CN113114147B - 一种水声设备唤醒电路及唤醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水声设备唤醒电路，包括：水声换能器，其接收水声信号并转换成电信号输出；前置放大电路，其接收水声换能器发送的电信号并进行放大处理后输出放大信号；下变频电路，其接收放大信号，并将放大信号与一个本振信号混频，输出基带信号；控制器，其接收基带信号，并对基带信号依次进行模数转换以及快速复数傅里叶变换，判断是否具有用于唤醒设备的预设频点的信号。本发明的水声设备唤醒电路，使处于空闲状态的水声设备进入休眠模式，仅在需要它工作时，进行唤醒，从而达到节省能耗的目的。本发明通过低功耗前置放大、双通道下变频和低功耗数字信号处理，在较低漏检率的基础上，达到了较高的唤醒可靠性。

Description

一种水声设备唤醒电路及唤醒方法

技术领域

本发明属于水声设备控制技术领域，具体地说，涉及一种水声设备唤醒电路及唤醒方法。

背景技术

水声通信是一项在水下收发信息的技术，是实现水下信息感知与交换的主要手段，在民用方面，它可以用于监测海洋环境，预警自然灾害，传输水下文字、语音、图像甚至视频；在军用方面，可以用于水下潜艇间及水面舰艇与潜艇间的通信、遥控水下武器等。水声通信机是一种用于水下数据交互的设备，它通常以海水为介质，传输各类传感器数据至岸站、水面浮标，或者是进行水下点对点信息传输。

在水声接收机接收水声信号时，由于发射机到接收机的距离不同、发射机功率有大有小、水声信号的多径效应和频率选择性衰落等原因，使接收机换能器上接收到的信号强度相差悬殊，而且往往有很大的起伏变化(约10⁴～10⁵倍)，有可能在接收微弱信号时达不到信号处理所需要的幅度，而在接收强信号时造成放大电路的阻塞(非线性失真)。为此在接收机设计中必须采用自动增益控制，自动增益控制的作用是根据输入信号幅值的大小，自动调整放大器的增益，用于保证接收信号幅度的稳定。

在水声环境下通信存在的一个重要问题是：水声通信机往往长期在水下工作，电池的充电或者更换十分麻烦。所以作为值机常开的部件，前置模拟信号调理电路必须具备低功耗的特点，否则所实现的水声通信机只能作为工程样机，而不能作为产品使用。

目前市面上，还没有同时满足低功耗、带自动增益控制、高阶带通滤波放大这三项功能，适用于水声通信的紧凑型前置模拟信号调理模块。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种水声设备唤醒电路，功耗低。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种水声设备唤醒电路，包括：

水声换能器，其接收水声信号并转换成电信号输出；

前置放大电路，其接收所述水声换能器发送的电信号并进行放大处理后输出放大信号；

下变频电路，其接收所述放大信号，并将所述放大信号与本振信号混频，输出基带信号；

控制器，其接收所述基带信号，并对所述基带信号依次进行模数转换以及快速复数傅里叶变换，判断是否具有用于唤醒设备的预设频点的信号，所述控制器将所有检测出的预设频点的频信号按照时间序列排序，解码预设频点的信号序列所对应的水声设备，并将该水声设备进行唤醒。

进一步的，具有多个所述下变频电路，同一时刻不同下变频电路的本振频率不同。

进一步的，所述下变频电路包括：

乘法混频器，其具有两路，用于将所述放大信号分别与相正交的两路本振信号进行混频并输出；

低通滤波器，其具有两路，分别与所述乘法混频器的输出端一一对应连接。

进一步的，所述乘法混频器包括：

模拟开关，其输入端与所述前置放大电路的输出端连接，模拟开关的控制端用于接收所述控制器发送的控制信号；

差分放大电路，其输入端与所述模拟开关的输出端连接，用于将所述模拟开关输出的差分信号转化为单端信号并输出。

进一步的，所述低通滤波器包括：

第一级低通滤波电路，其连接在所述模拟开关的两端，用于第一级低通滤波；

第二级低通滤波电路，其连接在所述差分放大电路的输出端，用于第二级低通滤波。

进一步的，所述第一级低通滤波电路包括：

第一电阻，其与所述模拟开关的输入端连接；

第一电容，其一端连接在所述模拟开关与所述差分放大电路之间的第一路差分信号线上，另外一端连接地端；

第二电容，其一端连接在所述模拟开关与所述差分放大电路之间的第二路差分信号线上，另外一端连接地端。

进一步的，所述第二级低通滤波电路包括：

第二电阻，其与所述模拟开关的输出端连接；

第三电容，其一端与所述第二电阻的输出端连接，另外一端连接地端。

进一步的，所述前置放大电路为基极分压式放大电路，包括：

第一NPN型三极管，其基极与基极电压调节电路连接，发射极连接有相并联的两路，其中一路通过第五电阻与地端连接，另外一路依次串联第四电容和第六电阻后与地端连接，所述第一NPN型三极管的集电极通过第三电阻与直流电源连接；

第三NPN型三极管，其基极与所述第一NPN型三极管的集电极连接，集电极与直流电源连接，发射极输出放大信号；

所述基极电压调节电路包括：

第二NPN型三极管，其集电极依次串联第七电阻、第八电阻之后与直流电源连接，所述第一NPN型三极管的基极连接在所述第七电阻和第八电阻之间，所述第二NPN型三极管的基极其中一路与其集电极连接，另外一路连接第五电容之后与地端连接，所述第二NPN型三极管的发射极与地端连接。

本发明同时提出了一种水声设备唤醒方法，包括：

接收水声信号并转换成电信号输出；

将电信号并进行放大处理后输出放大信号；

将所述放大信号的频点搬移至直流上，输出基带信号；

对所述基带信号依次进行模数转换以及快速复数傅里叶变换，判断是否具有用于唤醒设备的预设频点的信号，所述控制器将所有检测出的单频信号按照时间序列排序，解码单频信号序列所对应的水声设备，并将该水声设备进行唤醒。

进一步的，将所述放大信号与本振信号混频的步骤中，具有两个或以上通道同时进行，该两个或以上通道的本振频率分别按照预设唤醒序列中的各预设频点加载，当预设频点的数量大于通道数量时，本轮具有未加载的预设频点，在其中一个或者多个通道检测出预设频点的信号后，将所有通道的本振频率按照未加载的预设频点进行加载，所述预设唤醒序列为按照预设的唤醒顺序将所有预设频点排列并循环形成循环序列。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的水声设备唤醒电路，使处于空闲状态的水声设备进入休眠模式，仅在需要它工作时，进行唤醒，从而达到节省能耗的目的。本发明通过低功耗前置放大、双通道下变频和低功耗数字信号处理，在较低漏检率的基础上，达到了较高的唤醒可靠性。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出的水声设备唤醒电路的一种实施例的原理方框图；

图2是本发明提出的水声设备唤醒电路中的前置放大电路的一种实施例的电路原理图；

图3是本发明提出的水声设备唤醒电路中的下变频电路的一种实施例的电路原理图；

图4是本发明提出的水声设备唤醒方法的一种实施例的主程序流程图；

图5本发明提出的水声设备唤醒方法的一种实施例中序列频点检测程序流程图；

图6本发明提出的水声设备唤醒方法的一种实施例中序列频点检测程序流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

本实施例提出了一种水声设备唤醒电路，如图1所示，包括：

水声换能器，其接收水声信号并转换成电信号输出；

前置放大电路LNA，其接收水声换能器发送的电信号并进行放大处理后输出放大信号；

下变频电路，其接收放大信号，并将放大信号与本振信号混频，将其频点变频至低频，输出基带信号；

控制器，其接收基带信号，并对基带信号依次进行模数转换以及快速复数傅里叶变换，判断是否具有用于唤醒设备的预设频点的信号，控制器将所有检测出的预设频点的频信号按照时间序列排序，解码预设频点的信号序列所对应的水声设备，并将该水声设备进行唤醒。

本实施例的水声设备唤醒电路，使处于空闲状态的水声设备进入休眠模式，仅在需要它工作时，进行唤醒，从而达到节省能耗的目的。本发明通过低功耗前置放大、双通道下变频和低功耗数字信号处理，在较低漏检率的基础上，达到了较高的唤醒可靠性。

下变频电路具有多个，同一时刻不同下变频电路的本振频率不同。水声换能器将声信号转化为电信号后，由前置放大模块进行信号放大，然后由下变频电路进行频谱搬移，转化得到的基带IQ信号通过控制器进行采样和CFFT处理，其直流能量超过阈值可视为检出一个单频信号，此时控制器切换本振频率，进行下一个单频信号的识别。如果依次检出设定的单频序列，将触发唤醒动作。

用于唤醒设备的预设频点的信号序列为多个单频信号按次序连接而成，使用多个单频序列而不是一个单频作为唤醒信号，优点是提高了唤醒可靠性，本实施例中以5个单频音f1、f2、f3、f4、f5和S(Silence：静音)进行唤醒信号构建为例进行说明，形成如下格式的唤醒信号：

f1(30ms)-S(10ms)-f2(30ms)-S(10ms)-f3(30ms)-S(10ms)-f4(30ms)-S(10ms)-f5(30ms)。

内插静音的目的是消除多径效应造成信号时间扩展。5个单频音具有120种排列方式，可用于在多节点网络中唤醒其中一个特定设备。

复杂的水声信道(尤其是多途干涉效应)可能导致所选定单频音序列中，发生其中某个单频信号太弱无法检出的现象。为应对这种情况，作为所述一种低功耗水声唤醒电路及唤醒信号识别方法的优化方案，设定可以用降低要求的方式工作，即检出五个单频中任意三个，且时间顺序无误，就认为是唤醒信号。这样保证了检出可靠性，又提高了信号检出率。

上述由5个单频音构成的唤醒信号及检出方法，仅是示例性的，并不局限本发明，应当指出在本发明技术启示下所做出的其它等同变型和改进，均应视为本发明的保护范围。

本实施例中的前置放大电路由两级相同的放大电路构成，每级均利用晶体管将接收换能器输出的电信号放大，设定增益为32dB。用双极晶体管实现的放大电路比集成运放耗电更低。

作为一个优选的实施例，下变频电路包括乘法混频器和低通滤波器，乘法混频器其具有两路，又称为双通道下变频电路，用于将放大信号分别与相正交的两路本振信号进行混频并输出。低通滤波器也具有两路，分别与两路的乘法混频器的输出端一一对应连接。

双通道下变频电路，分fa/fb两个通道，两者区别仅在于本振频率不同。采用双通道检测的意义在于，假定水声信道的频率选择性衰弱效应使得两个频率中的其中一个弱到无法检出，仍可检出另一个而不至于漏检。fa通道的本振频率初始化配置为所设定唤醒信号序列的第一个单频音，fb通道的本振频率初始化配置为所设定唤醒信号序列的第二个单频音。fa和fb应具有一定频率间隔以降低频率选择性衰弱的影响。

以其中fa通道为例，其中一个乘法混频器将前置放大模块的输出信号和控制器生成的fa_cos信号进行混频，另一个乘法混频器将前置放大模块的输出信号和控制器生成的fa_sin信号进行混频。两路信号再分别通过对应的低通滤波器，从而分别得到基带fa_I和fa_Q信号。

控制器为低功耗微控制模块，由数模转换器和微控制器组成，两者均应选用低功耗型号，作为本发明的一个优化方案，微控制器选用STM32L433芯片，其内置12bit分辨率ADC、直接存储器访问DMA功能。ADC用于对下变频电路输出的四路信号进行模数转化；DMA是单片机中的直接存储器访问功能单元，无需CPU干预即可执行ADC采样值的存储，并在缓存存满时触发中断，从而使微控制器处于唤醒的时间更少，整体功耗更低。

前置放大电路输出放大信号分别通过两个通道的双通道下变频电路，对接收到的信号进行下变频，转化得到两个通道的基带IQ信号，分别进入模数转化器(ADC)进行采样，低功耗微控制器对IQ信号进行复数FFT变换，当检出fa或fb任一单频信号时，控制振荡器按设定序列生成不同的fa和fb。当接收到的信号匹配预设的fa/fb时序时，唤醒电路将触发唤醒动作，唤醒与此模块相连的水声设备。

水声接收机的换能器拾取水下远方传来的水声信号，由于海洋水声信道中的声吸收，信号在传输过程中受到衰减，接收机能够接收到的最小信号为亚毫伏级。

乘法混频器包括：

模拟开关，其输入端与所述前置放大电路的输出端连接，模拟开关的控制端用于接收控制器发送的控制信号；

差分放大电路，其输入端与模拟开关的输出端连接，用于将模拟开关输出的差分信号转化为单端信号并输出。

双通道下变频电路，采用低功耗模拟开关和低功耗运放实现。其作用在于将需要检测的频点搬移到直流上，ADC可以用较低采样率进行工作，降低了整体电路的功耗。

双通道下变频电路，分fa/fb两个通道，两者区别仅在于本振频率不同。双通道下变频电路，以其中fa通道为例，由两组乘法混频器和低通滤波器构成。其中一个乘法混频器将前置放大模块的输出信号和微控制器生成的fa_cos信号进行混频，另一个乘法混频器将前置放大模块的输出信号和微控制器生成的fa_sin信号进行混频。两路信号再分别通过对应的低通滤波器，从而分别得到基带fa_I和fa_Q信号。

乘法混频器如图3所示，驱动信号为初始相位为90度，占空比为50％的方波信号f_LO。输入信号在f_LO间隔选通后输出上下两路信号，上下两路信号用公式描述为：

展开为傅里叶级数形式为：

设输入信号为V_icos(2πf_it)，差分运放输出信号为：

低通滤波器用于滤除上变频频率成分，即前述公式中的f_LO+f_i、3f_LO-f_i、3f_LO+f_i等高频成分。当输入信号的频率、等于本振频率f_LO时，差分运放输出信号V_o(t)则表现为直流成分，可用低速率AD采样和低运算复杂性的数据处理方法进行检出。

以其中一个通道中的其中一组混频和低通滤波电路为例，如图3所示，其中模拟开关ADG819在f_LO信号控制下进行开关切换，实现乘法混频的功能，使用模拟开关代替传统的乘法器芯片，实现简单，成本、低功耗低。

本实施例中的低通滤波器包括第一级低通滤波电路和第二级低通滤波电路，第一级低通滤波电路连接在模拟开关的两端，用于第一级低通滤波；

第二级低通滤波电路连接在所述差分放大电路的输出端，用于第二级低通滤波。

如3图所示，第一级低通滤波电路包括：

第一电阻R1，其与模拟开关ADG819的输入端连接；

第一电容C1，其一端连接在模拟开关ADG819与差分放大电路之间的第一路差分信号线上，另外一端连接地端；

第二电容C2，其一端连接在模拟开关ADG819与所差分放大电路之间的第二路差分信号线上，另外一端连接地端。

第二级低通滤波电路包括：

第二电阻R2，其与模拟开关ADG819的输出端连接；

第三电容C3，其一端与第二电阻R2的输出端连接，另外一端连接地端。

前置放大电路为基极分压式放大电路，由两级双极晶体管放大电路，每级提供32dB增益，共达到64dB增益。可将接收到的信号放大到可检测的幅度。如图2所示，前置放大电路包括：

第一NPN型三极管Q1，其基极与基极电压调节电路连接，发射极连接有相并联的两路，其中一路通过第五电阻R5与地端连接，另外一路依次串联第四电容和第六电阻R6后与地端连接，第一NPN型三极管Q1的集电极通过第三电阻R3与直流电源VDD连接；

第三NPN型三极管Q3，其基极与第一NPN型三极管Q1的集电极连接，集电极与直流电源VDD连接，发射极输出放大信号；

基极电压调节电路包括：

第二NPN型三极管Q2，其集电极依次串联第七电阻R7、第八电阻R8之后与直流电源VDD连接，第一NPN型三极管Q1的基极连接在第七电阻R7和第八电阻R8之间，第二NPN型三极管Q2的基极其中一路与其集电极连接，另外一路连接第五电容C5之后与地端连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与地端连接。

前置放大电路利用晶体管将接收换能器输出的电信号放大。用双极晶体管实现的放大电路比集成运放耗电更低，根据本发明一种低功耗水声唤醒电路及唤醒信号识别方法的一个实施例，采用MMBT2484LT1低噪小信号晶体管构成的放大电路功耗约为0.8mW左右，图2所示电路配置为32dB增益时，输出端噪声约为30微伏左右。

双极晶体管放大电路采用了3个NPN型三极管，为基极分压式放大电路，如图2所示，供电VDD电压为3.3伏，由R1、R2、Q2控制Q1基极电压，用Q2的正向压降来抵消晶体管Q1的Vbe，使得低电源电压状态下，也能给进行放大工作,R3控制Q1集电极电流，Q3进行缓冲放大以驱动后端电路，Q1发射极电阻R5并联C4和R6，决定电路的增益和滤波频带，直流负反馈通路上加入了一个第二电容C2，其阻抗在高频段降低，增强了对高频带外信号的抑制作用。

实施例二

本发明同时提出了一种水声设备唤醒方法，如图4所示，包括：

接收水声信号并转换成电信号输出；

将电信号并进行放大处理后输出放大信号；

将所述放大信号的频点搬移至直流上，输出基带信号；

对基带信号依次进行模数转换以及快速复数傅里叶变换，判断是否具有用于唤醒设备的预设频点的信号，控制器将所有检测出的单频信号按照时间序列排序，解码单频信号序列所对应的水声设备，并将该水声设备进行唤醒。

将放大信号与本振信号混频的步骤中，具有两个或以上通道同时进行，该两个或以上通道的本振频率分别按照预设唤醒序列中的各预设频点加载，当预设频点的数量大于通道数量时，本轮具有未加载的预设频点，在其中一个或者多个通道检测出预设频点的信号后，将所有通道的本振频率按照未加载的预设频点进行加载，所述预设唤醒序列为按照预设的唤醒顺序将所有预设频点排列并循环形成循环序列。

控制器(MCU)启动后，进行各模块的初始化，包括时钟、IO端口和通信端口初始化、本振Fa/Fb通道初始化、DMA初始化和ADC初始化，其中本振Fa初始化为预设唤醒序列的第一个待检测频点，本振Fb初始化为预设唤醒序列的第二个待检测频点。当ADC启动后，MCU就进入休眠模式，等待后台ADC采集存满缓存块并触发DMA中断。DMA中断唤醒MCU后，MCU马上将ADC缓存切换至乒乓缓存的另一组，此时并不打断后台ADC采样；然后处理串口缓存，用于响应外部通信请求；接着对缓存中的数据进行数据处理，其主要功能是完成序列频点检测，如果按设定的唤醒信号序列一一检出频点，则进行唤醒动作，否则继续进入休眠状态，等待后台DMA中断唤醒，依此步骤循环往复。

控制器的序列频点检测程序流程如图5所示，首先对两路下变频通道输出的基带信号分别进行CFFT计算，如果其直流成分超过阈值，并累计超过设定门限次数，则认为此频点检出。fa和fb通道的本振频率应根据通道检出情况进行切换，假设fa通道检出，则将fa和fb的本振频率切换到下一个频率上，假设fb通道检出，则将fa和fb的本振频率切换到下第二个频率上，如果两个通道均无检出情况，则在设定的检测时间窗过期后，主动退回到检测f1/f2的默认状态。

控制器序列频点检测程序流程示意如图6所示，如果f1检出，则将fa/fb分别切换到f2/f3上；如果f2检出，则将fa/fb分别切换到f3/f4上，检测频点按序列顺序往后移动，直至最后一个频点被检出，并触发唤醒动作。序列中有个别频点信号太弱无法检出，上述低功耗水声唤醒方法仍有正确唤醒的可能性。以f2和f4收到频率选择性衰弱影响无法检出为例，在检出f1后，fa/fb切换到f2/f3上，f2无法检出，但在时间窗过期前，能检出f3，所以检测序列继续后移至f4/f5上，在f4或者f5其中有一个检出，则可认为匹配唤醒序列。

唤醒序列频点可设定在通信频带上任一频点上，但频点之间需要必要的频率间隔。

唤醒序列的设定并不局限于前述的具体实施方式，序列检出冗余度也可以根据应用进行灵活调整。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种水声设备唤醒电路，其特征在于，包括：

水声换能器，其接收水声信号并转换成电信号输出；

前置放大电路，其接收所述水声换能器发送的电信号并进行放大处理后输出放大信号；

下变频电路，其接收所述放大信号，并将所述放大信号与本振信号混频，输出基带信号；

控制器，其接收所述基带信号，并对所述基带信号依次进行模数转换以及快速复数傅里叶变换，判断是否具有用于唤醒设备的预设频点的信号，所述控制器将所有检测出的预设频点的频信号按照时间序列排序，解码预设频点的信号序列所对应的水声设备，并将该水声设备进行唤醒；

所述水声设备唤醒方法包括：

接收水声信号并转换成电信号输出；

将电信号并进行放大处理后输出放大信号；

将所述放大信号的频点搬移至直流上，输出基带信号；

对所述基带信号依次进行模数转换以及快速复数傅里叶变换，判断是否具有用于唤醒设备的预设频点的信号，所述控制器将所有检测出的单频信号按照时间序列排序，解码单频信号序列所对应的水声设备，并将该水声设备进行唤醒；

将所述放大信号与本振信号混频的步骤中，具有两个或以上通道同时进行，该两个或以上通道的本振频率分别按照预设唤醒序列中的各预设频点加载，当预设频点的数量大于通道数量时，本轮具有未加载的预设频点，在其中一个或者多个通道检测出预设频点的信号后，将所有通道的本振频率按照未加载的预设频点进行加载，所述预设唤醒序列为按照预设的唤醒顺序将所有预设频点排列并循环形成循环序列；

用于唤醒设备的预设频点的信号序列为多个单频信号按次序连接而成。

2.根据权利要求1所述的水声设备唤醒电路，其特征在于，具有多个所述下变频电路，同一时刻不同下变频电路的本振频率不同。

3.根据权利要求1所述的水声设备唤醒电路，其特征在于，所述下变频电路包括：

乘法混频器，其具有两路，用于将所述放大信号分别与相正交的两路本振信号进行混频并输出；

低通滤波器，其具有两路，分别与所述乘法混频器的输出端一一对应连接。

4.根据权利要求3所述的水声设备唤醒电路，其特征在于，所述乘法混频器包括：

模拟开关，其输入端与所述前置放大电路的输出端连接，模拟开关的控制端用于接收所述控制器发送的控制信号；

差分放大电路，其输入端与所述模拟开关的输出端连接，用于将所述模拟开关输出的差分信号转化为单端信号并输出。

5.根据权利要求4所述的水声设备唤醒电路，其特征在于，所述低通滤波器包括：

第一级低通滤波电路，其连接在所述模拟开关的两端，用于第一级低通滤波；

第二级低通滤波电路，其连接在所述差分放大电路的输出端，用于第二级低通滤波。

6.根据权利要求5所述的水声设备唤醒电路，其特征在于，所述第一级低通滤波电路包括：

第一电阻，其与所述模拟开关的输入端连接；

第一电容，其一端连接在所述模拟开关与所述差分放大电路之间的第一路差分信号线上，另外一端连接地端；

第二电容，其一端连接在所述模拟开关与所述差分放大电路之间的第二路差分信号线上，另外一端连接地端。

7.根据权利要求5所述的水声设备唤醒电路，其特征在于，所述第二级低通滤波电路包括：

第二电阻，其与所述模拟开关的输出端连接；

第三电容，其一端与所述第二电阻的输出端连接，另外一端连接地端。

8.根据权利要求1-7任一项所述的水声设备唤醒电路，其特征在于，所述前置放大电路为基极分压式放大电路，包括：

第一NPN型三极管，其基极与基极电压调节电路连接，发射极连接有相并联的两路，其中一路通过第五电阻与地端连接，另外一路依次串联第四电容和第六电阻后与地端连接，所述第一NPN型三极管的集电极通过第三电阻与直流电源连接；

第三NPN型三极管，其基极与所述第一NPN型三极管的集电极连接，集电极与直流电源连接，发射极输出放大信号；

所述基极电压调节电路包括：

第二NPN型三极管，其集电极依次串联第七电阻、第八电阻之后与直流电源连接，所述第一NPN型三极管的基极连接在所述第七电阻和第八电阻之间，所述第二NPN型三极管的基极其中一路与其集电极连接，另外一路连接第五电容之后与地端连接，所述第二NPN型三极管的发射极与地端连接。

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