一种深远海低频大功率水声应答系统及其实现方法与流程

技术特征：
1.一种深远海低频大功率水声应答系统,其特征在于：包括接收换能器、发射换能器、综合处理模块、功率放大模块和显示操作模块，接收换能器通过水密线缆与综合处理模块连接，发射换能器通过水密线缆与功率放大器连接，综合处理模块与功率放大模块通过信号连接；综合处理模块由通道切换开关、信号调理采集模块、信号处理子模块、信号生成发射控制子模块和电源模块组成，声信号进入综合处理模块后先通过通道切换开关进行单路或双路接收换能器并联切换；然后进入信号调理采集模块进行信号调理和采集；以及通过信号处理子模块对采集的数据进行解包和相关处理后实时计算出应答信号参数和脉冲信号级，并打包存储此段信号到缓存中；然后通过信号生成发射控制子模块生成应答信号。2.根据权利要求1所述的深远海低频大功率水声应答系统，其特征在于：功率放大模块包括发射模块和二次匹配模块。3.根据权利要求2所述的深远海低频大功率水声应答系统，其特征在于：发射模块包括发射模块1、发射模块2和发射模块3。4.一种深远海低频大功率水声应答系统的实现方法，其特征在于，包括s1，接收数据实时获取，所述接收收据实时获取包括以下步骤，s1.1，接收换能器通过水密连接器水密电缆接入干端综合处理模块；s1.2，声信号进入综合处理模块后先通过通道切换开关进行单路或双路接收换能器并联切换，进入信号调理采集模块的第一级低噪声差分仪表放大器进行第一级放大，再进入第二级程控放大器对信号进行放大或者缩小；s1.3，再进入第二级程控放大器输出后进入高阶带通滤波器进行滤波，获取带内信号滤除带外信号，提高信噪比；s1.4，滤波后的带内单端信号通过一级单端转差分低噪声仪表放大器进一步提高抗干扰能力后送入高精度差分adc,进行模数转换；s1.5，信号调理采集模块将模数转换的数据进行打包实时送到网络数据组；s2,接收数据实时处理,所述接收数据实时处理包括以下步骤，s2.1，信号处理子模块接收网络数据组中的实时采集的数据，并对其进行解包处理；s2.2，对解包后的声数据实时存储到emmc存储器中并同步进行高阶fir滤波、加窗处理、fft计算、匹配滤波、相关匹配计算和门限计算；s2.3，信号处理子模块实时计算出应答信号参数和脉冲信号级，并打包存储此段信号到缓存中；s2.4，将相关计算的数据通过网络进行实时送显；s2.5，操作者根据送显的数据进行相关参数设置；s2.6，相关参数设置完成后，设备进入工作模式，当选择自动应答方式时，全程由信号处理子模块自动完成信号解算、结果输出，并把接收的整段信号打包发送到信号生成发射控制子模块，数据传输完成后根据设置的应答强度参数自动启动发射；当选择程控应答方式时，全程由信号处理子模块自动完成信号解算、结果输出和应答发射启动包络并送入信号生成发射控制子模块，信号生成发射控制子模块根据收到解算出来的参数自动生成对应的应答信号，再根据发射启动包络进行发射输出；s3，应答信号生成及控制,所述应答信号生成及控制包括以下步骤，
s3.1，当选择自动应答方式时，信号生成发射控制子模块实时接收信号处理子模块发送过来的整段原始信号数据，数据传输完成后根据设置的应答强度参数自动启动发射，将数据打包送到高精度dac数据缓冲区，当选择程控应答方式时，信号生成发射控制子模块根据收到解算出来的参数自动生成对应的应答信号再根据设置的应答强度参数自动启动发射，将数据打包送到高精度dac数据缓冲区，当选择手动应答方式时，信号生成发射控制子模块根据人工手动设置参数进行生成信号然后由人工启动发射进行应答，将数据打包送到高精度dac数据缓冲区；当选择潜艇辐射噪声模拟方式时，信号生成发射控制子模块根据设置参数进行自动产生连续的对应潜艇辐射噪声模拟宽带噪声信号持续将数据打包送到高精度dac数据缓冲区；s3.2，将高精度dac数据缓冲区的信号数据按照一定采样率进行数模转换后进行低通滤波隔离输出送入到功率放大模块进行发射激励发射换能器输出完成应答信号发射，并将发射参数状态实时送显。5.根据权利要求4所述的深远海低频大功率水声应答系统的实现方法，其特征在于，s2.5中相关参数包括应答模式、应答触发门限、接收/发射mgc和目标速度模拟和应答发射时延。6.根据权利要求4所述的深远海低频大功率水声应答系统的实现方法，其特征在于，s2.6中，当选择手动应答方式时，手动设置参数和启动发射进行应答。

技术总结
本发明公开了一种深远海低频大功率水声应答系统及其实现方法,包括接收换能器、发射换能器、综合处理模块、功率放大模块和显示操作模块，接收换能器通过水密线缆与综合处理模块连接，发射换能器通过水密线缆与功率放大器连接，综合处理模块与功率放大模块通过信号连接；综合处理模块由通道切换开关、信号调理采集模块、信号处理子模块、信号生成发射控制子模块和电源模块组成，声信号进入综合处理模块后先通过通道切换开关进行单路或双路接收换能器并联切换。本发明综合实现了深远海复杂环境应答、直达波脉冲级的实时解算、数据实时存储、数据回放等功能。数据回放等功能。数据回放等功能。


技术研发人员：叶明珠 徐慧 冯金鹿 陈祥
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七一五研究所
技术研发日：2022.10.06
技术公布日：2023/1/31