[发明专利]一种基于分裂波束的声呐系统

权利要求书

1.一种基于分裂波束的声呐系统，其特征在于，包括:

上位机(5)，所述上位机(5)用于发出声呐工作参数和发射指令；

信号预处理单元(9)，所述信号预处理单元(9)与所述上位机(5)连接，用于接收所述声呐工作参数和所述发射指令，并根据所述发射指令调节所述声呐工作参数，进而产生发射信号源；

声呐发射单元(6)，所述声呐发射单元(6)的输入端与所述信号预处理单元(9)的输出端连接，用于接收所述发射信号源，并对所述发射信号源进行逐级的功率放大，得到发射信号；

换能器基阵(7)，所述换能器基阵(7)的输入端与所述声呐发射单元(6)的输出端连接；所述换能器基阵(7)具有多个阵列排布设置的子阵；所述换能器基阵(7)为收发合置换能器：用于将所述发射信号转化为声信号发射到水中，或将每个子阵接收到的声信号分别转化为接收信号；

声呐接收单元(8)，所述声呐接单元与所述换能器基阵(7)的输出端连接，用于接收多个所述接收信号；并分别对多个所述接收信号进行放大，得到多个放大信号；进而将多个所述放大信号输入到所述所述信号预处理单元(9)；

所述信号预处理单元(9)，还配置用于对多个所述放大信号进行预处理，得到多个时延信息；

所述上位机(5)还配置用于：根据所述时延信息计算深度信息和相角，根据所述深度信息和相角计算得出水下目标物的位置信息，并显示解算结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于分裂波束的声呐系统，其特征在于，所述声呐发射单元(6)包括：驱动电路(14)、功率放大电路(15)、变压器放大电路(17)和匹配电路(18)；

所述驱动电路(14)、所述功率放大电路(15)和所述变压器放大电路(17)用于对所述发射信号源分别进行功率放大；

所述匹配电路(18)用于对所述声呐发射单元(6)与所述换能器基阵(7)之间的电路进行线路匹配：使所述换能器基阵(7)的电阻和电容所述与所述声呐发射单元(6)的电阻和电容在发射变化频率的声信号时保持一致。

3.根据权利要求2所述的一种基于分裂波束的声呐系统，其特征在于，所述换能器基阵(7)连接有收发转换电路(19)，所述收发转换电路(19)还连接有所述声呐发射单元(6)与所述声呐接收单元(8)；所述收发转换电路(19)用于在发射声信号时控制所述声呐接收单元(8)接地。

4.根据权利要求3所述的一种基于分裂波束的声呐系统，其特征在于，所述声呐接收单元(8)包括：固定增益放大电路、可控增益放大电路和带通滤波电路(16)；

所述带通滤波电路(16)用于对所述接收信号进行滤波，保留相应的频段；

所述固定增益放大电路用于对率波后的所述接收信号进行固定增益的放大；

所述可控增益放大电路用于：进行TVG增益控制、根据固定增益的放大后的所述接收信号进行进一步放大，使不同增益的所述接收信号经过两次放大后保持相同的增益。

5.根据权利要求4所述的一种基于分裂波束的声呐系统，其特征在于，所述信号预处理单元(9)具体配置用于：

获取多个所述放大信号；

对多个所述放大信号进行脉冲压缩，得到多个压缩信号；对多个所述压缩信号分别进行峰值分离；得到多个峰值位置；

根据多个所述峰值位置的相位进行相位计算，得到水下目标物的相角信息和时延信息；

所述上位机(5)具体配置用于：

根据所述时延信息，计算得出水下目标物的深度信息；

根据所述深度信息和所述相角信息，计算得出水下目标物的所述位置信息。