JPS60173486A - 地下埋設物探査装置 - Google Patents
地下埋設物探査装置Info
- Publication number
- JPS60173486A JPS60173486A JP59016608A JP1660884A JPS60173486A JP S60173486 A JPS60173486 A JP S60173486A JP 59016608 A JP59016608 A JP 59016608A JP 1660884 A JP1660884 A JP 1660884A JP S60173486 A JPS60173486 A JP S60173486A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- underground
- correlator
- underground buried
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- Pending
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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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
- G01S13/28—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
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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】
発明の属する技術分野
本発明は、パルス信号を地中に放射し、地下埋設物から
の反射パルスによって埋設物を探査する地下埋設物探査
装置に関する。
の反射パルスによって埋設物を探査する地下埋設物探査
装置に関する。
従来技術
従来のこの種装置は、１つの送信波およびこれによって
得られる１つの受信波のみに着目して地下埋設物からの
反射波を検出することによって埋設物の探査を行なうよ
うにしている。従って、埋設物の探知距離を増大するた
めには、送信ピーク電力を大きくすることが必要である
。また、埋設物の距離分解能を高くするためにはパルス
幅の狭いパルスを用いる必要がある。しかし、送信ピー
ク電力を大きくすることは、送信器や受信器の回路部品
等の物理的制約条件によって制約がある。
得られる１つの受信波のみに着目して地下埋設物からの
反射波を検出することによって埋設物の探査を行なうよ
うにしている。従って、埋設物の探知距離を増大するた
めには、送信ピーク電力を大きくすることが必要である
。また、埋設物の距離分解能を高くするためにはパルス
幅の狭いパルスを用いる必要がある。しかし、送信ピー
ク電力を大きくすることは、送信器や受信器の回路部品
等の物理的制約条件によって制約がある。
このため、従来の地下埋設物探査装置は、信号対雑音比
が悪いという欠点がある。しかも、土の高減衰特性のた
め埋設物からの反射波は著しく減衰して受信されるから
上述の欠点はより顕著となる。
が悪いという欠点がある。しかも、土の高減衰特性のた
め埋設物からの反射波は著しく減衰して受信されるから
上述の欠点はより顕著となる。
発明の目的
本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、低い送信
ピーク電力によって良好な信号対雑音比を得ることが可
能な地下埋設物探査装置を提供することにある。
ピーク電力によって良好な信号対雑音比を得ることが可
能な地下埋設物探査装置を提供することにある。
発明の構成
本発明の地下埋設物探査装置は、パルス発生器の出力を
地中に放射し地下埋設物で反射されたパルＡを受信し、
受信パルスの時間遅れによって地下埋設物の深さを検出
する地下埋設物探査装置において、一定の符号間隔で符
号化された一定長の符号系列によって前記パルス発生器
を駆動する符号化系列発生器と、受信信号の相関処理を
行なう相関器とを備えて、該相関器の処理結果によって
地下埋設物を探査することを特徴とする。
地中に放射し地下埋設物で反射されたパルＡを受信し、
受信パルスの時間遅れによって地下埋設物の深さを検出
する地下埋設物探査装置において、一定の符号間隔で符
号化された一定長の符号系列によって前記パルス発生器
を駆動する符号化系列発生器と、受信信号の相関処理を
行なう相関器とを備えて、該相関器の処理結果によって
地下埋設物を探査することを特徴とする。
なお、送信パルスを符号化しないで、受信信号を符号化
する符号化器を備えて、該符号化器の出力（８号の相関
を取るようにしても同様な効果を得ることができる。
する符号化器を備えて、該符号化器の出力（８号の相関
を取るようにしても同様な効果を得ることができる。
また、受信信号を前記一定周期よりやや長い時間間隔で
サンプルする受信器を設ければ、該受信器の出力によっ
て前記一定周期内の受信信号を前記一定周期の整数倍の
時間に拡大した信号を得ることかできるから、等測的に
周波数変換を行なうことかできる。
サンプルする受信器を設ければ、該受信器の出力によっ
て前記一定周期内の受信信号を前記一定周期の整数倍の
時間に拡大した信号を得ることかできるから、等測的に
周波数変換を行なうことかできる。
発明の実施例
次に、本発明について、図面を参興して詳細に説明する
。
。
ｉ′５１図は、本発明の第１の実施例を示すブロック図
である。？３す化系列発生器ｌは、例えば、Ｍ系列また
はバー力符″−）等の符号系列（系列長Ｎ。
である。？３す化系列発生器ｌは、例えば、Ｍ系列また
はバー力符″−）等の符号系列（系列長Ｎ。
彷ｔ）間隔Ｔｃ 、繰返し周期Ｔとする）を発生し、該
符号系列の各符号に応した極性のトリ力パルス列をパル
ス発生器２に供給する。上記９１号系列は、自己相関が
明確に現われ、パルス圧縮率の高い符号系列である。パ
ルス発生器２は、符号化系列発生器１から入力されたト
リガパルス列によって駆動され、トリガパルスの極性に
応した極性の所定形状のパルスを発生して方向性結合回
路３およびＩ・ランスデューサ４を介して励起パルスの
形に応じた電磁パルスとして地中に放射する。トランス
デユーサ４は、 ’ｄｊ：ωパルスの送出に対してはア
ンテナを使用するか、パルス発生器２の出力パルスを超
音波等の波動に変換して」、中に放射するものであって
も良い。
符号系列の各符号に応した極性のトリ力パルス列をパル
ス発生器２に供給する。上記９１号系列は、自己相関が
明確に現われ、パルス圧縮率の高い符号系列である。パ
ルス発生器２は、符号化系列発生器１から入力されたト
リガパルス列によって駆動され、トリガパルスの極性に
応した極性の所定形状のパルスを発生して方向性結合回
路３およびＩ・ランスデューサ４を介して励起パルスの
形に応じた電磁パルスとして地中に放射する。トランス
デユーサ４は、 ’ｄｊ：ωパルスの送出に対してはア
ンテナを使用するか、パルス発生器２の出力パルスを超
音波等の波動に変換して」、中に放射するものであって
も良い。
地中の目標物で反射された電磁波等の一部が再ひトラン
スデユーサ４に戻り、方向性結合回路３を介して受信器
５に人力される。受信器５の出力信壮か相関器６に人力
され、相関器６は、受信器５の出力イＪ３号を、待−じ
化系列発生器ｌから供給される符号化系列の始まりを示
す、１−リガー信号と、各ネ、１号の始まりを小すトリ
カー信号（周期Ｔｃ）を用いて相関処理を行なう。
スデユーサ４に戻り、方向性結合回路３を介して受信器
５に人力される。受信器５の出力信壮か相関器６に人力
され、相関器６は、受信器５の出力イＪ３号を、待−じ
化系列発生器ｌから供給される符号化系列の始まりを示
す、１−リガー信号と、各ネ、１号の始まりを小すトリ
カー信号（周期Ｔｃ）を用いて相関処理を行なう。
例えば、−周期Ｔ分の受信信号を蓄積しておき、第１符
号の符号化の極性に応じて−１−記受信信号を極性反転
した信号と、第２符号の符号化の極性に応じてに記受信
信号を極性反転しｌ符号間隔Ｔｃ分だけずらせた信号と
、それぞれ上記同様に第３．・・・、第Ｎ符号の極性に
応じて極性反転処理しさらにｌ符号間隔Ｔｃ分ずつずら
せた信号とを対応する時間点で順次加算して得られた信
号のピ−ク位置を検出すれば、このピーク位置は反射波
の遅れ時間に相当する。また、このピークは後述するよ
うに個々の受信パルスのピーク値のＮ倍である。
号の符号化の極性に応じて−１−記受信信号を極性反転
した信号と、第２符号の符号化の極性に応じてに記受信
信号を極性反転しｌ符号間隔Ｔｃ分だけずらせた信号と
、それぞれ上記同様に第３．・・・、第Ｎ符号の極性に
応じて極性反転処理しさらにｌ符号間隔Ｔｃ分ずつずら
せた信号とを対応する時間点で順次加算して得られた信
号のピ−ク位置を検出すれば、このピーク位置は反射波
の遅れ時間に相当する。また、このピークは後述するよ
うに個々の受信パルスのピーク値のＮ倍である。
今、符号化系列の各符号を順にＫｌ 、に２ 。
・・・・・・、ＫＮ としたときの相関値Ｐｉは、で表
わされ、例えば、系列符号がバー力符号のときはｉ＝０
に対してはＰＯ＝Ｎとなり、ｉ洪Ｏに対してはＰｉ−±
１．０となる。従って、Ｎ個の符号区間に送出されたＮ
個の各パルスを一個の符号区間（Ｔｃ）にパルス圧縮し
、その振幅を各パルスの振幅のＮ倍とすることができる
。従って、前述のピークは、個々の受信パルスのピーク
値のＮ倍となる。また、受信信号中の雑音は、前記相関
処理ではランダムに加算されるから、相関器出力では極
めて小である。従って、信号対雑音比が改善され、上白
で減衰した小さな反射波も検出することか可能であり、
２つ以にの反射波も容易に識別することができる。相関
器６の処理結果は、蓄積装置８に蓄積し、また表示装置
７の表示形式に合せて波形または埋設深さ等の形式で表
示して測定者に電磁波反射の様子を提示することができ
る。
わされ、例えば、系列符号がバー力符号のときはｉ＝０
に対してはＰＯ＝Ｎとなり、ｉ洪Ｏに対してはＰｉ−±
１．０となる。従って、Ｎ個の符号区間に送出されたＮ
個の各パルスを一個の符号区間（Ｔｃ）にパルス圧縮し
、その振幅を各パルスの振幅のＮ倍とすることができる
。従って、前述のピークは、個々の受信パルスのピーク
値のＮ倍となる。また、受信信号中の雑音は、前記相関
処理ではランダムに加算されるから、相関器出力では極
めて小である。従って、信号対雑音比が改善され、上白
で減衰した小さな反射波も検出することか可能であり、
２つ以にの反射波も容易に識別することができる。相関
器６の処理結果は、蓄積装置８に蓄積し、また表示装置
７の表示形式に合せて波形または埋設深さ等の形式で表
示して測定者に電磁波反射の様子を提示することができ
る。
また、本発明の第２の実施例においては、第１図に示し
た受信器５に、符号化系列発生器ｌがら前記符号系列の
繰返し周期Ｔごとにタイミング信号を送り、受信器５は
Ｔ＋α（例えば、α−Ｔ１５１２）ごとに受信信号をサ
ンプルして保持出力するように構成する。従って、受信
器５がらは、−周期Ｔ分の受信信号をＴ／α倍（例えば
５１２倍）の時間幅に拡大して出力することがＯｆ能で
ある。すなわち、等測的な周波数変換を行なうことがで
きる。そして、相関器６は例えば５１２Ｔｃを時間単位
として受信器５の出力信号の相関処理を行なうようにす
る。
た受信器５に、符号化系列発生器ｌがら前記符号系列の
繰返し周期Ｔごとにタイミング信号を送り、受信器５は
Ｔ＋α（例えば、α−Ｔ１５１２）ごとに受信信号をサ
ンプルして保持出力するように構成する。従って、受信
器５がらは、−周期Ｔ分の受信信号をＴ／α倍（例えば
５１２倍）の時間幅に拡大して出力することがＯｆ能で
ある。すなわち、等測的な周波数変換を行なうことがで
きる。そして、相関器６は例えば５１２Ｔｃを時間単位
として受信器５の出力信号の相関処理を行なうようにす
る。
第２図は、本発明の第３の実施例を示すブロック１Δで
ある。この場合は、一定周期Ｔでトリ力パルスを発生す
るトリガパルス発生器９によってパルス発生器２を駆動
する。そして土中埋設物がらの反射波がトランスデユー
サ４および方向性結合回路３を介して受信器５に入力す
る。符号化器１４は、受信波の蓄ｖｉ機能と乗算機能を
持ち、受イ、を器５の出力する１周期Ｔ分の受信信号を
Ｎ個使用して、それぞれを一定の符号間隔Ｔｃずつ遅延
させた信号をＮ個の符号系列の各符号に応じた極性にそ
れぞれ変換し、それらを加算して１つの信号として出力
する。そして、相関器６で符号化器１４の出力信号の相
関を取ることによって前述した第１の実施例と同様に埋
設物の検出を行なうことかり能である。この場合も相関
処理によって受信パルスの振幅がＮ倍され、雑音は完全
にランタム化ｙれる。従って、第１の実施例と同様な効
果を奏する。
ある。この場合は、一定周期Ｔでトリ力パルスを発生す
るトリガパルス発生器９によってパルス発生器２を駆動
する。そして土中埋設物がらの反射波がトランスデユー
サ４および方向性結合回路３を介して受信器５に入力す
る。符号化器１４は、受信波の蓄ｖｉ機能と乗算機能を
持ち、受イ、を器５の出力する１周期Ｔ分の受信信号を
Ｎ個使用して、それぞれを一定の符号間隔Ｔｃずつ遅延
させた信号をＮ個の符号系列の各符号に応じた極性にそ
れぞれ変換し、それらを加算して１つの信号として出力
する。そして、相関器６で符号化器１４の出力信号の相
関を取ることによって前述した第１の実施例と同様に埋
設物の検出を行なうことかり能である。この場合も相関
処理によって受信パルスの振幅がＮ倍され、雑音は完全
にランタム化ｙれる。従って、第１の実施例と同様な効
果を奏する。
第４の実施例では、第２図の受信器５に、トリガパルス
発生器９から前記一定周期Ｔのトリガパルスに同期した
タイミング信号を供給し、受信器５は受信信号を上記一
定周期Ｔよりやや長い周期Ｔ＋α（αは例えばＴ１５１
２）でサンプリングし、サンプリング値を保持出力する
ように構成する。この場合、受信器５の出力信号は１周
期Ｔ分の信号が例えば５１２Ｔの時間幅に拡大之れだ信
号として出力される。すなわち、周波数変換される。そ
して符号化器１４は受信器５の出力信号を例えば５１２
Ｔｃの符号間隔で符号化し、符号化器１４の出力は相関
器６によって相関処理される。
発生器９から前記一定周期Ｔのトリガパルスに同期した
タイミング信号を供給し、受信器５は受信信号を上記一
定周期Ｔよりやや長い周期Ｔ＋α（αは例えばＴ１５１
２）でサンプリングし、サンプリング値を保持出力する
ように構成する。この場合、受信器５の出力信号は１周
期Ｔ分の信号が例えば５１２Ｔの時間幅に拡大之れだ信
号として出力される。すなわち、周波数変換される。そ
して符号化器１４は受信器５の出力信号を例えば５１２
Ｔｃの符号間隔で符号化し、符号化器１４の出力は相関
器６によって相関処理される。
発明の効果
以−１，のように、本発明においては、送信パルスの反
射波を受信して地中埋設物を検出するための４ｉ５ ’
３収集過程において、送信側または受信側においてパル
ス信号を符号系列化し、符号系列化された受信信号を相
関処理する相関器を備えて、該相関器の処理結果によっ
て地下埋設物を検出するように構成したから、パルス圧
縮によりパルス振幅を大きくし、信号対雑音比を改善す
ることができる。すなわち、受信雑音による探査精度の
低下を防ＩＩニすることができるという効果がある。ま
た、相関処理によって振幅値が増大するから、より大Ｓ
なピーク電力を持つ送信器で探査したことと等価となり
、小さい送信ピーク電力でも探査距離を増大Ｓせること
ができる。
射波を受信して地中埋設物を検出するための４ｉ５ ’
３収集過程において、送信側または受信側においてパル
ス信号を符号系列化し、符号系列化された受信信号を相
関処理する相関器を備えて、該相関器の処理結果によっ
て地下埋設物を検出するように構成したから、パルス圧
縮によりパルス振幅を大きくし、信号対雑音比を改善す
ることができる。すなわち、受信雑音による探査精度の
低下を防ＩＩニすることができるという効果がある。ま
た、相関処理によって振幅値が増大するから、より大Ｓ
なピーク電力を持つ送信器で探査したことと等価となり
、小さい送信ピーク電力でも探査距離を増大Ｓせること
ができる。
第１図は本発明の第１および第２の実施例を示すブロッ
ク図、第２図は本発明の第３および第４の実施例を示す
ブロック図である。 図において、１：′ｔｉ号化耐化系列発生器：パルス発
生器、３：力面Ｐ１結合回路、４ニドランスデユー・す
、５：受イ４．器、６：相関器、７：表示装置、８：蓄
積装置、９ニドリ力パルス発生器、１４：符号化器。 出―人 １１本市信電話公社 代理人 弁理士 住Ｅｌｌ俊宗 オ・１図
ク図、第２図は本発明の第３および第４の実施例を示す
ブロック図である。 図において、１：′ｔｉ号化耐化系列発生器：パルス発
生器、３：力面Ｐ１結合回路、４ニドランスデユー・す
、５：受イ４．器、６：相関器、７：表示装置、８：蓄
積装置、９ニドリ力パルス発生器、１４：符号化器。 出―人 １１本市信電話公社 代理人 弁理士 住Ｅｌｌ俊宗 オ・１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） パルス発生器の出力を地中に放射し地下埋設物
で反射されたパルスを受信し、受信パルスのＩＩ！ｆ間
遅れによって地下埋設物の深さを検出する地「埋設物探
査装置において、一定の符号間隔で符号化された一定長
の符号系列によって前記パルス発生器を駆動する符号化
系列発生器と、受信信号の相関処理を行なう相関器とを
備えて、該相関器の処理結果によって地下埋設物を探査
することを特徴とする地下埋設物探査装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の地下埋設物探査装置
において、受信信号を前記一定長の符号系列の繰返し周
期よりやや長い時間間隔でサンプルすることにより前記
繰返し周期内の受信信号を該繰返し周期の整数倍の幅に
拡大して出力する受信器を備えて、前記相関器は上記受
信器の出力信号の相関処理を行なうことを特徴とするも
の。 （３） パルス発生器の出力を地中に放射し地下埋設物
で反射されたパルスを受信し、受信パルスの時間遅れに
よって地下埋設物の深さを検出する地下埋設物探査装置
において、前記パルス発生器を一定周期で駆動するため
のトリガパルス発生器と、受信信号を所定の符号間隔ず
つ遅延させた信号を一定長の符号系列の各符号に応して
それぞれ極性変換して出力する符号化器と、該符号化器
の出力信号の自己相関処理を行なう相関器とを備えて、
該相関器の出力によって地下埋設物を探査することを特
徴とする地下埋設物探査装置。 （４） 特許請求の範囲第３項記載の地下埋設物探査装
置において、受信信号を前記一定周期よりやや長い時間
間隔ごとにサンプルすることにより前記一定周期内の受
信信号を前記一定周期の整数倍の幅に拡大して出力する
受信器を備えて、前記符号化器は−１−記受信器の出力
偶りを符号化することを特徴とするもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016608A JPS60173486A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 地下埋設物探査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016608A JPS60173486A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 地下埋設物探査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173486A true JPS60173486A (ja) | 1985-09-06 |
Family
ID=11921020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59016608A Pending JPS60173486A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 地下埋設物探査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173486A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0385519A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-10 | Nitto Denko Corp | 積層位相差板及び液晶パネル |
| JP2010071861A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 位置情報検出装置および位置情報検出方法 |
| JP2016090583A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | ピエゾテック・エルエルシー | ダウンホール環境の高周波検査 |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP59016608A patent/JPS60173486A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0385519A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-10 | Nitto Denko Corp | 積層位相差板及び液晶パネル |
| JP2010071861A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 位置情報検出装置および位置情報検出方法 |
| JP2016090583A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | ピエゾテック・エルエルシー | ダウンホール環境の高周波検査 |
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