[发明专利]一种水听器同步采样系统

权利要求书

1.一种水听器同步采样系统，其特征在于：包括同步控制模块、时钟恢复模块和若干水听器，若干水听器通过光纤串联在一起，同步控制模块通过光纤分别连接首尾水听器，光纤的光信号为单向传输；同步控制模块包含高精度时钟基准、信号调制单元、信号检测单元、逻辑控制单元，高精度时钟基准连接信号调制单元，为系统提供同步采集时钟信号；信号调制单元分别连接逻辑控制单元和光纤输出端，通过光纤传输为水听器提供以下几类信号：

复位信号，用于对水听器进行复位操作；

同步信号，用于对水听器进行采样同步启动控制；

时钟信号，用于提供水听器的采样时钟；

不同的信号可以在占空比和频率上进行区分；

信号检测单元分别连接逻辑控制单元和光纤输入端，通过接收尾部水听器的回传信号，用于判断通讯链路的完整性；

系统启动后，所述逻辑控制单元首先发送复位信号，水听器接收到复位信号以后自动将自身全局复位并确保复位信号透传至下一个水听器，直至信号回传至同步控制模块，逻辑控制单元依据信号检测单元提供的回传信号，判断通讯链路是否完整以及复位操作是否完成，复位完成后所有水听器进入待机休眠状态，逻辑控制单元根据预设逻辑判断是否需要启动采样，如果需要，则先通过信号调制单元发送一个同步信号，并且根据信号检测单元提供的回传信号确保同步信号发送成功，随后，逻辑控制单元通过逻辑控制确保信号调制单元持续发送由高精度时钟基准提供的时钟信号，为所有水听器提供同步采样时钟，直至采样结束，如果在整个工作过程中出现因水听器异常导致的信号中断，逻辑控制单元根据需求随时发送复位信号对水听器进行复位操作；每个水听器内部都包含一个时钟恢复模块，时钟恢复模块获取采样时钟供内部数据采样使用，同时通过光纤输出采样时钟给下一级水听器，时钟恢复模块包括第一光电转换单元，第一光电转换单元接收光纤输入信号，第一光电转换单元、同步提取单元、复位提取单元和时钟中继单元连接在一起，时钟中继单元分别连接本地时钟、采样时钟和第二光电转换单元，第二光电转换单元通过光纤输出信号；

经过光电转换后的电脉冲信号通过改变脉冲频率和占空比参数携带复位、同步和时钟信息，复位提取单元负责提取复位信号，一旦检测到复位信号，就会输出复位电平对本地水听器进行全局复位，同步提取单元负责提取同步信号，一旦检测到同步信号，就会启动本地数据采集；

时钟中继单元的工作时钟来自本地时钟，本地时钟时钟频率为采样时钟的N倍，在待机状态下，时钟中继单元对输入信号进行透传处理，直接传至下一级，采集工作时，如果外部时钟信号正常输入，时钟中继单元对输入信号进行透传处理，同时将该信号作为本地AD的采样时钟，一旦检测到输入时钟信号丢失，时钟中继单元将本地时钟的时钟信号N分频后输出，将其作为本地AD以及下一级水听器的采样时钟，如果输入时钟恢复，则又会切回到输入时钟工作，整个切换过程是无缝的，不会增加或者丢失时钟节拍。