[实用新型]一种声阵列模拟系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及声学探测技术，特别是涉及一种声阵列模拟系统。

背景技术

声学探测技术通过识别和探测声源目标，实现对声源目标的定位、分类、跟踪和攻击，可广泛应用于军事、工业等领域。目前，声学探测技术被直接应用于战场、工业现场等现场环境。

现场环境中，信源包括飞机引擎、运载火箭、汽车发动机、水下炸点等等，信源发出的信源声信号与环境信号混杂，形成复杂环境信号。数据获取子系统在控制子系统的控制下，同步接收复杂环境信号，并对接收的复杂环境信号进行调理和采集处理。信号处理子系统从经过数据获取子系统采集处理后的复杂环境信号中提取信源声信号，获取信源声信号到达数据接收子系统的接收部分的传输时差信号。自定位子系统根据传输时差信号对数据获取子系统的接收部分进行定位。根据信号处理子系统提取的信源声信号和自定位子系统的定位结果，实现信源定位、阵列信号处理与重建或者声束合成等探测。这里，信源定位、阵列信号处理与重建、声束合成等这些探测功能的实现相互之间是分立的。

图1为现有技术中一种具有信源定位功能的声阵列系统的结构组成示意图。如图1所示，飞机引擎发出的声源信号与周围的环境噪声信号共同组成复杂环境信号，数据获取子系统对该复杂环境信号进行调理和采集后，由信号处理子系统、自定位子系统进行相应处理后，由信源定位模块实现对飞机的定位。

实际应用中，数据获取子系统中的采集模块可采用型号为NI PXI-4462的高精度数据采集卡实现，也可采用型号为TLV2252AQD的低噪声精密运算放大器、型号为AD7655的模拟数字转换器和型号为TMS320C6711的DSP芯片实现。信号处理子系统可以采用基于LABVIEW8.0的软件方式实现，也可以采用型号为TMS320C6711的DSP芯片实现。自定位子系统可以采用基于LABVIEW8.0的软件方式实现，或者采用型号为TMS320C6711的DSP芯片硬件实现。

实际应用中，如果要对现场环境的声学探测技术进行研究，那么，必须营造现场环境，布置实际信源设备，比如，调用飞机并要求其执行某项研究任务，这样就导致了研究成本的增加，制约了对声学探测技术的研究。同时，在现场环境中，声学探测系统的功能比较单一，仅能实现某一方面的功能，比如，声纳探测系统通过声阵列完成水下目标的探测。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种成本低、功能多样化的声阵列模拟系统。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：

一种声阵列模拟系统，所述系统包括：模拟、调理、发射复杂环境信号的信号模拟子系统1，对信号模拟子系统1发射的复杂信号进行调理、采集处理的数据获取子系统2，从来自数据获取子系统2的信号中提取声源信号、获取声源信号到达数据获取子系统2的接收部分的传输时差信号的信号处理子系统4，根据传输时差信号对数据获取子系统2的接收部分进行定位的自定位子系统5，以及根据信号处理子系统4提取的声源信号和自定位子系统5的定位结果实现信源定位、阵列信号处理与重建、声束合成的功能单元子系统6，控制信号模拟子系统1、数据获取子系统2、功能单元子系统6的控制子系统3；信号模拟子系统1、数据获取子系统2、信号处理子系统4、自定位子系统5、功能单元子系统6和控制子系统3通过导线连接集成一体。

综上所述，本实用新型提出的一种声阵列模拟系统，不必再花费大量的成本模拟现场环境，布置信源设备，而是由信号模拟子系统直接模拟各种复杂环境信号，比如，模拟执行某项研究任务的飞机发出的信源信号，因此大大降低了研究成本；由于本实用新型所述声阵列模拟系统能同时完成信源定位、阵列信号处理与重建、声束合成等探测功能，所以，所述系统还具有功能多样化的特征。

附图说明

图1为现有技术中一种具有信源定位功能的声阵列系统的结构组成示意图。

图2为本实用新型声阵列模拟系统组成结构示意图。

图3为本实用新型包含显示子系统的声阵列模拟系统的组成结构示意图。

图4为本实用新型信号模拟子系统的组成结构示意图。

图5为本实用新型信号模拟模块的组成结构示意图。

图6为本实用新型第一信号调理模块的组成结构示意图。

图7为本实用新型数据获取子系统的组成结构示意图。

图8为本实用新型功能单元子系统的组成结构示意图。

具体实施方式