專利名稱：一種基于參量陣的水下埋藏物探測聲納的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水下聲納探測設備，特別是涉及一種采用參量陣技術的水下埋藏物探測聲納。
背景技術：
鑒于水下埋藏物探測的需求，目前存在探測精度不足，范圍小，效率低等問題。我公司自主研發(fā)的“定向聲波河床埋藏物探測器”，是基于參量陣原理，通過相控換能器陣列發(fā)射具有高能量高指向性的聲波束并對回波信號進行分析處理，實現(xiàn)探測的功能，能夠大范圍高精度探測河床埋藏物。解決了目前存在的問題，達到預期效果。傳統(tǒng)聲學探測主要是采用線性調頻聲納技術，它由于有重復性好、頻帶寬、所能載的信息量大等優(yōu)點而得以迅速發(fā)展。由于受線性調頻工作機制的限制，它的換能器做的很大，安裝使用不方便，波束開角大，容易受風浪的影響，加上為了達到足夠的帶寬必須對換能器的頻響進行軟補償，從而影響了識別的準確性。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的探測精度不足，范圍小，效率低等問題，通過參量陣原理及相控換能器陣列解決了目前存在的問題，達到預期效果。為達上述目的，本發(fā)明提供一種參量陣聲納，該裝置至少包括控制主機及顯示器、D類功率放大器，信號處理主機和換能器陣列；所述控制主機與顯示器為一體，包括控制軟件及與下位機的接口 ；所述的D類功率放大器包括H橋放大電路及與換能器的匹配電路；所述信號處理主機包括參量陣信號處理及回波信號處理兩部分；所述換能器陣列包括水密線纜以及9個圓形排布的陣元；在本發(fā)明中，本發(fā)明公開了一種用于水下埋藏物體探測的方法，主要包括下列步驟a.將發(fā)射換能器安裝在待探測區(qū)域的探測平臺比如船上；b.控制主機發(fā)射相控的參量聲波進行探測；c.換能器接收回波；d.將回波信號送至信號處理模塊進行處理分析；e.將處理結果送至控制主機的顯示器顯示。本發(fā)明還公開了實現(xiàn)本方法的一種系統(tǒng)，具有定位簡便、快捷的特點。由以上本發(fā)明實施例提供的技術方案可見，本發(fā)明有別于傳統(tǒng)的水下探測設備，可以有效提聞探測精度及效率。


圖I示出了系統(tǒng)框架；
圖2示出了 D類功放；
具體實施例方式下面通過附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖I示出了系統(tǒng)信號處理框架。它包括了 根據(jù)控制信號的參量陣信號的形成，根據(jù)控制信號的相控陣信號的形成，回波信號的去噪提取，探測物體的分類識別。圖2示出了 D類功放。它包括了 用于功率放大的H橋電路1，用于濾波及匹配的匹配網(wǎng)絡2。 在水下埋藏物探測工作中使用該設備可以很好的達到探測目的。
權利要求
1.一種用于水下埋藏物探測的聲納系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括用于控制的主機及顯示器、D類功率放大器，還包括信號處理主機和換能器陣列，其中所述的控制器協(xié)調各部件同步工作，控制發(fā)生的聲信號的脈寬、頻率，輸出控制指令給信號處理主機；信號處理主機根據(jù)控制指令產(chǎn)生信號給D類功放；D類功率放大器與寬帶換能器連接，該換能器提供足夠的電功率驅動；寬帶換能器將由D類功率放大器提供的電功率轉換成聲功率并發(fā)射出去。本發(fā)明具有結構簡單、體積小、功耗少、效率高的優(yōu)點，可用于參量陣聲納設備。
2.根據(jù)權利要求I所述的控制主機，其特征在于，所述的控制主機包括人機交互界面用于輸入控制指令；顯示器用于輸出探測結果。
3.根據(jù)權利要求I所述的D類功放，其特征在于包括了針對換能器設計的匹配網(wǎng)絡，滿足大功率應用的要求。
4.根據(jù)權利要求I所述的信號處理主機，其特征在于采用了參量陣信號處理技術，能夠利用發(fā)射的超聲波解調出低頻探測聲波。
5.根據(jù)權利要求I所述的信號處理主機，其特征在于采用了相控陣技術，能夠通過控制不同陣元的發(fā)射相位來實現(xiàn)波束的偏轉。
6.根據(jù)權利要求I所述的換能器陣列，其特征在于，陣列的布局經(jīng)過優(yōu)化能夠產(chǎn)生高指向性的波束。
全文摘要
一種用于水下埋藏物探測的定向聲波探測器，屬于探測設備的水下聲納技術領域，包括控制主機及顯示器、D類功率放大器，信號處理主機和換能器陣列?？刂破鲄f(xié)調各部件同步工作，控制發(fā)生的聲信號的脈寬、頻率，輸出控制指令給信號處理主機；信號處理主機根據(jù)控制指令產(chǎn)生信號給D類功放；D類功率放大器與寬帶換能器連接，該換能器提供足夠的電功率驅動；寬帶換能器將由D類功率放大器提供的電功率轉換成聲功率并發(fā)射出去。被探測物反射的回波由換能器接收并將回波信號送至信號處理主機，信號處理主機對回波信號分類識別，將檢測結果送至控制主機顯示。
文檔編號G01S15/88GK102636786SQ201210152379
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權日2012年5月17日
發(fā)明者萬曉偉, 冉曉東, 吳新龍, 舒旭, 陳敏, 黃彥鑫 申請人:綿陽市浦發(fā)電子科技有限公司