一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束发射聚焦系统

    公开(公告)号:CN104199014B

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201410452834.6

    申请日:2014-09-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束发射聚焦系统。扩频序列存储模块将扩频序列码输出到对应的2PSK调制器中;2PSK调制器将接收到的信号调制到水声换能器的中心频点上,输出到对应的近场固定焦点延时发射聚焦模块;近场固定焦点延时发射聚焦模块产生第一通道到第M通道的扩频码聚焦信号,输出给对应的累加器模块;每个累加器模块将接收到得的相同通道的N个扩频码聚焦信号进行累加,输出给对应的功率发射模块;每个功率发射模块将接收到的信号转换为大功率信号,输出到水声换能器发射阵元;M个水声换能器发射阵元形成多焦点聚焦波束。本发明有效的提高了近场多波束测深的纵向分辨力,提高浅水多波束的综合精度。

    一种浅水多波束测深仪用快速动态聚焦方法

    公开(公告)号:CN104267403A

    公开(公告)日:2015-01-07

    申请号:CN201410452835.0

    申请日:2014-09-05

    CPC classification number: G01S15/08 G01C13/008 G01S7/539

    Abstract: 本发明公开了一种浅水多波束测深仪用快速动态聚焦方法,包括以下步骤:水声换能器阵元采集多波束测深仪的回波声信号,将声信号转换为电信号,再经过处理得到数字信号;将数字信号变换得到回波声信号的复数形式Vm;选择一个预设角度θk,根据采样点号N和阵元号m,快速计算出第i个阵元的相移参数τmki;将每个阵元的相移参数的复数形式和回波声信号的复数形式Vm,按通道号和采样点号对应乘累加,得到单波束的动态聚焦结果;判断是否存在未被选择的预设角度,如果存在,重复步骤三~步骤四,否则,输出所有单波束的动态聚焦结果。本发明在不损失多波束测深中动态聚焦精度时,具有快速计算的能力,精度高,且结构简单,易于实现。

    一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束发射聚焦系统

    公开(公告)号:CN104199014A

    公开(公告)日:2014-12-10

    申请号:CN201410452834.6

    申请日:2014-09-05

    CPC classification number: G01S7/524 G01S7/534

    Abstract: 本发明公开了一种基于编码信号的同时多焦点浅水多波束发射聚焦系统。扩频序列存储模块将扩频序列码输出到对应的2PSK调制器中;2PSK调制器将接收到的信号调制到水声换能器的中心频点上,输出到对应的近场固定焦点延时发射聚焦模块;近场固定焦点延时发射聚焦模块产生第一通道到第M通道的扩频码聚焦信号,输出给对应的累加器模块;每个累加器模块将接收到得的相同通道的N个扩频码聚焦信号进行累加,输出给对应的功率发射模块;每个功率发射模块将接收到的信号转换为大功率信号,输出到水声换能器发射阵元;M个水声换能器发射阵元形成多焦点聚焦波束。本发明有效的提高了近场多波束测深的纵向分辨力,提高浅水多波束的综合精度。

    一种多波束海底浅地层剖面探测设备

    公开(公告)号:CN104062663A

    公开(公告)日:2014-09-24

    申请号:CN201410336422.6

    申请日:2014-07-15

    CPC classification number: G01S15/88 G01S7/527

    Abstract: 本发明涉及的是一种多波束海底浅地层剖面探测设备。本发明包括干端和湿端,干端由发射模块和信号处理及显示模块构成,湿端由参量阵和矢量水听器构成。本发明基于FrFT技术设计频带重叠的LFM探测信号,利用小孔径的参量阵作为相控发射换能器,采用矢量水听器作为接收换能器,在提高系统带宽利用率的同时大大减小基阵的孔径。本发明由于能够发射频带重叠的多分量信号,使发射多波束的数量增加,系统带宽利用率和探测效率都得到了很大的提高,更适用于大面积的扫海探测;基阵孔径的减小使设备更加便携,具有更大的推广和应用价值。

    一种多功能探鱼仪的组合信号发生系统

    公开(公告)号:CN103983964A

    公开(公告)日:2014-08-13

    申请号:CN201410195830.4

    申请日:2014-05-09

    CPC classification number: G01S7/524 G01S15/96

    Abstract: 本发明提供的是一种多功能探鱼仪的组合信号发生系统。由信号生成器和信号控制器,两部分在一片现场可编程门阵列FPGA内通过逻辑代码模块的方式实现;信号生成器由CW脉冲信号生成单元、LFM信号生成单元、编码信号生成单元和信号输出单元组成,三种信号生成单元分别与信号输出单元电信号连接,信号控制器由信号选择单元、信号配置单元组成,信号选择单元和信号配置单元分别与三种信号生成单元电信号连接。本发明利用一片FPGA实现组合信号发生系统,操作简单,解决了传统探鱼仪功能单一的问题,实现了高效率探鱼的目标。可广泛用于湖泊、海洋渔业开发,大规模渔业资源科学调查等探测任务。

    一种五波束探鱼仪换能器相控装置

    公开(公告)号:CN103969653A

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201410195865.8

    申请日:2014-05-09

    CPC classification number: G01S15/96 G01S7/524

    Abstract: 本发明提供的是一种五波束探鱼仪换能器相控装置。由信号产生系统、信号发射系统、收发转换开关、相控阵换能器组成,信号产生系统产生相控包络信号S1、S2,信号发生系统FPGA的时钟频率为f1,通过一个K分频器产生与信号S1频率相同的连续信号,通过一个脉冲生成器产生信号S1、频率为f2,且f2=f1/K,将信号S1经过一个N移位寄存器即可产生信号S2,移位数N=f1/4f2,S2=S1*exp(1j*π/2),信号发射系统对S1,S2进行功率放大、匹配滤波处理,产生的信号S3、S4,S3收发转换开关接到相控阵换能器的1、2、5、6路正极,S4通过收发转换开关接到相控阵换能器的3、4、7、8路正极,S3、S4共用一个地。本发明利用相同的换能器实现5波束发射,使这种换能器很好的应用在探鱼仪上,同时使五波束探鱼仪的换能器尺寸大大减小。

    一种LFM水声多途信号的噪声抑制方法

    公开(公告)号:CN103915102A

    公开(公告)日:2014-07-09

    申请号:CN201410087922.0

    申请日:2014-03-12

    Abstract: 本发明属于信号处理领域,具体涉及一种LFM水声多途信号的噪声抑制方法。本发明包括:根据确知信号参量获取最优分数阶Fourier变换的最优变换阶数popt;对LFM多途信号进行带通滤波预处理,抑制带外噪声;对带通滤波输出信号做Hilbert变换,获取解析信号;对解析信号做popt阶分数阶Fourier变换;在分数阶Fourier域作频谱遮隔处理,抑制带内噪声;做-popt阶分数阶Fourier反变换,得到抑制噪声的高信噪比多途信号。本方法主要由FFT算法实现,计算量小、可以工程实时实现。FrFT线性变换特性使得信号处理不受交叉项干扰,因此,本发明特别适合于处理多途或多分量LFM信号。

    一种基于可变带宽滤波器的多波束测深数据处理方法

    公开(公告)号:CN102353957A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110273345.0

    申请日:2011-09-15

    Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于可变带宽滤波器的多波束测深数据处理方法,包括以下步骤:向水下发射信号,对海底反向散射信号进行带通采样,经过正交变换和低通滤波后,得到通道数为M的多波束复信号,根据深度值计算波束形成角度的各波束的带宽;设计一组阶数相同、截止频率不同的滤波器,作为可变带宽滤波器的子滤波器;选取滤波器的截止频率,产生一组滤波器选择系数;采用以上的滤波器系数和选择系数,对各通道信号进行滤波处理,之后对信号进行波束形成,并通过测深算法得到深度值用于下一个周期的深度初始值。本发明既能够弥补固定带宽滤波器原理上的不足,又具有工程可行性的滤波器可以进一步提高多波束测深系统的精度。

    基于乘法型数模转换器的可控增益通用变频器

    公开(公告)号:CN100555841C

    公开(公告)日:2009-10-28

    申请号:CN200710144559.1

    申请日:2007-11-06

    Abstract: 本发明提供的是一种基于乘法型数模转换器的可控增益通用变频器。它包括乘法型数模转换器2、基频与增益码产生电路6、选频电路3以及模数转换器4和信号处理器5,接收机接收到的信号经过前置放大和滤波电路之后变成具有一定载频和包络信息的信号1,信号1从乘法型数模转换器2的电压参考端输入,再经过选频电路3得到所需要的基频信号,基频信号输入模数转换器4采集、并经信号处理器5处理后输入基频与增益码产生电路6,增益码与基频产生电路6的输出输入乘法型数模转换器2。本发明将传统的相互独立的变频与增益控制电路模块,利用乘法型数模转换器自身的乘法功能组合在一起,既增加了系统的灵活性和适应能力,又降低了系统的硬件规模。

    多波束海底测量隧道效应消除方法

    公开(公告)号:CN101187579A

    公开(公告)日:2008-05-28

    申请号:CN200710144848.1

    申请日:2007-12-18

    Abstract: 本发明提供的是一种多波束海底测量隧道效应消除方法。它包括:采集多波束测深仪基阵原始信号;对原始信号进行预成多波束处理,确定是否有强镜像回波存在;对确定存在干扰的波束数据,取干扰波束作为参考输入,选取被干扰波束作为原始输入,进行自适应旁瓣抵消操作;确定滤波器参数和格型算法的递归次数M;时间初始化;阶数初始化;格型预测器;联合过程估计滤波器;通过M次递归操作得到旁瓣抵消后波束输出结果em+1。本发明有效地消除了旁瓣干扰,提高海底测量精度。大大降低运算量,适合实时场合。可以有效控制递归进程从而进一步降低运算量。尤其适合FPGA等可编程器件实现,有利于实时场合应用。

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