

これらの問題点を避けるには、圧縮パルスのレンジサイ
ドローブのレベルを低くする必要がある。

これを達成するには、送信信号の符号化に用いる系列の
自己相関関数のサイドローブレベルを低くする必要があ
る。言い換えれば、送信信号の符号化に用いる系列とし
て、自己相関関数のサイドローブのレベルが低い系列を
用いる必要がある。とくに、サイドローブが全く無い系
列があれば最良である。しかし、文献りに述べられてい
るように、サイドローブが全く無い２値有限長系列は存
在しない。

しかし、同じく、文献りに述べられているように、同じ
長さを有する２つの２値有限長系列の各々の自己相関関
数を加算すれば、加算後ではサイドローブが全く無くな
ることがある。このような特性をもつ、一種の対を構成
する２つの系列は、相補系列と呼ばれる。この相補系列
は、Ｇｏｌａｙの相補系列とも、あるいは略してＧｏ　
Ｉ　ａｙコードとも呼ばれる。

文献Ａ及びＣでは、相補系列を用いた検査装置について
も述べられている。相補系列をなす２つの系列は、交互
に繰り返して用いられている。これについて、第３１図
、第３２図及び第３３図を参照しながら説明する。

第３１図及び第３２図は、文献Ｃに示された第１及び第
２の圧縮パルスの計算機シミュレーション結果を示す波
形図である。第３３図は、同じく文献Ｃに示された合成
圧縮パルスの計算機シミュレーション結果を示す波形図
である。

相補系列をなす２つの系列を、第１及び第２の系列と呼
ぶことにする。これら第１及び第２の系列を用いて、そ
れぞれ第２９図の場合と同様にして生成した２つの送信
信号を、それぞれ、第１及び第２の送信信号と呼ぶこと
にする。また、これら第１及び第２の送信信号により超
音波探触子（６）を駆動したときに得られる２つのエコ
ーを、それぞれ、第１及び第２のエコーと呼ぶことにす
る。さらに、これら第１及び第２のエコーを、それぞれ
、第１及び第２の送信信号を用いて第３０図の場合と同
様に相関処理して得られる２つの圧縮パルスを、それぞ
れ、第１及び第２の圧縮パルスと呼ぶことにする。

第１の送信信号及び第２の送信信号が、ある−定の周期
で交互に繰り返されている。第１の送信信号で超音波探
触子（６）が駆動される周期において、第１のエコーが
得られ、この第１のエコーは、第１の送信信号を用いて
相関処理され第１の圧縮パルスが得られている。同様に
、第２の送信信号で超音波探触子（６）が駆動される周
期において、第２のエコーが得られ、この第２のエコー
は、第２の送信信号を用いて相関処理され第２の圧縮パ
ルスが得られている。さらに、アナログ相関器（７）の
積分時間を送信繰り返し周期の２倍の時間よりも長くす
ることにより、第１の圧縮パルス及び第２の圧縮パルス
を加算する演算が行われている。

第１の圧縮パルスと第２の圧縮パルスとの加算結果を、
合成圧縮パルスと呼ぶことにする。この合成圧縮パルス
が、表示器（８）に表示される。

第３１図及び第３２図に示すように、第１及び第２の圧
縮パルスはともにレンジサイドローブのレベルが高い、
しかし、第３３図に示すよに、合成圧縮パルスでは、中
央に主ローブのみ表れており、レンジサイドローブは全
く無い。

このように、相補系列を用いる従来の検査装置は、レン
ジサイドローブが無いという優れた利点をもっている。

ところで、上述したような従来の検査装置では、送信信
号をある送信繰り返し周期で繰り返して超音波探触子（
６）を駆動する。このとき、試験体Ｓ内で超音波が何回
も多重反射を繰り返し、送信信号を発生した送信繰り返
し周期よりも後の周期において、エコーとして受信され
ることがある。

このようなエコーは、残響エコーと呼ばれる。

残響エコーは、試験体Ｓ内の反射体により１回反射され
、送信信号を発生した送信繰り返し周期において受信さ
れたエコーと区別がつかない。従って、残響エコーは検
査の妨害となるものである。

そこで、残響エコーが検査に及ぼす影響の度合について
考えてみる。ここでは、残響エコーのレベルが最も高く
、最も問題になる場合、すなわち、残響エコーが送信信
号を発生した送信繰り返し周期の次の送信繰り返し周期
において受信された場合について検討してみる。以下、
第ｉ番目の送信信号により生じた残響エコーを第ｉ番目
の残響エコーと呼ぶことにする。

第３４図は、相補系列を用いた従来の検査装置における
残響エコーを示す波形図である。

第３４図において、第１の残響エコーは第２の送信信号
を発生する送信繰り返し周期において受信され、第２の
残響エコーは第１の送信信号を発生する送信繰り返し周
期において受信される。従つて、エコーの信号処理過程
において、第１の残響エコーは第２の送信信号との間で
相関演算が実施される。同様に、第２の残響エコーは第
１の送信信号との間で相関演算が実施される。さらに、
これら２つの相関演算結果が加算されて、最終結果とし
て表示されることになる。

第１及び第２の残響エコーは、それぞれ、第１及び第２
の系列により振幅符号化した送信信号に係わって生じた
エコーである。従って、第１の系列と第２の系列の相互
相関関数（以下、相互相関関数ρ１２と呼ぶ。）と、第
２の系列と第１の系列の相互相関関数（以下、相互相関
関数ρ２１と呼ぶ。

）との加算結果であるρ１２＋ρ、１（以下、合成相互
相関関数と呼ぶ。）のレベルが、第１の系列の自己相関
関数（以下、ρ２．で表す。）と第２の系列の自己相関
関数（以下、ρ２．で表す。）との加算結果であるｐＨ
＋ρ２□（以下、合成自己相関関数と呼ぶ。）の主ロー
ブのピーク値に比べて大きければ大きいほど、残響エコ
ーが検査に及ぼす妨害の度合が大きくなるものと考えら
れる。

そこで、従来装置として、以下に示す長さが４の相補系
列を用いた場合について考えてみる。

第１の系列−（＋、＋５＋、−） 第２の系列−（±、＋、−５＋） これら第１及び第２の系列について、上述した合成相互
相関関数を計算し、次にこれを合成自己相関関数の主ロ
ーブのピーク値である８で割る計算を行ってみると、そ
の結果は、（０，１／８．３／８．３／８．３／８．１
／８．０）となった。

なお、自己相関関数及び相互相関関数は、それぞれ、文
献りの第４７５頁から第４７６頁に示されている式（１
７，４）及び式（１７，８）を修正した次の式■及び式
■から計算した。

ρａａ（ｋ＞＝Σａｊ＋ｋａｊ　　＋＋＋　　式■（和
は、ｊについて０〜（ｎ−１）までとる。）ここで、ρ
ａａは系列（ａｔの自己相関関数であり、ｋは整数であ
る。また、ａｊは系列＋ａ＋のｊ番目の要素（＋１又は
−１）であり、ｎは系列の長さである。

ρａｂ（ｋ）＝Σａｊ＋ｋｂｊ　　−式■（和は、ｊに
ついて０〜（ｎ−１）ｔでとる。）ここで、ρａｂは同
じ長さｎを有する系列（ａ）と系列＋ｂｌの相互相関関
数であり、添字ｊ、ｋについては、式のと同一である。

なお５式■及び式■とも、それぞれ、文献り中の式＜１
７．４）の右辺及び式（１７，８）の右辺を、単に９倍
しただけの式である。

上述したように、合成相互相関関数を合成自己相関関数
のピーク値で割った計算結果において、ピーク値は３／
８＝Ｏ１３７５と大きい。

すなわち、相補系列を用いた従来の検査装置では、レン
ジサイドローブが無いという大きな利点はあるものの、
残響エコーが検査に及ぼす妨害度が大きい欠点がある。

なお、長さｎが１６までの全ての相補系列について、上
述と同様に、合成相互相関関数を合成自己相関関数のピ
ーク値で割る計算を行ってみたが、計算結果が零となる
相補系列は、第１の系列が（＋）で、第２の系列が（＝
、−）の場合しか無かった。この相補系列は、長さが２
と極めて短く、実用上使いものにならない。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような従来の検査装置では、単一の系列により
振幅を符号化した波形を有する送信信号を送信繰り返し
周期毎に繰り返して用いたり、相補系列をなす第１及び
第２の系列によりそれぞれ振幅を符号化した２つの送信
信号を送信繰り返し周期毎に交互に繰り返して用いてい
たため、レンジサイドローブのレベルが高いという問題
点や、レンジサイドローブを無くすることができても、
残響エコーが最終結果である合成圧縮パルスに混入する
ため、検査結果の信頼性が欠けるという問題点があった
。

この発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、残響エコーが検査結果に及ぼす悪影響を取り除
くことができ、かつ、レンジサイドローブを無くするこ
とができる検査装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る検査装置は、次に掲げる手段を備えたも
のである。

〔１〕　Ｎを自然数、ｉを１がらＮまでの整数、ｊを１
から（Ｎ−１）までの整数とすると、第１から第Ｎまで
のＮ個の系列を順次繰り返して配列したとき、第ｉ番目
の系列と第（ｉ＋ｊ）番目の系列の相互相関関数を、ｊ
を固定して、ｌが１からＮまでの加算すると加算結果が
零になり、かつ、前記第１から第Ｎの系列の自己相関関
数を加算するとサイドローブレベルが零となる第１から
第Ｎの系列を発生するとともに、前記第１から第Ｎの系
列に基づいてそれぞれ生成される第１から第Ｎの送信信
号を順次繰り返して発生する送信信号発生手段。

〔２〕　前記第１から第Ｎの送信信号により励振されて
波動を対象物に送信する送信手段。

〔３〕　前記第１から第Ｎの送信信号にそれぞれ対応す
る第１から第Ｎのエコーを受信する受信手段。

〔４〕　前記第１から第Ｎの系列にそれぞれ基づいて生
成される第１から第Ｎの参照信号を用いて、それぞれ、
前記第１から第Ｎのエコーを相関処理する相関手段。

〔５〕　前記第１から第Ｎのエコーに対応する萌記相関
手段のそれぞれの出力を加算する加算手段。

［作　用］ この発明においては、送信信号発生手段によって、Ｎを
自然数、ｉを１からＮまでの整数、ｊを１から（Ｎ−１
）までの整数とすると、第１から第ＮまでのＮ個の系列
を順次繰り返して配列したとき、第ｉ番目の系列と第（
ｉ十ｊ）番目の系列の相互相関関数を、ｊを固定して、
ｉが１からＮまで加算すると加算結果が零になり、かつ
、前記第１から第Ｎの系列の自己相関関数を加算すると
サイドローブレベルが零となる第１から第Ｎの系列を発
生されるとともに、前記第１がら第Ｎの系列に基づいて
それぞれ生成される第１から第Ｎの送信信号を順次繰り
返して発生される。

また、送信手段によって、前記第１がら第Ｎの送信信号
により励振されて波動を対象物に送信され、受信手段に
よって、前記第１がら第Ｎの送信信号にそれぞれ対応す
る第１から第Ｎのエコーが受信される。

さらに、相関関数によって、前記第１から第Ｎの系列に
それぞれ基づいて生成される第１から第Ｎの参照信号を
用いて、それぞれ、前記第１から第Ｎのエコーを相関処
理それる。

そして、加算手段によって、前記第１から第Ｎのエコー
に対応する前記相関手段のそれぞれの出力を加算される
。

［実施例］ これから、この発明の８つの実施例を順次説明する。

まず、この発明の第１実施例の構成を第１図を参照しな
がら説明する。

第１図は、この発明の第１実施例を示すブロック図であ
り、超音波探触子（６）及び表示器（８）は第２８図で
示した上記従来装置のものと全く同一である。

第１図において、この発明の第１実施例は、上述した従
来装置のものと全く同一のものと、送信信号発生器（Ｉ
Ａ）と、この送信信号発生器（］Ａ）及び超音波探触子
（６）に接続された相関器（７Ａ）と、この相関器（７
Ａ）に入力側が接続されかつ表示器（８）に出力側が接
続されたメモリ機能を含む加算器（１０）と、送信信号
発生器（ＩＡ）に入力側が接続されかつ相関器（７Ａ）
に出力側が接続された参照信号発生器（１１）とから構
成されている。

なお、超音波探触子（６）は送信信号発生器（ＩＡ）に
も接続され、試験体Ｓに接触している。

つぎに、上述した第１実施例の動作を第２図から第１３
図までを参照しながら説明する。

第２図はこの発明の第１実施例における第１の単位信号
を示す波形図、第３図、第４図、第５図及び第６図はこ
の発明の第１実施例における第１、第２、第３及び第４
の送信信号を示す波形図、第７図はこの発明の第１実施
例における前記４つの送信信号を示す波形図、第８図は
この発明の第１実施例における４つのエコーを示す波形
図、第９図はこの発明の第１実施例における第２の単位
信号を示す波形図、第１０図、第１１図、第１２図及び
第１３図はこの発明の第１実施例における第１、第２、
第３及び第４の参照信号を示す波形図である。

送信信号発生器（ＩＡ）は、第１の単位信号を発生する
。この第１の単位信号をｇｓ（ｔ）で表す。ただし、ｔ
は時間である。また、第１の系列（ａ）、第２の系列（
ｂ）、第３の系列（Ｃ１及び第４の系列＋ｄｌを発生す
る。

さらに、送信信号発生器（ＩＡ）は、第１の系列＋ａ＋
及び第１の単位信号ｇｓ（ｔ）により規定される第１の
送信信号、第２の系列＋ｂ＋及び第１の単位信号ｇｓ　
（ｔ）により規定される第２の送信信号、第３の系列（
ｃｌ及び第１の単位信号ｇｓ　（ｔ）により規定される
第３の送信信号、第４の系列＋ｄｌ及び第１の単位信号
ｇｓ　（ｔ）により規定される第４の送信信号をそれぞ
れ発生する。第１、第２、第３及び第４の送信信号を、
それぞれ、５ａ（ｔ）　、５ｂ（ｔ）、５ｃ（ｔ）及び
５ｄ（ｔ）で表す。

第１の単位信号ｇｓ（ｔ）は、第２図に示すように、矩
形波形を有する信号である。図中、δＳは固定時間であ
る。

第１の送信信号５ａ（ｔ）は、第３図に示すように、第
１の系列（ａ）として、長さｎが４である、 （ａ）　　−ｈａ、、　Ｃ２、ａコ、　Ｃ４）＝（＋、
＋、十、−） を採用し、この系列と第２図に示した第１の単位信号ｇ
ｓ（ｔ）とから、次に述べる手順にしたがって発生した
信号である。すなわち、第１の系列（ａ）の符号子には
第１の単位信号ｇｓ（ｔ）を割り当て、符号−には第１
の単位信号ｇｓ（ｔ）に−１を掛けて得られる信号−ｇ
ｓ（ｔ）を割り当てて、第１の系列（ａ）の符号の現れ
る順序にしたがって、±ｇｓ（ｔ）が時間軸上に配列さ
れている。第１の系列（ａ）の符号（±）と、信号±ｇ
ｓ（ｔ）との間の関係をわかりやすくするため、図中、
第１の系列（ａｌの符号を合わせて記入しである。また
、図中、δは固定時間である。

なお、固定時間δが固定時間δＳに等しい場合には、第
１の送信信号は、従来と同様に、振幅を符号化された波
形を有する信号に等しい。

第２の送信信号５ｂ（ｔ）は、第４図に示すように、第
２の系列１）として、長さｎが４である、 （ｂ）　　−ｆｂｚ、ｂ２、ｂｌ、ｂ４）＝（＋、士、
−１＋） を採用し、この系列と第２図に示した第１の単位信号ｇ
ｓ（ｔ）とから、第１の送信信号の発生手順と同様の手
順にしたがって発生した信号である。

第２の系列（ｂｌの符号（±）と、信号±ｇｓ（１）と
の間の関係をわかりやすくするため、図中、第２の系列
ｆｂｌの符号を合わせて記入しである。

第３の送信信号５ｃ（ｔ）は、第５図に示すように、第
３の系列（ｃｌとして、長さｎが４である、 （ｃｌ＝ｌｃ、、Ｃ２、Ｃコ、ｃ、１ （−一、−１＋） を採用し、この系列と第２図に示した第１の単位信号ｇ
ｓ（ｔ）とから、第１の送信信号の発生手順と同様の手
順にしたがって発生した信号である。

第３の系列（Ｃ）の符号（±）と、信号±ｇＳ（１）と
の間の関係をわかりやすくするため、図中、第３の系列
ｆｃｌの符号を合わせて記入しである。

第４の送信信号５ｄ（ｔ）は、第６図に示すように、第
４の系列（ｄｌとして、長さｎが４である、 （ｄｌ　　＝　　（ｄ、、δ２、ｄｌ、ｄＳ）＝（＋、
＋、−１＋） を採用し、この系列と第２図に示した第１の単位信号ｇ
ｓ（ｔ）とから、第１の送信信号の発生手順と同様の手
順にしたがって発生した信号である。

第４の系列（ｄ）の符号（±）と、信号±ｇｓ（１）と
の間の関係をわかりやすくするため、図中、第４の系列
＋ｄｌの符号を合わせて記入しである。

なお、第３の系列ｆｃｌは、第１の系列（ａ）において
、符号子Ｓ符号−を反転させて得られる系列に等しい、
また、第４の系列（ｄｌは、第２に系列１ｂｌに等しい
。

送信信号発生器（ＩＡ）は、上述した第１、第２、第３
及び第４の送信信号を、第７図に示すように、ある一定
の送信繰り返し周期Ｔｒで、順次繰り返して発生し、超
音波探触子（６）に伝達する。

超音波探触子（６）は、上述した４つの送信信号により
順次駆動されて、超音波を試験体Ｓ内へ送信する。そし
て、超音波探触子（６）は、試験体Ｓ内の欠陥などの反
射体により反射されたエコーを受信する。第１、第２、
第３及び第４の送信信号に対応するエコーを、第８図に
示すように、それぞれ、第１、第２、第３及び第４のエ
コーと呼ぶこととする。第１、第２、第３及び第４のエ
コーを、それぞれ、ｒａ（ｔ）、ｒｂ（ｔ）、ｒｅ（１
）及びｒｄ（ｔ）で表す、なお、送信信号は受信回路側
（相関器（７Ａ）側）に一部漏れ込むので、第８図では
その様子も合わせて示している。

受信された第１、第２、第３及び第４のエコーは、相関
器（７Ａ）に伝達される。

一方、参照信号発生器（１１）は、第１、第２、第３及
び第４のエコーの相関処理にそれぞれ用いられる第１．
第２、第３及び第４の参照信号を発生し、同じく相関器
（７Ａ）に伝達する。第１、第２、第３及び第４の参照
信号を、それぞれ、ｕａ（ｔ）　、ｕｂ（ｔ）、ｕｃ（
ｔ）及びｕｄ（ｔ）で表す。

第１の参照信号は、第１の系列と第２の単位信号により
規定される信号である。第２の単位信号は、第９図に示
すように、矩形波形を有する信号である０図中、δ１は
固定時間である。第２の単位信号をｇｕ（ｔ）で表す。

第１の参照信号ｕａ（ｔ）は、第１０図に示すように、
第１の系列（ａｌと第２の単位信号ｇｕ（１）とから、
第１の送信信号の発生手順と同様の手順にしたがって発
生した信号である。すなわち、第１の系列（ａｔの符号
子には第２の単位信号ｇｕ（ｔ）を割り当て、符号−に
は第２の単位信号ｇｕ（ｔ）に−１を掛けて得られる信
号＝ｇｕ（１）を割り当てて、第１の系列ｔａｌの符号
の現れる順序にしたがって、±ｇｕ（ｔ）が時間軸上に
配列されている。第１の系列（ａｌの符号（±）と、信
号±ｇｕ（ｔ）との間の関係をわかりやすくするため、
図中、第１の系列（ａｔの符号を合わせて記入しである
。図中、固定時間δが固定時間δＵに等しい場合には、
第１の参照信号は、従来と同様に、振幅を符号化された
波形を有する信号に等しい。また、固定時間δが固定時
間δＵに等しい場合には、第１の参照信号は第１の送信
信号に等しい。

第２の参照信号ｕｂ（ｔ）は、第１１図に示すように、
第２の系列Ｎｉｌと第２の単位信号ｇｕ（１）とから、
第１の送信信号の発生手順と同様の手順にしたがって発
生した信号である。

第３の参照信号ｕｃ（ｔ）は、第１２図に示すように、
第３の系列ｆｃ）と第２の単位信号ｇｕ（１）とから、
第１の送信信号の発生手順と同様の手順にしたがって発
生した信号である。

第４の参照信号ｕｄ（ｔ）は、第１３図に示すように、
第４の系列（ｄ）と第２の単位信号ｇｕ（１）とから、
第１の送信信号の発生手順と同様の手順にしたがって発
生した信号である。

第１１図、第１２図及び第１３図において、それぞれ、
第２の系列（ｂ）、第３の系列（ｃｌ及び第４の系列＋
ｄ）の符号（±）と、信号±ｇｕ（１）との間の関係を
わかりやすくするため、これらの系列の符号を合わせて
記入しである。

相関器（７Ａ）では、第１のエコーｒａ（ｔ）と第１の
参照信号ｕａ（ｔ）との間で相関演算を実行する。この
相関演算結果を、ｃａａ（ｔ）で表し、第１の圧縮パル
スと呼ぶことにする。同様に、第２のエコーｒ　ｂ（ｔ
　）と第２の参照信号ｕｂ（ｔ）との間、第３のエコー
ｒｅ（ｔ）と第３の参照信号ｕｃ（ｔ）との間、第４の
エコーｒｄ（ｔ）と第４の参照信号ｕｄ（ｔ）との間で
相関演算を実行する。これらの相関演算結果を、それぞ
れ、ｃｂｂ（ｔ）、ｃｅｃ（ｔ）及びｃｄｄ（ｔ）で表
し、第２、第３及び第４の圧縮パルスと呼ぶことにする
。

前記第１、第２、第３及び第４の圧縮パルスは。

加算器（１０）に伝達され、記憶される。加算器（１０
）では、前記第１、第２、第３及び第４の圧縮パルスを
加算する。すなわち、 ｃａａ（ｔ　　）　　＋ｃｂｂ（ｔ　　）　　＋　ｃｅ
ｅ（ｔ　　）　　＋ｃｄｄ（ｔ）の演算を行う、この加
算結果を、合成圧縮パルスと呼ぶことにする。

この合成圧縮パルスは、加算器く１０）から表示器（８
）に伝達され、従来と同様に表示される。

つぎに、上述したこの発明の第１実施例の動作原理及び
効果を第１４図から第１８図までを参照しながら説明す
る。

第１４図、第１５図、第１６図及び第１７図はこの発明
の第１実施例の第１、第２、第３及び第４の圧縮パルス
を示す波形図、第１８図は合成圧縮パルスを示す波形図
である。

第３図で示した第１の送信信号５ａ（ｔ）は、次の式で
表わされる。

５ａ（ｔ）＝　Σ　ａ＋ｇｓ［ｔ　　　　（ｉ　　　　
１）　　δ　］（和はｉについて１〜ｎまでとる。）　
・・・　式■ここで、ａ、（ｉ＝１．２、・・・、ｎ）
の符号は±１（符号同順）と同一とみなして掛算してい
る（以下同様）。

第４図に示した第２の送信信号５ｂ（ｔ）、第５図に示
した第３の送信信号５ｃ（ｔ）、及び第６図に示した第
４の送信信号５ｄ（ｔ）は、式■の右辺において、第１
の系列の要素ａ１を、それぞれ、第２の系列ｄ１、第３
の系列ｃ１及び第４の系列ｄ１で置き換えた式で表わさ
れる。ただし、時間原点は、第２、第３及び第４の送信
信号が発生された時間に取り直している（以下、同様）
。

第１のエコーｒａ（ｔ）は、次の式で表わされる。

ｒａ　（ｔ　）　＝ＣｏＸ Ｓ　５ａ（ｔ＋）ｈ（ｔ　　ｔｏ　　ｔ＋）ｄｔ＋［積
分範囲ニーω〜ω］　・・・　　弐〇ここで、Ｃ０は定
数を表す、また、ｈ（ｔ）は、送信信号発生器（ＩＡ）
の出力端から、超音波探触子（６）、試験体Ｓの反射体
、再び超音波探触子（６）を紅白して、相関器（７Ａ）
の入力端に至るまでの信号伝搬経路における周波数応答
特性の逆フーリエ変換を表わす、すなわち、前記信号伝
搬経路のインパルス応答を表わす、また、ｔｏは試験体
Ｓ内の反射体まで超音波が往復するのに要する時間であ
る。

Ｃ，＝１としても説明上、−膜性を失わないので、以下
Ｃ０−１として説明する。

第２のエコーｒｂ（ｔ）、第３のエコーｒｅ（ｔ）及び
第４のエコーｔｄ（ｔ）は、式■の右辺において第１の
送信信号５ａ（ｔ）を、それぞれ、第２の送信信号５ｂ
（ｔ）、第３の送信信号５ｃ（ｔ）及び第４の送信信号
５ｄ（ｔ）で置き換えた式で表せる。

第１０図で示した第１の参照信号ｕａ（ｔ）は、次の式
で表わされる。

ｕａ（ｔ）＝Σａ＋ｇｕ［ｔ−（ｉ　　１）δ］（相は
ｉについて１〜ｎまでとる。）　・・・式■第１１図で
示した第２の参照信号ｕｂ（ｔ）、第１２図で示した第
３の参照信号ｕｃ（ｔ）及び第１３図で示した第４の参
照信号ｕｄ（ｔ）は、式■の右辺において、第１の系列
の要素ａ、を、それぞれ、第２の系列の要素ｂ１、第３
の系列の要素ｃ１及び第４の系列の要素ｄ、でπき換え
た式相関器（７Ａ）の相関演算結果である第１の圧縮パ
ルスＣａａ（ｔ）は、次の式で表わされる。

Ｃａａ（ｔ）＝　５　ｕａ（ｔ２−ｔ　）ｒａ（ｔ２）
ａｔ２［積分範囲ニー■〜■コ　　・・・　式■第２の
圧縮パルスＣｂｂ（ｔ）は、式■の右辺において、第１
の参照信号ｕａ（ｔ）を第２の参照信号ｕｂ（ｔ）で置
き換えるとともに、第１のエコーｒａ（ｔ）を第２のエ
コーｒｂ（ｔ）で置き換えた式で表せる。第３の圧縮パ
ルスＣｅｃ（ｔ）は、式■の右辺において、第１の参照
信号ｕａ（ｔ）を第３の参照信号ｕｃ（ｔ）で置き換え
るとともに、第１のエコーｒａ（ｔ）を第３のエコーｒ
ｃ（１）で置き換えた式で表せる。第４の圧縮パルスＣ
ｄｄ（ｔ）は、式■の右辺において、第１の参照信号ｕ
ａ（ｔ）を第４の参照信号ｕｃ（ｔ）で置き換えるとと
もに、第１のエコーｒａ（ｔ）を第４のエコーｒｄ（ｔ
）で置き換えた式で表せる。

第１の圧縮パルスＣａａ（ｔ）は、第１の系列（ａｔの
自己相関関数を、ρａａ　（ｉ　）、（ｊ−０、±１、
±２、・・・、±（ｎ−１））と表し、さらに、Ａ　（
ｔ　）＝　Ｓ　ｌ　ｇｓ（ｔ＋）ｇｕ（ｔ、）ｈ　（ｔ
　＋Ｔ２　　ｔ　＋）　ｄ　ｔ　ｔ’ｄ　ｔ　２［積分
範囲ニーω〜ω］　・・　式■ とおけば、式０〜式■から次式に等しい。

Ｃａａ（ｔ）＝ρａａ（０）Ａ　（ｔ−−ｔｏ）＋Σρ
ａａ（ｉ　）　　［Ａ　（ｔ−ｔｏ　−ｉδ）＋Ａ　（
ｔ　　ｔ　ｏ　＋ｊδ）コ （和はｊについて１〜（ｎ−１）までとる、）・・・　
式■ 第２の圧縮パルスｃｂｂ（ｔ）、第３の圧縮パルスＣｃ
ｃ（ｔ）、及び第４の圧縮パルスＣｄｄ（ｔ）は、式■
の右辺において、第１の系列（ａｌの自己相関関数ρａ
ａ（ｉ）を、それぞれ、第２の系列ｆｂ）の自己相関関
数ρｂｂ（ｉ）、第３の系列（Ｃ１の自己相関関数ρｃ
ｃ　（ｉ　）　、及び第４の系列＋ｄ）の自己相関関数
ρｄｄ（ｉ）で置き換えた式で表せる。

したがって、第１、第２、第３及び第４の圧縮パルスの
加算結果である合成圧縮パルスは、次式％式％（） ）］ ・・・　式■ 第１４図は、式■から計算により求めた第１の圧縮パル
スｃａａ（ｔ）を示す、第１４図では、第１の送信信号
として、第３図に示したものを用い、第１の参照信号と
して、第１０図に示したものを用いた。また、ｈ（ｔ）
はデルタ関数とした。また、第１の系列の自己相関関数
において、ρａａ（０）＝４、ρａａ（１）＝１．　ρ
ａａ（２＞＝０゜ρａａ（３）”　　１であることを用
いた。さらに、δＳ−δＵ−δ／２とした。

第１５図、第１６図及び第１７図は、それぞれ、同様の
計算により求めた第２の圧縮パルスｃｂｂ（ｔ）、第３
の圧縮パルスｃｃｃ（ｔ）及び第４の圧縮パルスｃｄｄ
（ｔ）である。第２、第３及び第４の送信信号は、それ
ぞれ、第４図、第５図及び第６図に示したものを用い、
第２、第３及び第４の参照信号は、それぞれ、第１１図
、第１２図及び第１３図に示したものを用いた。また、
ｈ（ｔ）はデルタ関数とした。また、第２、第３及び第
４の系列の自己相関関数において、 ρｂｂ（０）＝４、ρｂｂ（１）＝−１、ρｂｂ　（２
）０、ρｂｂ（３）＝１、 ρｅＣ（０）＝４、ρｅＣ（１）＝１、ρｃｃ（２）−
〇、ρｃｃ（３）＝　　１、 ρｃｌｄ（０）＝４、ρｄｄ（１）＝−１、ρｄｄ　（
２）−〇、ρｄｄ（３）＝１ だあることを用いた。さらに、δＳ＝δローδ／２とし
た。

第１４図、第１５図、第１６図及び第１７図において、
第１、第２、第３及び第４の圧縮パルスとも、信号のエ
ネルギーの大半は、１＝１８近傍に集中しているが、ｔ
−Ｉ−ｔｏにおける振幅（レンジサイドローブレベル）
が高い。

しかし、第１８図に示すように、第１、第２、第３及び
第４の圧縮パルスを加算して得られた合成圧縮パルスで
は、主ローブは強め合い、レンジサイドローブは相殺さ
れて、主ローブのみ残り、レンジサイドローブレベルは
零になっている。

なお、このレンジサイドローブの相殺効果は、δＳ−δ
Ｕ−δ／２の関係が成り立たない場合でも生じる。つま
り、この相殺効果は、δＳ及びδＵがともに零以上の任
意の値の場合についても生じる。

熱論、δＳ≠δＵであってもよい、なお、δＳあるいは
δＵが零の場合は、ｇｓ（ｔ）あるいはｇｕ（１）がデ
ルタ間係の場合に相当する。

すなわち、この発明の第１実施例においては、１＝１．
近傍にのみ大きな振幅（主ローブ）を有し、ｔ≠ｔ０に
おける振幅（レンジサイドローブレベル）が零の合成圧
縮パルスが得られる作用、効果があることがわかった。

なお、上記第１実施例で用いた第１及び第２の系列にお
いて、 ρａａ（０）　−ρｂｂ（０）、 ρａａ（ｉ）＝−ρｂｂ（ｉ＞、 （ｉ−±１、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り立つ
、つまり、第１及び第２の系列は相補系列である。言い
換えれば、第１及び第２の系列は相補関係にある。また
、第３及び第４の系列においても、 ρｃｃ（０）＝ρｄｄ　（０）、 ρｃｃ（ｉ　）　＝−ρｄｄ（ｉ　）、（ｉ＝±１、±
２、・・・、±（ｎ−１））が成り立つ。つまり、第３
及び第４の系列は相補関係にある。さらに、第１及び第
３の系列においても、 ρａａ（ｉ）＝ρｃｃ（ｉ）、 （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り
立つ。つまり、第１の系列の自己相関関係と第３の系列
の自己相関関係は等しい。これは、前記したように、第
３の系列（ｃｌが、第１の系列ｆａｔにおいて、符号十
と符号−を反転させて得られる系列に等しいことによる
。また、第２及び第４の系列において、 ρｂｂ　（ｉ　）−ρｄｄ　（ｉ　）、（ｉ−０、±１
、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り立つ、つまり、
第２の系列の自己相関関係と第４の系列の自己相関関係
は等しい、これは、前記したように、第４の系列ｆｄｌ
が、第２の系列＋ｂ＋に等しいことによる。

すなわち、次に示す関係、 ρａａ（０）＋ρｂｂ（０）＋ρｃｃ（０）　十ρｄｄ
（０）−４ρａａ　（０）、 ρａａ（ｉ　）　十、ｏｂｂ（ｉ　）　＋ρｅｅ（ｉ　
）　＋、ｏｄｄ（ｉ　）＝０、 （ｉ−±１、±２、・・・、±（ｎ−１））式［相］ が成り立つ。

式■に示した関係が成り立つ場合には、式■の右辺にお
けるＡ（ｔ）がいかなる波形であっても、すなわち、Ａ
（ｔ）を規定する式■の右辺における第１の単位信号ｇ
ｓ（ｔ）、第２の単位信号ｇｕ（１）及びインパルス応
答ｈ（ｔ）が、いがなる波形であっても、式■の右辺に
おいて、第２項は相殺されて零となるので、 ｃａａ（ｔ　）　＋ｃｂｂ（ｔ　）　＋ｃｃｅ（ｔ　）
　＋ｃｄｄ（ｔ　）−４ρａａ（０）Ａ　（ｔ−ｔｏ） ・・・　式■ が成立する。したがって、レンジサイドローブレベルが
零の合成圧縮パルスが得られる作用、効果がある。

つづいて、この発明の第１実施例の別の効果について第
１９図から第２４図までを参照しながら説明する。

第１９図はこの発明の第１実施例における４つの残響エ
コーを示す波形図、第２０図、第２１図、第２２図及び
第２３図はこの発明の第１実施例における第１、第２、
第３及び第４の残響エコーの相関演算結果を示す波形図
、第２４図はこの発明の第１実施例における残響エコー
の相関演算合成結果を示す波形図である。

第１９図において、残響エコーが送信信号を発生した送
信繰り返し周期の次の送信繰り返し周期において受信さ
れた場合を示している。この場合が、残響エコーのレベ
ルが最も高く、一般に、最も問題となる。何故なら、送
信信号の発生時からより遅れて受信される残響エコーは
ど、より長い伝搬経路を通った後受信されるので、レベ
ルが小さくなるからである。以下、第１９図に示すよう
に、第ｉ番目の送信信号により生じるＴＡｇエコーを、
第ｉ番目の残響エコーと呼ぶことにする。なお、送信信
号は、一部受信回路側に漏れ込むので第１９図では、こ
の様子も合わせて示しである。

第１９図において、第１の残響エコーは、第２の送信信
号を発生した送信繰り返し周期において受信されている
。したがって、第１の残響エコーは、第２の参照信号と
の間で相関演算が行われることになる。同様に、第２、
第３及び第４の残響エコーは、それぞれ、第３、第４及
び第１の参照信号との間で相関演算が行われることにな
る。そして、これら４つの相関演算結果が加算されて表
示されることになる。

第ｉ番目の残響エコーは、第ｉ番目の送信信号に係わっ
て生じたエコーであるから、第ｉ番目の系列に関連した
エコーである。一方、第ｉ番目の参照信号は、第ｉ番目
の系列に関連した信号である。したがって、第１の系列
ｆａ）と第２の系列（ｂｌの相互相関関数ρａｂ、第２
の系列＋ｂ）と第３の系列＋ｃ＋の相互相関関数ρｂｅ
、第３の系列ｔｃ）と第４の系列＋ｄｌの相互相関関数
ρｃｄ、及び第４の系列（ｄ）と第１の系列ｆａ）の相
互相関関数ρｄａの和である合成相互相関関数ρａｂ＋
　ｐ　ｂｅ＋　ｐ　ｅｄ＋　ｐ　ｄａのレベルが、第１
から第４の系列の自己相関関数の和である合成自己相関
関数 ｐ　ａａ＋　ｐ　ｂｂ＋　ｐ　ｅｃ＋　ｐ　ｄｄのヒー
ク値に比べ小さければ小さいほど、残響エコーが検査結
果に及ぼす影響は小さいものと考えられる。

そこで、これを確認するため、次に示す検討を行った。

第１の残響エコーをｚａ（ｔ）で表すと、Ｚａ（１）は
、次の式で表せる。

ｚａ（ｔ）＝Ｃ，Ｘ ５　５ａ（ｔ＋）ｈｉ［ｔ　　（ｔ２　Ｔｒ）　　　ｔ
ｌコ　ｄｔ［積分範囲ニーω〜ｏｏ］　　・・・式＠こ
こで、Ｃ３は定数を表す、また、ｈｚ（ｔ）は、送信信
号発生器（ＩＡ）の出力端から、超音波探触子（６）、
試験体Ｓの反射体、再び超音波探触子（６）を経由して
、相関器（７Ａ）の入力端に至るまでの残響エコーの伝
搬経路における周波数応対特性の逆フーリエ変換を表わ
す、また、ｔｚは第１の送信信号を発生してから第１の
残響エコーが受信されるまでの時間である。Ｔｒは送信
繰り遅し周期である。なお、式＠において、時間原点は
、第２の送信信号が発生される時間に取り直ししている
。

Ｃ１＝１としても説明上、−膜性を失わないので、以下
Ｃ＋　＝　１として説明する。

第１の残響エコーｚａ（ｔ）は、第２の参照信″；″Ｊ
ｕｂ（ｔ）との間で相関演算が実行される。この相関演
算結果を、第１の残響エコーの相関演算結果と呼ぶこと
にし、Ｃａｂ（ｔ）で表すと、Ｃａｂ（シ）は次の式で
表わされる。

Ｃａｔ＋（ｔ）＝ｌｕｂ（ｔ２　ｔ）ｚａ（ｔｚ）ｄｔ
ｚ［積分範囲ニーω〜■］　・・・　式■第１の残響エ
コーの相ｒｆＩＪ演算結果ｃａｂ（ｔ）は、式■、第２
の参照信号を表すように式■を書き換えた式、式■及び
式［相］から、 Ａｚ（ｔ）＝ｌ　　！ｇｓ（ｔ＋）ｇｕ（ｔ２）ｈｚ（
ｔ＋ｔ２−ｔ、）ｄ　ｔ、１ｄｔ２［積分範囲ニー（１
）〜■］　・・・　式■とおけば、次式に等しい。

Ｃａｂ（ｔ）”Σρａｂ（ｉ）Ａｚ［ｔ−（ｔｚＴｒ）
＋ｉδ）コ （和はｉについて−（ｎ−１）〜（ｎ−１）までとる・
）　　　　　　　　　　　　　　・・・　式■同様に、
第２、第３及び第４の残響エコーを、それぞれ、ｚｂ（
ｔ）＝　ｚｃ（ｔ）及びｚｄ（ｔ）で表すと、第２の残
響エコーｚｂ（ｔ）、第３の残響エコーｚｃ　（ｔ　）
及び第４の残響エコーｚｄ（１）は、それぞれ、式＠の
右辺において、第１の送信信号５ａ（ｔ）を、第２の送
信信号５ｂ（ｔ）、第３の送信信号５ｃ（ｔ）及び第４
の送信信号５ｄ（ｔ）で置き換えた式で表される。なお
、時間原点は、それぞれ、第３の送信信号、第４の送信
信号及び第１の送信信号が発生される時間に取り直しし
ている。

第２の残響エコーｚｂ（ｔ）と第３の参照信号ｕｃ（ｔ
）との間の相関演算結果を第、２の残響エコーの相関演
算結果と呼びｃｂｃ（ｔ）で表すと、ｃｂｃ（ｔ）は、
式■の右辺において、ｚａ（ｔ）をｚｂ（ｔ）で置き換
えるとともに、ｕｂ（ｔ）をｕｃ（ｔ）で置き換えた式
で表される。

第３の残響エコーｚｃ（ｔ）と第４の参照信号ｕ　ｄ　
（ｔ　）との間の相関演算結果を第３の残響エコーの相
関演算結果と呼びｃｃｄ（ｔ）で表すと、ｃｃｃｌ（ｔ
）は、式■の右辺において、ｚａ（ｔ）をｚｃ（ｔ）で
宜き換えるとともに、ｕｂ（ｔ）をｕ　ｄ　（ｔ　）で
置き換えた式で表される。

第４の残響エコーｚｄ（ｔ）と第１の参照信号ｕａ（ｔ
）との間の相関演算結果を第４の残響エコーの相関演算
結果と呼びｃｄａ（ｔ）で表すと、ｃｄａ（ｔ）は、式
■の右辺において、ｚａ（ｔ）をｚｄ（ｔ）で置き換え
るとともに、ｕｂ（ｔ）をｕａ（ｔ）で霞き換えた式で
表される。

さらに、第２、第３及び第４の残響エコーの相関演算結
果は、式■の右辺において、ρａｂ　（ｉ　）を、それ
ぞれ、ｐｂｃ（ｉ）、ｐｃｄ（ｉ）及びｐｄａ（ｉ＞で
置き換えた式で表される。

したがって、第１から第４の残響エコーの相関演算結果
は、次の式に等しい。

ｃａｂ（ｔ）＋ｃｂｃ（ｔ）　＋ｃｃｃｌ（ｔ）＋ｃｄ
ａ（ｔ）−Σ［ρａｂ（ｉ　）　＋ρｂｃ（ｉ　）　＋
ｐｃｄ（ｉ　）　＋ρｄａ（ｉ）　　コ　Ａｚ　　［ｔ
　　−（ｔｚ−Ｔｒ）　　＋　　ｉ　　δ　）　コ（和
はｉについて−（ｎ−１）〜（ｎ−１）までとる、）　
　　　　　　　　　　　　　・・・　式［株］第２０図
は、式■から計算により求めた第１の残響エコーの相関
演算結果ｃａｂ（ｔ）を示す、第２０図では、第１の送
信信号として、第３図に示したものを用い、第２の参照
信号として、第１１図に示したものを用いた。また、ｈ
ｚ（ｔ）はデルタ関数とした。また、第１の系列と第２
の系列の相互相関関数において、 ρａｂ（−３）−１、ρａｂ（−２）＝Ｏ１ρａｂ（１
）＝１、ρａｂ（０）＝Ｏ１ρａｂ（１）＝３、ρａｂ
（２）−〇、ρａｂ（３）＝　　１ であることを用いた。また、δＳ−δＵ−δ／２とした
。

第２１図、第２２図及び第２３図は、それぞれ、同様の
計算により求めた第２の残響エコーの相関演算結果ｃｂ
ｃ（ｔ）、第３の残響エコーの相関演算結果ｃｃｄ（ｔ
）、及び第４の残響エコーの相関演算結果ｃｄａ（ｔ）
である、第２、第３及び第４の送信信号は、それぞれ、
第４図、第５図及び第６図に示したものを用い、第３、
第４及び第１の参照信号は、それぞれ、第１２図、第１
３図及び第１０図に示したものを用いた。また、ｈｚ（
ｔ）はデルタ関数とした。また、第２の系列と第３の系
列の相互相関関数、第３の系列と第４の系列の相互相関
関数、及び第４の系列と第１の系列の相互相関関数にお
いて、 ｐｂｃ（３）−１、ｐｂｃ（２）−〇、ｐｂｃ（１）＝
　　３、ｐｂｃ（０）＝Ｏ１ρｂｃ（１）−−１、ｐｂ
ｃ（２）＝Ｏ１ρｂｅ（３）＝　　１、 ｐｃｄ（−３）＝−１、ｐｃｄｃ−２）＝０、ｐｃｄ（
−１）−−１、ｐｃｄ（０）＝０、ｐｃｄ（１）＝　　
３、ｐｃｄ（２）＝Ｏ１ρｃｄ（３）−１、 ｐｄａ（−３）＝−１，ｐｄａ（２＞−〇、ｐｄａ（−
１）−３、ｐｄａ（０）＝Ｏ１ρｄａ（１）＝１、ｐｄ
ａ（２）−〇、ｐｄａ（３）”’１ であることを用いた。また、δＳ−δＵ−δ／２とした
。

第２０図、第２１図、第２２図及び第２３図において、
第１、第２、第３及び第４の残響エコーの相関演算結果
では、信号の振幅は零にはなっていない、すなわち、残
響エコーの影響が残っている。しかし、最終結果として
、表示器（８）に表示されるのは、これら４つの残響エ
コーの相間演算結果の加算結果である残響エコーの相関
演算合成結果である。

第２４図において、残響エコーの相関演算合成結果では
、第１、第２、第３及び第４の残響エコーの相関演算結
果において残っていた振幅は相殺されて、信号振幅が完
全に零になっている。

なお、この相殺結果は、δＳ−δＵ−δ／２の間係が成
り立たない場合でも生じる。つまり、この相殺結果は、
δＳ及びδＵがともに零以上の任意の値の場合について
も生じる。熱論、δＳ≠δＵであ１てもよい。

すなわち、この発明の第１実施例においては、残響エコ
ーは、検査結果に全く影響を及ぼさない作用、効果があ
ることがわかった。

なお、上記第１実施例で用いた第１から第４の系列にお
いて、 ρｂｃ（ｉ）＝−ρｈａ（ｉ）　　、 （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±　（ｎ−１））が成
り立つ、これは、前記したように、第３の系列（ｃｌが
、第１の系列（ａｔにおいて、符号十と符号−を反転さ
せて得られる系列に等しいことによる。また、 ｐａｄ（ｉ　）　＝−ｐｃｂ（ｉ　）、（ｉ−０、±１
、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り立つ、これは、
前記したように、第３の系列（ｃｌが、第１の系列（ａ
ｔにおいて、符号十と符号−を反転させて得られる系列
に等しいこと、及び、第４の系列（ｄ）が、第２の系列
＋ｂ＋に等しいことによる。また、 ρｄａ（ｉ）＝−ρｂａ（ｉ）、 （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り
立つ、これは、前記したように、第４の系列（ｄｌが、
第２の系列（ｂｌに等しいことによる。

したがって、ｉの値に依存せず常に、次に示すｒＩ！Ｊ
ｇＡ、 ｐｃｂ（ｉ　）＋ρｂｃ（ｉ　）−１−ｐａｄ（ｉ　）
＋ρｄａ（ｉ　）−〇　　　　　　　　　　　　　　　
・・・　式Ｏが成り立つ１式Ｏに示す関係が成り立つ場
合には、式［相］の右辺におけるＡｚ（ｔ）がいかなる
波形であっても、すなわち、Ａｚ（ｔ）を規定する式■
の右辺における第１の単位信号ｇｓ（ｔ）、第２の単位
信号ｇｕ（ｔ）及びインパルス応答ｈｚ（ｔ）が、いか
なる波形であっても、 ｃａｂ（ｔ）＋ｃｂｃ（ｔ）＋ｃｃｄ（ｔ）、＋ｃｄａ
（ｔ）−〇　　　　　　　　　　　　　　　・・・　式
■が成り立つ、したがって、残響エコーの影響は完全に
相殺されて、残響エコーは、検査結果に全く影響を及ぼ
さない作用、効果がある。

次に、この発明の第１実施例の他の効果について第２５
図を参照しながら説明する。

第２５図は、この発明の第１実施例における４つの残響
エコーを示す波形図である。

第２５図において、第ｉ番目の残響エコーは、第ｉ番目
の送信信号を発生した送信繰り返し周期から３周期後の
送信繰り返し周期において受信されている。試験体Ｓの
形状によっては、このような場合が生じることがある。

この場合、第１、第２、第３及び第４の残響エコーは、
それぞれ、第４、第１、第２及び第３の参照信号との間
で相関演算が行われることなる。そして、これら４つの
相関演算結果が加算されて表示されることになる。

そこで、第１の系列（ａｔと第４の系列（ｄｌの相互相
関関数ρａｄ、第２の系列（ｂｌと第１の系列（ａ）の
相互相関関数ρｂａ、第３の系列（ｃｌと第２の系列ｔ
ｂｌの相互相関関数ρｃｂ、及び第４の系列＋ｄｌと第
３の系列＋ｃ＋の相互相関関数ρｄｃを計算してみると
、これら４つの相互相関関数の間には次の関係が成り立
つ。

ｐａｄ（ｉ）＝ρａｂ（ｉ　）、 （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１＞＞ｐｃｂ
（ｉ　）　＝−ｐｃｂ（ｉ　）、（ｉ−０、±１、±２
、・・・、±（ｎ−１））ρｄｃ（ｉ　）　−−ρｂａ
（ｉ　） （ｉ−０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１＞）したが
って、ｉの値に依存せず常に、次に示す関係、 ρａｄ（ｉ　）　　＋ρｈａ（ｉ　）　　＋ρｃｂ（ｉ
　）　　＋ρｄｅ（ｉ　）−〇　　　　　　　　　　　
　　　　・・・　式［相］が成り立つ。したがって、第
１９図に示した残響エコーに関して行った上述の検討と
同様の検討を、第２５図に示す残響エコーに間して行う
と、第２５図に示す残響エコーもその影響は完全に相殺
されて、検査結果に全く影響を及ぼさない作用、効果が
あることがわかる。

なお、同様の検討により、ｍを整数として、送信信号を
発生した送信繰り返し周期から、（４ｍ＋１）周期後、
及び（４ｍ＋３）周期後の送信繰り返し周期において受
信される残響エコーについても、その影響は完全に相殺
されて、検査結果に全く影響を及ぼさない作用、効果が
あることがわかる。

つづいて、この発明の第２実施例を説明する。

第２実施例では、第１から第４の系列として、第１実施
例のものを次のように変えて用いる。すなわち、第１の
系列（ａｌ及び第２の系列＋ｂｌとして、上記第１実施
例と同じものを用いる。しかし、第３の系列ｆｃｌとし
て、第１の系列ｆａ）と同じものを用い、第４の系列＋
ｄｌとして、第２の系列において、符号子と符号−を反
転させて得られる系列を用いる。すなわち、 （ａｔ　＝　にａ、、ａ２、ａｌ、ａ　４１＝（＋、＋
、十、−） （ｂｌ−（ｂｚ、ｂ２、ｂｌ、ｂ４） ＋、＋、−１＋） ｆｃ）　　＝　　（ｃ、、　　ｃ　２、　Ｃコ、　Ｃ４
＋−（ａ） ＝　＋、＋、＋、−） （ｄ　）　＝（ｄｌ、　ｄ２、ｄｌ、ａ＜１＝（−１−
１＋、−） 第１から第４の送信信号には・、それぞれ、第１の単位
信号と前記第１から第４の系列とから、第１実施例の場
合と同様な手順にしたがって発生させた信号を用いる。

また、第１から第４の参照信号には、それぞれ、第２の
単位信号と前記第１から第４の系列とから、第１実施例
の場合と同様の手順にしたがって発生させた信号を用い
る。

次に、上述したこの発明の第２実施例の動作原理及び効
果を説明する。

この発明の第２実施例において、第１の系列（ａｔ及び
第２の系列（ｂ）が相補関係にあること、かつ、第３の
系列（ｃｌが第１の系列（ａｔと等しいこと、かつ、第
４の系列（ｄｌが、第２の系列において、符号子と符号
−を反転させて得られる系列に等しいことから、第１か
ら第４の系列において、 ρａａ（０）　−ρｂｂ（０）　−ρｃｃ（０）−ρｄ
ｄ　（０）、 ρａａ（ｉ　）　＝−ρｂｂ（ｉ　）　＝ρｃｃ（ｉ　
）−−ρｄｄ　（ｉ　）、 （ｉ　−±　１　、　　±　２　、　　・・・　、　　
±　　（ｎ　　−１））が成り立つ、したがって、式■
に示した関係が成り立つので、式■に示した関係が成立
する。したがって、レンジサイドローブレベルが零の合
成圧縮パルスが得られる作用、効果がある。

一方、次の関係、 ρｂｃ（ｉ）−ρｈａ（ｉ）　　、 （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±　（ｒＩ−１）　　
）ｐｃｄ（ｉ　　）　　−一ρａｂ（ｉ　　）　　、（
ｉ＝０、±１、±２、・・・、±　（ｎ−１））ρｄａ
（ｉ　）　　−−ρｂａ（ｉ　　）（ｉ＝０、±１、±
２、・・・、±　（ｎ−１））が成り立つ、したがって
、ｉの値に依存せず常に、式Ｏに示した関係が成り立つ
ので、式■に示した関係が成立する。さらに、次の関係
、 ρａｄ（ｉ）＝　　ｐａｂ（ｉ）、 （ｉ＝０、±１、±２、・・、±（ｎ−１））ｐａｂ（
ｉ）−ｐａｂ（ｉ）、 （ｉ−０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））ρｄｃ
（ｉ　）　−−ρｂａ（ｉ　） （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り
立つ、したがって、ｉの値に依存せず常に、式■に示し
た関係が成り立つ。したがって、送信信号を発生した送
信繰り返し周期の１周期後及び３周期後の送信繰り返し
周期で受信される残響エコーの影響は完全に相殺されて
、残響エコーは、検査結果に全く影響を及ぼさない作用
、効果がある。

以上のように、この発明の第２実施例においても、上記
第１実施例と同様の作用、効果がある。

つづいて、この発明の第３実施例を第２６図を参照しな
がら説明する。

第２６図は、この発明の第３実施例における４つの残響
エコーを示す波形図である。

第２６図において、第ｉ番目の残響エコーは、第ｉ番目
の送信信号を発生した送信繰り返し周期から２周期後の
送信繰り返し周期において受信されている。試験体Ｓの
形状によっては、このようなケースも生しることがある
。

この発明の第３実施例においては、第１の系列（ａｌは
上記第１実施例と同じものを用い、第２の系列（ｂｌと
して、上記第１の系列（ａｌと等しいものを用い、第３
の系列（ｃｌとして、上記第１実施例における第２の系
列＋ｂｌと等しいものを用い、第４の系列（ｄｌとして
、上記第３の系列（ｃ）において、符号子と符号−を反
転させて得られる系列を用いる。すなわち、 （ａｌ　　＝　　（ａ、、　Ｃ２、ａコ、　ａｎ）＝（
＋、士、＋、−） （ｂｌ　＝　（ｂｚ、ｂ２、ｂｌ、ｂ、１＝（ａ） 二　十、＋、士、−） ｆｃ）＝Ｉ’ｃ、、Ｃ２、Ｃ１、Ｃ４１＝（＋、士、−
１＋） ｆａ）＝　（ｄ、、Ｃ７、Ｃ３、ｄｌｌ＝（−１−１＋
、−） 第１から第４の送信信号には、それぞれ、第１の単位信
号と前記第１から第４の系列とから、第１実施例の場合
と同様な手順にしたがって発生させた信号を用いる。ま
た、第１から第４の参照信号には、それぞれ、第２の単
位信号と前記第１から第４の系列とから、第１実施例の
場合と同様の手順にしたがって発生させた信号を用いる
。

次に、上述したこの発明の第３実施例の動作原理及び効
果を説明する。

この発明の第３実施例において、第２の系列（ｂｌが第
１の系列ｔａｌと等しいこと、かつ、第３の系列（ｃｌ
と第１の系列（ａ）が相補関係にあること、かつ、第４
の系列＋ｄｌが、第３の系列（ｃ）において、符号子と
符号−を反転させて得られる系列に等しいことから、次
の関係、ｐｅａ（０）＝ρｂｂ（０）＝、ｏｃｅ（０）
−ρｄｄ　（０）、 ｐｅａ（ｉ）−ρｂｂ（ｉ）−ｐｅａ（ｉ）−ρｄｄ　
（ｉ　）、 （ｉ＝±１、土２、・・・、±（ｎ−１））が成り立つ
、したがって、式［相］に示した関係が成り立つので、
式■に示した関係が成立する。したがって、レンジサイ
ドローブレベルが零の合成圧縮パルスが得られる作用、
効果がある。

一方、次の関係、 ρａｃ（ｉ　）　＝ρａｂ（ｉ　）、 （ｉ＝ｏ、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））ρｂｄ
（ｉ）＝−ρｍｂ（ｉ）、 （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））ｐｅａ
（ｉ　）　＝ρｂａ（ｉ　） （ｉ−０、±１、±２、・・・、±　（ｎ−１））ρｄ
ｂ（ｉ）＝−ρｈａ（ｉ） （ｉ＝ｏ、±１、±２、・・・、±　（ｎ−１））が成
り立つ、したがって、ｉの値に依存せず常に、次に示す
関係、 ρａｅ（ｉ　）　＋ρｂｄ（ｉ　）　＋ρｃａ（ｉ　）
　＋ρｄｂ（ｉ　）＝０　　　　　　　　　　　　　　
　・・・　式［相］が成り立つ、第３実施例においては
、第１の残響エコーは第３の参照信号との間で、第２の
残響エコーは第４の参照信号との間で、−第３の残響エ
コーは第１の参照信号との間で、第４の残響エコーは第
２の参照信号との間で、それぞれ、相関演算が実行され
、これら４つの相関演算結果が加算されて表示されるこ
とになる。したがって、第１から第４の系列の間の相互
相関関数に関し、式［相］で示した関係が成り立てば、
第１実施例の場合と同様の検討を行うことにより、送信
信号を発生した送信繰り返し周期から２周期の送信繰り
返し周期において受信される残響エコーの影響は完全に
相殺されることがわかる。すなわち、第３実施例におい
ても、残響エコーは、検査結果に全く影響を及ぼさない
作用、効果がある。

以上のように、この発明の第３実施例においても、上記
第１実施例と同様の作用、効果がある。

なお、同様の検討により、ｍを整数として、送信信号を
発生した送信繰り返し周期から、（４ｍ＋２）周期後の
送信繰り返し周期において受信される残響エコーについ
ても、その影響は完全に相殺されて、検査結果に全く影
響を及ぼさない作用、効果があることがわかる。

つづいて、この発明の第４実施例を説明する。

この発明の第４実施例においては、第１の系列（ａｔ及
び第２の系列＋ｂｌは、上記第３実施例と同じものを用
い、第３の系列（ｃｌとして、上記第３実施例における
第４の系列＋ｄｌと等しいものを用い、第４の系列（ｄ
）として、上記第３実施例における第３の系列（ｃｌと
同じものを用いる。すなわち、 （ａ）＝　（ａ、、Ｃ２、ａｌ、ａ　４１＝（＋、＋、
＋、−） （ｂｌ　　＝　　（ｂ、、ｂ２、ｂｌ、ｂ、１ａ） ＝（＋、＋、＋、−） ｆｃｌ　　＝　　Ｉｃ、、Ｃ２、Ｃ１、ｃ、）−（−１
−１士、−） （ｄ）　＝　（ｄｌ、Ｃ２、ｄｌ、ｄ、１＝（＋、＋、
−１＋） 第１から第４の送信信号には、それぞれ、第１の単位信
号と前記第１から第４の系列とから、第１実施例の場合
と同様な手順にしたがって発生させた信号を用いる。ま
た、第１から第４の参照信号には、それぞれ、第２の単
位信号と前記第１から第４の系列とから、第１実施例の
場合と同様の手順にしたがって発生させた信号を用いる
。

次に、上述したこの発明の第４実施例の動作原理及び効
果を説明する。

この発明の第４実施例において、第２の系列（ｂｌが第
１の系列（ａ）と等しいこと、かつ、第４の系列（ｄｌ
が第１の系列（ａｔが相補関係にあること、かつ、第３
の系列（ｃｌが、第４の系列（ｄｌにおいて、符号子と
符号−を反転させて得られる系列に等しいことから、次
の関係、ρａａ（０）　−ρｂｂ（０）＝ρｃｃ（Ｑ）
＝ρｄｄ　（０）、 ρａａ（ｉ　）　−ρｂｂ（ｉ　）　＝−ρｃｃ（ｉ　
）−−ρｄｄ　（ｉ　）、 （ｉ＝±１、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り立つ
、したがって、式［相］に示した関係が成り立つので、
式■に示した関係が成立する。したがって、レンジサイ
ドローブレベルが零の合成圧縮パルスが得られる作用、
効果がある。

一方、次の関係、 ρａｃ（ｉ）−−ρａｂ（ｉ）、 （ｉ−０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１＞）ρｂｄ
（ｉ　）　＝ρａｂ（ｉ　）、 （ｉ＝ｏ、±１、±２、−・・、±（ｎ−１））ρｃｍ
（ｉ　＞　＝　　ｐｂａ（ｉ　）（ｉ＝０、±１、±２
、・・・、±（ｎ−１））ρｄｂ（ｉ　）−ｐｂａ（ｉ
　） （ｉ＝０、±１、±２、・・・、±（ｎ−１））が成り
立つ、したがって、ｉの値に依存せず常に、式［相］で
示した関係が成り立つ。したがって、第４実施例におい
ても、第３実施例の場合と同様に、送信信号を発生した
送信繰り返し周期がら（４ｍ＋２）周期後の送信繰り返
し周期において受信される残響エコーの影響は完全に相
殺されることがわかる。すなわち、第４実施例において
も、残響エコーは、検査結果に全く影響を及ぼさない作
用、効果がある。

以上のように、この発明の第４実施例においても、上記
第３実施例と同様の作用、効果がある。

以上説明した各実施例においては、相補系列を基本とし
た４つの系列を用いた場合について説明したが、この発
明はこれに限らず、特願平１−２０３９０９号に示され
ている複数補系列を基本とした４つあるいは４つ以外の
個数の系列を用いてもよい、以下、複数補系列を用いた
実施例を説明する。

この発明の第５実施例を説明する。

第５実施例においては、第１から第４の系列として、上
述した第１実施例におけるものに代えて、長さｎが８で
ある次のものを用いる。

（ａｔ　＝　ｆ＋、−５士、＋、＋、＋、−１＋）＋ｂ
）＝（＋、十、＋、−５−１−１＋、−）＋ｃ＋＝＋＋
、＋、−１＋、十、−１＋、＋）（ｄｌ＝（＋、−１＋
、士、＋、−１−１−）これら４つの系列から、どのよ
うな組合せで２つの系列を選び出しても、それらは相補
系列にはならない。

しかし、これら４つの系列は、複数補光列である。した
がって、式［相］に示した関係が成立する。

したがって、式■に示した関係が成立する。

一方、上記第１から第４の系列においては、式Ｏに示し
た関係が成立することが計算により確かめられる。した
がって、式０に示した関係が成立する。すなわち、第５
実施例においても、第１実施例の場合と同様の作用、効
果がある。

なお、４つの系列からなる複数補光列として、第５実施
例と同様の作用、効果を奏するものには、例えば、 （ａ、　）二（＋、−１−５−１十、＋、＋、−）＋ｂ
＋＝ｔ＋、＋、＋、−１十、＋、−１＋）ｆｃｌ＝ｌｌ
−１＋、＋、−１十、−５−１−）（ｄ）−１＋、−１
＋、＋、−５＋、＋、＋）や、 ！ａ）＝ｉ−１士、−） （ｂｌ＝（＋、−１−） ＋ｃ＋＝＋＋、＋、−） ＋ｄｌ＝（−５−２−） などがある、また、これら以外に′も多数存在する。

つづいて、この発明の第６実施例を説明する。

Ｍを整数とする。長さ２Ｍの複数補光列を、（ａｌ）、
（ａ２）、（ａ、）、（ａ４）、・・（ａｚ。）で表す
、以下、簡単のため、ある系列（ａ）において、符号子
と符号−を反転して得られる系列を（−ａｌで表すこと
にする。

第６実施例では、送信信号発生器（ＩＡ）により、次の
第１から第４Ｍの系列を発生する。

第１の系列（ａ、ｌ　、第２の系列（ａ２１　、第３の
系列（ａ、ｌ　、第４の系列（ａ、ｌ、・・・第＜２Ｍ
−１）の系列１ａ２Ｍ−１１、第２Ｍの系列（ａ２．ｌ
、第（２Ｍ＋ｌ）の系列（−ａ、ｌ　、第（２Ｍ＋２）
の系列（ａｚｌ　、第（２Ｍ＋３）の系列！−ａ＝）、
第（２Ｍ＋４）の系列（ａ、）、・・・、第（４Ｍ−１
＞の系列（ａ２Ｍ−１１，第４Ｍの系列（ａ、、ｌ。

送信信号発生器（ＩＡ）では、上述した第１実施例の場
合と同様の手順にしたがって、前記第１から第４Ｍの系
列にそれぞれ基づいて生成した第１から第４Ｍの送信信
号を、ある一定の送信繰り遅し周期で順次繰り返して発
生し、超音波探触子（６）に伝達する。超音波探触子（
６）は、前記第１から第４Ｍの送信信号により順次繰り
返して駆動されて、超音波を試験体Ｓ内へ送信し、そし
て、前記第１から第４Ｍの送信信号にそれぞれ対応する
第１から第４Ｍのエコーを受信する。受信された前記第
１から第４Ｍのエコーは相関器（７Ａ）に伝達される。

一方、参照信号発生器（１１）は、上述した第１実施例
の場合と同様の手順にしたがって、前記第１から第４Ｍ
の系列にそれぞれ基づいて生成した第１から第４Ｍの参
照信号を発生し、相関器（７Ａ）に伝達する。相関器（
７Ａ）では、第ｉ番目のエコーと第ｉ番目の参照信号と
の間の相関演算を行って第ｉ番目の圧縮パルスを求め、
これを加算器（１０）では、第１から第４Ｍの圧縮パル
スを加算して合成圧縮パルスを求め、表示器（８）に伝
達する。

次に、上述したこの発明の第６実施例の作用、効果を説
明する。

第１から第２Ｍの系列は複数補光列であり、かつ、第（
２Ｍ＋１＞から第４Ｍの系列も複数補光列となることが
簡単な計算により確かめられるから、第１から第４Ｍの
系列の自己相関関数を加算すると、サイドローブが相殺
されて零となる。

一方、前記第１から第４Ｍの系列において、第ｉ番目の
系列と第（ｉ＋１）番目の系列の相互相関関数を計算し
、これらをｉについて１から４Ｍまで加算した合成相互
相関関数を計算してみると、合成相互相関演算は完全に
零となることが確かめられる。

ただし、ここで、ｉ及びｊを整数として、系列の番号を
表す数値に関する加算（ｉ＋ｊ）は１．４Ｍを法として
行っている１例えば、４Ｍ＋５は、４Ｍを法とすると５
に等しい。系列の番号に関してこの数え方は、前記第１
から第４Ｍの系列を順次繰り返して配列し、このように
して生成した無限長の周期系列において、第ｉ番目から
ｊだけ後に現れる系列の番号を数えていることに等しい
。

以下、系列の番号を表す数値に関する加算は同様に４Ｍ
を法として行うものとする。

同様に、ｐを奇数として、第ｉ番目の系列と第（ｉ＋ｐ
）番目の系列の相互相関演算を計算し、これらをｉにつ
いて１から４Ｍまで加算した合成相互相関演算も完全に
零となる。

したがって、第６実施例においても、レンジサイドロー
ブレベルが零の合成圧縮パルスが得られる作用、効果が
あるとともに、ｍを整数として、送信信号を発生した送
信繰り返し周期から（４Ｍｍ＋ｐ）周期後の送信繰り返
し周期において受信される残響エコーが検査結果に及ぼ
す影響は完全に排除される作用、効果がある。

なお、これらの作用、効果は、第１実施例と第２実施例
との間の関係の場合と同様に、第１から第４Ｍの系列と
して、 第１の系列（ａｌｌ　、第２の系列ｊａ２）−第３の系
列ｆａ−１、第４の系列（ａ、）−・・第（２Ｍ−１）
の系列（ａ２ｘ−＋ｌ、第２Ｍの系列（ａ２．ｌ、第（
２Ｍ＋１＞の系列（ａ、ｌ、第（２Ｍ＋２）の系列（−
ａ２１．第（２Ｍ＋３）の系列（ａ、）、第（２Ｍ＋４
）の系列（−ａ４）、”第（４Ｍ−１＞の系列（ａ２＋
＋−＋１．第４Ｍの系列１−ａ２．ｌを用いても同様で
ある。

つづいて、この発明の第７実施例を説明する。

第７実施例では、第６実施例における第１から第４Ｍの
系列の代わりに、 第１の系列＋ａ＋＋、第２の系列（ａ、ｌ−第３の系列
＋ａ２）、第４の系列（−ａ２１、第５の系列（ａ、）
、第６の系列ｆａ、ｌ、第７の系列（ａ、ｌ、第８の系
列（−ａ、Ｉ、−、第（４Ｍ−３）の系列（ａ２Ｎ−＋
１、第（４Ｍ−２）の系列Ｉａ２ｘ−＋１．第（４Ｍ−
１）の系列（ａ２．Ｉ）、第４Ｍの系列１−ａ２．ｌを
発生し、これを用いる。

次に、上述したこの発明の第７実施例の作用、効果を説
明する。

第１から第４Ｍの系列の自己相関関数を加算すると、第
１、第３、・・・、第（４Ｍ−１＞の系列が複数補系列
であり、かつ、第２、第４、・・・、第４Ｍの系列も複
数補系列となることが簡単な計算により確かめられるの
で、サイドローブは相殺されて零となる。

一方、ｑを２．６．１０、・・・として、第ｉ番目の系
列と第（ｉ＋ｑ）番目の系列の相互相関関数を計算し、
これらをｉについて１から４Ｍまで加算した合成相互相
関関数も完全に零となる。

したがって、第７実施例においては、レンジサイドロー
ブレベルが零の合成圧縮パルスが得られる作用、効果が
あるとともに、送信信号を発生した送信繰り返し周期か
ら（４Ｍｍ＋ｑ）周期後の送信繰り返し周期において受
信される残響エコーが検査結果に及ぼす影響を完全に排
除できる作用、効果がある。

なお、これらの作用、効果は、第１から第４Ｍの系列と
して、次のものを用いても同様に生じる。

（ｉ）　　第１の系列（ａ、）、第２の系列（−ａ、ｌ
　、第３の系列ｔａ２ｉ、第４の系列（ａ２１、第５の
系列（ａ−１、第６の系列ｆ−ａ＝ｌ、第７の系列＋ａ
、１．第８の系列（ａ、）、・・・、第（４Ｍ−３）の
系列（ａ２．ｌ−１）、第（，４Ｍ−２＞の系列（ａ２
ｍ−＋１．第（４Ｍ−１）の系列（ａ２．ｌ）、第４Ｍ
の系列（ａ２ｓ）。

（ｉｉ）Ｍが偶数の場合には、第１の系列（ａ、）、第
２の系列ｆａ、）　、第３の系列（ａ、）、第４の系列
＋ａ、ｌ　、第５の系列（ａｓｌ、・・・第（２Ｍ−１
＞の系列（ａ２ｍ−＋１、第２Ｍの系列（ａ２．ｌ、第
（２Ｍ＋１）の系列ｆ−ａ、）　、第（２Ｍ＋２＞の系
列１−ａ２）、第（２Ｍ＋３＞の系列（ａ、）＝第（２
Ｍ＋４）の系列（ａ、）、第（２Ｍ＋５）の系列（−ａ
、ｌ、第（２Ｍ＋６＞の系列１−ａ、１．・・・、第（
４Ｍ−３）の系列（ａｚｘ−ｉｆ、第（４Ｍ−２）の系
列（ａ２＋＋−ｚｌ、第（４Ｍ−１）の系列（ａ２ｘ−
＋１．第４Ｍの系列（ａ２．ｌ。

（ｉｉｉ）　　Ｍが偶数の場合には、第１の系列（ａ、
ｌ　、第２の系列（ａ２１、第３の系列（ａ、）、第４
の系列ｆａ、）、第５の系列ｆａ−１、・・・第（２Ｍ
−１’）の系列（ａ　２．Ｌ−１１−第２Ｍの系列ｒａ
２．）、第（２Ｍ＋ｌ）の系列（ａ、）　、第（２Ｍ＋
２）の系列（ａ２１、第（２Ｍ＋３）の系列（−ａ３）
、第（２Ｍ＋４）の系列（−ａ、ｌ、第（２Ｍ＋５）の
系列（ａ５）、第（２Ｍ＋６）の系列（ａ、ｌ、・・・
、第（４Ｍ−３＞の系列＜ａ２＋ｑ−１ｍ第（４Ｍ−２
）の系列（ａ２ｐ＋−２１、第（４Ｍ−１）の系列（ａ
２Ｍ−１１、第４Ｍの系列（ａ２Ｎ）ｓ （ｉｖ）Ｍが偶数の場合には、第１の系列ｆａ、）　、
第２の系列（ａ、ｌ、第３の系列（ａ、）、第４の系列
（ａ、）、第５の系列（ａｓｌ、・・・第（２Ｍ−１）
の系列（ａ２ｘ−＋ｌ第２Ｍの系列（ａ２．ｌ）、第（
２Ｍ＋１）の系列（ａ、ｌ　、第（２Ｍ＋２）の系列（
−ａ２）、第（２Ｍ＋３）の系列（−ａ：＋＋　、第（
２Ｍ＋４）の系列ｆａｉｌ　、第（２Ｍ＋５）の系列（
ａ５）、第（２Ｍ＋６）の系列（−ａ、ｌ、・・・、第
（４Ｍ−３＞の系列（ａ２ｘ−１ｌ、第（４Ｍ−２）の
系列（ａ　２Ｍ−２１、第（４Ｍ−１）の系列（ａ２ｘ
−＋１．第４Ｍの系列！ａ２．ｌ。

（ｖ）　　Ｍが偶数の場合には、第１の系列（ａ、ｌ　
、第２の系列（ａ２）、第３の系列（ａ、）、第４の系
列（ａ４）　、第５の系列（ａｓ）、・・第（２Ｍ−１
）の系列（ａ２ｘ−１）−第２Ｍの系列（ａ２ｎｌ、第
（２Ｍ＋ｌ）の系列（−ａ、ｌ、第（２Ｍ＋２）の系列
（ａ２）　、第（２Ｍ＋３＞の系列Ｔａ、ｌ　、第（２
Ｍ＋４）の系列１−ａ、ｌ、第（２Ｍ＋５）の系列（−
ａｓｌ、第（２Ｍ＋６）の系列ｆａ、ｌ、・・・、第（
４Ｍ−３）の系列（ａ２Ｎ−３１、第（４Ｍ−２）の系
列（ａ２ｍ−２）、第（４Ｍ−１）の系列（８２ｇ−１
１−第４Ｍの系列（−ａ２．）。

つづいて、この発明の第８実施例を説明する。

第８実施例では、第１から第４Ｍの系列として、Ｍを偶
数とし、 第１の系列（ａ、ｌ　、第２の系列（ａ、ｌ　、第３の
系列（ａ、ｌ　、第４の系列（ａ２１、第５の系列ｔ−
ミニ１．第６の系列（ａ、ｌ、第７の系列（−ａ４）、
第８の系列（ａ、１．第９の系列（ａｓｌ、第１０の系
列（ａｓｌ−第１１の（ａ６）、第１２の系列（ａ、ｌ
、−・・、第（４Ｍ−３）の系列（−ａ、。−１）、第
（４Ｍ−２）の系列（８２ｇ−＋１、第（４Ｍ−１）の
系列（−ａ２．）、第４Ｍの系列（ａ、、１を用いる。

次に、この発明の第８実施例の作用、効果を説明する。

第８実施例でも、第１から第４Ｍの系列の自己相関関数
を加算すると、サイドローブは相殺されて零となる。

一方、ｒを４．１２．２０、・・・として、第１番目の
系列と第（ｉ＋ｒ）番目の系列の相互相関関数を計算し
、これらをｉについて１から４Ｍまで加算した合成相互
相関関数が完全に零となる。

したがって、第８実施例ではレンジサイドローブレベル
が零の合成圧縮パルスが得られる作用、効果があるとと
もに、送信信号を発生した送信繰り返し周期から（４Ｍ
ｍ＋ｒ）周期後の送信繰り返し周期において受信される
残響エコーが検査結果に及ぼす影響を完全に排除できる
作用、効果がある。

以上、複数補光列を基本として用いた４つの実施例を説
明したが、複数補光列を用いると、送信信号を発生した
送信繰り返し周期から複数周期後の送信繰り返し周期に
おいて受信される残響エコーが検査結果に及ぼす影響を
完全に排除できるように、２Ｍ個の複数補光列から第１
から第４Ｍの系列を作り出す方法は、以上の各実施例の
ほかにも多数存在する。

ところで、上述した各実施例では、第１及び第２の単位
信号が矩形波形で、インパルス応答がデルタ関数の場合
について説明したが、第１及び第２の単位信号の波形、
及びインパルス応答の波形は、例えば、第２７図（ａ）
〜（ｅ）に示すように５矩形に近い波形や、正弦波形や
、滑らかな曲線部を有する波形や、振幅や零クロス点の
間隔が一定でない振動波形などを含む任意の波形でもよ
い、これらの場合についても、上述した各実施例の場合
と同様の作用、効果がある。

特に、第１の単位信号の波形として、位相を符号化した
波形を有する送信信号の場合のように、正弦波形や、こ
れに近い振動波形を用いた場合には、この発明と関連す
る特願平１−４５３１６号及び特願平１−８６３８３号
かられかるように、信号の周波数特性を、超音波探触子
−（６）の送受総合での周波数特性と、試験体Ｓの周波
数特性と、試験体Ｓ内の反射体の超音波反射に関する周
波数特性を合成した周波数特性に近付けることができる
ので信号エネルギーの利用効率が高くなり、Ｓ／Ｎ比が
向上する効果が、上述した作用、効果に相乗することが
期待できる。

さらに、参照信号として、エコーの波形と同−又はこれ
に類似の波形を有する信号を用いれば、この発明と関連
する特願平１４５３１６号及び特願平１−８６３８３号
かられかるように、エコーの信号処理は、エコーを整合
フィルタ又は近似的整合フィルタに通す信号処理を行う
ことに相当するので、Ｓ／Ｎ比をより改善できる効果が
、上述した作用、効果に相乗することが期待できる。

なお、参照信号として、エコーと同一の波形を有する信
号を用いる場合には、第１実施例における第１の９照信
号を例にとって示すと、式■及び式■から ｕａ（ｔ　）＝　！　５ａ（ｔ、）ｈ　［ｔ−ｔ、］　
ｄ　ｔ＝Σａ＋１ｇ５（ｔ＋）ｈ　［ｔ−ｔ＋］　ｄｔ
［積分範囲ニーω〜の、和はｉについて１〜ｎまでとる
。コ であるから、この式と式■とを比較することにより、第
２の単位信号として、 ｇｕ（ｔ）−１ｇｓ（ｔ、＋）ｈ　［ｔ　　ｔ１］　ｄ
ｔ［積分範囲ニーω〜■］ を用いていることに相当する。もちろん、この式におけ
るｈ（ｔ）が、式■におけるｈ（ｔ）と等しい場合が、
エコーを整合フィルタに通す信号処理を行うことに相当
し、近似的に等しい場合が、近似的整合フィルタに通す
信号処理を行うことに相当する。また、ｇｕ（ｔ）は、
ｇｓ（ｔ）を送信信号として用いて、試験体Ｓの表面エ
コーや底面エコーの測定から求めてもよいし、検査対象
としている試験体とは別の試験体を用いた測定結果から
求めてもよいし、信号伝搬紅路の周波数応答特性に基づ
いて算出しても楕わない。

さらに、上述した各実施例では、１つ超音波探触子（６
）を、超音波の送受信に兼用して用いた場合について説
明したが、この発明は、送信用の超音波探触子と受信用
の超音波探触子を各々個別に独立に用いる場合に適用し
ても横わない。

この発明の各実施例は、上述したように、レンジサイド
ローブの無い合成圧縮パルスが得られ、また、残響エコ
ーの影響を排除できるという効果を奏する。

ところで、上記説明では、超音波探傷装置に利用する場
合について述べたが、その他の例えば超音波診断装置な
どにも利用できることはいうまで仁ない。

また、上記説明では、超音波探触子を試験体に接触させ
ている場合について述べたが、超音波探触子は接触させ
なくてもよい、この場合、超音波探触子と試験体との間
の超音波の送受信は、水などのカップリング媒体を介し
て行えばよい、　さらに、この発明は、超音波アレイ探
触子を構成する個別の素子の超音波の送受信回路系に適
用してもよい。

さらに、上記説明では、波動として、超音波を用いる場
合について述べたが、超音波以外の波動、例えば、電磁
波を用いるシステムの送受信回路系に適用しても楕わな
い。

［発明の効果コ この発明は、以上説明したとおり、Ｎを自然数、ｉを１
からＮまでの整数、ｊを１から（Ｎ−１）までの整数と
すると、第１から第ＮまでのＮ個の系列を順次繰り返し
て配列したとき、ｊを固定して、第１番目の系列と第（
ｉ＋ｊ）番目の系列の相互相関関数をｉが１からＮまで
加算すると加算結果が零になり、かつ、上記第１から第
Ｎの系列の自己相関関数を加算するとサイドローブレベ
ルが零となる第１から第Ｎの系列を発生するとともに、
上記第１から第Ｎの系列に基づいてそれぞれ生成される
第１から第Ｎの送信信号を順次繰り返して発生する送信
信号発生手段と、上記第１から第Ｎの送信信号により励
振されて波動を対象物に送信する送信手段と、上記第１
から第Ｎの送信信号にそれぞれ対応する第１から第Ｎの
エコーを受信する受信手段と、上記第１から第Ｎの系列
にそれぞれ基づいて生成される第１から第Ｎの参照信号
を用いて、それぞれ、上記第１から第Ｎのエコーを相間
処理する相関手段と、上記第１から第Ｎのエコーに対応
する上記相関手段のそれぞれの出力を加算する加算手段
とを備えたので、サイドローブレベルが零の合成圧縮パ
ルスを得られるとともに、残響エコーが検査結果に及ぼ
す影響を排除できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すブロック図、第２
図はこの発明の第１実施例の第１の単位信号を示す波形
図、第３図、第４図、第５図及び第６図はこの発明の第
１実施例の第１、第２、第３及び第４の送信信号を示す
波形図、第７図はこの発明の第１実施例の４つの送信信
号を示す波形図、第８図はこの発明の第１実施例の４つ
のエコーを示す波形図、第９図はこの発明の第１実施例
の第２の単位信号を示す波形図、第１０図、第１１図、
第１２図及び第１３図はこの発明の第１実施例の第１、
第２、第３及び第４の参照信号を示す波形図、第１４区
、第１５図、第１６図及び第１７図はこの発明の第１実
施例の第１、第２、第３及び第４の圧縮パルスを示す波
形図、第１８図はこの発明の第１実施例の合成圧縮パル
スを示す波形図、第１９図はこの発明の第１実施例の４
つの残響エコーを示す波形図、第２０図、第２１図、第
２２図及び第２３図はこの発明の第１実施例の第１、第
２、第３及び第４の残響エコーの相関演算結果を示す波
形図、第２４図はこの発明の第１実施例の残響エコーの
相関演算合成結果を示す波形図、第２５図はこの発明の
第１実施例の他の４つの残響エコーを示す波形図、第２
６図はこの発明の第３実施例の４つの残響エコーを示す
波形図、第２７図（ａ）〜（ｅ）はこの発明の各実施例
の他の第１の単位信号、他の第２の単位信号又は他のイ
ンパルス応答を示す波形図、第２８図は従来の検査装置
を示すブロック図、第２９図は従来の検査装置の送信信
号を示す波形図、第３０図は従来の検査装置の圧縮パル
スを示す波形図、第３１図及び第３２図は従来の検査装
置の他の圧縮パルスを示す波形図、第３３図は従来の検
査装置の合成圧縮パルスを示す波形図、第３４図は従来
の検査装置の２つの残響エコーを示す波形図である。 図において、 （ＩＡ）　・・・　送信信号発生器、 （６）　・・・　超音波探触子、 （７Ａ）　・・・　相関器、 （８）　・・・　表示器、 （１０）　・・・　加算器、 （１１）　・・・　参照信号発生器である。 なお、 各図中、 同一符号は同一、 又は相当部分 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｎを自然数、ｉを１からＮまでの整数、ｊを１から（Ｎ
   −１）までの整数とすると、第１から第ＮまでのＮ個の
   系列を順次繰り返して配列したとき、第１番目の系列と
   第（ｉ＋ｊ）番目の系列の相互相関関数を、ｊを固定し
   て、ｉが１からＮまで加算すると加算結果が零になり、
   かつ、当該第１から第Ｎの系列の自己相関関数を加算す
   るとサイドローブレベルが零となる第１から第Ｎの系列
   を発生するとともに、当該第１から第Ｎの系列に基づい
   てそれぞれ生成される第１から第Ｎの送信信号を順次繰
   り返して発生する送信信号発生手段、当該第１から第Ｎ
   の送信信号により励振されて波動を対象物に送信する送
   信手段、 当該第１から第Ｎの送信信号にそれぞれ対応する第１か
   ら第Ｎのエコーを受信する受信手段、当該第１から第Ｎ
   の系列にそれぞれ基づいて生成される第１から第Ｎの参
   照信号を用いて、それぞれ、当該第１から第Ｎのエコー
   を相関処理する相関手段、 及び 当該第１から第Ｎのエコーに対応する当該相関手段のそ
   れぞれの出力を加算する加算手段を備えたことを特徴と
   する検査装置。