CN211347063U - 拖曳接收线列阵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种拖曳接收线列阵装置，包括：一个或者多个拖曳接收线模块；所述拖曳接收线模块包括：水听器模块、数模转换器模块；所述水听器模块与数模转换器模块相连接；所述水听器模块包括：水听器、前置放大器；所述水听器与前置放大器相连接；所述数模转换器模块包括：后置放大器、数模转换器以及单端转LVDS；所述后置放大器与数模转换器相连；所述单端转LVDS与数模转换器相连。本实用新型能够解决密布型大孔径拖曳接收线列阵工程实现问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及接收线列阵装置领域，具体地，涉及一种拖曳接收线列阵装置。
背景技术
拖曳接收线列阵是海洋工程海底石油勘探设备等水声设备的核心组成部分。拖曳接收线列阵一般长达数百米，布放数百个水听器来提高拖曳接收线列阵探测性能。拖曳接收线列阵主要由以下几个部分组成：若干个水听器按照一定的规则固定在拖曳接收线列阵内部，水听器将接收到声信号转换为微弱的电信号。相邻水听器间距一般不大于中心频率的半波长。当拖曳接收线列阵工作频率较高时，波长变短，水听器间距就相应变下。例如当工作频率达到15kHz时，波长为10cm，水听器间距将不大于5cm；信号调理通道将水听器输出的模拟信号进行调理，包括滤波、放大及增益控制。一般一个信号调理通道对应一个水听器；多个数据采集通道将信号调理通道输出信号进行数字化，避免因模拟电信号经长距离传输造成衰减和干扰，导致最终获得的水声信号失真和分辨率降低，降低拖曳接收线列阵探测性能；1或多个传输模块将各数据采集通道输出的数字信号汇总打包，通过一定方式传输到数百米远的数据处理中心，一般采用光纤方式传输；其它电子电路包括电源模块等；kevlar承重绳、支持结构件、连接器、PU护套及轻质油等。
专利文献CN101470187B公开了一种用于线列阵的高精度测向方法，包括：对线列阵接收的时空二维信号，进行频域传统波束形成，在波束域内扫描得到粗测目标角度；将所述线列阵划分为若干个子阵，在所述粗测目标角度范围内，对各子阵接收的时空二维信号分别进行频域传统波束形成并聚焦形成频域-波数数据；对所述频域-波数数据在所述粗测目标角度范围内根据宽带聚焦最小方差无失真方法进行处理，获取目标信号方位。该专利所涉及的接收线列阵在探测性能方面仍然有待提升的空间。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种拖曳接收线列阵装置。
根据本实用新型提供的一种拖曳接收线列阵装置，包括：一个或者多个拖曳接收线模块；所述拖曳接收线模块包括：水听器模块、数模转换器模块；所述水听器模块与数模转换器模块相连接；所述水听器模块包括：水听器、前置放大器；所述水听器与前置放大器相连接；所述数模转换器模块包括：后置放大器、数模转换器以及单端转LVDS；所述后置放大器与数模转换器相连；所述单端转LVDS与数模转换器相连。
优选地，还包括：同步模块；所述同步模块与数模转换器模块相连接。
优选地，还包括：汇聚模块；所述汇聚模块与数模转换器模块相连接。
优选地，所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；所述同步模块与多个数模转换器模块相连接；所述同步模块为集成同步模块。
优选地，所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；所述汇聚模块与多个数模转换器模块相连接；所述汇聚模块为集成汇聚模块。
优选地，所述水听器模块为集成水听器模块；所述数模转换器模块为集成数模转换器模块。
优选地，所述水听器的数量大于设定阈值。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
1、本实用新型结构合理，使用方便，能够克服现有技术的缺陷；
2、本实用新型能够解决密布型大孔径拖曳接收线列阵工程实现问题，提出一种导线数量少，抗干扰能力强的设计方案，实现密布型大孔径拖曳接收线列阵声纳；
3、本实用新型能够将一级信号放大功能集成至水听器，提高信号强度，增加信噪比；
4、本实用新型通过信号接收模块前置安装在水听器附近，就近实现数字化避免模拟信号在传输过程的信号损失和传输信道干扰；
5、本实用新型的信号就近将多通道水听器信号数字化，极大的减少了所需导线数量，为完成密布型拖曳接收线列阵工程实现打下坚实基础。
6、本实用新型的高精度同步控制模块和采集传输模块与信号接收模块间采用LVDS信号传输，降低对微弱信号干扰。
7、本实用新型的光电转换模块将电信号转为光信号实现数据的远程/超远程传输。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为传统拖曳接收线列阵性阵布阵结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，根据本实用新型提供的一种拖曳接收线列阵装置，包括：一个或者多个拖曳接收线模块；所述拖曳接收线模块包括：水听器模块、数模转换器模块；所述水听器模块与数模转换器模块相连接；所述水听器模块包括：水听器、前置放大器；所述水听器与前置放大器相连接；所述数模转换器模块包括：后置放大器、数模转换器以及单端转LVDS；所述后置放大器与数模转换器相连；所述单端转LVDS与数模转换器相连。
优选地，还包括：同步模块；所述同步模块与数模转换器模块相连接。
优选地，还包括：汇聚模块；所述汇聚模块与数模转换器模块相连接。
优选地，所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；所述同步模块与多个数模转换器模块相连接；所述同步模块为集成同步模块。
优选地，所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；所述汇聚模块与多个数模转换器模块相连接；所述汇聚模块为集成汇聚模块。
优选地，所述水听器模块为集成水听器模块；所述数模转换器模块为集成数模转换器模块。
优选地，所述水听器的数量大于设定阈值。
具体地，在一个实施例中，一种拖曳接收线列阵装置中，小型化各主要功能模块，并合理分配个功能所处位置。增加高精度同步控制模块实现拖曳接收线列阵信号同步采集。
水听器，所述多路水听器按一定规则密集排布，将一级信号放大功能集成至水听器。水听器完成声音信号转换为电信号并将其做一级放大；
信号接收模块，所述信号接收模块完成多通道水听器输出的信号放大、滤波、增益控制、模数转换等功能，小型化后安装在水听器附近；
高精度同步控制模块，所述高精度同步控制模块控制所有信号接收模块实现同步模数转换，所述高精度同步控制模块与信号接收模块采用LVDS差分信号传输，实现高抗干扰能力；
采集传输模块，所述采集输出模块按照一定时序要求读取信号接收模块输出数据，所述采集传输模块与信号接收模块采用LVDS差分信号传输，实现高抗干扰能力；所述采集传输模块将接收到的多路水声数字信号进行打包上传至光电转换模块；
光电转换模块，用于将光纤传输的光信号转换为电信号，或将电信号转换为光信号。
如图2所示，一般拖曳接收线列阵布阵结构方式，一般具有n个水听器，n个前置放大器，n个后置放大器，m个数模转换器，k个传输模块和1个汇聚模块。一个水听器采用一对导线与一个前置放大器相连，一个前置放大器采用一对导线与一个后置放大器相连，一个后置放大器输出到数模转换器也需要一对导线。一般一个数模转换器可对应多个后置放大器，经过数模转换后信号通过数字传输需要较少的导线(数据线)，在此可忽略。由图2可以看到，数模转换器前每个箭头处至少表示了n对导线(信号线)。由于拖曳接收线列阵的特殊性，以上模块均布放在一条直线上，由此可以发现前置放大器n处也要通过n-1对导线。假设拖曳接收线列阵具有500个阵元，此时不考虑数据线及供电，前置放大器n、后置放大器n处均要通过499对导线。由于拖曳接收线列阵横截面积小，无法同时安装下电子模块、结构件及如此多的导线。
如图1所示，新型拖曳接收线列阵布阵结构，通过小型化集成化各种模块，实现电子模块安装至水听器附近,要通过电子模块空隙的导线仅为数据线，相对于信号线数量可忽略不计，有利于密布拖曳接收线列阵的工程实现。
本实用新型将一级信号放大功能集成至水听器，提高信号强度，增加信噪比；本实用新型通过信号接收模块前置安装在水听器附近，就近实现数字化避免模拟信号在传输过程的信号损失和传输信道干扰；本实用新型的信号就近将多通道水听器信号数字化，极大的减少了所需导线数量，为完成密布型拖曳接收线列阵工程实现打下坚实基础。本实用新型的高精度同步控制模块和采集传输模块与信号接收模块间采用LVDS信号传输，降低对微弱信号干扰。本实用新型的光电转换模块将电信号转为光信号实现数据的远程/超远程传输。本实用新型结构合理，使用方便，能够克服现有技术的缺陷；本实用新型能够解决密布型大孔径拖曳接收线列阵工程实现问题，提出一种导线数量少，抗干扰能力强的设计方案，实现密布型大孔径拖曳接收线列阵声纳。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本实用新型提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本实用新型提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本实用新型提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种拖曳接收线列阵装置，其特征在于，包括：一个或者多个拖曳接收线模块；
所述拖曳接收线模块包括：水听器模块、数模转换器模块；
所述水听器模块与数模转换器模块相连接；
所述水听器模块包括：水听器、前置放大器；
所述水听器与前置放大器相连接；
所述数模转换器模块包括：后置放大器、数模转换器以及单端转LVDS；
所述后置放大器与数模转换器相连；
所述单端转LVDS与数模转换器相连。
2.根据权利要求1所述的拖曳接收线列阵装置，其特征在于，还包括：同步模块；
所述同步模块与数模转换器模块相连接。
3.根据权利要求1所述的拖曳接收线列阵装置，其特征在于，还包括：汇聚模块；
所述汇聚模块与数模转换器模块相连接。
4.根据权利要求2所述的拖曳接收线列阵装置，其特征在于，所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；
所述同步模块与多个数模转换器模块相连接；
所述同步模块为集成同步模块。
5.根据权利要求3所述的拖曳接收线列阵装置，其特征在于，所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；
所述汇聚模块与多个数模转换器模块相连接；
所述汇聚模块为集成汇聚模块。
6.根据权利要求1所述的拖曳接收线列阵装置，其特征在于，所述水听器模块为集成水听器模块；
所述数模转换器模块为集成数模转换器模块。
7.根据权利要求1所述的拖曳接收线列阵装置，其特征在于，所述水听器的数量大于设定阈值。
8.一种拖曳接收线列阵装置，其特征在于，包括：一个或者多个拖曳接收线模块；
所述拖曳接收线模块包括：水听器模块、数模转换器模块；
所述水听器模块与数模转换器模块相连接；
所述水听器模块包括：水听器、前置放大器；
所述水听器与前置放大器相连接；
所述数模转换器模块包括：后置放大器、数模转换器以及单端转LVDS；
所述后置放大器与数模转换器相连；
所述单端转LVDS与数模转换器相连；
还包括：同步模块；
所述同步模块与数模转换器模块相连接；
还包括：汇聚模块；
所述汇聚模块与数模转换器模块相连接；
所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；
所述同步模块与多个数模转换器模块相连接；
所述同步模块为集成同步模块；
所述拖曳接收线模块包括：多个数模转换器模块；
所述汇聚模块与多个数模转换器模块相连接；
所述汇聚模块为集成汇聚模块；
所述水听器模块为集成水听器模块；
所述数模转换器模块为集成数模转换器模块；
所述水听器的数量大于设定阈值。
Priority Applications (1)
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| CN201922379013.5U CN211347063U (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 拖曳接收线列阵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN211347063U true CN211347063U (zh) | 2020-08-25 |
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Family Applications (1)
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| CN201922379013.5U Active CN211347063U (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 拖曳接收线列阵装置 |
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2019
- 2019-12-23 CN CN201922379013.5U patent/CN211347063U/zh active Active
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