一种水声遥控方法及值更解码电路技术

本发明专利技术提供了一种水声遥控方法及值更解码电路，该水声遥控方法包括：遥控方发送水声遥控调频信号，该水声遥控调频信号由多个单频信号采用设定的排列顺序组合而成；水下接收方接收所述水声遥控调频信号，检测该水声遥控调频信号中包含的各单频信号大小和排列组合顺序，并与预先设定的条件相比对，信号大小和排列组合顺序均满足条件则输出值更动作信号指令，且水声遥控调频信号由9000Hz、12000Hz、和15000Hz三个频段的单频信号组成；基于所述遥控方法的解码电路包括阻抗变换与保护电路、分频网络、比较器电路和单片机电路，外围设备为换能器；本发明专利技术能够实现水声遥控唤醒功能，对于这类频率调制编码信号设计的解码电路规模不会很大，电路复杂度也不高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水声遥控方法，以及一种用于接收、处理水声遥控信号的水声遥控值更解码电路，属于水声通信

技术介绍
水声遥控是利用声波对水下设备进行控制的一种技术，而通常情况下，大部分水下设备都是自持式设备，依赖自身携带的电池组提供工作能源，很难支持规模较大、电路复杂的遥控信号解码电路。而在某些应用条件下，并不需要实现复杂的控制功能，只要完成简单的唤醒指令即可，例如海洋工程领域常用的水声应答器，都可以归为这一类。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种水声遥控方法，采用适用于水下声波传输的频率调制编码作为水声遥控信号，实现水声遥控唤醒功能，对于这类频率调制编码信号设计的解码电路规模不会很大，电路复杂度不高。本专利技术还提供了一种水声遥控值更解码电路，用于解码上述频率调制编码，其解码电路规模不会很大，电路复杂度不高。一种水声遥控方法，包括:遥控方发送水声遥控调频信号，该水声遥控调频信号由多个单频信号采用设定的排列顺序组合而成；水下接收方接收所述水声遥控调频信号，检测该水声遥控调频信号中包含的各单频信号大小和排列组合顺序，并与预先设定的条件相比对，信号大小和排列组合顺序均满足条件则输出值更动作信号指令。所述水声遥控调频信号由9000Hz、12000Hz、和15000Hz三个频段的单频信号组成。一种水声遥控值更解码电路，该解码电路包括阻抗变换与保护电路、分频网络、t匕较器电路和单片机电路，外围设备为换能器；阻抗变换与保护电路对接收到由换能器转换后的水声遥控调频信号进行阻抗变换与限幅处理并且进行初步放大；经过放大后的水声遥控调频信号进入分频网络，分频网络采用多通道窄带模拟滤波器构成，将水声遥控调频信号中的各个频率分量按照接收到的先后顺序分离出来，得到多通道的单频信号；然后进入比较器电路，转变为可被单片机识别的离散信号；离散信号按照之前的排列组合顺序分别输入至单片机电路，单片机电路将排列组合顺序信息与预先设定的条件相比对，满足相同顺序就输出值更动作信号指令。所述的阻抗变换与保护电路运算放大器U1、发光二极管V1、V2、电阻R1、R2、R5和电容 C2、C3、C5 ；电容C5的一端接在换能器的输出端,另一端接在运算放大器Ul的正输入端,发光二极管Vl和V2反相并联，且两者的一端接在运算放大器Ul的正输入端，另一端接地，电阻RlO的一端接在运算放大器Ul的正输入端，另一端接地；电阻Rl的一端接地，另一端串联电容C2后接在运算放大器Ul的负输入端，电阻R5的一端接在电阻Rl和电容C2之间，另一端接在运算放大器Ul的负输入端，电阻R2的一端接在电阻Rl和电阻R5之间，另一端接在运算放大器Ul的输出端，电容C3接在运算放大器Ul的输出端。所述的分频网络包括三个分频网络通道电路分别用于检测9000Hz、12000Hz和15000Hz三个频段的信号，每个分频网络通道电路均包括运算放大器U5A、U5B、电阻R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、电容 C22、C23、C24、C25、C26、C27 ；电阻R40的一端连接阻抗变换与保护电路的输出端，另一端串联电容C24接在运算放大器U5A的负输入端，电阻R42的一端接在电容C24和电阻R40之间，另一端接地，电阻R44的一端接在运算放大器U5A的正输入端，另一端接地，电容C22的一端接在电阻R40和电容C24之间，另一端接在运算放大器U5A的输出端，电阻R38的一端接在运算放大器U5A的负输入端，另一端接在运算放大器U5A的输出端；电容C25的一端接在运算放大器U5A的输出端，另一端串联电阻R41、电容C26后接在运算放大器U5B的负输入端，电阻R43的一端接在电阻R41和电容C26之间，另一端接地，电容C23的一端也接在电阻R41和电容C26之间，另一端接在运算放大器U5B的输出端，电阻R39的一端接在运算放大器U5B的负输入端，另一端接在运算放大器U5B的输出端，电容C27接在运算放大器U5B的输出端。所述的比较器电路包括高速比较器N10、上拉电阻R20、R21、R22，电阻R20、R21、R22分别接入高速比较器NlO的三个输出端，高速比较器NlO的三个输出端ZG滤波输出1、ZG滤波输出2和ZG滤波输出3分别连接分频网络的三个通道电路的输出端。有益效果:(I)本专利技术采用频率调制编码作为水声遥控信号，频率信号适用于水下声波传输，采用多频点信号按照特定顺序组合的方式，水下接收方必须判定水声遥控调频信号中包含的各单频信号大小和排列组合顺序都满足要求，才输出值更动作信号指令，能够避免绝大多数水下干扰导致的误判。(2)本专利技术的调频信号由9000Hz、12000Hz、和15000Hz三个频段的单频信号组成，这样组成的水声遥控调频信号即能够在水下稳定传播，减少干扰，而且可以采用较少的频率识别电路完成对此水声遥控调频信号的分频。(3)本专利技术采用多通道窄带模拟滤波器构成分频网络，采用比较器将多通道单频信号极性化，在得到水声遥控信号中的排列组合信息的同时抑制环境噪声干扰的影响，单片机对接收到的信号进行比较判断，满足预先设置的排列组合顺序条件的情况下，输出值更动作信号，唤醒整个水下系统控制来上电工作，即易于实现并能够减小系统规模、降低硬件成本；而且该解码电路主要由模拟滤波器、比较器、单片机等低功耗电路结构组成，使得全系统的功耗得到控制。附图说明图1为本专利技术水声遥控值更解码电路的结构框图。图2为本专利技术阻抗变换与保护电路的电路图。图3为本专利技术分频网络通道的电路图。图4为本专利技术比较器电路的电路图。图5为本专利技术单片机电路的结构图。图6为本专利技术单片机电路的原理图。具体实施例方式本专利技术提供了一种水声遥控方法，其基本思想是:遥控方发送水声遥控调频信号，该水声遥控调频信号由多个单频信号采用设定的排列顺序组合而成；水下接收方接收所述水声遥控调频信号，检测该水声遥控调频信号中包含的各单频信号大小和排列组合顺序，并与预先设定的条件相比对，信号大小和排列组合顺序均满足条件则输出值更动作信号指令。通过对水下信号较佳传播频率的研究可以设计水声遥控调频信号由9000Hz、12000Hz、和15000Hz三个频段的单频信号组成。这样组成的水声遥控调频信号即能够在水下稳定传播，减少干扰，而且可以采用较少的频率识别电路完成对此水声遥控调频信号的分频。下面结合附图并举实施例，对本专利技术实现上述方案的水下接收方值更解码电路进行详细描述。如附图1所示，本专利技术水声遥控值更解码电路包括:阻抗变换与保护电路、分频网络、比较器电路和单片机电路，外围设备为换能器；其采用多通道窄带模拟滤波器构成分频网络，分频网络将遥控调频信号中的各个频率分量按照接收到的先后顺序分离出来，得到多通道的单频信号；比较器电路将分频网络输出的多通道单频信号进行极性化处理，形成可供单片机I/o端口识别的极化信号；单片机通过极化信号的先后顺序得到遥控信号各个频率分量的排列组合信息，当这个排列组合规律满`足事先设定的要求时，输出判断结果完成解码过程。如附图2所示，阻抗变换与保护电路具有输入保护、阻抗匹配和调整声换能器输出灵敏度等功能，包括运算放大器U1、发光二极管V1、V2、电阻R1、R2、R5和电容C2、C3、C5，运算放大器Ul采用AD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水声遥控方法，其特征在于，包括：遥控方发送水声遥控调频信号，该水声遥控调频信号由多个单频信号采用设定的排列顺序组合而成；水下接收方接收所述水声遥控调频信号，检测该水声遥控调频信号中包含的各单频信号大小和排列组合顺序，并与预先设定的条件相比对，信号大小和排列组合顺序均满足条件则输出值更动作信号指令。

【技术特征摘要】
1.一种水声遥控方法，其特征在于，包括: 遥控方发送水声遥控调频信号，该水声遥控调频信号由多个单频信号采用设定的排列顺序组合而成； 水下接收方接收所述水声遥控调频信号，检测该水声遥控调频信号中包含的各单频信号大小和排列组合顺序，并与预先设定的条件相比对，信号大小和排列组合顺序均满足条件则输出值更动作信号指令。2.如权利要求1所述的方法，所述水声遥控调频信号由9000Hz、12000Hz、和15000Hz三个频段的单频信号组成。3.一种水声遥控值更解码电路，其特征在于，该解码电路包括阻抗变换与保护电路、分频网络、比较器电路和单片机电路，外围设备为换能器； 阻抗变换与保护电路对接收到由换能器转换后的水声遥控调频信号进行阻抗变换与限幅处理并且进行初步放大；经过放大后的水声遥控调频信号进入分频网络，分频网络采用多通道窄带模拟滤波器构成，将水声遥控调频信号中的各个频率分量按照接收到的先后顺序分离出来，得到多通道 的单频信号；然后进入比较器电路，转变为可被单片机识别的离散信号；离散信号按照之前的排列组合顺序分别输入至单片机电路，单片机电路将排列组合顺序信息与预先设定的条件相比对，满足相同顺序就输出值更动作信号指令。4.如权利要求3所述的一种水声遥控值更解码电路，其特征在于，所述的阻抗变换与保护电路运算放大器Ul、发光二极管V1、V2、电阻Rl、R2、R5和电容C2、C3、C5 ; 电容C5的一端接在换能器的输出端,另一端接在运算放大器Ul的正输入端,发光二极管Vl和V2反相并联，且两者的一端接在运算放大器Ul的正输入端，另一端接地，电阻RlO的一端接在运算放大器Ul的正输入端，另一端接地；电阻Rl的一端接地，另一端串联电容C2后接在运算放大器Ul的负输入端，电阻R5的一端接在电阻Rl和电容C2之间，另一端接在运算放大器Ul的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：付继伟，吕维乐，刘来连，曹振宇，刘晓东，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一〇研究所，
类型：发明
国别省市：