[发明专利]一种深海沉积物声学参数的自动提取方法及系统

权利要求书

1.一种深海沉积物声学参数的自动提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)启动远程控制终端(1)的计算机，通过远程控制终端计算机内的控制软件设定采集参数，所述的参数包括采样长度、采样频率、发射电压、滤波参数、通道参数、采集时间间隔；

(2)通过远程控制终端计算机内的控制软件向卫星通讯装置(2)发送采集参数；

(3)通过卫星通讯装置向水声通讯装置(3)发送采集参数；

(4)通过水声通讯装置向声学采集单元(4)中主控单元(41)的存储控制模块(411)发送采集参数从而启动主控单元，主控单元中的存储控制模块启动高压电路板(42)产生30kHz频率的高压脉冲信号，信号发生放大电路板(43)放大高压脉冲信号后，向声学信号收发装置(5)的声学发射换能器(51)发送高压脉冲信号，驱动声学发射换能器产生声波振动；

(5)发射换能器产生的声波振动向海底沉积物中传播，接收换能器(52)接收透过沉积物的振动信号且将振动信号以电信号的方式发送到主控单元中的存储控制模块，并保存原始数据；

(6)存储控制模块接收到数据后，调用主控单元的数据处理模块(412)，自动提取两换能器之间沉积物的声波速度和/或声衰减系数，且将提取的声波速度和声衰减系数发送到水声通讯装置；

(7)通过水声通讯装置将提取的声波速度和声衰减系数发送到海面的卫星通讯装置；

(8)卫星通讯装置将提取的声波速度和声衰减系数发送到室内远程控制终端计算机内的控制软件，然后将处理结果绘制成图形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，在主控单元的存储控制模块接收到数据后，调用主控单元中的数据处理模块，其中：声波速度自动提取模块(4121)自动计算初至时差和声波速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，在主控单元的存储控制模块接收数据后，调用主控单元中的数据处理模块，其中：声衰减系数自动提取模块(4122)自动计算出功率谱和声衰减系数。

4.一种用于深海沉积物声学参数自动提取的声学原位测量系统，包括依次连接的远程控制终端(1)、卫星通讯装置(2)、水声通讯装置(3)、声学信号采集单元(4)、声学信号收发装置(5)，其特征在于：

所述的远程控制终端(1)位于室内，包括计算机和控制软件，与卫星通讯装置通过无线卫星通信方式相连接，向卫星通讯装置(2)发送采集参数，或接收从卫星通讯装置(2)发送回的声波速度和声衰减系数；

所述的卫星通讯装置(2)位于海面浮标内，与远程控制终端(1)通过无线卫星通信相连接，卫星通讯装置(2)接收远程控制终端(1)发送的采集参数，或将接收到声波速度和声衰减系数发送到远程控制终端(1)；

所述的水声通讯装置(3)位于海底的压力舱内，与卫星通讯装置(2)通过水声通信方式相连接，水声通讯装置(3)接收卫星通讯装置(2)发送的采集参数，或将接收到声波速度和声衰减系数发送到卫星通讯装置(2)；

所述的声学信号采集单元(4)位于海底的压力舱内，通过水密电缆与水声通讯装置(3)连接；包括主控单元(41)、高压电路板(42)、及信号发生放大电路板(43)；所述的主控单元(41)包括存储控制模块(411)和数据处理模块(412)；

所述的声学信号收发装置(5)插入海底沉积物中，通过水密电缆与压力舱内声学信号采集单元中的存储控制模块相连接；包括发射换能器(51)和接收换能器(52)。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的数据处理模块(412)，包括声波速度自动提取模块(4121)和声衰减系数自动提取模块(4122)，二者彼此独立运行。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的声波速度自动提取模块(4121)，包括初至时差自动计算模块和声波速度自动计算模块，两模块之间为串联关系；声衰减系数自动提取模块(4122)，包括功率谱自动计算模块和声衰减系数自动计算模块，两模块之间为串联关系。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的声学信号收发装置(5)是内部封装了发射换能器(51)和接收换能器(52)的两根不锈钢声学信号收发探杆单元，每根声学信号收发探杆单元上均设有一个发射换能器(51)和三个接收换能器(52)。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，一根声学信号收发探杆单元由上至下分布有发射换能器T1(511)、接收换能器R4(524)、接收换能器R5(525)、接收换能器R6(526)，另一根声学信号收发探杆单元由上至下分布有接收换能器R1(521)、接收换能器R2(522)、接收换能器R3(523)、发射换能器T2(512)。