[實用新型]一種基于寬帶脈沖的水聲信號測量裝置

有效

• 申請號: 201520453378.7
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204882867U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 范乃強;王英民;李恩普;呂亞榮;趙洪章
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01S15/06
• 分類號: G01S15/06
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術領域

本實用新型涉及水聲信號處理裝置技術領域，尤其是一種基于寬帶脈沖的水聲信號測量裝置。

背景技術

隨著水下導航定位技術、海洋探測技術以及水下制導武器技術的不斷發展，水下信號處理和水聲通信技術逐漸成為信號處理與通信系統研究領域的重要分支，其一般通過水聲換能器的信號采集將各種信號轉換成電信號，然后將這些信號通過模擬預處理進行放大、濾波等，以實現最終的技術需要。

現有的水聲信號處理裝置普遍存在系統結構負載、信號失真度高、抗干擾性弱等問題，因而極大地限制了相關技術的發展。

實用新型內容

針對上述現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種系統結構簡單、測量精度高、信號保真度高、抗干擾性強的基于寬帶脈沖的水聲信號測量裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于寬帶脈沖的水聲信號測量裝置，它包括脈沖信號發生器、收發合置式換能器、回波信號調理器、用于與反射體相配合的水聲管和用于與上位機相連的主控器；

所述收發合置式換能器置于水聲管內，所述上位機產生數字信號后經主控器產生模擬信號，所述脈沖信號發生器將接收到的模擬信號調制為脈沖信號，所述收發合置式換能器根據脈沖信號在水聲管中產生入射聲波信號并同時接收由發射體反射后的回波信號，所述回波信號調理器將回波信號轉換為數字信號輸出至上位機。

優選地，它還包括一受控于主控器的時序控制器，所述脈沖信號發生器的輸出端和回波信號調理器的輸入端分別通過時序控制器與收發合置式換能器相連。

優選地，所述收發合置式換能器與時序控制器之間還連接有一功率放大器。

優選地，所述回波信號調理器與上位機之間還連接有一數字示波器。

優選地，所述數字示波器為2024A型示波器。

優選地，所述主控器為MP430系列單片機，所述脈沖信號發生器為33521A型發生器，所述回波信號調理器為2692型調理器。

優選地，所述水聲管的材質為不銹鋼，所述水聲管的管長為6m、內徑為120mm。

由于采用了上述方案，本實用新型通過對系統結構的優化處理，可有效保證水聲信號測量的準確性，實現對反射體的精確定位等功能，同時保證信號的保真度并增強信號傳遞過程中的抗干擾強度；其系統結構簡單，具有很強的實用價值和市場推廣價值。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的系統原理框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1所示，本實用新型提供的一種基于寬帶脈沖的水聲信號測量裝置，它包括33521A型脈沖信號發生器1、收發合置式換能器2、由丹麥b&k公司生產的2692型回波信號調理器3、用于與反射體a相配合的水聲管4和用于與上位機5相連的主控器6；其中，收發合置式換能器2置于水聲管4內，上位機5產生數字信號后經主控器6產生模擬信號，而主控器6則出發脈沖信號發生器1將接收到的模擬信號調制為脈沖信號，收發合置式換能器2再根據脈沖信號在水聲管4中產生入射聲波信號，利用水聲管4將入射聲波信號發射到反射體a以通過發射體a對信號進行發射以使收發合置式換能器2接收到回波信號，再由回波信號調理器3將回波信號進行放大、同步以及消除噪音等系列處理后轉換為上位機5能夠接收的數字信號。通過上述系統結構的處理，可有效保證水聲信號測量的準確性，實現對反射體a的精確定位等功能，同時保證信號的保真度并增強信號傳遞過程中的抗干擾強度。

為進一步提高整個系統對信號處理的控制性，本實施例的測量裝置還包括一受控于主控器6的時序控制器7，脈沖信號發生器1的輸出端和回波信號調理器3的輸入端分別通過時序控制器7與收發合置式換能器2相連；如此，時序發生器7相當于一個單刀雙擲開關；當發射信號時，時序控制器7將脈沖信號發生器1與收發合置式換能器2導通以形成系統的發射狀態并切斷系統信號的接收端；當需要接收時，時序控制器7則導通收發合置式換能器2與回波信號調理器3以形成系統的接收狀態并切斷系統信號的輸入端，從而保證整個系統的信號處理順序。

為保證收發合置式換能器2能夠接收到準確的觸發信號，在其與時序控制器7之間還連接有一功率放大器8，以達到信號放大的目的，保證發射波信號的發射效果。

為豐富整個裝置的功能，在回波信號調理器3與上位機5之間還連接有一2024A型數字示波器9。