【技术实现步骤摘要】
一种声纳浮标预处理增益自动控制系统及调节方法
本专利技术涉及信号处理工程领域，用于解决海洋背景噪声干扰和混响干扰下，宽动态范围声纳信号增益的自动控制问题，尤其是用于声纳在主动、被动工作方式下，为实现对目标的精确探测，宽动态范围声纳回波信号的增益控制方法。
技术介绍
航空吊放声纳、声纳浮标等相关产品对于水下目标的远距离探测性能，严重依赖于宽动态范围声纳信号的放大和滤波技术。基于海洋信道的特征和声纳远程探测的特性，探测回波的声信号呈现出信噪比小、脉冲短且展宽严重、存在混响干扰、信号动态范围大等特点。针对声纳系统远程探测的需求，本专利技术所指的一种声纳浮标预处理增益自动控制方法是将增益控制分为三个阶段：μv至mv量级的固定增益，mv至v量级的自动可变增益，v级的固定增益，把中间阶段输出信号有效值变换为反馈信息，在mv至v量级的中间阶段，实现对增益的精确控制，达到预处理增益自动控制的目的。上述功能可根据声纳系统的实际需求，调整放大系统的工作频带和增益范围，具有良好的通用性。国内目前在水声领域的宽动态范围声纳信号放大技术主要有...
【技术保护点】
1.一种声纳浮标预处理增益自动控制系统，其特征在于：/n所述声纳浮标预处理增益自动控制系统，差分放大器与水听器直连，差分放大器对水听器耦合的信号进行第一次前置放大，前置放大后的信号经过第一固定放大电路进行第二次固定增益放大，再进行高通滤波，高通滤波后的信号经过两级级联的可变增益放大电路实现第三次可变增益放大；可变增益放大电路的输出信号经过带通滤波后，进入第二固定放大电路进行第四次固定增益放大，放大后的信号经过低通滤波后将信号输出；/n其中，可变增益放大电路输出一路信号作为反馈信号，反馈信号通过均方根直流转换器将交流信号转换为直流信号，再通过单片机采集直流信号并产生增益控制码...
【技术特征摘要】
1.一种声纳浮标预处理增益自动控制系统，其特征在于：
所述声纳浮标预处理增益自动控制系统，差分放大器与水听器直连，差分放大器对水听器耦合的信号进行第一次前置放大，前置放大后的信号经过第一固定放大电路进行第二次固定增益放大，再进行高通滤波，高通滤波后的信号经过两级级联的可变增益放大电路实现第三次可变增益放大；可变增益放大电路的输出信号经过带通滤波后，进入第二固定放大电路进行第四次固定增益放大，放大后的信号经过低通滤波后将信号输出；
其中，可变增益放大电路输出一路信号作为反馈信号，反馈信号通过均方根直流转换器将交流信号转换为直流信号，再通过单片机采集直流信号并产生增益控制码，通过增益控制码控制可变增益放大电路中反馈电阻的阻值。
2.根据权利要求1所述的声纳浮标预处理增益自动控制系统，其特征在于：
根据水听器选择差分放大器，水听器的输出阻抗远小于差分放大器的输入阻抗，差分放大器与水听器的物理距离为0.25m-0.5m，，确定第二次固定放大的增益为1-10倍，高通滤波的截止频率为15kHz-20kHz。
3.根据权利要求1所述的声纳浮标预处理增益自动控制系统，其特征在于：
所述可变增益放大电路中，将数控电位计作为反馈电阻与低噪声运放组成反向放大电路，输入电阻连接低噪声运放的输入反相端，将两组反向放大电路进行级联，两级级联实现动态范围的扩大。
4.根据权利要求1所述的声纳浮标预处理增益自动控制系统，其特征在于：
所述带通滤波电路采用模拟滤波器，根据应用需求调整带通滤波参数，对信号进行第四次固定增益放大，补偿电路的信号衰减，第二固定放大电路中第四次放大的放大量倍数为1-10倍，低通滤波后将信号输出。
5.根据权利要求1所述的声纳浮标预处理增益自动控制系统，其特征在于：
所述反馈信号通过均方根直流转换器转换为直流信号，单片机采集该直流信号，结合可变增益放大电路的增益，产生数控电位计所需的配置参数，完成信号放大的自动增益控制，单片机提供人工增益控制的接口，使得声纳操作人员根据实际收听效果，调节可变增益的放大量。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：郑琨，王英民，诸国磊，陶林伟，牛奕龙，王奇，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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