JPS59104577A - 角度推定誤差の補正方式 - Google Patents
角度推定誤差の補正方式Info
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- JPS59104577A JPS59104577A JP21397282A JP21397282A JPS59104577A JP S59104577 A JPS59104577 A JP S59104577A JP 21397282 A JP21397282 A JP 21397282A JP 21397282 A JP21397282 A JP 21397282A JP S59104577 A JPS59104577 A JP S59104577A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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】
（技術分野）
本発明は、複数の累子で構成されるアレーを用いて信号
を受信し、位相補償手段によりビームを形成してその最
大点から信号源の方向余弦を推定することにより音源方
向の角度を求める角度測定装置における、アレー各素子
の位相応答誤差によって生ずる該方向余弦の推定誤差の
補正方式に関する。
を受信し、位相補償手段によりビームを形成してその最
大点から信号源の方向余弦を推定することにより音源方
向の角度を求める角度測定装置における、アレー各素子
の位相応答誤差によって生ずる該方向余弦の推定誤差の
補正方式に関する。
（背景技術）
ソーナーや音響測位及びレーダでは、空間的に累子
配列された複数舒τらなるアレーと位相補償手段を用い
た狭帯域ビームフォーマか広く用いられ、また該ビーム
フォーマ出力の空間周波数領域における最大点を求める
ための最大点検出手段をイ・」加することにより、前記
アレー上の基準軸に関する信号源方向の方向余弦を推定
することにより信号源方向の角度を求める角度測定装置
も広く用いられている。
た狭帯域ビームフォーマか広く用いられ、また該ビーム
フォーマ出力の空間周波数領域における最大点を求める
ための最大点検出手段をイ・」加することにより、前記
アレー上の基準軸に関する信号源方向の方向余弦を推定
することにより信号源方向の角度を求める角度測定装置
も広く用いられている。
このような角度測定装置においては、方向余弦はアレー
各素子の出力信号がもつ位相情報に基づいて推定され、
一方、アレー各素子の位相応答に位相応答誤差か存在す
る場合は、該位相情報に誤差を生じることになるため、
該位相応答誤差によって方向余弦の推定に誤差を生じる
ことになる。
各素子の出力信号がもつ位相情報に基づいて推定され、
一方、アレー各素子の位相応答に位相応答誤差か存在す
る場合は、該位相情報に誤差を生じることになるため、
該位相応答誤差によって方向余弦の推定に誤差を生じる
ことになる。
また、アレー各素子には増幅器や帯域フィルタ等が付加
されるのが普通であるから、該増幅器や帯域フィルタ等
の位相応答に位相応答誤差が存在する場合には、該位相
応答誤差もまた方向余弦の推定誤差の原因となり、これ
らの位相応答誤差によって生ずる方向余弦の推定誤差が
無視できない場合には該推定誤差の補正手段が必要とさ
れる。
されるのが普通であるから、該増幅器や帯域フィルタ等
の位相応答に位相応答誤差が存在する場合には、該位相
応答誤差もまた方向余弦の推定誤差の原因となり、これ
らの位相応答誤差によって生ずる方向余弦の推定誤差が
無視できない場合には該推定誤差の補正手段が必要とさ
れる。
従来、このような補正の方法には、各素子毎に前記位相
応答誤差を取り除く位相誤差補正器を付加する方式が用
いられてきた。
応答誤差を取り除く位相誤差補正器を付加する方式が用
いられてきた。
従来の方向余弦推定誤差の補正方式の一例を第１図に示
す。第１図において、ｌ，，１２．・・・・・・，ｌＭ
は各々ア１ノ一索子、２，，２２．・・・・・・１２Ｍ
は各々前記累子に付加される増幅器、３１＋３Ｈｚ・・
・・・・，３Ｍは各々前記素子に付加される帯域フィル
タ、４１，４？，・・・・・・，４、，は各々位相誤差
補正器、５は狭帯域ビームフオーマ、６は最大点検出器
、１５は方向余弦を角度に変換する変換器、７は角匿推
定値が出力される出力端子である。なお、位相応答誤差
の方向余弦推定誤差に及ぼず影響は、任意に選んだ１つ
の素子の位相応答を基準とした他の素子の相対的な位相
応答誤差で決まるため、第１図の位相誤差補正器の個数
はＭ−１個でも十分である。空間的に配列されたＭ個の
素子１１ｒ１２＋・・・・・・＋ＩＭに入力される信号
ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・・・・，ｘＭ（ｔ）は
増幅器２１＋２２＋”””＋２Ｍで適正なレベルまで増
幅され、帯域通過フイノレタ３１，３？，・・・・・・
＋３Ｍで不要な周波数成分が取り除か」ｔた狭狭帯域信
号ｙ，（１１，ｙ２（ｔ＋．・・・・・・，ｙＭ（１）
に変換され、該狭帯域信号は位相誤差補正器４１＋４２
＋・・・・・・４Ｍを通ることにより、前記素子と増幅
器及び帯域フ４）レタの位相応答誤差によって生じた位
相変位Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δ〜を取り除か
れて信号ｂ，ｘ，（１１，ｂ２ｘ２（ｔｌ，・・・・・
・，ｂ，ｘＭ（１１に変換される。ここで、ｂ，，ｂ２
，・・・・・・，１）Ｍは信号の振幅値に関する定数を
表わすものと１一る。
す。第１図において、ｌ，，１２．・・・・・・，ｌＭ
は各々ア１ノ一索子、２，，２２．・・・・・・１２Ｍ
は各々前記累子に付加される増幅器、３１＋３Ｈｚ・・
・・・・，３Ｍは各々前記素子に付加される帯域フィル
タ、４１，４？，・・・・・・，４、，は各々位相誤差
補正器、５は狭帯域ビームフオーマ、６は最大点検出器
、１５は方向余弦を角度に変換する変換器、７は角匿推
定値が出力される出力端子である。なお、位相応答誤差
の方向余弦推定誤差に及ぼず影響は、任意に選んだ１つ
の素子の位相応答を基準とした他の素子の相対的な位相
応答誤差で決まるため、第１図の位相誤差補正器の個数
はＭ−１個でも十分である。空間的に配列されたＭ個の
素子１１ｒ１２＋・・・・・・＋ＩＭに入力される信号
ｘ１（ｔ），ｘ２（ｔ），・・・・・・，ｘＭ（ｔ）は
増幅器２１＋２２＋”””＋２Ｍで適正なレベルまで増
幅され、帯域通過フイノレタ３１，３？，・・・・・・
＋３Ｍで不要な周波数成分が取り除か」ｔた狭狭帯域信
号ｙ，（１１，ｙ２（ｔ＋．・・・・・・，ｙＭ（１）
に変換され、該狭帯域信号は位相誤差補正器４１＋４２
＋・・・・・・４Ｍを通ることにより、前記素子と増幅
器及び帯域フ４）レタの位相応答誤差によって生じた位
相変位Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δ〜を取り除か
れて信号ｂ，ｘ，（１１，ｂ２ｘ２（ｔｌ，・・・・・
・，ｂ，ｘＭ（１１に変換される。ここで、ｂ，，ｂ２
，・・・・・・，１）Ｍは信号の振幅値に関する定数を
表わすものと１一る。
該信号１），ｘ，（ｔ），ｂ，，ｘ２（ｔｌ，・・・・
・・，ｂＭＸＭ（ｔ）は狭帯域ビームフォーマ５で処理
され、空間周波数領域におけるビーム出力信号として出
力された後、最大点検出器６でビーム出力信号が最大値
をとる空間周波数から方向余弦の推定値αが求められ、
変換器１５で方向余弦の推定値αは角度の推定値に変換
される。
・・，ｂＭＸＭ（ｔ）は狭帯域ビームフォーマ５で処理
され、空間周波数領域におけるビーム出力信号として出
力された後、最大点検出器６でビーム出力信号が最大値
をとる空間周波数から方向余弦の推定値αが求められ、
変換器１５で方向余弦の推定値αは角度の推定値に変換
される。
第２図には狭帯域ビームフオーマの説明を、第３図には
アレーが２次元（平面）アレ一の場合の方向余弦αの説
明を示す。第２図の２０，，２０？，・・・・・・，２
０Ｍは各々位相誤差補正器４，，４２１・・・・・・，
４Ｍの出力が入力される入力端子、２１，，２１２，・
・・・・・，２１Ｍは各々位相補償手段を夷限するため
の位相補償器、２２は加算器、２３はエンベローブ検出
器、２４は最大点検出器６Ｋ出力される出力端子、第３
図の３０は平面アレー、θ８，θ９は原点０およびＸ，
Ｙ軸を該平面アレー面上におく直座座標系のＸ，Ｙ軸に
関する信号源方向の方向余弦角であり、この場合の方向
余弦はα奥（ＣＯＳθエ，ＣＯＳθ９〕１である。第３
図には２次元アレーの場合を示したが、１次元（直線）
アレ一の場合はα△ＣＯＳθエ、３次元アレ一の場合は
α合（ｃｏｓθＸ＋ｃｏｓθア，ｃｏｓθ２〕７と置け
ば基本的に平面アレーと同じに扱えるので、以下では平
面アレ一のみについて説明する。従って、第１図におい
テ’；ｉ．９（ｃｏｓ？，，ｃｏｓｆ，）’テｈル。ナ
オ、ココテ添字Ｔはベクトルの転置を示す。
アレーが２次元（平面）アレ一の場合の方向余弦αの説
明を示す。第２図の２０，，２０？，・・・・・・，２
０Ｍは各々位相誤差補正器４，，４２１・・・・・・，
４Ｍの出力が入力される入力端子、２１，，２１２，・
・・・・・，２１Ｍは各々位相補償手段を夷限するため
の位相補償器、２２は加算器、２３はエンベローブ検出
器、２４は最大点検出器６Ｋ出力される出力端子、第３
図の３０は平面アレー、θ８，θ９は原点０およびＸ，
Ｙ軸を該平面アレー面上におく直座座標系のＸ，Ｙ軸に
関する信号源方向の方向余弦角であり、この場合の方向
余弦はα奥（ＣＯＳθエ，ＣＯＳθ９〕１である。第３
図には２次元アレーの場合を示したが、１次元（直線）
アレ一の場合はα△ＣＯＳθエ、３次元アレ一の場合は
α合（ｃｏｓθＸ＋ｃｏｓθア，ｃｏｓθ２〕７と置け
ば基本的に平面アレーと同じに扱えるので、以下では平
面アレ一のみについて説明する。従って、第１図におい
テ’；ｉ．９（ｃｏｓ？，，ｃｏｓｆ，）’テｈル。ナ
オ、ココテ添字Ｔはベクトルの転置を示す。
第１図に示す従来の方向余弦推定誤差の補正方式では、
アレー素子の数八１に等しいだけの（実際にはＭ−１に
等しいだけの）位相誤差補正器４１，４２，・・・・・
・，４Ｍを必要とするので、装置が複雑化し大型化する
という欠点がある。また、アレー各素子１４＋１２＋・
・・・・・，ＩＭ，増幅器２，，２？，・・・・・・，
２，１、帯域フィルタ３，，３？．・・・・・・＋３Ｍ
の位相応答一差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ８
が経年変化等の理由により叢化した場合には、前記位相
誤差補正器４１＋４２＋・・・・・・，４Ｍのうち補正
値の変更を必要とする全ての補正器の位相補正値を再設
定しなければならない。史にまた、受信信号が複数の周
波数からなり、それらいずれの周波数に対しても方向余
弦を推定しようとする場合には、前記アレー素子１，，
１２，・・・・・・，ＩＭ，増幅器２１，２？，・・・
・・・，２Ｍの位相応答特性が周波数によって変化し、
従って位相応答誤差も周波数によって質化するので、こ
の場合は前記位相誤差補正器４Ｉ，４２，・・・・・・
，４Ｍを受信周波数に連動させて切り変えなければなら
ず、従って装置が更Ｋ複雑化し大型化するという欠点が
あった。
アレー素子の数八１に等しいだけの（実際にはＭ−１に
等しいだけの）位相誤差補正器４１，４２，・・・・・
・，４Ｍを必要とするので、装置が複雑化し大型化する
という欠点がある。また、アレー各素子１４＋１２＋・
・・・・・，ＩＭ，増幅器２，，２？，・・・・・・，
２，１、帯域フィルタ３，，３？．・・・・・・＋３Ｍ
の位相応答一差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ８
が経年変化等の理由により叢化した場合には、前記位相
誤差補正器４１＋４２＋・・・・・・，４Ｍのうち補正
値の変更を必要とする全ての補正器の位相補正値を再設
定しなければならない。史にまた、受信信号が複数の周
波数からなり、それらいずれの周波数に対しても方向余
弦を推定しようとする場合には、前記アレー素子１，，
１２，・・・・・・，ＩＭ，増幅器２１，２？，・・・
・・・，２Ｍの位相応答特性が周波数によって変化し、
従って位相応答誤差も周波数によって質化するので、こ
の場合は前記位相誤差補正器４Ｉ，４２，・・・・・・
，４Ｍを受信周波数に連動させて切り変えなければなら
ず、従って装置が更Ｋ複雑化し大型化するという欠点が
あった。
（発明の課題）
本発明は、これらの欠点を取り除くため、アレー各素子
の位相応答誤差とアレーの幾可学的形状で決まる定数か
ら該位相応答誤差によって生ずる方向余弦推定誤差を予
め解析的に求めておき、該方向余弦推定誤差をアレー各
累子の位相応答誤差を含んだままの信号から前記狭帯域
ビームフォー下と最大点検出手段により求められた方向
余弦の推定値から差し引《ことによって、該方向余弦の
推定値に含まれる推定誤差を取り除《ものであり、従来
の補正方式で用いられてきた位相誤差の袖正手段を必要
としない特徴を有する。本発明について以下詳細に説明
する。
の位相応答誤差とアレーの幾可学的形状で決まる定数か
ら該位相応答誤差によって生ずる方向余弦推定誤差を予
め解析的に求めておき、該方向余弦推定誤差をアレー各
累子の位相応答誤差を含んだままの信号から前記狭帯域
ビームフォー下と最大点検出手段により求められた方向
余弦の推定値から差し引《ことによって、該方向余弦の
推定値に含まれる推定誤差を取り除《ものであり、従来
の補正方式で用いられてきた位相誤差の袖正手段を必要
としない特徴を有する。本発明について以下詳細に説明
する。
（発明の構成および作用）
アレーの幾可学的形状、すなわち第３図のアレー素子加
，，２０２＋・・・・・・，２０，，・・・・・・，２
０Ｍの直角座標Ｘ，Ｙにおける各々の位置ベクトルＰ，
，Ｐ２１・・・・・・，Ｐ１，・・・・・・，ＰＭが与
えられ、かつ前記位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・
・・・，Δφ１，・・・・・・，Δφ０が与えられ、１
Δφ＋ｌ＜１；ｉ−１，・・・・・・，Ｍであれば、文
献［位相誤差によるＳＳＢＬ音響測位の側角誤差；電子
通信学会、ＳＡＮＥ８２−１５、１９８２年７月］で明
らかなように、Δφ，；ｉ＝１，・・・・・・，ＭＶＬ
よって生じる方向余弦誤差Δα△〔Δｃｏｓθ８，Δｃ
ｏｓθア〕０はで与えられる。但し、ここで礼は信号の
波長であり、行列Ｈ及びベクトルＰｃは次のように与え
られる定数である。
，，２０２＋・・・・・・，２０，，・・・・・・，２
０Ｍの直角座標Ｘ，Ｙにおける各々の位置ベクトルＰ，
，Ｐ２１・・・・・・，Ｐ１，・・・・・・，ＰＭが与
えられ、かつ前記位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・
・・・，Δφ１，・・・・・・，Δφ０が与えられ、１
Δφ＋ｌ＜１；ｉ−１，・・・・・・，Ｍであれば、文
献［位相誤差によるＳＳＢＬ音響測位の側角誤差；電子
通信学会、ＳＡＮＥ８２−１５、１９８２年７月］で明
らかなように、Δφ，；ｉ＝１，・・・・・・，ＭＶＬ
よって生じる方向余弦誤差Δα△〔Δｃｏｓθ８，Δｃ
ｏｓθア〕０はで与えられる。但し、ここで礼は信号の
波長であり、行列Ｈ及びベクトルＰｃは次のように与え
られる定数である。
本発明は、式（１）〜（３）で与えられる方向余弦誤差
Δαをアレー素子の位相応答誤差により生ずる方向余弦
推定誤差の補正に用いるものである。
Δαをアレー素子の位相応答誤差により生ずる方向余弦
推定誤差の補正に用いるものである。
第４図は本発明の第１の実施例であって、８ぱレジスタ
、９は加算器、１６は変換器１５に出刀される出力端子
である。レジスタ８Ｖｃは前記式（■）〜（３）で求め
られた方向余弦誤差Δαを記憶しておき、最大点検出器
６がら出刃される補正前の方向余弦推定値ａ△（ｃｏｓ
人，ｃｏｓ７ア〕１がら、加算器９によって前記方向余
弦誤差Δαを差し引くことによって、補正後の方向余弦
推定値α一（ｃｏｓＯｘ，ｃｏｓＯＪを出力端子１６に
出カずる。第４図に示す本発明の第１の実施例では、従
来の位相応答誤差の補正用の前記位相誤差補正器４１１
’２＋・・・・・・，４Ｍを必要とセす、予めアレーの
定数Ｐｃ，１｛，位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・
・・・，Δφ？から前記式（ＩＩＫより方向余弦誤差Δ
αを求めておけば、１つのレジスタ８と１つの加算器９
のみで、該位相誤差Δφ１，Δφ２，・・曲，Δφ８に
よって生ずる方向余弦推定誤差を取り除くことができる
。
、９は加算器、１６は変換器１５に出刀される出力端子
である。レジスタ８Ｖｃは前記式（■）〜（３）で求め
られた方向余弦誤差Δαを記憶しておき、最大点検出器
６がら出刃される補正前の方向余弦推定値ａ△（ｃｏｓ
人，ｃｏｓ７ア〕１がら、加算器９によって前記方向余
弦誤差Δαを差し引くことによって、補正後の方向余弦
推定値α一（ｃｏｓＯｘ，ｃｏｓＯＪを出力端子１６に
出カずる。第４図に示す本発明の第１の実施例では、従
来の位相応答誤差の補正用の前記位相誤差補正器４１１
’２＋・・・・・・，４Ｍを必要とセす、予めアレーの
定数Ｐｃ，１｛，位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・
・・・，Δφ？から前記式（ＩＩＫより方向余弦誤差Δ
αを求めておけば、１つのレジスタ８と１つの加算器９
のみで、該位相誤差Δφ１，Δφ２，・・曲，Δφ８に
よって生ずる方向余弦推定誤差を取り除くことができる
。
以上説明したように、本実施例では、前記位相応答誤差
Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ９によって生ずる
方向余弦の推定誤差を予め解析的な方法で求めておき、
該位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，ΔφＭ
を含む信号ｙ．（ｔ），ｙ２（ｔ），・・・・・・，ｙ
３（ｔ）に対する狭帯域ビームフォーマと最大点検出器
から求めた方向余弦推定値から差し引くことにより、該
位相誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，ΔφＭＶＣよ
って生ずる方向余弦推定誤差を取り除いてし・るので、
ほぼアレー素子数Ｍに比例して従来必要としていた前記
位相誤差補正器４１．４２＋・・・・・・，４Ｍを必要
とセす、１つのレジスタと１つの加算器のみで済むとい
う利点がある。また、該位相応答誤差Δφ，，Δφ２，
・・・・・・，Δφヤの値が変化した場合には、再度前
記式（１１によって方向余弦誤差Δαを求め、レジスタ
８の記憶内容を入れ換えるだけでよく、前記アレー素子
１１，１？，・・・・・・，ＩＭ，増幅器２１＋２２＋
・・・・・・，２Ｍ、帯域フィルタ３，，３？，・・・
・・・．３Ｍの経年変化等による特性の変化に対しても
容易に対応する口とができる。
Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ９によって生ずる
方向余弦の推定誤差を予め解析的な方法で求めておき、
該位相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，ΔφＭ
を含む信号ｙ．（ｔ），ｙ２（ｔ），・・・・・・，ｙ
３（ｔ）に対する狭帯域ビームフォーマと最大点検出器
から求めた方向余弦推定値から差し引くことにより、該
位相誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，ΔφＭＶＣよ
って生ずる方向余弦推定誤差を取り除いてし・るので、
ほぼアレー素子数Ｍに比例して従来必要としていた前記
位相誤差補正器４１．４２＋・・・・・・，４Ｍを必要
とセす、１つのレジスタと１つの加算器のみで済むとい
う利点がある。また、該位相応答誤差Δφ，，Δφ２，
・・・・・・，Δφヤの値が変化した場合には、再度前
記式（１１によって方向余弦誤差Δαを求め、レジスタ
８の記憶内容を入れ換えるだけでよく、前記アレー素子
１１，１？，・・・・・・，ＩＭ，増幅器２１＋２２＋
・・・・・・，２Ｍ、帯域フィルタ３，，３？，・・・
・・・．３Ｍの経年変化等による特性の変化に対しても
容易に対応する口とができる。
第５図は本発明の第２の実施例であって、８１，８２，
・・・・・，８Ｎは各々レジスタ、１ｏぱマルチプレク
サ、１１ぱ周波数可変のローカルオシレータ、１２，，
１２？，・・・・・・，１２Ｍはかけ算器である。ロー
カルオシレータ月ぱＮ種類の周波数１，＋，．ＩＩ，，
・・・・・・ＩＮ．を発生することができ、該ローカル
オシレータ■１とがけ算器１２１，１２２＋”””＋１
２Ｍは受信信号ｘ，（１１１ｘ２（１１，＋＋曲１ｘＭ
（ｔ）に含まれるＮ種類の中心周波数ｆ１，ｆ２，・・
・・・・，ｆＮを持つ狭帯域信号の中から１つの信号を
選択するために用いられ、帯域フィルタ３ｉ＋：３２１
・・曲，３Ｍの出方端には選択され、かつ中心周波数が
周波数■・゛，たけシフトされた信号ｙ＋（ｔｌ，ｙ２
（１１，・曲・，ｙＭｆｉｌが出刀される。
・・・・・，８Ｎは各々レジスタ、１ｏぱマルチプレク
サ、１１ぱ周波数可変のローカルオシレータ、１２，，
１２？，・・・・・・，１２Ｍはかけ算器である。ロー
カルオシレータ月ぱＮ種類の周波数１，＋，．ＩＩ，，
・・・・・・ＩＮ．を発生することができ、該ローカル
オシレータ■１とがけ算器１２１，１２２＋”””＋１
２Ｍは受信信号ｘ，（１１１ｘ２（１１，＋＋曲１ｘＭ
（ｔ）に含まれるＮ種類の中心周波数ｆ１，ｆ２，・・
・・・・，ｆＮを持つ狭帯域信号の中から１つの信号を
選択するために用いられ、帯域フィルタ３ｉ＋：３２１
・・曲，３Ｍの出方端には選択され、かつ中心周波数が
周波数■・゛，たけシフトされた信号ｙ＋（ｔｌ，ｙ２
（１１，・曲・，ｙＭｆｉｌが出刀される。
また、レジスタ８１＊８２ｅ・・曲，８Ｎには、周波数
ｆ１，前記 ｆ２，・・・・・・，ｆＮＫおけ〒ｍｌ相応答誤差Δφ
，，Δφ２，・・・・・・，Δ輸の値から前記式（１）
で予め求められた方向余弦誤差Δα１，Δα２，・曲・
，Δα、が記憶され、マルチブレクサ１０は該方向余弦
誤差Δα１，Δα２，・・曲，Δα、の中からローカル
オシレータで選択された周波数ｌ′Ｊ、すなわち選択さ
れた八カ信号の中心周波数らに対応した方向余弦誤差Δ
α，を選択して加算器９に出力し、以下は本発明の第１
の実施例と同じである。
ｆ１，前記 ｆ２，・・・・・・，ｆＮＫおけ〒ｍｌ相応答誤差Δφ
，，Δφ２，・・・・・・，Δ輸の値から前記式（１）
で予め求められた方向余弦誤差Δα１，Δα２，・曲・
，Δα、が記憶され、マルチブレクサ１０は該方向余弦
誤差Δα１，Δα２，・・曲，Δα、の中からローカル
オシレータで選択された周波数ｌ′Ｊ、すなわち選択さ
れた八カ信号の中心周波数らに対応した方向余弦誤差Δ
α，を選択して加算器９に出力し、以下は本発明の第１
の実施例と同じである。
第５図に示す本発明の第２の実施例は、受信信号が複数
の中心周波数ｆ，，ｆ２，・・・・・・，ｆＮの狭帯域
信号からなり、その中から希望する中心周波数らを選択
して該信号源の方向余弦を推定する場合で、かつ前記位
相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ８がｒ
，，ｒ２，理 ・・・・・・．ｆＮに異なる場合への適用例である。前
記位相誤差補正器４１＋４２＋・・・・・・，４Ｍを用
いる従来方式では、このような場合、位相誤差補正器を
八４ＸＮ個必要とするのに対して、本発明ではＮ個のレ
ジスタ８１．８？，・・・・・・，８Ｎと１つのマルチ
プレタサ１０および１つの加算器９を必要とするだけで
ある。従って、本実施例においても第１の実施例と同様
、従来方式と比較して装置の大幅な小型化、単純化がは
かれるという効果がある。
の中心周波数ｆ，，ｆ２，・・・・・・，ｆＮの狭帯域
信号からなり、その中から希望する中心周波数らを選択
して該信号源の方向余弦を推定する場合で、かつ前記位
相応答誤差Δφ１，Δφ２，・・・・・・，Δφ８がｒ
，，ｒ２，理 ・・・・・・．ｆＮに異なる場合への適用例である。前
記位相誤差補正器４１＋４２＋・・・・・・，４Ｍを用
いる従来方式では、このような場合、位相誤差補正器を
八４ＸＮ個必要とするのに対して、本発明ではＮ個のレ
ジスタ８１．８？，・・・・・・，８Ｎと１つのマルチ
プレタサ１０および１つの加算器９を必要とするだけで
ある。従って、本実施例においても第１の実施例と同様
、従来方式と比較して装置の大幅な小型化、単純化がは
かれるという効果がある。
（発明の効果）
本実施例は、アレー素子の位相応答誤差によって生じる
方向余弦の推定誤差の補市を、アレーの幾可学的形状で
決まる定数と該位相応答誤差から予め求めた方向余弦誤
差を用いて行なうので、ほぼアレー素子数に比例した数
だけ必要とする位相誤差補正器は必要とせず、受信周波
数の数に比例したレジスタと１つの加算器のみで済むの
で、装置を大幅に小型化、単純化できる利点があり、狭
帯域ビームフォーマを用いたソーナー、廿響測位装置、
レーダにおける角度測定装置に利用することができる。
方向余弦の推定誤差の補市を、アレーの幾可学的形状で
決まる定数と該位相応答誤差から予め求めた方向余弦誤
差を用いて行なうので、ほぼアレー素子数に比例した数
だけ必要とする位相誤差補正器は必要とせず、受信周波
数の数に比例したレジスタと１つの加算器のみで済むの
で、装置を大幅に小型化、単純化できる利点があり、狭
帯域ビームフォーマを用いたソーナー、廿響測位装置、
レーダにおける角度測定装置に利用することができる。
第１図は狭帯域ビームフォーマを用いた従来の方向余弦
誤差補正方式の説明図、弟２図は狭帯域ビームフォーマ
の説明図、第３図は２次元（平面）アレーと方向余弦の
説明図、第４図は本発明の第１の実施例の説明図、第５
図は本発明の弟２の実施例の説明図である。 １，，ｌ２，・・・・・・，ＩＭ；アレー系子２１，２
？．・・・・・・，２Ｍ；増幅器３１＊３２＋”””１
３Ｍ，’帯域フィルタ４，．４２，・・・・・・，４Ｍ
：位相誤差補正器５；う夾帯」或ビームフォーマ ６；最大点検出器 ８；レジスタ ９；加算器 ８１ｓ８２＋・・・・・・，８Ｎ；レジスタ１０；マル
チプレクサ １１；可ｉ周波数ローカルオシレータ １２，，１２２，・・・・・・，１２Ｍ；かけ算器ｌ５
；変換器 −４３３一 −４３４−
誤差補正方式の説明図、弟２図は狭帯域ビームフォーマ
の説明図、第３図は２次元（平面）アレーと方向余弦の
説明図、第４図は本発明の第１の実施例の説明図、第５
図は本発明の弟２の実施例の説明図である。 １，，ｌ２，・・・・・・，ＩＭ；アレー系子２１，２
？．・・・・・・，２Ｍ；増幅器３１＊３２＋”””１
３Ｍ，’帯域フィルタ４，．４２，・・・・・・，４Ｍ
：位相誤差補正器５；う夾帯」或ビームフォーマ ６；最大点検出器 ８；レジスタ ９；加算器 ８１ｓ８２＋・・・・・・，８Ｎ；レジスタ１０；マル
チプレクサ １１；可ｉ周波数ローカルオシレータ １２，，１２２，・・・・・・，１２Ｍ；かけ算器ｌ５
；変換器 −４３３一 −４３４−
Claims (1)
- 空間上に配列された複数の素子及び該素子に伺加される
増幅器及びフィルタを含んで構成されるアレーと、位相
補償手段を用いた該素子出力信号に対するビームフォー
マと、空間周波数領域における該ビームフォーマ出力の
最大点を求めるための最大点検出手段を有し、該最大点
検出手段で求めたビームフォーマ出力の最大点から前記
アレーの基準座標軸に関する信号源方向の方向余弦を推
定することにより信号源方向の角贋を求める狭帯域角度
測定装置において、入カ信号に対する前記各素子の位相
応答特性の位相応答誤差によって生ずる前記方向♀弦の
誤差を前記位相応答誤差とアレーの幾可学的形状で決ま
る定数から予め算出し、該方向余弦推定誤差を前記ビー
ムフォーマと最大点検出手段により推定される方向余弦
値から差し引《ことによって、前記位相応答誤差により
生ずる方向余弦推定誤差を取り除くことを特徴とする角
度推定誤差の補正方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21397282A JPS59104577A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 角度推定誤差の補正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21397282A JPS59104577A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 角度推定誤差の補正方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104577A true JPS59104577A (ja) | 1984-06-16 |
| JPH0457980B2 JPH0457980B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=16648109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21397282A Granted JPS59104577A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 角度推定誤差の補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104577A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61254869A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | 方向推定装置 |
| JP2003038671A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-12 | Koatsu Co Ltd | ガス系消火設備の操作箱 |
| EP2589977A1 (de) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | ATLAS Elektronik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren systematischer Peilfehler |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP21397282A patent/JPS59104577A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61254869A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | 方向推定装置 |
| JP2003038671A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-12 | Koatsu Co Ltd | ガス系消火設備の操作箱 |
| EP2589977A1 (de) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | ATLAS Elektronik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren systematischer Peilfehler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0457980B2 (ja) | 1992-09-16 |
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