水声系统信号预处理电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水声系统信号预处理电路。水声系统信号预处理电路，包括前放电路(1)、可变增益放大器(2)、带通滤波器(3)、缓冲放大器(4)，所述前放电路(1)的输入端用于接收阵元输出模拟信号，输出端连接可变增益放大器(2)的输入端，所述可变增益放大器(2)的输出端连接带通滤波器(3)的输入端，所述带通滤波器(3)的输出端连接缓冲放大器(4)的输入端，所述缓冲放大器(4)的输出端用于连接至采样量化电路。在信号预处理过程中，通过前放电路、可变增益放大器、带通滤波器、缓冲放大器、光耦隔离器完成信号的缓冲、放大、衰减、隔离和线性化传感器信号操作，实现高质量的信号预处理。

【技术实现步骤摘要】
水声系统信号预处理电路
本技术属于水声系统电路的
，具体涉及一种水声系统信号预处理电路。
技术介绍
在水声领域中，数字信号处理已经成为了必不可少的重要手段，并逐渐发展成为一门专门的学科——水声信号处理，在水声信号处理中，信号采集也具有至关重要的作用，水声信号数据采集系统形成了它自身的特点。一般来说，声呐均采用多元阵，基阵输出信号的路数较多，这就要求采用多通道采集系统。一般水声信号的频率较低，但通道多采集时间长，这就要求有较大容量的数据储存器。水听器输出的信号十分微弱，在采集量化前要对信号进行一些处理工作，如放大、滤波等。在采集系统中，通常将输入模拟信号先通过预处理电路(SignalConditioningCircuit)然后再进行采样和量化。信号预处理的目的是完成缓冲、放大、衰减、隔离和线性化传感器信号等操作。在信号预处理的放大、滤波的过程中信号很容易受到电噪声、数字电路的影响，使信号相位发生变化。为了保证各通道幅度和相位的一致性，对模拟接收机的信号预处理电路提出了很高的要求。上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述的本技术的各个方面相关的
技术实现思路
，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本技术的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种水声系统信号预处理电路，其可高质量地对信号进行预处理。本技术的目的通过以下技术方案实现：提供一种水声系统信号预处理电路，包括前放电路、可变增益放大器、带通滤波器、缓冲放大器，所述前放电路的输入端用于接收阵元输出模拟信号，输出端连接可变增益放大器的输入端，所述可变增益放大器的输出端连接带通滤波器的输入端，所述带通滤波器的输出端连接缓冲放大器的输入端，所述缓冲放大器的输出端用于连接至采样量化电路。作为进一步的改进，所述缓冲放大器的输出端与采样量化电路之间设置有线性光耦隔离器。作为进一步的改进，所述带通滤波器由一个低通滤波器和一个高通滤波器组成。本技术提供的水声系统信号预处理电路，包括前放电路、可变增益放大器、带通滤波器、缓冲放大器，所述前放电路的输入端用于接收阵元输出模拟信号，输出端连接可变增益放大器的输入端，所述可变增益放大器的输出端连接带通滤波器的输入端，所述带通滤波器的输出端连接缓冲放大器的输入端，所述缓冲放大器的输出端用于连接至采样量化电路。所述缓冲放大器的输出端与采样量化电路之间设置有线性光耦隔离器。在信号预处理过程中，通过前放电路、可变增益放大器、带通滤波器、缓冲放大器、光耦隔离器完成信号的缓冲、放大、衰减、隔离和线性化传感器信号操作，实现高质量的信号预处理。附图说明利用附图对本技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是水声系统信号预处理电路的系统框图。图2是带通滤波器的电路框图。图3是可变增益放大器的电路原理图。图4是线性光耦隔离器的电路原理图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1和图2所示，本技术所述的水声系统信号预处理电路，包括前放电路1、可变增益放大器2、带通滤波器3、缓冲放大器4，所述前放电路1的输入端用于接收阵元输出模拟信号，输出端连接可变增益放大器2的输入端，所述可变增益放大器2的输出端连接带通滤波器3的输入端，所述带通滤波器3的输出端连接缓冲放大器4的输入端，所述缓冲放大器4的输出端用于连接至采样量化电路。如图2所示，所述带通滤波器3由一个低通滤波器(LowPASS)和一个高通滤波器(HighPASS)组成，带通滤波器3通带频率范围0Hz～25kHz，其中,低通滤波器任意可调(500Hz～25kHz)，最大截止频率25kHz，最低可调到500Hz低通滤波器由数字电位器(50Ω～100kΩ)调整，数字电位器选用AD8400AR100；高通滤波器分为4级(0Hz、50Hz、1kHz、10kHz)，高通滤波器配置电阻通过Jumper形式调整截止频率，最大截止频率10kHz,最低可调至0Hz。如图3所示的可变增益放大器2的电路原理图，其调整放大量的工作逻辑与滤波器配置类似，每4个通道单独控制，由一组CS、CLK、SDI串行控制线控制。通过调整第一级放大器的放大量来控制整个接收机的增益，其中数字电位器也选用AD8400AR100。作为进一步优选的实施方式，所述缓冲放大器4的输出端与采样量化电路之间设置有线性光耦隔离器5。为了提高接收机抗干扰能力，避免模拟信号与数字信号相互干扰，选用光电隔离芯片将模拟部分与数字部分隔离。模拟信号经滤波、放大后，通过线性光耦送给A/D器件。如图4所示，线性光耦隔离器主要由一个发光二极管LED和两个光敏二极管组成，输入信号激发LED发光，输入光敏二极管监控和稳定LED的光源，消除LED中的非线性和漂移，输出光敏二极管感应产生光敏电流，从而在输入和输出进行了有效的隔离。线性光耦采用SIEMENS公司的IL388[30]，其信号失真度小于-80dB满足系统的要求。上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本技术保护范围的限制。总之，本技术虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本技术的范围，否则都应该包括在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水声系统信号预处理电路，其特征在于：包括前放电路(1)、可变增益放大器(2)、带通滤波器(3)、缓冲放大器(4)，所述前放电路(1)的输入端用于接收阵元输出模拟信号，输出端连接可变增益放大器(2)的输入端，所述可变增益放大器(2)的输出端连接带通滤波器(3)的输入端，所述带通滤波器(3)的输出端连接缓冲放大器(4)的输入端，所述缓冲放大器(4)的输出端用于连接至采样量化电路。

【技术特征摘要】
1.一种水声系统信号预处理电路，其特征在于：包括前放电路(1)、可变增益放大器(2)、带通滤波器(3)、缓冲放大器(4)，所述前放电路(1)的输入端用于接收阵元输出模拟信号，输出端连接可变增益放大器(2)的输入端，所述可变增益放大器(2)的输出端连接带通滤波器(3)的输入端，所述带通滤波器(3)的输出端连接缓冲放大器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗坤，赵珩，刘百峰，朱园林，尚超，李斌，徐国贵，
申请(专利权)人：中国人民解放军九一三八八部队，
类型：新型
国别省市：广东,44