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JPH0342433B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0342433B2
JPH0342433B2 JP58064548A JP6454883A JPH0342433B2 JP H0342433 B2 JPH0342433 B2 JP H0342433B2 JP 58064548 A JP58064548 A JP 58064548A JP 6454883 A JP6454883 A JP 6454883A JP H0342433 B2 JPH0342433 B2 JP H0342433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor array
frequency
sensors
main pole
logarithmic
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58064548A
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Japanese (ja)
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JPS59190677A (en
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Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP58064548A priority Critical patent/JPS59190677A/en
Publication of JPS59190677A publication Critical patent/JPS59190677A/en
Publication of JPH0342433B2 publication Critical patent/JPH0342433B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、センサー出力信号を重みづけするこ
とにより受信帯域内で主極幅が一定となる対数セ
ンサーアレイに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a logarithmic sensor array whose main pole width is constant within a reception band by weighting sensor output signals.

(背景技術) ソーナー、レーダー等では、多数のセンサーか
らなるセンサーアレイを用いて鋭い指向性を持つ
受信ビームを形成し、目標の探知、測位、類別を
行なつている。目標の探知、測位、類別の精度を
上げるためには、上記受信ビームの指向性を鋭く
すると同時に、受信帯域内で主極幅が一定である
ことが重要である。「一般に、センサーアレイの
方位に対する送波、受波感度を指向性パターン
(directivity pattern)で表す。このパターンで
ビーム軸を含む極(ビーム)を主極(main
lobe)といい、それらに付帯する極を副極(side
lobe)といい、それらを主極に近い方から第1、
第2、…副極と呼ぶ。一般にソーナー、レーダー
で利用するビームは主極である。主極幅とは、主
極の幅であり指向幅(beam width)とも呼ばれ
ていて、感度がビーム軸の−3あるいは−6dBと
なる方位間の角度のことである。主極幅はセンサ
ーアレイの開口長に反比例し、波長に比例する特
性をもつ。
(Background Art) In sonar, radar, etc., a sensor array consisting of a large number of sensors is used to form a receiving beam with sharp directivity to detect, position, and classify targets. In order to improve the accuracy of target detection, positioning, and classification, it is important to sharpen the directivity of the receiving beam and at the same time keep the main pole width constant within the receiving band. "Generally, the transmitting and receiving sensitivity with respect to the direction of the sensor array is expressed as a directivity pattern. In this pattern, the pole (beam) including the beam axis is the main pole.
The poles attached to them are called side poles.
lobes), and they are placed in order from the one closest to the main pole,
The second... is called the sub-pole. Generally, the beam used by sonar and radar is the main pole. The main pole width is the width of the main pole, also called beam width, and is the angle between the directions at which the sensitivity is -3 or -6 dB of the beam axis. The width of the main pole is inversely proportional to the aperture length of the sensor array and has a characteristic that it is proportional to the wavelength.

次に主極幅を一定にするメリツトを説明する。 Next, the advantage of keeping the main pole width constant will be explained.

アレイを使つて目標からの信号を受け目標を探
知するとき、探知の方位精度、(目標がどの方向
にあるかを知るときの精度)は、目標からの信号
の信号対雑音比などの外囲的影響もあるが、セン
サーアレイに関しては主極幅と副極のレベルが影
響する。
When an array is used to receive signals from a target and detect a target, the azimuth accuracy of detection (accuracy in knowing in which direction the target is located) depends on the external environment such as the signal-to-noise ratio of the signal from the target. There is also an influence on the sensor array, but the width of the main pole and the level of the sub-pole have an effect on the sensor array.

アレイとして一般的に利用されている等間隔セ
ンサーアレイでは、副極のレベルを低くし探知の
方位精度を上げるために、カイザ・ベツセル関数
のような窓関数を用いている。すなわち、窓関数
を変えることで開口長を変えることができる。し
たがつて、波長に対して開口長と波長の積が一定
になるように窓関数を変化させる(規格化する)
ことにより、主極幅が一定となる。また、主極幅
を小さくし探知の方位精度を上げるために、アレ
イの長さを長くする努力が払われている。
Equidistant sensor arrays, which are commonly used as arrays, use a window function such as the Kaiser-Betzel function to lower the sub-pole level and improve the azimuth accuracy of detection. That is, the aperture length can be changed by changing the window function. Therefore, the window function is changed (normalized) so that the product of the aperture length and the wavelength is constant for the wavelength.
This makes the main pole width constant. Efforts are also being made to increase the length of the array in order to reduce the width of the main pole and improve the azimuth accuracy of detection.

しかし、等間隔センサーアレイは、主極幅が周
波数により変化する性質(周波数が低いほど主極
幅は大きくなり、周波数が高いほど主極幅は小さ
くなる)を持つている。したがつて、等間隔セン
サーアレイは、目標からの信号の周波数により、
探知の方位精度が変化してしまう(周波数が低い
ほど精度が低くなる)欠点を持つている。
However, the equally spaced sensor array has the property that the main pole width changes depending on the frequency (the lower the frequency, the larger the main pole width, and the higher the frequency, the smaller the main pole width). Therefore, a uniformly spaced sensor array will depend on the frequency of the signal from the target.
It has the disadvantage that the detection accuracy changes (the lower the frequency, the lower the accuracy).

これに対して、疑似対数センサーアレイや対数
センサーアレイを用いると、受信帯域内で主極幅
を一定にすることができ、探知の方位精度を受信
帯域内で一定することができる。この目的のため
に疑似対数センサーアレイが考案されているが、
このアレイは等間隔センサーアレイを組合せたも
のであり、各センサーの重みの自乗和は周波数に
対してなめらかに変化せず凸凹をもつ。従つて等
方性雑音に対する利得は周波数に対して凸凹をも
ち、目標の探知、類別の障害となつている。上述
したように、窓関数を変えれば、主極幅を一定に
することも可能であるが、以下に述べる理由によ
り窓関数は変化させないことが通常であり、主極
幅は周波数が高いほど小さくなる。センサーアレ
イのセンサー間隔は、1/2波長を超えるとグレー
テイングローブが発生してしまうので、間隔は1/
2波長以下にしなければならない。周波数0で間
隔がλ0/2になるNセンサーの等間隔センサーア
レイの主極幅をθ0としたとき、周波数0/2で主
極幅がθ0となるためには2Nセンサーが必要とな
る。つまり、周波数0/2から0まで主極幅を一
定にするには2N個のセンサーが必要になる。一
方、疑似対数センサーアレイや対数センサーアレ
イを使用すると、1.5N個程度のセンサーで同様
の特性が得られる。したがつて、窓関数を変えて
主極幅を一定にするときは、等間隔センサーアレ
イは不経済であり使用していない。
On the other hand, if a pseudo-logarithmic sensor array or a logarithmic sensor array is used, the main pole width can be made constant within the reception band, and the azimuth accuracy of detection can be made constant within the reception band. Pseudo-logarithmic sensor arrays have been devised for this purpose;
This array is a combination of equally spaced sensor arrays, and the sum of squares of the weights of each sensor does not change smoothly with frequency, but has irregularities. Therefore, the gain for isotropic noise has irregularities with respect to frequency, which is an obstacle to target detection and classification. As mentioned above, it is possible to keep the main pole width constant by changing the window function, but for the reasons described below, the window function is usually not changed, and the higher the frequency, the smaller the main pole width becomes. Become. If the sensor array's sensor spacing exceeds 1/2 wavelength, a grating globe will occur, so the spacing should be 1/2.
Must be 2 wavelengths or less. If the main pole width of an equally spaced sensor array of N sensors with a spacing of λ 0 /2 at frequency 0 is θ 0 , then 2N sensors are required for the main pole width to be θ 0 at frequency 0 / 2 . Become. In other words, 2N sensors are required to keep the main pole width constant from frequency 0/2 to 0 . On the other hand, if a pseudo-logarithmic sensor array or a logarithmic sensor array is used, similar characteristics can be obtained with about 1.5N sensors. Therefore, when the main pole width is made constant by changing the window function, the equally spaced sensor array is uneconomical and is not used.

従来の疑似対数センサーアレイの構成の代表例
を第1図に示す。1-k〜1kはセンサー、2-k
kは前置増幅器、3-k〜3kは等化器、4-k〜4k
はセンサーアレイの出力端子である。なお、Kは
センサーの数の1/2である。従来の疑似対数セン
サーアレイの配列の例は、中心軸を対称として同
数のセンサーが並んでいる。複数の等間隔センサ
ーアレイを組み合わせて疑似対数センサーアレイ
は構成される。例えば第1段は周波数0に対して
半波長間隔で並んで等間隔センサーアレイ(ここ
では、32個のセンサーで構成される)、第2段は
周波数20に対して半波長間隔で並んだ等間隔セ
ンサーアレイ(ここでは、32個のセンサーで構成
される)、第3段は周波数40に対して半波長間隔
で並んだ等間隔センサーアレイ(ここでは、32個
のセンサーで構成される)、第4段は受信帯域が
0から40の疑似対数センサーアレイで上記の3
つの等間隔センサーアレイを組合せた構成になつ
ている(ここでは、64個のセンサーで構成され
る)。従来の疑似対数センサーアレイの等化器の
特性は、例えばあるセンサーは周波数20に対し
て持つており、あるセンサーは周波数40に対し
て持つており、あるセンサーは周波数0〜40
対して持つている。
A typical example of the configuration of a conventional pseudo-logarithmic sensor array is shown in FIG. 1 -k ~1 k is the sensor, 2 -k ~
2 k is a preamplifier, 3 -k to 3 k is an equalizer, 4 -k to 4 k
is the output terminal of the sensor array. Note that K is 1/2 of the number of sensors. In an example of a conventional pseudo-logarithmic sensor array arrangement, the same number of sensors are arranged symmetrically about a central axis. A pseudologarithmic sensor array is constructed by combining a plurality of equally spaced sensor arrays. For example, the first stage is an array of equally spaced sensors arranged at half-wavelength intervals for frequency 0 (in this example, consists of 32 sensors), and the second stage is arranged at half-wavelength intervals for frequency 20 . The third stage is an equally spaced sensor array (here, composed of 32 sensors), and the third stage is an equally spaced sensor array (here, composed of 32 sensors) arranged at half-wavelength intervals for the frequency 4 0 . ), the fourth stage has a reception band of
3 above with a 0 to 4 0 pseudologarithmic sensor array
It consists of two equally spaced sensor arrays (in this case, it consists of 64 sensors). The equalizer characteristics of a conventional pseudo-logarithmic sensor array are, for example, one sensor for frequencies 20 , some sensors for frequencies 40 , and some sensors for frequencies 0 to 40 . have against.

上記疑似対数センサーアレイは受信ビームを形
成するためにビームフオーマと組合せて用いられ
る。ビームフオーマの構成の例を第2図に示す。
-k〜5kは入力端子、6-k〜6kは遅延線、7は
加算器、8は出力端子である。第1図に示す出力
端子4-k〜4kは第2図に示す入力端子5-k〜5k
に接続される。第1図において、空中または水中
を伝搬してきた信号はセンサー1-k〜1kに入力
し、電気信号に変換される。該電気信号は前置増
幅器2-k〜2kによつて増幅され、等化器3-k
kにより重みづけされ、出力端子4-k〜4kに出
力される。第2図において、第1図の出力端子4
−k〜4kから出力された電気信号は、入力端子5-
〜5kを通り、遅延線6-k〜6kによつて伝搬遅
延が補償され、加算器7によつて総和がとらえ、
受信ビームとして出力端子8の出力される。
The pseudo-logarithmic sensor array is used in combination with a beamformer to form a receive beam. An example of the configuration of the beamformer is shown in FIG.
5 -k to 5 k are input terminals, 6 -k to 6 k are delay lines, 7 is an adder, and 8 is an output terminal. The output terminals 4 -k to 4 k shown in Fig. 1 are the input terminals 5 -k to 5 k shown in Fig. 2.
connected to. In FIG. 1, signals propagated through the air or water are input to sensors 1 -k to 1 k and converted into electrical signals. The electrical signal is amplified by preamplifiers 2 -k to 2k and equalizers 3 -k to 2k.
3 k and output to output terminals 4 -k to 4 k . In Figure 2, the output terminal 4 in Figure 1
-k ~ 4 The electrical signal output from k is input terminal 5 -
k to 5 k , the propagation delay is compensated by delay lines 6 -k to 6 k , and the sum is captured by adder 7,
It is outputted from the output terminal 8 as a receiving beam.

疑似対数センサーアレイを構成するセンサーの
等化器特性(重み)の自乗和をとると、先に示し
た例では、第5図にようになる。周波数の変化に
対する自乗和の変化を見ると、周波数0および周
波数20で変化がなめらかでなく、全体とし凸凹
をもつた特性となつている。センサーアレイの単
一センサーの対する利得は、等方性雑音の場合重
みの自乗和で表される。したがつて、疑似対数セ
ンサーアレイでは、等方性雑音に対する利得は周
波数に対してなめらかに変化せず凸凹をもつ。
When the sum of squares of the equalizer characteristics (weights) of the sensors constituting the pseudo-logarithmic sensor array is calculated, in the example shown above, the result is as shown in FIG. 5. Looking at the change in the sum of squares with respect to the change in frequency, the change is not smooth at frequencies 0 and 20 , and the characteristics as a whole are uneven. The gain for a single sensor in a sensor array is expressed as the sum of squares of weights for isotropic noise. Therefore, in a pseudo-logarithmic sensor array, the gain for isotropic noise does not change smoothly with frequency, but has irregularities.

目標の探知、識別は等方性雑音に重畳した目標
の信号を用いるので、疑似対数センサーアレイで
は、周波数0および周波数20付近で、目標がな
いのに誤つて探知したり、逆に目標があるのにセ
ンサーアレイの特性だと思い探知できないという
障害がある。
Target detection and identification uses the target signal superimposed on isotropic noise, so pseudo-logarithmic sensor arrays may incorrectly detect a target when it is not present, or conversely detect a target at frequencies around 0 and 20 . However, there is a problem in that it cannot be detected because it is a characteristic of the sensor array.

(発明の課題) 本発明は、上述のような欠点を解消するために
なされたもので、センサーアレイの重みづけに利
用されている周知の窓関数を有効に利用すること
により、受信信号の周波数によらず主極幅一定の
対数センサーアレイを提供することを目的とす
る。
(Problems to be solved by the invention) The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and by effectively utilizing a well-known window function used for weighting a sensor array, the frequency of a received signal can be adjusted. The purpose of the present invention is to provide a logarithmic sensor array whose main pole width is constant regardless of the width of the main pole.

(発明の構成及び作用) 第3図は本発明の実施例を示す構成図である。
-k〜9kはセンサー、2-k〜2kは前置増幅器、
10-k〜10kはセンサー9-k〜9kの出力信号を
重み付けして不等間隔性を補正する等化器、4-k
〜4kは出力端子である。A-k()〜Ak()は
等化器10-k〜10kの周波数特性を表わす。本
発明では窓関数の規格化の手段として等化器10
−k〜10kに周波数特性をもたせている。
(Structure and operation of the invention) FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the invention.
9 -k to 9 k are sensors, 2 -k to 2 k are preamplifiers,
10 -k to 10k are equalizers that weight the output signals of the sensors 9 -k to 9k to correct uneven spacing; 4 -k
~ 4k is an output terminal. A -k () to A k () represent frequency characteristics of the equalizers 10 -k to 10 k . In the present invention, an equalizer 10 is used as a means for normalizing the window function.
-k to 10k has frequency characteristics.

第4図は、第3図に示す等化器10-k〜10k
の周波数特性A-k()〜Ak()の設定方法を説
明するための図である。横軸はセンサー9-k〜9
の位置を示し、縦軸は窓関数の値を表わす。
B-k〜Bkは対数センサーアレイの中心から各セン
サーまでの距離であつて、 Bj=B-j=1−r|j|/1−rd−d/2(j=1
〜 K) である。ここで、dはセンサー間の最小間隔であ
り、r>1である。
FIG. 4 shows equalizers 10 -k to 10 k shown in FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of setting frequency characteristics A -k () to A k (). The horizontal axis is sensor 9 -k ~9
The position of k is shown, and the vertical axis represents the value of the window function.
B -k ~B k is the distance from the center of the logarithmic sensor array to each sensor, and B j =B -j =1-r|j|/1-rd-d/2 (j=1
~K). where d is the minimum spacing between sensors and r>1.

受信周波数Mに対して長さCMを CM=E×D/M とする。ここでDは信号の伝搬速度、Eはアレイ
の長さに関係した定数である。このときアレイの
中心から距離CMに中にはセンサー9-n〜9nが含
まれているとする。
Let the length C M be C M =E×D/ M for the reception frequency M. Here, D is the propagation speed of the signal, and E is a constant related to the length of the array. At this time, it is assumed that sensors 9 -n to 9 n are included within a distance C M from the center of the array.

第4図の曲線は窓関数の一例として長さ2×
CMに対するカイザ・ベツセル関数を示してあり、
a1、aj、anはそれぞれセンサー91、9j、9nに対
応するカイザ・ベツセル関数の値を表わしてい
る。
The curve in Figure 4 has a length of 2× as an example of a window function.
The Kaiser-Betzell function for C M is shown,
a 1 , a j , and a n represent the values of the Kaiser-Betzel functions corresponding to the sensors 9 1 , 9 j , and 9 n , respectively.

上記等化器10-k〜10kの周波数Mでの特性
A-kM)〜AkM)は、 A1M)=A-1M) =1/2(B1+B2)a1×F(M) AjM)=A-jM) −1/2(Bj+1−Bj-1)ajF(M) (j=2、3、…、m−1)、 AnM)A-nM) ={CM−1/2(Bn-1+Bn)}an×F(M) AkM)=A-kM)=0 (k=m+1、…、K) となる。周波数Mは受信帯域内の任意の周波数で
あるから、上記等化器10-k〜10kの該周波数
特性A-k()〜Ak()は上記式により設定す
る。ここで、F(M)はkj=1 Ai()=一定とするた
めのものでる。上記式において、1/2(B1+B2) ×a1は縦横がa1、1/2(B1+B2)なる長方形、 1/2(Bj+1−Bj-1)×ajは縦横がaj、1/2(Bj+1− Bj-1)なる長方形、{CM−1/2(Bn-1+Bn)}×an は縦横がan、{CM−1/2(Bn-1+Bn)}なる長方 形をそれぞれ表わすから、第4図に示すカイザ・
ベツセル関数で表わされる重みの分布は上記2m
個の長方形により近似されたことになる。長方形
を横の辺としてセンサー間隔を用いているので、
その間隔を問わずカイザ・ベツセル関数を近似で
きる。また長さCMは周波数Mに反比例つまり波
長に比例するので、第4図において横軸を波長を
単位としてとると、帯域内の周波数に対して同じ
重み分布となる。従つて上記式による等化器10
−K〜10Kの特性の特性A-K()〜AK()はセ
ンサーの不等間隔性を補正した重みの値となり、
カイザ・ベツセル関数に対応する重みづけを行な
つてた等間隔センサーアレイと主極付近で指向性
が等しくなり、上記対数センサーアレイでは周波
数の変化に対して主極幅は一定となる。また、等
化器の特性が上記特性のとき、各センサーの重み
は周波数に対してなめらかに変化するので、重み
の自乗和もなめらかに変化し、上記対数センサー
アレイの等方性雑音に対する周波数特性はなめら
かになる。
Characteristics of the above equalizer 10 -k to 10 k at frequency M
A -k ( M ) ~ A k ( M ) is A 1 ( M ) = A -1 ( M ) = 1/2 (B 1 + B 2 ) a 1 × F ( M ) A j ( M ) = A -j ( M ) -1/2 (B j+1 -B j-1 ) a j F ( M ) (j=2, 3,..., m-1), A n ( M ) A -n ( M ) = {C M -1/2 (B n-1 + B n )} a n × F ( M ) A k ( M ) = A - k ( M ) = 0 (k = m + 1, ..., K) . Since the frequency M is an arbitrary frequency within the reception band, the frequency characteristics A -k () to A k () of the equalizers 10 -k to 10 k are set according to the above formula. Here, F( M ) is used to make kj=1 A i ()=constant. In the above formula, 1/2 (B 1 + B 2 ) × a 1 is a rectangle whose length and width are a 1 and 1/2 (B 1 + B 2 ), and 1/2 (B j+1 −B j-1 ) × a j is a rectangle whose length and width are a j and 1/2 (B j+1 − B j-1 ), {C M −1/2 (B n-1 + B n )}×a n whose length and width are a n , { C M -1/2(B n-1 + B n )}, so the Kaiser shown in Figure 4
The weight distribution expressed by the Betzel function is the above 2m
This means that it is approximated by rectangles. Since the sensor spacing is used with the rectangle as the horizontal side,
The Kaiser-Betzel function can be approximated regardless of the interval. Furthermore, since the length C M is inversely proportional to the frequency M , that is, proportional to the wavelength, if the horizontal axis in FIG. 4 is taken as a unit of wavelength, the same weight distribution will be obtained for the frequencies within the band. Therefore, the equalizer 10 according to the above formula
The characteristics A -K () to A K () of the characteristics of −K to 10 K are the weight values that correct the uneven spacing of the sensor,
The directivity is the same near the main pole as the equally spaced sensor array weighted according to the Kaiser-Betzel function, and the width of the main pole is constant with respect to changes in frequency in the logarithmic sensor array. In addition, when the equalizer has the above characteristics, the weight of each sensor changes smoothly with respect to frequency, so the sum of squares of the weights also changes smoothly, and the frequency characteristics of the above logarithmic sensor array with respect to isotropic noise. becomes smooth.

すなわち、第3図のような等化器の特性の場
合、対数センサーアレイの重みの自乗和は第6図
に示すようになり、周波数の変化に対して、なめ
らかに変化し、特性に凸凹が見られない。したが
つて、疑似対数センサーアレイで発生した障害が
なくなる。
In other words, in the case of the equalizer characteristics as shown in Figure 3, the sum of squares of the weights of the logarithmic sensor array will be as shown in Figure 6, and will change smoothly in response to changes in frequency, with no unevenness in the characteristics. can not see. Therefore, the disturbances encountered with pseudo-logarithmic sensor arrays are eliminated.

第3図において、空中または水中を伝搬してき
た信号はセンサー9-K〜9Kにより電気信号に変
換され、前置増幅器2-K〜2Kによつて増幅され、
等化器10-K〜10Kによつて重みづけられ出力
端子4-K〜4Kに出力される。出力された信号は
第2図に示すビームフオーマによつて受信ビーム
となる。前記ビームフオーマの入力は上記等化器
により重みがかけられているので、上記受信ビー
ムの主極幅は周波数に対して一定である。また重
みの自乗和は周波数に対してなめらかに変化する
ので、上記対数センサーアレイの等方性雑音に対
する周波数特性はなめらかになる。従つて、疑似
対数センサーアレイで生じる障害は、本実施例の
対数センサーアレイでは生じない。
In FIG. 3, signals propagated through the air or water are converted into electrical signals by sensors 9 -K to 9K , amplified by preamplifiers 2 - K to 2K,
The signals are weighted by equalizers 10 -K to 10 K and output to output terminals 4 -K to 4 K. The output signal is converted into a receiving beam by the beam former shown in FIG. Since the input of the beamformer is weighted by the equalizer, the main pole width of the receive beam is constant with respect to frequency. Furthermore, since the sum of squares of the weights changes smoothly with respect to frequency, the frequency characteristic of the logarithmic sensor array with respect to isotropic noise becomes smooth. Therefore, the disturbances that occur with the pseudo-logarithmic sensor array do not occur with the logarithmic sensor array of this embodiment.

以上説明したように、本発明に実施例では、カ
イザ・ベツセル関数を波長に対するアレイの長さ
が一定になるように規格化し、センサー間隔との
乗算により得られた値を等化器の特性とすること
により、周波数の変化に対して主極幅が一定とな
り、等方性雑音に対する周波数特性がなめらかな
対数センサーアレイを実現している。
As explained above, in the embodiment of the present invention, the Kaiser-Betzell function is normalized so that the length of the array with respect to the wavelength is constant, and the value obtained by multiplying by the sensor interval is used as the characteristic of the equalizer. By doing so, the width of the main pole remains constant despite changes in frequency, creating a logarithmic sensor array with smooth frequency characteristics against isotropic noise.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれは、対数セ
ンサーアレイの重みづけに、周知の窓関数たとえ
ばカイザ・ベツセル関数を受信信号の波長に対す
るアレイの長さが一定になるように規格化し、セ
ンサー間隔で補正して利用しているので、受信信
号の周波数によらず主極幅が一定となり、等方性
雑音に対する周波数特性がなめらかなセンサーア
レイを実現することができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, a well-known window function such as the Kaiser-Betzell function is used for weighting the logarithmic sensor array so that the length of the array with respect to the wavelength of the received signal is constant. Since it is standardized and corrected using the sensor spacing, the width of the main pole remains constant regardless of the frequency of the received signal, making it possible to realize a sensor array with smooth frequency characteristics against isotropic noise.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の対数センサーアレイを示すブロ
ツク図、第2図はビームフオーマを示すブロツク
図、第3図は本発明による対数センサーアレイの
実施例を示すブロツク図、第4図は実施例の周波
数特性設定方法の説明図、第5図は従来のセンサ
ーの重みの自乗和を示す図、第6図は本発明に係
るセンサーの重みの自乗和を示す図である。 1-K〜1K……センサー、2-K〜2K……前置増
幅器、3-K〜3K……等化器、4-K〜4K……出力
端子、5-K〜5K……入力端子、6-K〜6K……遅
延線、7……加算器、8……出力端子、9-K〜9
……センサー、10-K〜10K……等化器。
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional logarithmic sensor array, FIG. 2 is a block diagram showing a beamformer, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a logarithmic sensor array according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the frequency of the embodiment. An explanatory diagram of a characteristic setting method, FIG. 5 is a diagram showing the sum of squares of weights of a conventional sensor, and FIG. 6 is a diagram showing a sum of squares of weights of a sensor according to the present invention. 1 -K ~ 1 K ...sensor, 2 -K ~ 2 K ...preamplifier, 3 -K ~ 3 K ...equalizer, 4 -K ~ 4 K ...output terminal, 5 -K ~ 5 K ...Input terminal, 6 -K ~6 K ...Delay line, 7...Adder, 8...Output terminal, 9 -K ~ 9
K ...sensor, 10 -K ~10 K ...equalizer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 対数間隔で配置されている複数のセンサー
と、センサーアレイの重みづけに用いられる窓関
数を受信信号の波長に対するセンサーアレイの長
さが一定になるごとく規格化し、該規格化した値
を隣り合うセンサー間の距離で補正した値を利得
とする、前記各センサーに対応して設けられた複
数の等化器を具備し、前記各センサーの出力信号
を前記各等化器で重みづけを行なうことを特徴と
する対数センサーアレイ。
1. Standardize multiple sensors arranged at logarithmic intervals and the window function used for weighting the sensor array so that the length of the sensor array is constant for the wavelength of the received signal, and then A plurality of equalizers are provided corresponding to each of the sensors, and the gain is a value corrected based on the distance between the sensors, and the output signal of each of the sensors is weighted by each of the equalizers. A logarithmic sensor array featuring
JP58064548A 1983-04-14 1983-04-14 Logarithmic sensor array Granted JPS59190677A (en)

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