[發明專利]一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機

有效

• 申請號: 201910176337.0
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109946684B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 朱建軍;梁景然;陳寶偉;李海森;周天;王文彤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S7/524
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于水聲計量校準裝置研究領域，具體涉及一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，由信源模塊、信號數模轉換器、輸入阻抗變換電路、壓控編碼轉換器、可控增益電路模塊、驅動放大電路模塊、互補功率放大電路、變壓器電路、阻抗匹配電路組成，信源模塊、信號數模轉換器、輸入阻抗變換電路、可控增益電路模塊、驅動放大電路模塊、互補功率放大電路、變壓器電路、阻抗匹配電路的前后級輸出與輸入依次相連，信源模塊經壓控編碼轉換器與可控增益電路模塊相連。本發明實現了大動態范圍功率的輸出，可支撐水池小尺度條件下聲吶距離量值計量校準過程中大動態范圍目標模擬聲信號的產生與發射。

技術領域

本發明屬于水聲計量校準裝置研究領域，具體涉及一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機。

背景技術

探測距離量值是定位聲吶、探測聲吶計量校準的重要指標，但由于室內水池尺度有限(通常在幾米至百米量級，而聲吶作用距離從幾十米、幾百米至幾公里，甚至幾十公里不等)，無法直接滿足聲吶大作用距離量值的計量校準需求；而外場測試環境不確定性因素多，如測試平臺不穩定、水文條件復雜、環境噪聲級高等，難以對距離量值進行準確地計量校準，也無法與室內水池測試平臺穩定、測試環境可控以及環境參量可測等優勢相比擬，長期以來這個問題在水聲計量校準領域已成為一個困擾實際聲吶裝備距離量值有效、準確計量與校準的難題。為此，發明人提出了室內水池條件下開展聲吶探測距離量值計量校準的技術方案，即采用目標聲信號模擬的方案實現水池條件下的距離量值計量與校準，即在某一較近距離上發射弱的聲波信號來模擬大距離處聲吶發射的聲波信號，將與各種距離量值相對應的聲衰減量值的變化轉化為目標模擬聲吶輻射聲波強度的變化。這就要求計量校準裝置的目標模擬聲吶發射機具有大的功率輸出動態范圍，以滿足大距離范圍內對聲吶距離量值進行計量與校準的需求。

為此，本發明提出一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，打破常規聲吶發射機僅輸出某一固定功率，僅具備固定增益的技術現狀，創新性地提出大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機實施方案，特別解決水池條件下聲吶距離量值計量校準裝置的研制問題，不僅可以實現大距離范圍內聲吶作用距離量值的計量與校準，而且其寬帶特性還可在較寬的頻道范圍內適用于多種具有不同工作頻率的聲吶距離量值的計量校準。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，具有大的輸出動態范圍，并具備寬帶信號輸出特性。

一種具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機，由信源模塊、信號數模轉換器、輸入阻抗變換電路、壓控編碼轉換器、可控增益電路模塊、驅動放大電路模塊、互補功率放大電路、變壓器電路、阻抗匹配電路組成，信源模塊、信號數模轉換器、輸入阻抗變換電路、可控增益電路模塊、驅動放大電路模塊、互補功率放大電路、變壓器電路、阻抗匹配電路的前后級輸出與輸入依次相連，信源模塊經壓控編碼轉換器與可控增益電路模塊相連。

所述信源模塊具有同步信號輸入接口和控制指令輸入接口，同步信號輸入接口輸入正極性同步脈沖信號，控制指令輸入接口采用串口或網口，信源模塊采用+5VDC供電。

所述可控增益電路模塊的引腳In與壓控碼轉換器的輸出相連，引腳Out與驅動放大電路模塊的輸入相連。

所述驅動放大電路模塊內有過流保護電路。

所述互補功率放大電路為并聯推挽式功率放大電路。

本發明的有益效果在于：

本發明實現了大動態范圍功率的輸出，可支撐水池小尺度條件下聲吶距離量值計量校準過程中大動態范圍目標模擬聲信號的產生與發射；本發明在寬頻帶上具備信號發射能力，從而可適用于不同工作頻率的聲吶進行距離量值的計量校準；本發明具有廣闊的應用前景，例如還可應用于大動態范圍回波信號模擬器，用于模擬大動態范圍寬帶水聲信號。

附圖說明

圖1為具備大輸出動態范圍的寬帶聲吶發射機組成及連接示意圖；