一種水下目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及聲學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種水下聲學(xué)的水下目標(biāo)的目 標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)內(nèi)現(xiàn)有水下聲學(xué)測(cè)量?jī)x器可分為噪聲測(cè)量?jī)x器和回波測(cè)量?jī)x器兩類，且都屬于 專有測(cè)量頻段，在硬件和軟件資源上無(wú)法得到重用，這給用戶帶來(lái)了成本的浪費(fèi)，同時(shí)，測(cè) 量頻段的專用和功能的分散又給用戶帶來(lái)了使用上的不便。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種水下目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度 測(cè)量裝置，進(jìn)行水下待測(cè)目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量，并可進(jìn)行功能擴(kuò)展。本實(shí)用新型水下目標(biāo) 的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量裝置，通用性強(qiáng)、性價(jià)比高、利于便攜使用，模塊化設(shè)計(jì)，各分系統(tǒng)可獨(dú)立使 用。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下：
[0005] 一種水下目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量裝置，主要由發(fā)射換能器組、發(fā)射分機(jī)、接收分機(jī)以 及顯示控制分機(jī)組成，所述顯示控制分機(jī)分別連接所述發(fā)射分機(jī)和接收分機(jī)，所述發(fā)射分 機(jī)連接所述發(fā)射換能器組，用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)射換能器組，所述發(fā)射換能器組主要完成工作 頻帶內(nèi)聲學(xué)信號(hào)的水下發(fā)射，所述發(fā)射分機(jī)主要完成水下聲學(xué)測(cè)量信號(hào)生成以及驅(qū)動(dòng)發(fā)射 換能器組，所述接收分機(jī)主要完成水下聲學(xué)信號(hào)的接收、調(diào)理、采集以及存儲(chǔ)，所述顯示控 制分機(jī)完成參數(shù)設(shè)置、發(fā)射接收控制、狀態(tài)監(jiān)控、接收波形顯示以及目標(biāo)強(qiáng)度計(jì)算。
[0006] 所述發(fā)射分機(jī)、接收分機(jī)以及顯示控制分機(jī)集成于一臺(tái)包含主控板、信號(hào)調(diào)理板、 A/D采集板以及D/A轉(zhuǎn)換板的工控機(jī)內(nèi)。
[0007] 所述發(fā)射分機(jī)、接收分機(jī)以及顯示控制分機(jī)集成于一臺(tái)包含主控板、信號(hào)調(diào)理板、 A/D采集板的工控機(jī)以及一臺(tái)包含主控板、D/A轉(zhuǎn)換板的工控機(jī)內(nèi)。
[0008] 所述發(fā)射換能器組包含3套換能器，完成IkHz~60kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)發(fā)射。
[0009] 所述3套換能器分別是：
[0010] 換能器1 :彎曲圓盤換能器，完成IkHz~3kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)發(fā)射；
[0011] 換能器2 :帶障板的鑲拼圓環(huán)換能器，完成3kHz~IOkHz頻帶內(nèi)的信號(hào)發(fā)射；
[0012] 換能器3:由三種換能器組成，分別是帶障板的鑲拼圓環(huán)換能器、帶障板的圓管換 能器以及帶匹配層的縱振子換能器，完成IOkHz~60kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)發(fā)射。
[0013] 所述發(fā)射分機(jī)主要由信號(hào)源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備、功率放大器、匹配網(wǎng)絡(luò)組成。
[0014] 所述接收分機(jī)主要由信號(hào)調(diào)理設(shè)備、信號(hào)采集設(shè)備、信號(hào)存儲(chǔ)設(shè)備組成。
[0015] 所述信號(hào)調(diào)理設(shè)備主要由低噪聲前置放大電路、濾波電路、后置放大電路組成，所 述前置放大電路采用低噪聲儀表放大器，放大倍數(shù)可調(diào)，所述濾波電路采用低通加高通的 形式設(shè)計(jì)，濾波后的放大電路能夠靈活調(diào)節(jié)整個(gè)電路的增益。
[0016] 所述顯示控制分機(jī)包括用于完成信號(hào)源相關(guān)參數(shù)設(shè)置、功率放大器工作狀態(tài)控 制、參數(shù)控制、工作狀態(tài)監(jiān)控、進(jìn)行匹配網(wǎng)絡(luò)的通道選通的發(fā)射分機(jī)界面，以及用于完成信 號(hào)源接收信號(hào)監(jiān)控、信號(hào)調(diào)理設(shè)備的參數(shù)設(shè)置、通道選通，并可給出目標(biāo)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果的接 收分機(jī)界面
[0017] 本實(shí)用新型所提供的水下目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量裝置，主要功能是測(cè)量水下目標(biāo)的 目標(biāo)強(qiáng)度，并可進(jìn)行功能擴(kuò)展，進(jìn)行通用水下聲學(xué)測(cè)量。能夠進(jìn)行水下主動(dòng)探測(cè)信號(hào)的發(fā)射 以及水下聲學(xué)信號(hào)的接收。通用性強(qiáng)，便于攜帶，且模塊化設(shè)計(jì)，各分系統(tǒng)可獨(dú)立使用。
[0018] 本系統(tǒng)采用市場(chǎng)上通用的貨架式產(chǎn)品來(lái)完成本系統(tǒng)的信號(hào)處理和顯控任務(wù)，采用 全頻段接收換能器來(lái)解決頻帶通用問(wèn)題，采用便攜化設(shè)計(jì)方便用戶使用，采用模塊化和組 合化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分合使用。具體體現(xiàn)如下：
[0019] ?通用性強(qiáng)：
[0020] 1)功能通用：既可以測(cè)量目標(biāo)的噪聲，又可以測(cè)量目標(biāo)的回波；
[0021] 2)頻段通用：頻段為IkHz~60kHz，幾乎覆蓋了常用水聲測(cè)量領(lǐng)域的全部頻段；
[0022] 魯性價(jià)比高：
[0023] 在保證產(chǎn)品性能和測(cè)量精度的同時(shí)，采用如下設(shè)計(jì)方法降低了生產(chǎn)成本：
[0024] 1)對(duì)水聽(tīng)器、處理機(jī)均采用貨架式產(chǎn)品生產(chǎn)，易于維修，降低了生產(chǎn)成本；
[0025] 2)換能器基陣采用分頻段集成設(shè)計(jì)，節(jié)省了生產(chǎn)材料，降低了生產(chǎn)成本；
[0026] 魯攜帶方便：
[0027] 系統(tǒng)分為主機(jī)、基陣和水聽(tīng)器，分別放置于三個(gè)帶輪子的箱子中，非常方便運(yùn)輸和 攜帶。
[0028] ?模塊化設(shè)計(jì)：
[0029] 系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)，各設(shè)備可獨(dú)立使用。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是本實(shí)用新型所提供的系統(tǒng)組成框圖；
[0031] 圖2是本實(shí)用新型裝置實(shí)施例一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖3是本實(shí)用新型裝置實(shí)施例二的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0033] 圖4是帶障板的鑲拼圓環(huán)換能器一實(shí)施例的指向特性實(shí)測(cè)圖；
[0034] 圖5是發(fā)射分機(jī)顯示控制界面；
[0035] 圖6是接收分機(jī)顯示控制界面。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做一詳細(xì)的說(shuō)明。
[0037] 圖1所示，本實(shí)用新型所提供水下目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量裝置，主要由發(fā)射換能器 組、發(fā)射分機(jī)、接收分機(jī)和顯示控制分機(jī)組成。各部分的組成及功能如下：
[0038] 發(fā)射換能器組：由3套換能器組成，主要完成工作頻帶內(nèi)聲學(xué)信號(hào)的水下發(fā)射；
[0039] 換能器1 :彎曲圓盤換能器，完成IkHz~3kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)發(fā)射；
[0040] 換能器2 :帶障板的鑲拼圓環(huán)換能器，完成3kHz~IOkHz頻帶內(nèi)的信號(hào)發(fā)射； [0041] 換能器3:由三種換能器組成，分別是帶障板的鑲拼圓環(huán)換能器、帶障板的圓管換 能器以及帶匹配層的縱振子換能器，完成IOkHz~60kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)發(fā)射。
[0042] 發(fā)射分機(jī)：發(fā)射分機(jī)由信號(hào)源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備、功率放大器、匹配網(wǎng)絡(luò)組成，主 要完成水下聲學(xué)測(cè)量信號(hào)生成、驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器組的功能，其中：
[0043] 信號(hào)源：根據(jù)試驗(yàn)方案生成所需的聲學(xué)測(cè)量信號(hào)；
[0044] 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備：把信號(hào)源生成的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，作為功率放大器 的輸入信號(hào)進(jìn)行放大；
[0045] 功率放大器：將信號(hào)源生成的信號(hào)進(jìn)行功率放大，通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器 組，完成測(cè)量信號(hào)的發(fā)射；
[0046] 匹配網(wǎng)絡(luò)：進(jìn)行功率放大器和換能器組之間的阻抗匹配，保證電聲轉(zhuǎn)換效率。
[0047] 接收分機(jī)：接收分機(jī)由信號(hào)調(diào)理設(shè)備、信號(hào)采集設(shè)備、信號(hào)存儲(chǔ)設(shè)備組成。主要完 成水下聲學(xué)信號(hào)的接收、調(diào)理、采集、存儲(chǔ)功能。
[0048] 信號(hào)調(diào)理設(shè)備：完成