[发明专利]水声信号采集传输系统和方法

权利要求书

1.一种水声信号采集传输系统，其特征在于，所述水声信号采集传输系统包括：采集电子舱和采集阵列；所述采集阵列连接在所述采集电子舱的指定两侧；

所述采集阵列用于对采集到的水声信号进行声电转换和阵列接收，得到声学差分信号；

所述采集电子舱用于对所述声学差分信号进行传输预处理操作，并将传输预处理操作后的声学差分信号通过光纤传输至信号处理设备；其中，所述传输预处理操作包括信号放大操作、信号滤波操作和程控增益控制操作。

2.根据权利要求1所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，安装在所述采集电子舱的每一侧的所述采集阵列均包含多个阵列基元；其中，多个阵列基元包括第一数量的4基元阵和第二数量的6基元阵；所述采集阵列的阵列基元包括陶瓷圆管、去耦材料和不锈钢盖板；其中，所述阵列基元的外表面通过硫化方式进行包覆。

3.根据权利要求2所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，所述阵列基元包括并联连接的指定数量所述陶瓷圆管。

4.根据权利要求3所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，当所述阵列基元为所述4基元阵时，所述指定数量为4个；当所述阵列基元为所述6基元阵时，所述第二数量为6个。

5.根据权利要求2所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，安装在所述采集电子舱的每一侧的所述采集阵列的多个阵列基元之间按照预设的非等间距布阵方式进行布阵。

6.根据权利要求5所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，

所述预设的非等间距布阵方式为：按照所述第一数量的每个所述4基元阵的之间间距为50mm、所述第二数量的每个所述6基元阵之间的间距为70mm的方式进行布阵。

7.根据权利要求1所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，所述采集电子舱至少包括信号调理模块、模数转换模块；

所述信号调理模块用于接收所述采集阵列输出的所述声学差分信号，对所述声学差分信号进行滤波和程控放大操作，得到处理后的声学差分信号；其中，所述信号调理模块包括多个采集通道；所述采集通道的数量与所述采集阵列的阵列基元的个数对应设置；

所述模数转换模块用于通过驱动接收所述声学差分信号，对所述声学差分信号进行模数转换，得到声波数字信号。

8.根据权利要求7所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，每个所述采集通道前端均设置有开关二极管。

9.根据权利要求1所述的水声信号采集传输系统，其特征在于，所述采集电子舱还包括主控及传输模块；所述主控及传输模块包括主控FPGA，以及分别于所述主控FPGA连接的阵列信号接收模块、深度传感器、姿态传感器；所述阵列信号接收模块包括左阵接收子模块和右阵接收子模块；

所述主控FPGA用于接收所述左阵接收子模块的左阵声学数据、所述右阵接收子模块的右阵声学数据、所述深度传感器的深度数据和所述姿态传感器的姿态数据，实时的进行数据缓存、数据打包和数据上传。

10.一种水声信号采集传输方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1至9任一项的水声信号采集传输系统执行；所述水声信号采集传输系统包括采集电子舱和采集阵列；所述方法包括：

通过所述采集阵列用于对采集到的水声信号进行声电转换和阵列接收，得到声学差分信号；

通过所述采集电子舱用于对所述声学差分信号进行传输预处理操作，并将传输预处理操作后的声学差分信号通过光纤传输至信号处理设备；其中，所述传输预处理操作包括信号放大操作、信号滤波操作和程控增益控制操作。