JPH11258335A - 水中探知装置 - Google Patents
水中探知装置Info
- Publication number
- JPH11258335A JPH11258335A JP5665398A JP5665398A JPH11258335A JP H11258335 A JPH11258335 A JP H11258335A JP 5665398 A JP5665398 A JP 5665398A JP 5665398 A JP5665398 A JP 5665398A JP H11258335 A JPH11258335 A JP H11258335A
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- Japan
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- gain
- signal
- preamplifier
- underwater
- signal processing
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- Pending
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
受波して水中、水底の状況を表示する水中探知装置にお
いて、プリアンプでのダイナミックレンジが狭いため、
強力な信号を受波すると飽和して正確な探査情報が得ら
れない。 【解決手段】 プリアンプと、前記プリアンプの出力信
号を増幅し、対数スケールで出力するログアンプと、ロ
グアンプの出力をデジタル変換するA/D変換器と、A
/D変換器よりの信号から表示情報を作成する信号処理
部とからなる構成において、前記プリアンプのゲインを
可変とし、前記信号処理部に設定される受波信号のレベ
ルから深度を検出する深度検出手段(41)と、検出され
た深度から前記ゲインを決定するためのゲイン決定手段
(44)とを備える。
Description
中探知装置に関し、特に装置内部で使用されるアンプに
特徴を持たせたものである。
うに、センサ(超音波振動子)からの出力信号A1は、プ
リアンプ10'で増幅された後、対数スケールで出力す
るログアンプ20で増幅され、その信号A2はA/D変
換器30により、アナログ信号からデジタル信号に変換
され、そして信号処理部40'において表示レンジもし
くは感度が設定され、表示器50に供給される。
た入出力特性図であり、横軸はdB目盛になっている。
αで示した範囲は、入力信号A1のダイナミックレンジ
を示す(入力対出力で直線性が保たれている区間)。ログ
アンプ20と比較してプリアンプ10'のダイナミック
レンジが狭いため、装置全体としてのダイナミックレン
ジαは、プリアンプのダイナミックレンジでほぼ決まっ
てしまう。
い時は、信号処理部40'に対して最大の感度値を与え
ることにより、ダイナミックレンジα1で示した入力信
号が表示に供され、浅海探査時で入力信号A1のレベル
が大きい時は、信号処理部40'に最小の感度値を与え
ることにより、ダイナミックレンジα2で示した入力信
号が表示に供される。
の入力信号に対応)の関係を示したシミュレーション図
である。入力信号のダイナミックレンジαを80dBと
し、測定レンジを100mとしたとき、その測定レンジ
に対応する感度値が自動(もしくはマニュアル)で設定さ
れる。図3では、50dB〜130dBの範囲にある入
力信号が参照される。ここで(探査用の周波数が20
0KHzでターゲットを単体魚としたときのデータ)の
グラフにおいては、そのターゲットが10m以内に位置
したような場合、そのときの入射音圧の許容上限である
130dBを超えているため、プリアンプ10'の出力
が歪んでしまう。
では、プリアンプのゲインが固定のため、浅海探査等で
大信号が入力した時、プリアンプ部で信号が飽和してし
まい正確な探知情報が得られない。広ダイナミックレン
ジ化を図るためにプリアンプにもログアンプを採用すれ
ばコストが高くつく。仮に、プリアンプを広ダイナミッ
クレンジ化にできたとしても、それに対応してログアン
プも広ダイナミックレンジ化する必要があるが、簡単に
は実現できない。
簡単な回路構成で実現した水中探知装置を提供すること
を目的とする。
は、図4に示されるように、プリアンプ(10)のゲイン
を可変とし、そのゲインをマニュアルで設定できるゲイ
ン設定手段(60')を備える。
すると、図5に示されるように、入出力特性がL1、L
2、L3のごとく水平方向に平行移動し、その移動幅を
γとすれば、入力信号A1のダイナミックレンジβは
(α+γ)となり、図3でわかるように、広いダイナミッ
クレンジ化が図れ、高レベルの信号を歪ませることなく
処理できるようになる。
るように、プリアンプ(10)のゲインを可変とし、信号
処理部(40)に設定されるレンジもしくは感度の設定信
号から前記ゲインを決定するためのゲイン決定手段(4
4)を備える。この装置では、信号処理部(40)に対し
て設定するレンジもしくは感度を設定することにより、
それに対応するゲインが設定される。
るように、プリアンプ(10)のゲインを可変とし、信号
処理部(40)に供給される受波信号のレベルから深度を
検出する深度検出手段(41)と、検出された深度からゲ
インを決定するためのゲイン決定手段(43)を備える。
この装置では、信号処理部(40)に供給される受波信号
のレベルから深度が深度検出手段(41)によって検出さ
れ、検出された深度からゲイン決定手段(43)によって
ゲインが決定され、プリアンプ(10)に供給される。こ
のモードでは、プリアンプ(10)のゲインが入力強度に
応じて加減されるため、プリアンプ(10)の出力レベル
はほぼ一定となる。従ってログアンプ(20)は広ダイナ
ミックレンジでなくてもよく、あるいは、ログアンプ
(20)を変更することなく、プリアンプ(10)のみを広
ダイナミックレンジのものに取り替えることができる。
本発明の実施形態(図8)に対応するものであり、詳細は
以下の通りである。
る1実施形態を示した制御ブロック図である。5は、超
音波振動子であり、本装置が魚群探知機であるのか、ス
キャニングソナーであるのか等によって所定のものが使
用される。尚、本図では受信系統のみを示した。10
は、ゲイン可変のプリアンプであり、例えばダブルゲー
トのFETを用い、他方のゲートに与える電圧値を可変
することにより、ゲインを変更する。15は、バンドパ
スフィルタであり、プリアンプ10より出力される受波
信号から所定の帯域成分のみのを通過させる。16はバ
ッファアンプである。20は、ログアンプである。この
ログアンプ20の内部には、2段構成のアンプを備え、
入力信号が高ゲインのときは、一方のアンプがバイパス
され、入力信号が低ゲインの時は両アンプの間に、前述
のバンドパスフィルタ15,バッファアンプ16と同じ
機能をなすバンドパスフィルタ21およびバッファアン
プ22が挿入される。
らデジタルに変換するA/D変換器である。40は、A
/D変換された信号を表示器50に適した画像信号に処
理する信号処理部である。41は、信号処理部40に供
給される信号から海底深度を検出する深度検出部であ
り、検出された深度情報は信号処理部部40に供給され
ると共にレンジ決定部42に供給される。レンジ決定部
42は、検出された深度から表示レンジを決定し、その
レンジ情報は信号処理部40とゲイン決定部43とに供
給される。ゲイン決定部43は、レンジ、つまり、深海
探査なのか浅海探査かの情報からプリアンプ10でのゲ
インを決定する。44は、操作パネル60より与えられ
た感度の設定信号からゲインを決定するゲイン決定部で
ある。
てレンジと感度の設定信号を送出し、ゲインを僅かに可
変させるための微調用の信号をゲイン決定部43に供給
し、又、プリアンプ10に対してマニュアル設定による
ゲイン信号を直接供給する。上述した図4のゲイン設定
手段60'は、この操作パネル60に相当する。この操
作パネル60での操作により、以下に説明する各モード
を選択できる。
置を集中制御するCPUにて実現される。尚、枠内の実
線部分はオートモードで機能する箇所を示し、破線部分
は、半オートおよびマニュアルのモードで機能する箇所
を示す。以下、各モードについて説明するがいずれのモ
ードにおいても、超音波振動子5よりの受波信号が最終
的にA/D変換器30を通じて信号処理部50に導かれ
る点は基本的に従来のものと同じであるため説明を省略
する。
る。このマニュアルモードでは深度検出部41〜ゲイン
決定部44はいずれも機能しない。信号処理部40に対
して操作パネル60により、マニュアル設定よるレンジ
と感度の情報が供給され、又、プリアンプ10に対して
もマニュアル設定によるゲイン信号が供給される。この
ようにこのマニュアルモードでは、レンジ、感度、ゲイ
ンの設定をすべて操作パネル60より入力する。
の半オートモードではゲイン決定部44のみが機能し、
操作パネル60より、レンジと感度をマニュアルで入力
すると、感度の設定信号がゲイン決定部44に取り込ま
れ、その感度から対応するゲインが決定され、プリアン
プ10に供給される。このようにこの半オートモードで
は、レンジおよび感度の設定を操作パネル60で行う。
尚、ゲイン決定部44は、レンジ信号からゲインを決定
することもできる。
このモードでは深度検出部41〜ゲイン決定部43が機
能する。このモードでは、信号処理部(40)に供給され
る信号に基づいて深度検出部41によって深度が検出さ
れ、検出された深度は信号処理部40に与えられると共
にレンジ決定部42に供給されることにより、このレン
ジ決定部42において、深度情報からレンジが決定さ
れ、そのレンジ情報は信号処理部40に与えられると共
にゲイン決定部43に供給される。ゲイン決定部43で
は、深度情報からプリアンプ10に対するゲインが決定
される。
は、深度検出部41およびレンジ決定部42より与えら
れる感度およびレンジの情報に基づき表示器50に対す
る表示レンジ等を決定する。このようにこのオートモー
ドではレンジ、感度およびゲインは設定フリーとなって
いる。尚、操作パネル60より、ゲイン決定部43に対
してゲインの微調整を行えるようになっている。
ンプのゲインを可変できるようにしたので、強力な受波
信号を検出してもプリアンプの出力は飽和しなくなり、
正確な探知情報を得ることができる。又、入力信号のレ
ベルに応じてプリアンプのゲインを可変にすれば、後段
のログアンプへの入力レベルがほぼ一定となるためログ
アンプの設計が容易となる。
係を示した図
係を示した図
図
Claims (4)
- 【請求項1】 超音波振動子より送波した超音波のエコ
ーを受波して水中、水底の状況を表示する水中探知装置
において、 受波信号を増幅するプリアンプと、前記プリアンプの出
力信号を増幅し、対数スケールで出力するログアンプ
と、ログアンプの出力をデジタル変換するA/D変換器
と、A/D変換器よりの信号から表示情報を作成する信
号処理部とを備えると共に、前記プリアンプのゲインを
可変とし、前記ゲインを設定するためのゲイン設定手段
(60')を備えたことを特徴とする水中探知装置。 - 【請求項2】 超音波振動子より送波した超音波のエコ
ーを受波して水中、水底の状況を表示する水中探知装置
において、 受波信号を増幅するプリアンプと、前記プリアンプの出
力信号を増幅し、対数スケールで出力するログアンプ
と、ログアンプの出力をデジタル変換するA/D変換器
と、A/D変換器よりの信号から表示情報を作成する信
号処理部とを備えると共に、前記プリアンプのゲインを
可変とし、前記信号処理部に設定されるレンジもしくは
感度の設定信号から前記ゲインを決定するためのゲイン
決定手段(44)を備えたことを特徴とする水中探知装
置。 - 【請求項3】 超音波振動子より送波した超音波のエコ
ーを受波して水中、水底の状況を表示する水中探知装置
において、 受波信号を増幅するプリアンプと、前記プリアンプの出
力信号を増幅し、対数スケールで出力するログアンプ
と、ログアンプの出力をデジタル変換するA/D変換器
と、A/D変換器よりの信号から表示情報を作成する信
号処理部とを備えると共に、前記プリアンプのゲインを
可変とし、前記信号処理部に設定される受波信号に基づ
いて深度を検出する深度検出手段(41)と、検出された
深度から前記ゲインを決定するためのゲイン決定手段
(44)を備えたことを特徴とする水中探知装置。 - 【請求項4】 超音波振動子より送波した超音波のエコ
ーを受波して水中、水底の状況を表示する水中探知装置
において、 受波信号を増幅するプリアンプと、前記プリアンプの出
力信号を増幅し、対数スケールで出力するログアンプ
と、ログアンプの出力をデジタル変換するA/D変換器
と、A/D変換器よりの信号から表示情報を作成する信
号処理部とを備えると共に、前記プリアンプのゲインを
可変とし、 マニュアルモードとして前記ゲインを設定するためのゲ
イン設定手段(60)、 半オートモードとして前記信号処理部に設定されるレン
ジもしくは感度の設定信号から前記ゲインを決定するゲ
イン決定手段(44)、 オートモードとして、前記信号処理部に供給される受波
信号のレベルから深度を検出する深度検出手段(41)及
び検出された深度から前記ゲインを決定するゲイン決定
手段(43)、 の内、少なくとも二つを備え、所望のモードを選択可能
としたことを特徴とする水中探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5665398A JPH11258335A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 水中探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5665398A JPH11258335A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 水中探知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258335A true JPH11258335A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13033339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5665398A Pending JPH11258335A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 水中探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11258335A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004184420A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Raymarine Ltd | デジタル測深機モジュール及び検知方法 |
| JP2005148050A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Raymarine Ltd | デジタル測深機モジュール及び検知方法 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP5665398A patent/JPH11258335A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004184420A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Raymarine Ltd | デジタル測深機モジュール及び検知方法 |
| JP2005148050A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Raymarine Ltd | デジタル測深機モジュール及び検知方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050201 |
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070110 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070116 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070316 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070911 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |