一种测高声纳装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种测高声纳装置，包括声纳换能器，用于发射模拟信号，同时接收回波信号；信号源发射电路，接收来自FPGA处理电路的信号，发送给声纳换能器；回波信号接收电路，接收回波信号，输出至FPGA处理电路；FPGA处理电路，为信号源提供数据样本点，将数字信号模拟化传送给声纳换能器；控制声纳换能器对回波信号进行转换；利用FPGA实现互相关算法，并将处理结果转换成高度信息；搭建串口通信模块和总体状态机；通信电路，用于FPGA处理电路与计算机之间的通信；电源电路，将测高声纳装置的供电变换成各个模块所需要的电压。本实用新型专利技术的优点体现在：体积小、重量轻，适于在水下机器人上使用；适用于对多种海底底质的回波测量，测量精度高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及声纳
，具体涉及一种测高声纳装置。
技术介绍
现有测高声纳由于多数使用CW信号脉冲和固定门限判别回波信号，因而，经常无法对不同底质的海底距离进行准确的测量、测量误差大。此外，体积大、重量重，不太适合在水下机器人上使用。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种测高声纳装置，以解决现有技术中测量不准确、误差大以及体积大、重量重的缺点。为实现上述目的，本技术公开了如下技术方案：一种测高声纳装置，包括声纳换能器，用于发射信号源发射电路输入的模拟信号，同时接收回波信号并输出至回波信号接收电路；信号源发射电路，接收来自FPGA处理电路的信号，将数字信号模拟化后，发送给声纳换能器；回波信号接收电路，接收来自声纳换能器的回波信号，将接收的回波信号输出至FPGA处理电路；FPGA处理电路，为信号源提供数据样本点，通过MATLAB制作的LFM信号经过量化后存入FPGA中，并由FPGA控制时序将数字信号模拟化传送给声纳换能器；同时，控制声纳换能器对回波信号进行转换，将数字信号缓存到FIFO中，用以后续的处理；利用FPGA实现互相关算法，并将处理结果转换成高度信息；搭建串口通信模块，将高度信息进行数据编码后发送给计算机终端；搭建总体状态机，确保各部分功能的工作逻辑时序正确；通信电路，用于FPGA处理电路与计算机之间的通信；电源电路，将测高声纳装置的供电变换成各个模块所需要的电压。进一步的，所述信号源发射电路包括D/A转换电路和放大驱动电路，接收来自FPGA处理电路的数字信号，将数字信号经D/A转换电路模拟化后，经放大驱动电路处理后输出至声纳换能器。进一步的，所述回波信号接收电路包括A/D转换电路和滤波放大电路，接收来自声纳换能器的回波信号，将接收的回波信号经滤波放大后，经A/D转换电路输出至FPGA处理电路。本技术公开的一种测高声纳装置，具有以下有益效果：1.体积小、重量轻，适于在水下机器人上使用；2.适用于对多种海底底质的回波测量，测量精度高(≤2cm)。附图说明图1是本技术的结构框图。具体实施方式下面结合实施例并参照附图对本技术作进一步描述。请参见图1。一种测高声纳装置，包括声纳换能器，用于发射信号源发射电路输入的模拟信号，同时接收回波信号并输出至回波信号接收电路；信号源发射电路，接收来自FPGA处理电路的信号，将数字信号模拟化后，发送给声纳换能器；回波信号接收电路，接收来自声纳换能器的回波信号，将接收的回波信号输出至FPGA处理电路；FPGA处理电路，为信号源提供数据样本点，通过MATLAB制作的LFM信号经过量化后存入FPGA中，并由FPGA控制时序将数字信号模拟化传送给声纳换能器；同时，控制声纳换能器对回波信号进行转换，将数字信号缓存到FIFO中，用以后续的处理；利用FPGA实现互相关算法，并将处理结果转换成高度信息；搭建串口通信模块，将高度信息进行数据编码后发送给计算机终端；搭建总体状态机，确保各部分功能的工作逻辑时序正确，使系统有条不紊的进行；通信电路，用于FPGA处理电路与计算机之间的通信；电源电路，将测高声纳装置的供电变换成各个模块所需要的电压。本实施例中，所述信号源发射电路包括D/A转换电路和放大驱动电路，接收来自FPGA处理电路的数字信号，将数字信号经D/A转换电路模拟化后，经放大驱动电路处理后输出至声纳换能器。本实施例中，所述回波信号接收电路包括A/D转换电路和滤波放大电路，接收来自声纳换能器的回波信号，将接收的回波信号经滤波放大后，经A/D转换电路输出至FPGA处理电路。本技术体积小、重量轻，适于在水下机器人上使用；适用于对多种海底底质的回波测量，测量精度高。以上所述仅是本技术的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测高声纳装置，其特征在于，包括声纳换能器，用于发射信号源发射电路输入的模拟信号，同时接收回波信号并输出至回波信号接收电路；信号源发射电路，接收来自FPGA处理电路的信号，将数字信号模拟化后，发送给声纳换能器；回波信号接收电路，接收来自声纳换能器的回波信号，将接收的回波信号输出至FPGA处理电路；FPGA处理电路，为信号源提供数据样本点，通过MATLAB制作的LFM信号经过量化后存入FPGA中，并由FPGA控制时序将数字信号模拟化传送给声纳换能器；同时，控制声纳换能器对回波信号进行转换，将数字信号缓存到FIFO中，用以后续的处理；利用FPGA实现互相关算法，并将处理结果转换成高度信息；搭建串口通信模块，将高度信息进行数据编码后发送给计算机终端；搭建总体状态机，确保各部分功能的工作逻辑时序正确；通信电路，用于FPGA处理电路与计算机之间的通信；电源电路，将测高声纳装置的供电变换成各个模块所需要的电压。

【技术特征摘要】
1.一种测高声纳装置，其特征在于，包括
声纳换能器，用于发射信号源发射电路输入的模拟信号，同时接
收回波信号并输出至回波信号接收电路；
信号源发射电路，接收来自FPGA处理电路的信号，将数字信号
模拟化后，发送给声纳换能器；
回波信号接收电路，接收来自声纳换能器的回波信号，将接收的
回波信号输出至FPGA处理电路；
FPGA处理电路，为信号源提供数据样本点，通过MATLAB制作的
LFM信号经过量化后存入FPGA中，并由FPGA控制时序将数字信号模
拟化传送给声纳换能器；同时，控制声纳换能器对回波信号进行转换，
将数字信号缓存到FIFO中，用以后续的处理；利用FPGA实现互相关
算法，并将处理结果转换成高度信息；搭建串口通信模块，将高度信
息进行数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓峰，张超，谢磊，
申请(专利权)人：天津海之星海洋科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12