本实用新型专利技术公开一种水下目标的目标强度测量装置，主要由发射换能器组、发射分机、接收分机以及显示控制分机组成，所述显示控制分机分别连接所述发射分机和接收分机，所述发射分机连接所述发射换能器组，用于驱动所述发射换能器组，所述发射换能器组用于完成工作频带内声学信号的水下发射，所述发射分机用于完成水下声学测量信号生成以及驱动发射换能器组，所述接收分机用于完成水下声学信号的接收、调理、采集以及存储，所述显示控制分机完成参数设置、发射接收控制、状态监控、接收波形显示以及目标强度计算。本实用新型专利技术装置通用性强、性价比高、利于便携使用，模块化设计，各分系统可独立使用。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及声学
，更具体的说，涉及一种水下声学的水下目标的目标强度测量装置。
技术介绍
国内现有水下声学测量仪器可分为噪声测量仪器和回波测量仪器两类，且都属于专有测量频段，在硬件和软件资源上无法得到重用，这给用户带来了成本的浪费，同时，测量频段的专用和功能的分散又给用户带来了使用上的不便。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术中存在的技术问题，提供一种水下目标的目标强度测量装置，进行水下待测目标的目标强度测量，并可进行功能扩展。本技术水下目标的目标强度测量装置，通用性强、性价比高、利于便携使用，模块化设计，各分系统可独立使用。为了达到上述目的，本技术所采取的技术方案如下：一种水下目标的目标强度测量装置，主要由发射换能器组、发射分机、接收分机以及显示控制分机组成，所述显示控制分机分别连接所述发射分机和接收分机，所述发射分机连接所述发射换能器组，用于驱动所述发射换能器组，所述发射换能器组主要完成工作频带内声学信号的水下发射，所述发射分机主要完成水下声学测量信号生成以及驱动发射换能器组，所述接收分机主要完成水下声学信号的接收、调理、采集以及存储，所述显示控制分机完成参数设置、发射接收控制、状态监控、接收波形显示以及目标强度计算。所述发射分机、接收分机以及显示控制分机集成于一台包含主控板、信号调理板、A/D采集板以及D/A转换板的工控机内。所述发射分机、接收分机以及显示控制分机集成于一台包含主控板、信号调理板、A/D采集板的工控机以及一台包含主控板、D/A转换板的工控机内。所述发射换能器组包含3套换能器，完成1kHz～60kHz频带内的信号发射。所述3套换能器分别是：换能器1：弯曲圆盘换能器，完成1kHz～3kHz频带内的信号发射；换能器2：带障板的镶拼圆环换能器，完成3kHz～10kHz频带内的信号发射；换能器3：由三种换能器组成，分别是带障板的镶拼圆环换能器、带障板的圆管换能器以及带匹配层的纵振子换能器，完成10kHz～60kHz频带内的信号发射。所述发射分机主要由信号源、数字模拟转换设备、功率放大器、匹配网络组成。所述接收分机主要由信号调理设备、信号采集设备、信号存储设备组成。所述信号调理设备主要由低噪声前置放大电路、滤波电路、后置放大电路组成，所述前置放大电路采用低噪声仪表放大器，放大倍数可调，所述滤波电路采用低通加高通的形式设计，滤波后的放大电路能够灵活调节整个电路的增益。所述显示控制分机包括用于完成信号源相关参数设置、功率放大器工作状态控制、参数控制、工作状态监控、进行匹配网络的通道选通的发射分机界面，以及用于完成信号源接收信号监控、信号调理设备的参数设置、通道选通，并可给出目标强度计算结果的接收分机界面本技术所提供的水下目标的目标强度测量装置，主要功能是测量水下目标的目标强度，并可进行功能扩展，进行通用水下声学测量。能够进行水下主动探测信号的发射以及水下声学信号的接收。通用性强，便于携带，且模块化设计，各分系统可独立使用。本系统采用市场上通用的货架式产品来完成本系统的信号处理和显控任务，采用全频段接收换能器来解决频带通用问题，采用便携化设计方便用户使用，采用模块化和组合化设计，实现系统的分合使用。具体体现如下：●通用性强：1)功能通用：既可以测量目标的噪声，又可以测量目标的回波；2)频段通用：频段为1kHz～60kHz，几乎覆盖了常用水声测量领域的全部频段；●性价比高：在保证产品性能和测量精度的同时，采用如下设计方法降低了生产成本：1)对水听器、处理机均采用货架式产品生产，易于维修，降低了生产成本；2)换能器基阵采用分频段集成设计，节省了生产材料，降低了生产成本；●携带方便：系统分为主机、基阵和水听器，分别放置于三个带轮子的箱子中，非常方便运输和携带。●模块化设计：系统采用了模块化设计，各设备可独立使用。附图说明图1是本技术所提供的系统组成框图；图2是本技术装置实施例一的拓扑结构图；图3是本技术装置实施例二的拓扑结构图；图4是带障板的镶拼圆环换能器一实施例的指向特性实测图；图5是发射分机显示控制界面；图6是接收分机显示控制界面。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案做一详细的说明。图1所示，本技术所提供水下目标的目标强度测量装置，主要由发射换能器组、发射分机、接收分机和显示控制分机组成。各部分的组成及功能如下：发射换能器组：由3套换能器组成，主要完成工作频带内声学信号的水下发射；换能器1：弯曲圆盘换能器，完成1kHz～3kHz频带内的信号发射；换能器2：带障板的镶拼圆环换能器，完成3kHz～10kHz频带内的信号发射；换能器3：由三种换能器组成，分别是带障板的镶拼圆环换能器、带障板的圆管换能器以及带匹配层的纵振子换能器，完成10kHz～60kHz频带内的信号发射。发射分机：发射分机由信号源、数字模拟转换设备、功率放大器、匹配网络组成，主要完成水下声学测量信号生成、驱动发射换能器组的功能，其中：信号源：根据试验方案生成所需的声学测量信号；数字模拟转换设备：把信号源生成的数字信号转换成模拟信号，作为功率放大器的输入信号进行放大；功率放大器：将信号源生成的信号进行功率放大，通过匹配网络驱动发射换能器组，完成测量信号的发射；匹配网络：进行功率放大器和换能器组之间的阻抗匹配，保证电声转换效率。接收分机：接收分机由信号调理设备、信号采集设备、信号存储设备组成。主要完成水下声学信号的接收、调理、采集、存储功能。信号调理设备：完成8105标准水听器接收信号的放大滤波功能；信号采集设备：完成模拟信号的A/D采样功能；信号存储设备：完成数字信号的存储功能。显示控制分机：完成参数设置、发射接收控制、状态监控、接收波形显示、目标强度计算等功能。水下目标的目标强度测量装置拓扑结构图如图2、图3所示。其中图2为实施例一的配置，图3为实施例二的配置。实施例一中，发射换能器组包含：发射换能器3套；工控机一台，包含：主控板1块、信号调理板2块、A/D采集板1块、D/A转换板1块；功率放大器一台；系统电源一台。实施例二中，发射换能器组包含：发射换能器3套；工控机两台，工控机1包含：主控板1块、信号调理板2块、A/D采集板1块；工控机2包含：主控板1块、D/A转换板1块；功率放大器一台；系统电源一台。以下是本技术系统各分机的详细技术设计方案：发射换能器组：水下发射换能器是通用水下声学测量系统的一个功能模块，主要进行声学信号的水下发射。使用时通过功率放大器等设备在某一频率或频段上对水下发射换能器施加一定的电压激励，实现从电信号到声信号的转换，产生给定形式和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水下目标的目标强度测量装置，其特征在于，主要由发射换能器组、发射分机、接收分机以及显示控制分机组成，所述显示控制分机分别连接所述发射分机和接收分机，所述发射分机连接所述发射换能器组，用于驱动所述发射换能器组，所述发射换能器组用于完成工作频带内声学信号的水下发射，所述发射分机用于完成水下声学测量信号生成以及驱动发射换能器组，所述接收分机用于完成水下声学信号的接收、调理、采集以及存储，所述显示控制分机用于完成参数设置、发射接收控制、状态监控、接收波形显示以及目标强度计算。
【技术特征摘要】
1.一种水下目标的目标强度测量装置，其特征在于，主要由发射换能器组、发射分机、接收分机以及显示控制分机组成，所述显示控制分机分别连接所述发射分机和接收分机，所述发射分机连接所述发射换能器组，用于驱动所述发射换能器组，所述发射换能器组用于完成工作频带内声学信号的水下发射，所述发射分机用于完成水下声学测量信号生成以及驱动发射换能器组，所述接收分机用于完成水下声学信号的接收、调理、采集以及存储，所述显示控制分机用于完成参数设置、发射接收控制、状态监控、接收波形显示以及目标强度计算。
2.根据权利要求1所述的水下目标的目标强度测量装置，其特征在于，所述发射分机、接收分机以及显示控制分机集成于一台包含主控板、信号调理板、A/D采集板以及D/A转换板的工控机内。
3.根据权利要求1所述的水下目标的目标强度测量装置，其特征在于，所述发射分机、接收分机以及显示控制分机集成在一台包含主控板、信号调理板、A/D采集板的工控机和一台包含主控板、D/A转换板的工控机内。
4.根据权利要求1所述的水下目标的目标强度测量装置，其特征在于，所述发射换能器组包含3套换能器，完成1kHz～60kHz频带内的信号发射。
5.根据权利要求4所述的水下目标的目标强度测量装置，其特征在于，所述3套换能器分别是：
换能器1：采用弯曲圆盘换能器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗修波，刘本奇，高源，董晓恒，
申请(专利权)人：上海瑞洋船舶科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。