JPH0141949B2 - - Google Patents
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- JPH0141949B2 JPH0141949B2 JP29951385A JP29951385A JPH0141949B2 JP H0141949 B2 JPH0141949 B2 JP H0141949B2 JP 29951385 A JP29951385 A JP 29951385A JP 29951385 A JP29951385 A JP 29951385A JP H0141949 B2 JPH0141949 B2 JP H0141949B2
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、水中に超音波を発射して、水底から
の反射波を受信し、ドツプラ効果により船速を検
出する船速測定装置に設けられた、ドツプラ周波
数を検出する周波数検出回路に関し、特に、規定
幅より短い受信波を雑音として除去する機能を備
えた周波数検出回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is provided in a ship speed measurement device that emits ultrasonic waves underwater, receives reflected waves from the bottom of the water, and detects ship speed using the Doppler effect. The present invention relates to a frequency detection circuit that detects a Doppler frequency, and particularly relates to a frequency detection circuit that has a function of removing received waves shorter than a specified width as noise.
[従来の技術]
超音波のドツプラ効果を利用した船速測定装置
にあつては、海底(海に限らないが、説明の便宜
上海としておく。)エコー信号を、他の海中散乱
物からのエコー、魚群からのエコーおよび雑音と
区別して選出し、その海底エコー信号のドツプラ
シフト周波数を測定する必要がある。[Prior art] A ship speed measuring device that uses the Doppler effect of ultrasonic waves uses an echo signal from the seabed (not limited to the sea, but for the sake of explanation, it will be referred to as Shanghai) as a signal from echoes from other underwater objects. , it is necessary to select it separately from echoes and noise from fish schools and measure the Doppler shift frequency of the seafloor echo signal.
従来、このための手段として、近距離の散乱エ
コーに対しては、STC(近距離感度制御)をかけ
て、近距離での受信器の利得を落とし、また、海
底予測追尾ゲートをかけたりするものがある。さ
らに、海底エコーが送信パルス幅と同じかまたは
それより長いことから、送信パルス幅より短い音
響的または電気的雑音をパルス幅弁別回路で除去
する手段がある。 Conventionally, this has been done by applying STC (Short Range Sensitivity Control) to the scattered echoes at short distances to reduce the gain of the receiver at short ranges, and applying a seafloor predictive tracking gate. There is something. Furthermore, since the seafloor echo is the same as or longer than the transmission pulse width, there is a means to remove acoustic or electrical noise shorter than the transmission pulse width using a pulse width discrimination circuit.
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、上記パルス幅弁別回路は、従来、ド
ツプラ周波数検出回路とは別個の独立の回路とし
て設けられていた。そのため、パルス幅弁別回路
を設けて、上記した手段により雑音除去を行なう
と、船速測定装置の回路構成が複雑化するという
欠点があつた。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the pulse width discrimination circuit has conventionally been provided as an independent circuit separate from the Doppler frequency detection circuit. Therefore, if a pulse width discrimination circuit is provided and the noise is removed by the above-mentioned means, there is a drawback that the circuit configuration of the ship speed measuring device becomes complicated.
本発明は、かかる欠点を解決すべくなされたも
ので、パルス幅弁別機能を内部に組み込んで回路
を簡素化して、ドツプラシフト周波数を検出する
と同時に、海底エコー信号のパルス幅弁別を行な
い、検出されたドツプラ周波数が有効か否かを判
別することができる、船速測定装置の周波数検出
回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such drawbacks, and by incorporating a pulse width discrimination function internally to simplify the circuit, it detects the Doppler shift frequency and at the same time discriminates the pulse width of the submarine echo signal. It is an object of the present invention to provide a frequency detection circuit for a ship speed measurement device that can determine whether a Doppler frequency is valid or not.
[問題点を解決するための手段]
本発明は、水中に超音波を発射して、水底から
の反射波を受信し、ドツプラ効果により船速を検
出する船速測定装置に設けられて、ドツプラ周波
数を検出する周波数検出回路における、上記問題
点を解決手段として
海底信号エンベロープのパルス幅内で、海底周
波数信号の波数を計数し、予め設定した計数値に
達したとき、計数終了信号を出力する第1の計数
手段と、
海底信号エンベロープのパルス幅内で、基準ク
ロツク信号を波数を計数し、予め設定した計数値
に達したとき、計数終了信号を出力する第2の計
数手段と、
上記第1、第2の計数手段の計数終了時間差を
求めて、ドツプラシフト周波数を検出するドツプ
ラシフト検出手段と、
上記第1、第2の計数手段の計数終了信号の出
力を監視し、両者が計数終了信号を出力したと
き、当該海底信号が正常なパルス幅である旨判定
するパルス幅弁別手段とを備えて構成されること
を特徴とする。[Means for Solving the Problems] The present invention is provided in a ship speed measurement device that emits ultrasonic waves into the water, receives reflected waves from the bottom of the water, and detects ship speed using the Doppler effect. As a solution to the above problems in frequency detection circuits that detect frequencies, the wave number of submarine frequency signals is counted within the pulse width of the submarine signal envelope, and when a preset count value is reached, a counting end signal is output. a first counting means; a second counting means for counting the wave number of the reference clock signal within the pulse width of the submarine signal envelope and outputting a counting end signal when a preset count value is reached; 1. A Doppler shift detection means that determines the counting end time difference of the second counting means and detects the Doppler shift frequency, and monitors the output of the counting end signal of the first and second counting means, so that both of them receive the counting end signal. The apparatus is characterized in that it comprises a pulse width discrimination means that determines that the submarine signal has a normal pulse width when output.
[作用]
上記構成において、上記第1、第2の計数手段
は、前者が海底周波数信号の波数を、後者が基準
クロツク信号の波数を各々予め設定した目標数ま
で計数することにより、ドツプラシフトを両者の
計数終了の時間差に変換している。この時間差
に、ドツプラシフト検出手段において、基準クロ
ツクを当て嵌めてドツプラシフト周波数を検出す
る。[Operation] In the above configuration, the first and second counting means count the wave number of the submarine frequency signal and the latter count the wave number of the reference clock signal up to a preset target number, respectively, so that the Doppler shift is achieved by both. It is converted into the time difference between the end of counting. The Doppler shift detection means applies a reference clock to this time difference to detect the Doppler shift frequency.
また、上記第1、第2の計数手段は、海底信号
エンベローブが入力している間のみ計数動作を行
なう。そのため、上記目標数を、正常な海底信号
エンベロープの幅に対応するように設定しておけ
ば、正常な海底エコーが入力している場合には、
上記第1、第2の計数手段が共に計数終了信号を
出力する。一方、入力したエコー信号のパルス幅
が海底エコーの幅より短い場合、これらの計数手
段は、計数終了信号を出力しない。 Further, the first and second counting means perform the counting operation only while the submarine signal envelope is being input. Therefore, if the above target number is set to correspond to the width of the normal submarine signal envelope, when normal submarine echoes are input,
Both the first and second counting means output a counting end signal. On the other hand, if the pulse width of the input echo signal is shorter than the width of the seafloor echo, these counting means do not output a counting end signal.
パルス幅弁別手段は、上記計数終了信号の有無
により、当該エコー信号が正常な海底信号である
か否か判定する。 The pulse width discriminator determines whether the echo signal is a normal submarine signal based on the presence or absence of the counting end signal.
このように、本発明によれば、ドツプラシフト
周波数検出とパルス幅弁別とを、一つの回路にて
行なうことができ、回路構成が簡素化される。 As described above, according to the present invention, Doppler shift frequency detection and pulse width discrimination can be performed in one circuit, and the circuit configuration is simplified.
[実施例]
本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第1図は本発明の周波数検出回路が適
用される船速測定装置の一例を示すブロツク図、
第2図は本発明周波数検出回路の第1実施例を示
す回路図、第3図A,Bは上記実施例の作用を示
す波形図、第4図は本発明周波数検出回路の第2
実施例を示す回路図である。[Example] An example of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that FIG. 1 is a block diagram showing an example of a ship speed measuring device to which the frequency detection circuit of the present invention is applied;
FIG. 2 is a circuit diagram showing the first embodiment of the frequency detection circuit of the present invention, FIGS. 3A and B are waveform diagrams showing the operation of the above embodiment, and FIG.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example.
実施例の説明に先立ち、先ず、本発明が適用さ
れる船速測定装置の構成について説明する。 Prior to describing the embodiments, first, the configuration of a ship speed measuring device to which the present invention is applied will be described.
第1図に示すように、船速測定装置は、送信周
波数およびパルス繰返周波数を発生する原発振器
11と、STC発生器12と、上記原発振器11
からパルス繰返周波数に対応して間欠的に出力さ
れる送信周波数信号を増幅して励振電流を形成す
る送信器13と、該送信器13からの励振電流に
より超音波を海中の船舶の前方向および後方向に
一定の俯角で各々放射すると共に、反射波を受波
する前方向送受波器14および後方向送受波器1
5と、前方向送受波器14および後方向送受波器
15についての励振電流と受信信号との切替を行
なう送受切替器16,17と、受信波を増幅する
受信器18,19とを備えている。 As shown in FIG. 1, the ship speed measuring device includes an original oscillator 11 that generates a transmission frequency and a pulse repetition frequency, an STC generator 12, and an original oscillator 11 that generates a transmission frequency and a pulse repetition frequency.
a transmitter 13 that amplifies a transmission frequency signal that is intermittently output in accordance with a pulse repetition frequency to form an excitation current; and a forward transducer 14 and a rear transducer 1 that respectively radiate at a constant angle of depression in the rear direction and receive reflected waves.
5, transmitter/receiver switchers 16 and 17 that switch between the excitation current and the received signal for the forward transducer 14 and the rear transducer 15, and receivers 18 and 19 that amplify the received waves. There is.
また、この船速測定装置は、受信した海底信号
周波数からドツプラシフト周波数を検出する周波
数検出回路20,21と、上記受信信号を検波し
て海底信号エンベロープを検出する検波回路2
2,23と、上記海底エンベロープのうち予め予
測した位置にあるもののみを受け入れる追尾ゲー
ト回路24,25と、上記追尾ゲート回路24,
25に各々ゲート信号を送る前方向追尾ゲート信
号発生回路26および後方向追尾ゲート信号発生
回路27とを備えている。 This ship speed measuring device also includes frequency detection circuits 20 and 21 that detect the Doppler shift frequency from the received submarine signal frequency, and a detection circuit 2 that detects the received signal and detects the submarine signal envelope.
2, 23, tracking gate circuits 24, 25 that accept only those at pre-predicted positions among the seabed envelopes, and tracking gate circuits 24, 25;
A forward tracking gate signal generation circuit 26 and a rearward tracking gate signal generation circuit 27 are provided, each of which sends a gate signal to a forward tracking gate signal generating circuit 25.
さらに、この船速測定装置は、上記原発振器1
1から出力されるパルス繰返周波数信号の前縁を
スタート信号とし、パルス幅弁別信号をストツプ
信号として、海底の深度を計測する深度カウンタ
28,29と、上記周波数検出回路20,21か
らのドツプラシフト周波数データおよびパルス幅
弁別信号により速度を算出すると共に、該船速情
報および上記深度カウンタ28,29からの深度
情報により次の計測における追尾ゲート位置およ
び幅を算出し、前方向追尾ゲート信号発生回路2
6および後方向追尾ゲート信号発生回路27に送
る演算回路30と、上記演算回路30にて求めら
れた船速情報を表示する表示器31とを備えてい
る。 Furthermore, this ship speed measuring device has the above-mentioned original oscillator 1.
Depth counters 28 and 29 measure the depth of the ocean floor using the leading edge of the pulse repetition frequency signal outputted from 1 as a start signal and the pulse width discrimination signal as a stop signal, and Doppler shift from the frequency detection circuits 20 and 21. The speed is calculated based on the frequency data and the pulse width discrimination signal, and the tracking gate position and width for the next measurement are calculated based on the ship speed information and the depth information from the depth counters 28 and 29, and the forward tracking gate signal generation circuit 2
6 and a rearward tracking gate signal generation circuit 27, and a display 31 for displaying ship speed information obtained by the arithmetic circuit 30.
上記周波数検出回路20および21が本実施例
の適用されたものであつて、その詳細を第2図に
示す。なお、周波数検出回路20および21は、
同一構成であるので、以下、一方のみについて説
明する。 The frequency detection circuits 20 and 21 are applied in this embodiment, and the details thereof are shown in FIG. Note that the frequency detection circuits 20 and 21 are
Since they have the same configuration, only one will be described below.
<第1実施例の構成>
第2図において、本実施例の周波数検出回路
は、上記第1の計数手段を構成するDフリツプフ
ロツプ回路32およびカウンタ33と、上記第2
の計数手段を構成するDフリツプフロツプ回路3
4およびカウンタ35と、上記ドツプラシフト検
出手段を構成する排他オアゲート回路36および
アンドゲート回路37と、上記パルス幅弁別手段
を構成するアンドゲート回路38とを備えてい
る。<Configuration of the first embodiment> In FIG. 2, the frequency detection circuit of the present embodiment includes a D flip-flop circuit 32 and a counter 33 constituting the first counting means, and the second
D flip-flop circuit 3 constituting the counting means of
4 and a counter 35, an exclusive OR gate circuit 36 and an AND gate circuit 37 constituting the Doppler shift detecting means, and an AND gate circuit 38 constituting the pulse width discriminating means.
上記Dフリツプフロツプ回路32および34の
D端子には、海底信号エンベロープが入力される
と共に、クロツク端子Ckには、海底周波数信号
が入力される。また、前者のリセツト端子には、
カウンタ33のQ端子出力が、、一方、後者リセ
ツト端子には、カウンタ35のQ端子出力が入力
され、それぞれ対応するカウンタ33,35のQ
端子のハイレベル出力によりリセツトされる。 A submarine signal envelope is input to the D terminals of the D flip-flop circuits 32 and 34, and a submarine frequency signal is input to the clock terminal Ck. In addition, the former reset terminal has
The Q terminal output of the counter 33 is inputted to the latter reset terminal, and the Q terminal output of the counter 35 is inputted to the latter reset terminal.
It is reset by high level output from the pin.
また、上記Dフリツプフロツプ回路32および
34のQ端子出力は、それぞれ対応するカウンタ
33,35のイネーブル端子Eに入力されると共
に、排他オアゲート回路36に入力される。この
排他オアゲート回路36の出力は、基準高周波ク
ロツクパルスと共にアンドゲート回路37に入力
される。 Further, the Q terminal outputs of the D flip-flop circuits 32 and 34 are input to the enable terminals E of the corresponding counters 33 and 35, respectively, and are also input to the exclusive OR gate circuit 36. The output of this exclusive OR gate circuit 36 is input to an AND gate circuit 37 together with the reference high frequency clock pulse.
カウンタ33のクロツク端子Ckには、上記海
底周波数信号が入力され、一方、カウンタ35の
クロツク端子Ckには、上記基準高周波クロツク
パルスが入力される。これらのカウンタ33,3
5のQ端子出力は、共にアンドゲート回路38に
入力される。 The clock terminal Ck of the counter 33 receives the submarine frequency signal, while the clock terminal Ck of the counter 35 receives the reference high frequency clock pulse. These counters 33,3
The Q terminal outputs of No. 5 are both input to an AND gate circuit 38.
<第1実施例の作用>
先ず、本実施例が適用されている船速測定装置
の動作について説明する。なお、本実施例の船速
測定装置には、前方用回路と後方用回路とが設け
てあるが、両者の作用は基本的には同一であるの
で、ここでは、前方用の回路についてのみ説明す
る。<Operation of the first embodiment> First, the operation of the ship speed measuring device to which this embodiment is applied will be described. The ship speed measurement device of this embodiment is provided with a forward circuit and an aft circuit, but since the functions of both are basically the same, only the forward circuit will be explained here. do.
原発振器11からパルス繰返周波数に応じて間
欠的に出力される励振信号が、送信器13にて増
幅され、送受切替器16にて切替られて前方向送
受波器14に送られ、ここで、超音波に変換され
て、一定の俯角を以つて船舶前方の海中に放射さ
れる。 An excitation signal that is intermittently outputted from the original oscillator 11 according to the pulse repetition frequency is amplified by the transmitter 13, switched by the transmitter/receiver switch 16, and sent to the forward transmitter/receiver 14. , converted into ultrasonic waves, and radiated into the sea in front of the ship at a constant angle of depression.
一方、前方向送受波器14には、海中から反射
エコーが入力し、電気信号に変換される。この電
気信号は、送受切替器16を経て受信器18にて
増幅され、海底周波数信号として周波数検出回路
20および検波回路22に入力される。検波回路
22では、この海底周波数信号からエンベロープ
を取出し、追尾ゲート回路24を経て周波数検出
回路20に送る。 On the other hand, reflected echoes from the ocean are input to the forward transducer 14 and converted into electrical signals. This electrical signal passes through the transmitter/receiver switch 16, is amplified by the receiver 18, and is input as a submarine frequency signal to the frequency detection circuit 20 and the detection circuit 22. The detection circuit 22 extracts the envelope from this submarine frequency signal and sends it to the frequency detection circuit 20 via the tracking gate circuit 24.
ここで、追尾ゲート回路24は、前回の計測に
よる深度および速度情報に基づいて前方向追尾ゲ
ート信号発生回路26にて形成される予測追尾ゲ
ート信号により、そのゲートの開閉制御がなされ
る。そのため、海底信号エンベロープが、この予
測追尾ゲート信号の入力している時間内に入力し
た場合に正常な海底反射信号と判定され、上記周
波数検出回路20に入力が可能となる。この周波
数検出回路20では、後述するような動作によ
り、ドツプラシフト周波数およびパルス幅弁別信
号とが出力される。 Here, the opening/closing of the gate of the tracking gate circuit 24 is controlled by a predictive tracking gate signal generated by the forward tracking gate signal generation circuit 26 based on the depth and velocity information obtained from the previous measurement. Therefore, if the submarine signal envelope is input within the time period during which the predicted tracking gate signal is being input, it is determined to be a normal submarine reflection signal, and can be input to the frequency detection circuit 20. This frequency detection circuit 20 outputs a Doppler shift frequency and a pulse width discrimination signal through operations as described below.
一方、深度カウンタ28は、原発振器11から
のパルス繰返周波数信号の前縁をスタート信号と
して、基準クロツクパルスの計数を開始する。こ
の計数は、上記周波数検出回路20のパルス幅弁
別信号の入力により停止する。この間に計数した
基準クロツクの計数値は、海底の深度およびドツ
プラシフト計測時間の和に相当する。この深度情
報は、演算回路30に送られ、ドツプラシフト計
測時間のみ差し引かれて、真の深度情報が得られ
る。 On the other hand, the depth counter 28 starts counting the reference clock pulses using the leading edge of the pulse repetition frequency signal from the original oscillator 11 as a start signal. This counting is stopped by inputting the pulse width discrimination signal to the frequency detection circuit 20. The count value of the reference clock counted during this period corresponds to the sum of the seabed depth and the Doppler shift measurement time. This depth information is sent to the arithmetic circuit 30, and only the Doppler shift measurement time is subtracted to obtain true depth information.
上記周波数検出回路20から出力されるパルス
幅弁別信号を受けて、演算回路30は、ドツプラ
シフト周波数から船速Vを算出し、これを表示器
31に送つて表示させる。また、演算回路30
は、この船速Vと上記深度情報とから、次の計測
時の予測追尾ゲートのゲート幅を算定すると共
に、該追尾ゲートの予測位置を設定し、これらの
予測追尾ゲート情報を、前方向追尾ゲート信号発
生回路26に送る。該回路26では、基準クロツ
クパルスを計数して、上記情報に基づき追尾ゲー
ト信号を追尾ゲート回路24に送る。 Receiving the pulse width discrimination signal output from the frequency detection circuit 20, the calculation circuit 30 calculates the ship speed V from the Doppler shift frequency, and sends this to the display 31 for display. In addition, the arithmetic circuit 30
calculates the gate width of the predicted tracking gate for the next measurement from this ship speed V and the above depth information, sets the predicted position of the tracking gate, and uses this predicted tracking gate information for forward tracking. The signal is sent to the gate signal generation circuit 26. The circuit 26 counts the reference clock pulses and sends a tracking gate signal to the tracking gate circuit 24 based on the above information.
次に、上記周波数検出回路20の作用につい
て、第3図A,Bに示す波形図をも参照して説明
する。 Next, the operation of the frequency detection circuit 20 will be explained with reference to the waveform diagrams shown in FIGS. 3A and 3B.
Dフリツプフロツプ回路32,34のD端子に
は、上記追尾ゲート回路24を通過した海底信号
エンベロープが入力され、また、クロツク端子
Ckには、受信器18からの海底信号周波数が入
力される。これにより、両者のQ端子がハイレベ
ルとなり、これが、各々対応するカウンタ33,
35のイネーブル端子に入力されて、カウンタ3
3は海底信号周波数を計数し、また、カウンタ3
5は基準クロツクパルスを計数する。なお、カウ
ンタ33,35は、計数に先立ち、海底信号エン
ベロープの前縁にてリセツトされる。 The submarine signal envelope that has passed through the tracking gate circuit 24 is input to the D terminals of the D flip-flop circuits 32 and 34, and the clock terminal
The submarine signal frequency from the receiver 18 is input to Ck. As a result, the Q terminals of both become high level, which causes the corresponding counters 33,
35 is input to the enable terminal of counter 3.
3 counts the submarine signal frequency, and counter 3
5 counts reference clock pulses. Note that the counters 33 and 35 are reset at the leading edge of the submarine signal envelope prior to counting.
本実施例では、両カウンタ33,35には、リ
セツト後に、予め同数の値がプリセツトされ、ダ
ウンカウントにより計数を行なう。 In this embodiment, both counters 33 and 35 are preset to the same number of values after being reset, and counting is performed by down-counting.
ここで、船舶が前進していれば、反射エコーが
ドツプラシフトを受け、海底信号周波数が高くな
るので、同一波数についてのパルス幅が短くな
る。従つて、第3図Aに示すように、カウンタ3
3が先に所定計数値を計数することとなる。その
結果、該カウンタ33のQ端子出力がハイレベル
となる。 Here, if the ship is moving forward, the reflected echo undergoes a Doppler shift and the submarine signal frequency becomes higher, so the pulse width for the same wave number becomes shorter. Therefore, as shown in FIG. 3A, the counter 3
3 counts the predetermined count value first. As a result, the Q terminal output of the counter 33 becomes high level.
これを受けて、上記Dフリツプフロツプ回路3
2がリセツトされ、そのQ端子出力がロウレベル
に転じることとなる。そのため、カウンタ33の
イネーブル端子Eにロウレベルが入力され、計数
を停止する。一方、排他オアゲート回路36で
は、Dフリツプフロツプ回路32の出力がロウレ
ベルであり、Dフリツプフロツプ回路34の出力
がまだハイレベルであるため、その出力がハイレ
ベルとなる。 In response to this, the D flip-flop circuit 3
2 is reset, and its Q terminal output changes to low level. Therefore, a low level is input to the enable terminal E of the counter 33, and counting is stopped. On the other hand, in the exclusive OR gate circuit 36, since the output of the D flip-flop circuit 32 is at a low level and the output of the D flip-flop circuit 34 is still at a high level, its output becomes a high level.
そこで、アンドゲート回路37では、排他オア
ゲート回路36のハイレベル出力の間、基準クロ
ツクパルスを通過させる。 Therefore, the AND gate circuit 37 allows the reference clock pulse to pass while the exclusive OR gate circuit 36 is outputting a high level.
この後、カウンタ35が所定値まで計数する
と、そのQ端子出力がハイレベルとなつて、Dフ
リツプフロツプ回路34がリセツトされ、上記と
同様に、カウンタ35の計数が停止されると共
に、排他オアゲート回路36にロウレベルが入力
される。その結果、該排他オアゲート回路36の
出力がロウレベルに転じることとなる。 Thereafter, when the counter 35 counts up to a predetermined value, its Q terminal output becomes high level, the D flip-flop circuit 34 is reset, and the counter 35 stops counting, and the exclusive OR gate circuit 36 A low level is input to . As a result, the output of the exclusive OR gate circuit 36 changes to low level.
そのため、アンドゲート回路37では、基準ク
ロツクパルスの通過を停止する。このアンドゲー
ト回路37における基準クロツクパルスの通過時
間は、上記カウンタ33,35の計数終了時間差
に対応する。従つて、このアンドゲート回路37
を通過した基準クロツクパルスの波数がドツプラ
シフトに相当することとなる。 Therefore, the AND gate circuit 37 stops passing the reference clock pulse. The passage time of the reference clock pulse in the AND gate circuit 37 corresponds to the difference in the counting end times of the counters 33 and 35. Therefore, this AND gate circuit 37
The wave number of the reference clock pulse that has passed through corresponds to the Doppler shift.
上記カウンタ33,35が共に計数を終了する
と、アンドゲート回路38の出力がハイレベルと
なり、パルス幅弁別信号を出力する。 When both the counters 33 and 35 finish counting, the output of the AND gate circuit 38 becomes high level and outputs a pulse width discrimination signal.
なお、船舶が後進している場合には、上記カウ
ンタ33,35の計数終了の順序が上記した場合
と逆になる。 Note that when the ship is moving astern, the order in which the counters 33 and 35 complete counting is reversed from the above case.
ところで、受信信号のエンベロープが、上記カ
ウンタ33,35の計数時間に比して短い場合に
は、第3図Bに示すように、カウンタ33,35
の計数終了前に、Dフリツプフロツプ回路32,
34のD端子入力がロウレベルになり、計数が途
中で停止する。この場合には、排他オアゲート回
路36およびアンドゲート回路37からは、過渡
的なパルスのみが出力されるが、これは、アンド
ゲート回路38からのパルス幅弁別信号がロウレ
ベルのままであるため、後段の回路には受け付け
られない。従つて、これらの受信信号は、雑音と
して除去される。 By the way, when the envelope of the received signal is shorter than the counting time of the counters 33 and 35, as shown in FIG. 3B, the counters 33 and 35
Before the counting is completed, the D flip-flop circuit 32,
34's D terminal input becomes low level, and counting stops midway. In this case, only transient pulses are output from the exclusive OR gate circuit 36 and the AND gate circuit 37, but this is because the pulse width discrimination signal from the AND gate circuit 38 remains at a low level. It is not accepted by this circuit. Therefore, these received signals are removed as noise.
このように、本実施例の周波数検出回路によれ
ば、正常なパルス幅に満たない受信信号は、信号
として受け入れられず、正常なパルス幅の信号の
みからドツプラシフト周波数を検出することがで
きる。 In this way, according to the frequency detection circuit of this embodiment, a received signal with less than the normal pulse width is not accepted as a signal, and the Doppler shift frequency can be detected only from the signal with the normal pulse width.
なお、本実施例では、海底予測追尾ゲートを設
定しているので、主としてこの追尾ゲート内にあ
る雑音が本実施例のパルス幅弁別機能により除去
されることとなる。 In this embodiment, since a seabed predictive tracking gate is set, noise within this tracking gate is mainly removed by the pulse width discrimination function of this embodiment.
<第2実施例> 第4図に本発明の第2実施例の構成を示す。<Second example> FIG. 4 shows the configuration of a second embodiment of the present invention.
同図に示す実施例は、上記第1実施例の改良で
あつて、リセツト信号発生回路40を付加したも
のであり、他の構成はすべて上記第1実施例のも
のと同じである。そこで、相違点について説明す
る。 The embodiment shown in the figure is an improvement of the first embodiment, in which a reset signal generating circuit 40 is added, and all other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the differences will be explained.
リセツト信号発生回路40は、モノステーブル
マルチバイブレータ41と、アンドゲート回路4
2とを有して構成される。 The reset signal generation circuit 40 includes a monostable multivibrator 41 and an AND gate circuit 4.
2.
モノステーブルマルチバイブレータ41は、海
底信号エンベロープの前縁にてトリガされ、その
Q端子からリセツト信号パルスを出力する。ま
た、アンドゲート回路42では、端子出力と海
底信号エンベロープとの論理積がとられ、この出
力がDフリツプフロツプ回路32,34のD端子
に入力される。これにより、カウンタ33,35
のリセツト動作中に、海底信号エンベロープDが
Dフリツプフロツプ回路32,34のD端子に入
力すること防いでいる。 The monostable multivibrator 41 is triggered at the leading edge of the submarine signal envelope and outputs a reset signal pulse from its Q terminal. Further, the AND gate circuit 42 performs a logical product of the terminal output and the submarine signal envelope, and this output is input to the D terminals of the D flip-flop circuits 32 and 34. As a result, the counters 33, 35
During the reset operation, the submarine signal envelope D is prevented from being input to the D terminals of the D flip-flop circuits 32 and 34.
<実施例の変形>
上記各実施例では、海底追尾ゲートを備えてい
る船速測定装置に適用されたものを示したが、本
発明は、このようなゲートを備えていない船速測
定装置の周波数検出回路にも適用できるものであ
る。<Modifications of Embodiments> In each of the above embodiments, an application is shown to a ship speed measuring device equipped with a seabed tracking gate, but the present invention is applicable to a ship speed measuring device not equipped with such a gate. It can also be applied to frequency detection circuits.
また、上記実施例では、海底信号周波数を計数
しているが、受信器において中間周波数に変換し
たものを計数する構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, the submarine signal frequency is counted, but it may be configured to count the frequency converted to an intermediate frequency in the receiver.
さらに、上記各実施例では、海を航行する船舶
の船速測定装置について適用したものを示した
が、本発明は、川、湖等の航行する船舶の船速測
定装置にも適用することができる。 Furthermore, although each of the above embodiments is applied to a ship speed measuring device for ships navigating on the sea, the present invention can also be applied to a ship speed measuring device for ships navigating on rivers, lakes, etc. can.
[発明の効果]
以上説明したように本発明は、パルス幅弁別機
能を内部に組み込んで回路を簡素化して、ドツプ
ラシフト周波数を検出すると同時に、海底エコー
信号のパルス幅弁別を行ない、検出されたドツプ
ラシフト周波数が有効か否かを判別することがで
きる効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention incorporates a pulse width discrimination function to simplify the circuit, detect the Doppler shift frequency, and at the same time discriminate the pulse width of the submarine echo signal, and detect the detected Doppler shift frequency. This has the effect of being able to determine whether a frequency is valid or not.
第1図は本発明の周波数検出回路が適用される
船速測定装置の一例を示すブロツク図、第2図は
本発明周波数検出回路の第1実施例を示す回路
図、第3図A,Bは上記実施例の作用を示す波形
図、第4図は本発明周波数検出回路の第2実施例
を示す回路図である。
11……原発振器、13……送信器、14……
前方向送受波器、15……後方向送受波器、1
6,17……送受切替器、18,19……受信
器、20,21……周波数検出回路、22,23
……検波回路、24,25……追尾ゲート回路、
26……前方向追尾ゲート信号発生回路、27…
…後方向追尾ゲート信号発生回路、28,29…
…深度カウンタ、30……演算回路、31……表
示器、32,34……Dフリツプフロツプ回路、
33,35……カウンタ、36……排他オアゲー
ト回路、37,38……アンドゲート回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a ship speed measuring device to which the frequency detection circuit of the present invention is applied, FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the frequency detection circuit of the present invention, and FIGS. 3A and B 4 is a waveform diagram showing the operation of the above embodiment, and FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the frequency detection circuit of the present invention. 11... Original oscillator, 13... Transmitter, 14...
Forward transducer, 15... Rear transducer, 1
6, 17... Transmission/reception switch, 18, 19... Receiver, 20, 21... Frequency detection circuit, 22, 23
...Detection circuit, 24, 25...Tracking gate circuit,
26...Forward tracking gate signal generation circuit, 27...
...Backward tracking gate signal generation circuit, 28, 29...
...Depth counter, 30...Arithmetic circuit, 31...Display device, 32, 34...D flip-flop circuit,
33, 35... Counter, 36... Exclusive OR gate circuit, 37, 38... AND gate circuit.
Claims (1)
を受信し、ドツプラ効果により船速を検出する船
速測定装置に設けられて、ドツプラ周波数を検出
する周波数検出回路において、 海底信号エンベロープのパルス幅内で、海底周
波数信号の波数を計数し、予め設定した計数値に
達したとき、計数終了信号を出力する第1の計数
手段と、 海底信号エンベロープのパルス幅内で、基準ク
ロツク信号の波数を計数し、予め設定した計数値
に達したとき、計数終了信号を出力する第2の計
数手段と、 上記第1、第2の計数手段の計数終了時間差を
求めて、ドツプラシフト周波数を検出するドツプ
ラシフト検出手段と、 上記第1、第2の計数手段の計数終了信号の出
力を監視し、両者が計数終了信号を出力したと
き、当該海底信号が正常なパルス幅である旨判定
するパルス幅弁別手段とを備えて構成されること
を特徴とする船速測定装置の周波数検出回路。[Claims] 1. A frequency detection circuit for detecting the Doppler frequency, which is installed in a ship speed measurement device that emits ultrasonic waves into the water, receives reflected waves from the bottom of the water, and detects the ship speed using the Doppler effect. a first counting means for counting the wave number of the submarine frequency signal within the pulse width of the submarine signal envelope and outputting a counting end signal when a preset count value is reached; Then, the second counting means outputs a counting end signal when the wave number of the reference clock signal reaches a preset count value, and the counting end time difference between the first and second counting means is determined. , a Doppler shift detection means for detecting a Doppler shift frequency, and the output of a counting end signal from the first and second counting means, and when both output a counting end signal, the submarine signal has a normal pulse width. What is claimed is: 1. A frequency detection circuit for a ship speed measuring device, comprising: pulse width discrimination means for determining whether the
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29951385A JPS62157585A (en) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Frequency detection circuit for ship's speed measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29951385A JPS62157585A (en) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Frequency detection circuit for ship's speed measuring apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62157585A JPS62157585A (en) | 1987-07-13 |
| JPH0141949B2 true JPH0141949B2 (en) | 1989-09-08 |
Family
ID=17873557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29951385A Granted JPS62157585A (en) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Frequency detection circuit for ship's speed measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62157585A (en) |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP29951385A patent/JPS62157585A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62157585A (en) | 1987-07-13 |
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