CN205160536U - 一种金属介质中声载波信号的传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金属介质中声载波信号的传输装置，包括依次贴合在金属介质上的发射模块和接收模块；发射模块包括第一机械振动组件和驱动电路组件，接收模块包括第二机械振动组件和信号处理电路组件；驱动电路组件包括依次相连的发送端数字信号处理模块、D/A转换电路、电压放大电路、带通滤波电路、功率放大电路和发送端阻抗匹配电路；信号处理电路组件包括依次相连的接收端阻抗匹配电路、前置放大电路、自动增益控制电路、A/D转换电路和接收端数字信号处理模块。能够在封闭环境等特殊环境，快速搭建起有效通信系统，降低救援难度，提高人员生存几率；能够降低电磁屏蔽环境下通信实施难度和成本，节约资源，提高效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属介质中声载波信号的传输装置，属于通信设备领域。
背景技术
在工业生产或基础建设中经常会需要在封闭、电磁屏蔽等通信困难的环境下进行实时监控和通信。更有如隧道崩塌、煤矿塌方等突发事故发生。目前，在这类环境下的通信方法主要靠预铺线缆，架设基站，还有人工通信。在遭遇突发事件时，原有的通信线缆和基站可能遭到破坏，导致无法通信。现有的主流通信技术，在这种环境下通信效果很不理想，可行性低、难度大、收效甚微。声波作为载波在抗电磁屏蔽通信方面具有明显的优势：方向性好，穿透能力强，特别在金属中的传输衰减比较小。声波通信以声波发射接受装置结合数字通信技术进行信号传输，该方案实施难度小，具有较好的通信效果。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种新型结构的一种金属介质中声载波信号的传输装置，特别适用于在电磁屏蔽严重较难通信的环境中进行信号传输。本实用新型所要解决的技术问题是在封闭环境和/或电磁屏蔽等特殊环境下的通信问题。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种金属介质中声载波信号的传输装置，包括依次贴合在金属介质上的发射模块和接收模块；所述发射模块包括第一机械振动组件和驱动电路组件，驱动电路组件通过第一机械振动组件贴合在金属介质上；所述接收模块包括第二机械振动组件和信号处理电路组件，信号处理电路组件通过第二机械振动组件贴合在金属介质上。
其中，所述驱动电路组件包括依次相连的发送端数字信号处理模块、D/A转换电路、电压放大电路、带通滤波电路、功率放大电路和发送端阻抗匹配电路；所述信号处理电路组件包括依次相连的接收端阻抗匹配电路、前置放大电路、自动增益控制电路、A/D转换电路和接收端数字信号处理模块。
本实用新型进一步设置为：还包括中继模块，所述中继模块贴合在金属介质上、位于发射模块和接收模块之间；所述中继模块至少为1个，用于减少信号传输过程中的干扰和误差、保证通信质量、延长通信距离。
本实用新型进一步设置为：所述带通滤波电路采用巴特沃斯低通滤波器。
本实用新型进一步设置为：所述第一机械振动组件和第二机械振动组件均采用压电换能器或激振器。
本实用新型进一步设置为：所述发送端数字信号处理模块和接收端数字信号处理模块均采用RS编码译码、且采用MFSK信号调制解调。
本实用新型进一步设置为：所述发射模块、中继模块和接收模块均通过耦合剂或机械装置紧密贴合在金属介质上。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
能够在封闭环境和/或电磁屏蔽等特殊环境，快速搭建起有效的通信系统，实现信号传输通信；能够很大程度上降低电磁屏蔽环境下通信实施难度和成本，节约资源，提高效率；能够在煤矿、隧道塌方救援等特殊情况下，提供有效通信，降低救援难度，提高人员生存几率。
上述内容仅是本实用新型技术方案的概述，为了更清楚的了解本实用新型的技术手段，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
附图说明
图1为本实用新型一种金属介质中声载波信号的传输装置的结构示意图；
图2为本实用新型一种金属介质中声载波信号的传输装置中驱动电路组件的结构示意图；
图3为本实用新型一种金属介质中声载波信号的传输装置中信号处理电路组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示的一种金属介质中声载波信号的传输装置，包括依次贴合在金属介质1上的发射模块2和接收模块3；所述发射模块2包括第一机械振动组件4和驱动电路组件5、驱动电路组件5通过第一机械振动组件4贴合在金属介质1上，所述接收模块3包括第二机械振动组件6和信号处理电路组件7、信号处理电路组件7通过第二机械振动组件6贴合在金属介质1上。
本实用新型的金属介质中声载波信号的传输装置还包括中继模块8，所述中继模块8贴合在金属介质1上、位于发射模块2和接收模块3之间，所述中继模块8至少为1个，用于减少信号传输过程中的干扰和误差，保证通信质量，延长通信距离。所述发射模块2、中继模块8和接收模块3均通过耦合剂或机械装置紧密贴合在金属介质上。
如图2所示，所述驱动电路组件5包括依次相连的发送端数字信号处理模块9、D/A转换电路10、电压放大电路11、带通滤波电路12、功率放大电路13和发送端阻抗匹配电路14；所述带通滤波电路12优选采用巴特沃斯低通滤波器。
如图3所示，所述信号处理电路组件7包括依次相连的接收端阻抗匹配电路15、前置放大电路16、自动增益控制电路17、A/D转换电路18和接收端数字信号处理模块19。
所述第一机械振动组件4和第二机械振动组件6均可采用压电换能器或激振器；所述发送端数字信号处理模块9和接收端数字信号处理模块19均采用RS编码译码、且采用MFSK信号调制解调。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种金属介质中声载波信号的传输装置，其特征在于：包括依次贴合在金属介质上的发射模块和接收模块；
所述发射模块包括第一机械振动组件和驱动电路组件，驱动电路组件通过第一机械振动组件贴合在金属介质上；所述接收模块包括第二机械振动组件和信号处理电路组件，信号处理电路组件通过第二机械振动组件贴合在金属介质上；
所述驱动电路组件包括依次相连的发送端数字信号处理模块、D/A转换电路、电压放大电路、带通滤波电路、功率放大电路和发送端阻抗匹配电路；
所述信号处理电路组件包括依次相连的接收端阻抗匹配电路、前置放大电路、自动增益控制电路、A/D转换电路和接收端数字信号处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种金属介质中声载波信号的传输装置，其特征在于：还包括中继模块，所述中继模块贴合在金属介质上、位于发射模块和接收模块之间；所述中继模块至少为1个，用于减少信号传输过程中的干扰和误差、保证通信质量、延长通信距离。
3.根据权利要求1所述的一种金属介质中声载波信号的传输装置，其特征在于：所述带通滤波电路采用巴特沃斯低通滤波器。
4.根据权利要求1所述的一种金属介质中声载波信号的传输装置，其特征在于：所述第一机械振动组件和第二机械振动组件均采用压电换能器或激振器。
5.根据权利要求1所述的一种金属介质中声载波信号的传输装置，其特征在于：所述发送端数字信号处理模块和接收端数字信号处理模块均采用RS编码译码、且采用MFSK信号调制解调。
6.根据权利要求2所述的一种金属介质中声载波信号的传输装置，其特征在于：所述发射模块、中继模块和接收模块均通过耦合剂或机械装置紧密贴合在金属介质上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105953019A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-21 | 西南石油大学 | 一种变径式球形清管器 |
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2015
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| CN105953019A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-21 | 西南石油大学 | 一种变径式球形清管器 |
| CN105953019B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-02-23 | 西南石油大学 | 一种变径式球形清管器 |
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