[发明专利]一种光纤传声器阵列系统

说明书

本发明提供的光纤传声器阵列系统，包括：发射模块、光纤传声器探头、接收模块及信号解调模块，通过在发射模块中设置第一波分复用器、在接收模块中设置第三波分复用器，在发射模块与光纤传声器探头阵列之间设置第二波分复用器，基于时分波分混合复用技术，提高了该光纤传声器阵列的灵敏度、降低了传输损耗及提升了抗电磁干扰能力，解决了现有传声器阵列中灵敏度低、信号传输损耗大、抗电磁干扰能力差的问题。

技术领域

本发明涉及声探测技术领域，特别涉及一种光纤传声器阵列系统。

背景技术

声探测技术采用被动工作方式，隐蔽性强，不易被敌方电子侦察设备发现、摧毁，而且不受通视度、能见度、复杂气象环境和复杂电磁环境的影响，广泛应用于直升机、巡航弹、无人机等低空目标的预警探测领域，以及火炮、狙击手等地面目标的战场侦察领域。随着打击对抗武器能力的提升和目标噪声控制技术的发展，对新一代声探测系统的探测距离、精度和目标识别探测能力提出了新的要求，迫使装备向低频、宽带、高精度和高分辨率方向发展。

光纤传声器作为新型传声器，具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、传输损耗低、传输距离远等优点。较高的灵敏度可提升声探测识别系统的作用距离；抗电磁干扰能力使其可以在强辐射、高温高湿等特殊环境下使用；并可布置于复杂地形环境，进行远距离目标探测，在战场侦察、要地防护、边境预警监控等领域有着巨大的应用潜力。为了实现声信号的有效识别与定位，需组建光纤传声器阵列，对声信号的方向和距离进行探测。当前成熟的光纤传声器产品采用强度型光纤传声器探头，其通过直接检测光强变化量得到声信号大小，若组成阵列多采用功分方式，即通过一个光源或多个光源，带动多路强度型光纤传声器，这对光源功率要求较高，无法搭建大规模阵列进行声信号的识别探测。每个光纤传声器探头自带两根光纤(输入光纤和输出光纤)，导致系统较复杂，且随着光纤长度增加，光功率损耗增大，较难实现远距离铺设，且受光强波动影响严重，较难实现多个光纤传声器探头的性能一致性。

发明内容

本发明实施例提供了一种光纤传声器阵列系统，以期解决现有传声器阵列系统存在的上述问题。

本发明实施例提供的光纤传声器阵列系统，包括：发射模块、多个光纤传声器探头、接收模块及信号解调模块。

所述发射模块包括激光器和第一波分复用器，所述第一波分复用器与所述激光器连接，用于将所述激光器发出的不同波长的光信号合为一束，并发送给所述多个光纤传声器探头；

所述光纤传声器阵列系统还包括第二波分复用器，所述第二波分复用器分别与所述多个光纤传声器探头及所述发射模块连接，用于将所述多个光纤传声器探头反射回来的不同波长的光信号合为一束并传送回发射模块，所述发射模块再将所述第二波分复用器返回的光信号发送给所述接收模块；

所述接收模块包括光电探测器和第三波分复用器，所述第三波分复用器分别与所述光电探测器及所述发射模块连接，用于接收所述发射模块发出的光信号并将其分成多个不同波段，经滤波放大后传送给所述信号解调模块。

所述信号解调模块还包括时序控制器和波形发生器，所述时序控制器用于定时向所述波形发生器发送控制信号，使所述波形发生器定时产生载波信号并发送给所述发射模块。

在一种实现方式中，所述光纤传声器探头的数量为M×N个，其中，M为所述激光器发出的光信号的束数，N为每束光对应的光纤传声器的数量，且M、N均为大于1的整数。

在一种实现方式中，所述激光器的数量为M个。

在一种实现方式中，所述发射模块还包括驱动电路，所述驱动电路根据所述信号解调模块发出的载波信号，驱动所述激光器发出带有载波信号的不同波长的激光。

在一种实现方式中，所述光纤传声器探头的阵型为线形。

在一种实现方式中，所述光纤传声器探头的阵型为圆形。