一种声信标电路系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种声信标电路系统，包括DSP处理单元，DSP处理单元分别连接有电源模块、AD转换电路、深度计和DA转换电路，AD转换电路连接有放大缓冲电路，放大缓冲电路连接有带通滤波器，带通滤波器连接有模拟前端放大电路，模拟前端放大电路包括差分放大器，模拟前端放大电路连接有限幅电路，限幅电路连接有收发合置换能器，DA转换电路连接有第二缓冲器，第二缓冲器连接有低通滤波器，低通滤波器连接有数字音频功率放大器，数字音频功率放大器连接有音频变压器，音频变压器连接有匹配隔离模块，匹配隔离模块连接收发合置换能器。深度计采集的待定位的目标物的深度信息会嵌入到水声信号中发送出去，从而使定位距离更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种声信标电路系统
本技术涉及声信标的
，具体来说，涉及一种声信标电路系统。
技术介绍
超短基线定位系统的声信标可根据实际需求可以搭载在ROV，无人潜航器，潜水艇等水下作业设备上，为扩大声波探测的角度和范围，一般选用球形结构的水听器。声信标的物理结构包括本体固定支架和水听器等，声信标通过本体固定支架可方便搭载在各种设备上，并且便于拆卸维护等。水听器为收发合置换能器，可以将处理后的电信号转化为水声信号发射出去，从而实现声特征的模拟功能，水听器由两个压电陶瓷半球、硫化透声橡胶、固定结构等组成，可以全向的接受来自不同方向的声波信号。其可通过不同时间段内不同电路的控制实行收发合置换能器的声波的发送与接收。声信标安装在水下设备上，不仅存在物理连接，同时也可以存在电气等控制属性方面的连接。声信标可以与水下设备本体（如ROV）的MCU进行实时通信，使本体设备明确自己相对声基阵或船体的位置坐标，方便进行水下作业。现有的声信标一般都是仅通过水声信号来定位距离，这种方式由于水声信号定位本身的缺陷极容易导致定位的距离不准确。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种声信标电路系统，增设了深度计等测量深度的传感器，在定位过程中，深度计采集的待定位的目标物的深度信息会嵌入到水声信号中发送出去，从而使定位距离更加准确。为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种声信标电路系统，包括DSP处理单元，所述DSP处理单元分别连接有电源模块、AD转换电路、深度计和DA转换电路，所述AD转换电路连接有放大缓冲电路，所述放大缓冲电路包括后级放大器和第一缓冲器，所述放大缓冲电路连接有带通滤波器，所述带通滤波器连接有模拟前端放大电路，所述模拟前端放大电路包括差分放大器，所述模拟前端放大电路连接有限幅电路，所述限幅电路连接有收发合置换能器，所述DA转换电路连接有第二缓冲器，所述第二缓冲器连接有低通滤波器，所述低通滤波器连接有数字音频功率放大器，所述数字音频功率放大器连接有音频变压器，所述音频变压器连接有匹配隔离模块，所述匹配隔离模块包括阻抗匹配电路和收发隔离电路，所述匹配隔离模块连接所述收发合置换能器。进一步地，所述电源模块包括锂电池组、外部供电接口和供电切换电路。进一步地，所述带通滤波器为八阶巴特沃斯带通滤波器。进一步地，所述低通滤波器为二阶贝塞尔低通滤波器。进一步地，所述DSP处理单元还连接有通信接口。本技术的有益效果：增设了深度计等测量深度的传感器，在定位过程中，深度计采集的待定位的目标物的深度信息会嵌入到水声信号中发送出去，从而使定位距离更加准确。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的原理框图；图2是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图一；图3是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图二；图4是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图三；图5是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图四；图6是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图五；图7是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图六；图8是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图七；图9是根据本技术实施例所述的声信标电路系统的电路图八。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-9所示，根据本技术实施例所述的一种声信标电路系统，包括DSP处理单元，所述DSP处理单元分别连接有电源模块、AD转换电路、深度计和DA转换电路，所述AD转换电路连接有放大缓冲电路，所述放大缓冲电路包括后级放大器和第一缓冲器，所述放大缓冲电路连接有带通滤波器，所述带通滤波器连接有模拟前端放大电路，所述模拟前端放大电路包括差分放大器，所述模拟前端放大电路连接有限幅电路，所述限幅电路连接有收发合置换能器，所述DA转换电路连接有第二缓冲器，所述第二缓冲器连接有低通滤波器，所述低通滤波器连接有数字音频功率放大器，所述数字音频功率放大器连接有音频变压器，所述音频变压器连接有匹配隔离模块，所述匹配隔离模块包括阻抗匹配电路和收发隔离电路，所述匹配隔离模块连接所述收发合置换能器。在本技术的一个具体实施例中，所述电源模块包括锂电池组、外部供电接口和供电切换电路。在本技术的一个具体实施例中，所述带通滤波器为八阶巴特沃斯带通滤波器。在本技术的一个具体实施例中，所述低通滤波器为二阶贝塞尔低通滤波器。在本技术的一个具体实施例中，所述DSP处理单元还连接有通信接口。为了方便理解本技术的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本技术的上述技术方案进行详细说明。本技术所述的声信标电路系统包括收发合置换能器、限幅电路、模拟前端放大电路、带通滤波器、放大缓冲电路、AD转换电路、DSP处理单元、深度计、电源模块、DA转换电路、低通滤波器、数字音频功率放大器、音频变压器和匹配隔离模块。限幅电路、模拟前端放大电路、带通滤波器、放大缓冲电路、AD转换电路共同构成声波接收电路，DA转换电路、低通滤波器、数字音频功率放大器和音频变压器共同构成声波发送电路。限幅电路用于在声波信号经收发合置换能器转换为电信号后对电信号进行放大之前的限幅处理，避免声基阵与声信标距离太近，导致放大之后的电信号较强而高于ADC芯片的采集电压，可有效起到保护后级电路的作用。模拟前端放大电路包括百倍的差分放大器，模拟前端放大电路用于对经限幅处理后得到正向和负向的微弱电信号经过轨至轨差分运放进行低噪声放大。从而可将微弱电信号不失真的放大数百倍。带通滤波器采用高性能的八阶巴特沃斯带通滤波器，其可通过配置不同的电阻值，来确定中心频率、起始频率和截止频率，可以扩大频率的带宽，使系统具有较强的抗干扰能力，提高整个系统的定位精度。放大缓冲电路包括后级放大器和第一缓冲器，后级放大器可将经带通滤波器处理后的电信号放大十倍，第一缓冲器可将放大十倍之后的电信号进行缓冲处理。第一缓冲器包括缓冲放大器，缓冲放大器是1：1的放大器，其并不会放大信号，而是起到阻抗匹配的作用，可减小信号失真，抗干扰。AD转换电路包括高精度的16位ADC芯片。AD转换电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声信标电路系统，包括DSP处理单元，其特征在于，所述DSP处理单元分别连接有电源模块、AD转换电路、深度计和DA转换电路，所述AD转换电路连接有放大缓冲电路，所述放大缓冲电路包括后级放大器和第一缓冲器，所述放大缓冲电路连接有带通滤波器，所述带通滤波器连接有模拟前端放大电路，所述模拟前端放大电路包括差分放大器，所述模拟前端放大电路连接有限幅电路，所述限幅电路连接有收发合置换能器，所述DA转换电路连接有第二缓冲器，所述第二缓冲器连接有低通滤波器，所述低通滤波器连接有数字音频功率放大器，所述数字音频功率放大器连接有音频变压器，所述音频变压器连接有匹配隔离模块，所述匹配隔离模块包括阻抗匹配电路和收发隔离电路，所述匹配隔离模块连接所述收发合置换能器。/n

【技术特征摘要】
1.一种声信标电路系统，包括DSP处理单元，其特征在于，所述DSP处理单元分别连接有电源模块、AD转换电路、深度计和DA转换电路，所述AD转换电路连接有放大缓冲电路，所述放大缓冲电路包括后级放大器和第一缓冲器，所述放大缓冲电路连接有带通滤波器，所述带通滤波器连接有模拟前端放大电路，所述模拟前端放大电路包括差分放大器，所述模拟前端放大电路连接有限幅电路，所述限幅电路连接有收发合置换能器，所述DA转换电路连接有第二缓冲器，所述第二缓冲器连接有低通滤波器，所述低通滤波器连接有数字音频功率放大器，所述数字音频功率放大器连接有音频变压器，所述音频变压器连接有匹配隔离模...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊明磊，陈龙冬，王愿祥，
申请(专利权)人：博雅工道北京机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11