专利名称：一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统。
背景技术：
随着海洋石油勘探技术逐渐向高精度、高分辨率层次的发展，勘探系统要求检波器具有更加精确的定位能力。按照一定间距布置的地震检波器，采集到地震波数据，其布阵间距的缩小以及采样率的提高，可以得到更高精度和更高分辨率的地层成像图，对地质数据解释和油气勘探具有重要意义。然而，如果检波器位置不能精确定位，得到的地层数据无法连续成像，甚至可能得到的数据不可信。因此要进行高分辨率和高精度的地质剖面数据采集分析，不仅需要提高检波器布阵密度和数据采样率，还需要对检波器位置进行更加精确的定位。布阵密度提高的另一个方面是多条拖缆间距的缩小。如常规地震勘探系统的拖缆间距为100米左右，随着布阵密度的提高，逐渐向50米甚至25米间距发展。拖缆间距的缩小带来一个问题，在拖缆拖曳作业过程中相互缠绕的危险性增加了。拖缆之间间距越小， 相互缠绕的可能性越大。为了得到更高精度的地层成像数据，必须继续缩小拖缆间距，此时，拖缆必须增加水平移动控制能力，努力保持拖缆之间的间距。拖缆地震采集系统在拖曳的前、中、尾部布置声学节点，利用声波作为测距载体，在同步脉冲触发下，测量目标声波在海水中的传播时间，从而完成测距功能。系统测量不同拖缆之间节点相互距离和同一缆上节点前后节距，将距离信息送入导航系统，由导航系统完成检波器位置解算。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种精度高、指令传输速度快、控制智能化的海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统。为了解决上述问题，本发明提供了一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统， 包括通讯模块，所述通讯模块连接设置在主控模块与上位机之间，并在所述主控模块与上位机之间进行数据交互；主控模块，所述主控模块一端通过所述通讯模块通讯连接所述上位机，另一端通讯连接DSP模块、发射模块及接收模块，所述主控模块分别与所述通讯模块及DSP模块之间进行数据交互，所述主控模块还向所述DSP模块、发射模块及接收模块发送控制指令，控制所述DSP模块、发射模块及接收模块动作；DSP模块，所述DSP模块一端通讯连接所述主控模块，另一端通讯连接所述发射模块与接收模块，所述DSP模块按照所述主控模块控制指令产生信号序列，并发送给所述发射模块，所述DSP模块接收所述接收模块发送来数据，提取目标信号并计算时延值后发送到所述主控模块；发射模块，所述发射模块一端通讯连接所述DSP模块，另一端连接换能器，所述发射模块将所述DSP模块发送来的信号序列发射到所述换能器，所述发射模块还接收所述主控模块发送来的指令并进行模式切换；接收模块，所述接收模块一端通讯连接所述DSP模块，另一端连接所述换能器，所述接收模块将所述换能器发送来的信号进行预处理后发送到所述DSP模块，所述接收模块还接收所述主控模块指令并进行模式切换；电源模块，所述电源模块分别连接所述通讯模块、主控模块、DSP模块、发射模块与接收模块，并向所述通讯模块、主控模块、DSP模块、发射模块与接收模块进行供电。进一步，所述通讯模块包括阻抗匹配单元，所述阻抗匹配单元一端通过耦合线圈通讯连接所述上位机，另一端分别通讯连接前置放大单元与功率驱动单元，所述阻抗匹配单元接收所述上位机经所述耦合线圈发送来的信号，进行阻抗匹配后发送到所述前置放大单元，所述阻抗匹配单元还接收所述功率驱动单元发送来的信号，进行阻抗匹配后经所述耦合线圈发送到所述上位机；前置放大单元，所述前置放大单元两端分别通讯连接所述阻抗匹配单元与滤波器，所述前置放大单元接收所述阻抗匹配单元发送来的信号，进行前置放大后发送到所述滤波器；滤波器，所述滤波器两端分别通讯连接所述前置放大单元与主放大单元，所述滤波器接收所述前置放大单元发送来的信号，进行滤波后发送到所述主放大单元；主放大单元，所述主放大单元两端分别通讯连接所述滤波器与解调单元，所述主放大单元接收所述滤波器发送来的信号，进行放大后发送到所述解调单元；解调单元，所述解调单元两端分别通讯连接所述主放大单元与逻辑接口单元，所述解调单元接收所述主放大单元发送来的信号，进行解调后发送到所述逻辑接口单元；逻辑接口单元，所述逻辑接口单元一端分别通讯连接所述解调单元与调制单元， 另一端通讯连接所述主控模块，所述逻辑接口单元接收所述解调单元发送来的解码后发送到所述主控模块，所述逻辑接口单元将所述主控模块发送来的数字响应信号发送到所述调制单元；调制单元，所述调制单元两端分别通讯连接所述逻辑接口单元与功率驱动单元， 所述调制单元接收所述逻辑接口单元发送来的数字响应信号，进行调制后发送到所述功率驱动单元；功率驱动单元，所述功率驱动单元两端分别通讯连接所述阻抗匹配单元与调制单元，所述功率驱动单元接收所述调制单元发送来的调制信号，进行功率放大后发送到所述阻抗匹配单元。进一步，所述主控模块包括数据单元，所述数据单元在所述通讯模块与DSP模块、发射模块及接收模块之间进行数据交互；指令单元，所述指令单元向所述DSP模块、发射模块及接收模块发送指令，控制所述DSP模块、发射模块及接收模块动作。进一步，所述DSP模块包括复解调单元，所述复解调单元接收所述接收模块发送来的信号，进行复解调后发送到数字采样单元；
数字采样单元，所述数字采样单元接收所述复解调单元发送来的信号，进行采样后发送到核心单元；核心单元，所述核心单元接收所述数字采样单元发送来的信号，进行信号序列操作后与所述主控模块进行数据交互；逻辑处理单元，所述逻辑处理单元一端分别通讯连接所述复解调单元、数字采样单元及核心单元，另一端通讯连接所述发射模块，所述逻辑处理单元接收所述核心单元发送来的信号，并发送到所述发射模块，所述逻辑处理单元还分别向所述复解调单元、数字采样单元及核心单元发送逻辑处理指令。进一步，所述接收模块包括第一放大单元，所述第一放大单元接收所述换能器信号进行前置放大后发送到第二放大单元；第二放大单元，所述第二放大单元接收所述第一放大单元发送来的信号进行预放后发送到带通滤波器；带通滤波器，所述带通滤波器接收所述第二放大器发送来的信号进行带通滤波后发送到第三放大单元；第三放大单元，所述第三放大单元接收所述带通滤波器发送来的信号进行缓冲放大后发送到第四放大单元；第四放大单元，所述第四放大单元接收所述第三放大单元发送来的信号进行主放大后发送到所述输出单元；输出单元，所述输出单元接收到所述第四放大单元发送来的信号，进行差分处理输出到所述DSP模块。进一步，所述发射模块包括功放单元，所述功放单元接收所述DSP模块发送来的信号进行功率放大后发送到匹配单元；匹配单元，所述匹配单元接收所述功放单元发送来的信号进行网联匹配后发送到所述换能器。本发明具有如下优点1、本发明采用主控模块，可切换模式，实现智能化控制，本发明采用通讯模块使得通讯精度更高，本发明采用接收模块与发射模块，使得信号的采集与发射更加稳定、可靠， 本发明采用DSP模块，使得信号传递更加稳定、可靠。2、本发明结构简单、稳定性高，可实现各种模式切换从而达到智能化操作，且独立成为集成系统，便于推广使用。
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明图1示出了本发明一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统结构示意图；图2示出了本发明一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统中通讯模块结构示意图；图3示出了本发明一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统中主控模块结构示意图；图4示出了本发明一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统中DSP模块结构示意图；图5示出了本发明一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统中发射模块结构示意图；图6示出了本发明一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统中接收模块结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括通讯模块1、主控模块2、DSP(Digital Signalft^cessing，数字信号处理)模块3、发射模块4、接收模块5与电源模块6。在上位机7同步指令触发下，主控模块2触发DSP模块3产生所需信号序列，经发射模块4将能量由换能器8发送到水中。换能器8接收其他节点发射的信号，由接收模块5预处理后送入 DSP模块3。DSP模块3提取目标信号并计算时延值，送给主控模块2。主控模块2将4个时延测量数据进行通讯协议打包，由通讯模块1发送。通讯模块1和主控模块2之间采用异步串行接口(SCI)，主控模块2与DSP模块3 之间则采用SPI接口方式，DSP模块3与发射模块4以逻辑信号接口、DSP模块3与接收模块5之间以模拟信号连接。具体连接通讯如下通讯模块1连接设置在主控模块2与上位机7之间，并在主控模块2与上位机7 之间进行数据交互。主控模块2 —端通过通讯模块1通讯连接上位机7，另一端通讯连接DSP模块3、 发射模块4及接收模块5。主控模块2分别与通讯模块1及DSP模块3之间进行数据交互。 主控模块2还向DSP模块3、发射模块4及接收模块5发送控制指令，控制DSP模块3、发射模块4及接收模块5动作。DSP模块3 —端通讯连接主控模块2，另一端通讯连接发射模块4与接收模块5。 DSP模块3按照主控模块2控制指令产生信号序列，并发送给发射模块4。DSP模块3接收接收模块5发送来数据，提取目标信号并计算时延值后发送到主控模块2。发射模块4 一端通讯连接DSP模块3，另一端连接换能器8。发射模块4将DSP模块3发送来的信号序列发射到换能器8。发射模块4还接收主控模块2发送来的指令并进行模式切换。接收模块5 —端通讯连接DSP模块3，另一端连接换能器8。接收模块5将换能器 8发送来的信号进行预处理后发送到DSP模块3。接收模块5还接收主控模块2指令并进行模式切换。电源模块6分别连接通讯模块1、主控模块2、DSP模块3、发射模块4与接收模块 5，并向通讯模块1、主控模块2、DSP模块3、发射模块4与接收模块5进行供电。本发明采用主控模块2，可切换模式，实现智能化控制，本发明采用通讯模块1使得通讯精度更高，本发明采用接收模块5与发射模块4，使得信号的采集与发射更加稳定、 可靠，本发明采用DSP模块3，使得信号传递更加稳定、可靠。
如图2所示，本发明中，通讯模块1包括阻抗匹配单元11、前置放大单元12、滤波器13、主放大单元14、解调单元15、逻辑接口单元16、调制单元17与功率驱动单元18。通讯模块1实现了封闭空间内的定位装置与外界的无线数据通讯，信道工作在收发半工模式物理层接口使用一个收发合置的耦合线圈来实现。通讯方式为FSK频率调制载波信号。其中阻抗匹配单元11 一端通过耦合线圈通讯连接上位机7，另一端分别通讯连接前置放大单元12与功率驱动单元18。阻抗匹配单元11接收上位机7经耦合线圈发送来的信号，进行阻抗匹配后发送到前置放大单元12。阻抗匹配单元11还接收功率驱动单元18发送来的信号，进行阻抗匹配后经耦合线圈发送到上位机7。前置放大单元12两端分别通讯连接阻抗匹配单元11与滤波器13。前置放大单元 12接收阻抗匹配单元11发送来的信号，进行前置放大后发送到滤波器13。滤波器13两端分别通讯连接前置放大单元12与主放大单元14。滤波器13接收前置放大单元12发送来的信号，进行滤波后发送到主放大单元14。主放大单元14两端分别通讯连接滤波器13与解调单元15。主放大单元14接收滤波器13发送来的信号，进行放大后发送到解调单元15。解调单元15两端分别通讯连接主放大单元14与逻辑接口单元16。解调单元15 接收主放大单元14发送来的信号，进行解调后发送到逻辑接口单元16。逻辑接口单元16 —端分别通讯连接解调单元15与调制单元17，另一端通讯连接主控模块2。逻辑接口单元16接收解调单元15发送来的解码后发送到主控模块2，逻辑接口单元16将主控模块2发送来的数字响应信号发送到调制单元17。调制单元17两端分别通讯连接逻辑接口单元16与功率驱动单元18。调制单元 17接收逻辑接口单元16发送来的数字响应信号，进行调制后发送到功率驱动单元18。功率驱动单元18两端分别通讯连接阻抗匹配单元11与调制单元17。功率驱动单元18接收调制单元17发送来的调制信号，进行功率放大后发送到阻抗匹配单元11。具体工作过程如下信号下发上位机7发送的微弱的耦合信号经过阻抗匹配后输送给微弱信号的前置放大单元12，经过一定的倍数不失真放大，有效信号和干扰信号都被同时放大。经过前置放大的信号送给滤波器13，进行有效频率波提取，去除干扰信号。滤波后的信号送入主放大单元14对有效信号进行再次放大，使得信号的幅值能达到解调单元15识别的范围。解调单元15主要是用来对FSK信号进行解码，得出相应的0和1组成的系列编码数字信号。编码信号经过逻辑接口单元16送给主控模块2。信号上发声学节点的数字响应信号由主控模块2发出，经过调制单元17后变成 FSK载波调制信号。调制好的信号经过功率驱动单元18后，进行功率放大，最后通过阻抗匹配单元11通过耦合线圈发射出去。让拖缆里面的线圈进行耦合。如图3所示，本发明中，主控模块2包括数据单元21与指令单元22。其中数据单元21在通讯模块1与DSP模块3、发射模块4及接收模块5之间进行数据交互；指令单元22向DSP模块3、发射模块4及接收模块5发送指令，控制DSP模块3、发射模块4及接收模块5动作。主控模块2完成节点工作状态控制、通讯等功能。主控模块2控制各个功能模块电源供电，决定了各个功能模块工作与否。主控模块2打开通讯模块接收电源，通讯电路处于接收状态。通讯接收电路接收至丨J数据后通过主控模块 2 芯片 UART (Universal AsynchronousReceiver/Transmitter,通用异步接收/发送装置)通讯口传送到主控模块2，主控模块2执行相应的操作。主控模块2操作功能有轮询配置主控模块2完成内部资源的配置，完成后，打开通讯模块1电源，上传应答信息，上传完毕，关断通讯模块1电源。开机主控模块2打开发射模块4、接收模块5、DSP模块3、通讯模块1等电路的电源，所有模块全部加电。主控模块2通过SPI通讯口对DSP模块的发射声源和接收处理样本进行配置，完成后整机处于等待命令的状态。测距上位机7发送测距同步指令，主控模块2触发DSP模块3产生预设的声学信号。发射完成后关闭发射模块4电源；DSP模块3完成测距后通过SPI通讯口将数据送给主控模块2，主控模块2关闭接收模块5和DSP模块3的电源；主控模块2将接收数据打包生成通讯协议数据包，打开通讯模块1电源，通过UART通讯口将数据上传，数据上传完毕关闭通讯模块1电源。查询主控模块2打开所有模块的电源，模块内部 ADC (Analog-to-DigitalConverter模数转换模块)测量电池电压并上传测量结果，测量完成后关断各模块电源。浅休眠主控模块2关闭所有模块电源，关闭模块内部除了时钟源以外所有外设电源，模块时钟切换到低速运转；定时8s钟以后，打开模块内部外设电源，打开通讯模块电源，等待指令，IOOrns以后没有接收到指令重新进入休眠。深休眠主控模块2关闭所有模块电源，关闭模块内部除了时钟源以外所有外设电源，模块时钟切换到低速运转；定时8分钟以后，打开模块内部外设电源，打开通讯模块电源，等待显控指令，Is以后没有接收到指令重新进入深度休眠。主控模块2与通讯模块1之间通信通过SCI来实现，与DSP模块3之间通信通过 SPI来实现。如图4所示，本发明中，DSP模块3包括复解调单元31、数字采样单元32、核心单元33与逻辑处理单元；34。其中复解调单元31接收接收模块5发送来的信号，进行复解调后发送到数字采样单元 32 ；数字采样单元32接收复解调单元31发送来的信号，进行采样后发送到核心单元33 ；核心单元33接收数字采样单元32发送来的信号，进行信号序列操作后与主控模块2进行数据交互；逻辑处理单元34 —端分别通讯连接复解调单元31、数字采样单元32及核心单元 33，另一端通讯连接发射模块4，逻辑处理单元34接收核心单元33发送来的信号，并发送到发射模块4，逻辑处理单元34还分别向复解调单元31、数字采样单元32及核心单元33发送逻辑处理指令。DSP模块3主要构成部分有TMS320VC5509A(数字信号处理芯器)及 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器)、FLASH (闪速存储器)等组成的用于数字信号处理的核心单元33，CPLD (Complex Programmable Logic Device，可编程逻辑器)组建的逻辑处理单元34，模拟信号的复解调单元31，基带复信号的数字采样单元32等组成。DSP模块 3 通过将McBSPs (Multimedia Processor Multichannel BufferedSerial Ports，多通道缓冲串行接口)端口配置成SPI Serial Peripheral Interface,同步串行外设接口)从端口与主控模块2建立联系，DSP模块3中的复解调单元31将接收模块5输出的模拟信号复解调到基带，变成复基带信号，供后一级的数字采样模块32进行数据采集。 DSP模块3中的复解调的目的是降低接收信号的中心频率，减轻ADC和DSP处理高速数据的压力，同时保留信号的全部信息。节点发射声信号中心频率73kHz，带宽士 10kHz。使用DSP模块3中的复解调电路将信号中心频率降至13kHz，带宽维持不变，通带信号带宽成为3kHz 23kHz。DSP模块3 中的复解调以后允许后一级ADC以74kSPS (sample per second，每秒采样点数)的采样率对信号进行采样。如图5所示，本发明中，接收模块5包括第一放大单元51、第二放大单元52、带通滤波器53、第三放大单元M、第四放大单元55与输出单元56。其中第一放大单元51接收换能器8信号进行前置放大后发送到第二放大单元52 ；第二放大单元52接收第一放大单元51发送来的信号进行预放后发送到带通滤波器53 ；带通滤波器53接收第二放大器52发送来的信号进行带通滤波后发送到第三放大单元M ；第三放大单元M接收带通滤波器53发送来的信号进行缓冲放大后发送到第四放大单元55 ；第四放大单元55接收第三放大单元M发送来的信号进行主放大后发送到输出单元56 ；输出单元56接收到第四放大单元55发送来的信号，进行差分处理输出到DSP模块3。接收模块5将换能器8接收到的微弱信号放大、滤波、动态范围压缩等，完成完整的声纳接收功能。接收模块5以0P462(集成运算放大器)为主要放大元件，该芯片具有低电压、低功耗、轨对轨(Rail to Rail)输入输出等优异的性能。滤波使用无源LC(电感电容)网络，降低有源元件对接收信噪比的影响。动态范围压缩使用芯片供电电压的限幅效应。如图6所示，本发明中，发射模块4包括功放单元41与匹配单元42。其中功放单元41接收DSP模块3发送来的信号进行功率放大后发送到匹配单元42 ；匹配单元42接收功放单元41发送来的信号进行网联匹配后发送到换能器8。发射模块4实现DSP模块3输出信号的功率放大和换能器8匹配驱动。功放单元 41使用D类开关功放，采用电容储能的方式提供发射脉冲期间的电源供应。输出脉冲信号通过功率耦合变压器进行升压和功率传递，并完成换能器8电容阻抗的匹配。发射模块4达到如下性能启动时间1s;发射中心频率73kHz，通带50kHz IOOkHz ；发射功率25Wp-p@100Ω 负载；收发转换电阻JkQ;输入TTL电平。电源模块6实现电池电压到各个供电电压的转换，提供给各个工作模块所需电压电流的电源。电池组提供2V 3. 6V的电压，由电源模块6进行转换成稳定电压，保证各个模块的稳定工作。模块使用一片TI公司的DC/DC转换器TPS61032实现电池电压至+5V总线电压的转换；使用TI公司的DC/DC转换器TPS61031实现电池电压至+3. 3V的电压转换， 提供主控模块2使用；使用Linear公司的LT3467A实现+5V总线电压至士9V/士 15V等双向电压转换，提供给各个模块的模拟电路使用。+3. 3V的主控模块2电源由电池直接供电，上电即行。其余电源模块6输入端受到主控模块2控制，是否工作由主控模块2决定。本发明结构简单、稳定性高，可实现各种模式切换从而达到智能化操作，且独立成为集成系统，便于推广使用。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围， 因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统，其特征在于，包括通讯模块(1)，所述通讯模块(1)连接设置在主控模块( 与上位机(7)之间，并在所述主控模块( 与上位机(7)之间进行数据交互；主控模块O)，所述主控模块( 一端通过所述通讯模块(1)通讯连接所述上位机(7)，另一端通讯连接DSP模块(3)、发射模块(4)及接收模块(5)，所述主控模块( 分别与所述通讯模块(1)及DSP模块C3)之间进行数据交互，所述主控模块( 还向所述DSP模块(3)、发射模块⑷及接收模块(5)发送控制指令，控制所述DSP模块(3)、发射模块(4) 及接收模块(5)动作；DSP模块(3)，所述DSP模块C3) —端通讯连接所述主控模块O)，另一端通讯连接所述发射模块(4)与接收模块(5)，所述DSP模块C3)按照所述主控模块( 控制指令产生信号序列，并发送给所述发射模块G)，所述DSP模块C3)接收所述接收模块( 发送来数据，提取目标信号并计算时延值后发送到所述主控模块O)；发射模块G)，所述发射模块(4) 一端通讯连接所述DSP模块(3)，另一端连接换能器(8)，所述发射模块(4)将所述DSP模块C3)发送来的信号序列发射到所述换能器(8)，所述发射模块(4)还接收所述主控模块( 发送来的指令并进行模式切换；接收模块(5)，所述接收模块( 一端通讯连接所述DSP模块(3)，另一端连接所述换能器(8)，所述接收模块( 将所述换能器(8)发送来的信号进行预处理后发送到所述DSP 模块(3)，所述接收模块( 还接收所述主控模块( 指令并进行模式切换；电源模块(6)，所述电源模块(6)分别连接所述通讯模块(1)、主控模块O)、DSP模块 (3)、发射模块(4)与接收模块(5)，并向所述通讯模块(1)、主控模块(2)、DSP模块(3)、发射模块(4)与接收模块( 进行供电。
2.如权利要求1所述的海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统，其特征在于所述通讯模块⑴包括阻抗匹配单元(11)，所述阻抗匹配单元(11) 一端通过耦合线圈通讯连接所述上位机(7)，另一端分别通讯连接前置放大单元(1 与功率驱动单元(18)，所述阻抗匹配单元 (11)接收所述上位机(7)经所述耦合线圈发送来的信号，进行阻抗匹配后发送到所述前置放大单元(12)，所述阻抗匹配单元(11)还接收所述功率驱动单元(18)发送来的信号，进行阻抗匹配后经所述耦合线圈发送到所述上位机(7)；前置放大单元(12)，所述前置放大单元(1 两端分别通讯连接所述阻抗匹配单元 (11)与滤波器(13)，所述前置放大单元(1 接收所述阻抗匹配单元(11)发送来的信号， 进行前置放大后发送到所述滤波器(13)；滤波器(13)，所述滤波器(1 两端分别通讯连接所述前置放大单元(1 与主放大单元(14)，所述滤波器(1 接收所述前置放大单元(1 发送来的信号，进行滤波后发送到所述主放大单元(14)；主放大单元(14)，所述主放大单元(14)两端分别通讯连接所述滤波器(1 与解调单元(15)，所述主放大单元(14)接收所述滤波器(1 发送来的信号，进行放大后发送到所述解调单元(15)；解调单元(15)，所述解调单元(1 两端分别通讯连接所述主放大单元(14)与逻辑接口单元(16)，所述解调单元(1 接收所述主放大单元(14)发送来的信号，进行解调后发送到所述逻辑接口单元(16)；逻辑接口单元(16)，所述逻辑接口单元(16) —端分别通讯连接所述解调单元(15)与调制单元(17)，另一端通讯连接所述主控模块0)，所述逻辑接口单元(16)接收所述解调单元(1 发送来的解码后发送到所述主控模块O)，所述逻辑接口单元(16)将所述主控模块( 发送来的数字响应信号发送到所述调制单元(17)；调制单元(17)，所述调制单元(17)两端分别通讯连接所述逻辑接口单元(16)与功率驱动单元(18)，所述调制单元(17)接收所述逻辑接口单元(16)发送来的数字响应信号，进行调制后发送到所述功率驱动单元(18)；功率驱动单元(18)，所述功率驱动单元(18)两端分别通讯连接所述阻抗匹配单元 (11)与调制单元(17)，所述功率驱动单元(18)接收所述调制单元(17)发送来的调制信号，进行功率放大后发送到所述阻抗匹配单元(11)。
3.如权利要求1所述的海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统，其特征在于所述主控模块⑵包括数据单元(21)，所述数据单元在所述通讯模块(1)与DSP模块(3)、发射模块(4) 及接收模块( 之间进行数据交互；指令单元(22)，所述指令单元0 向所述DSP模块(3)、发射模块(4)及接收模块(5) 发送指令，控制所述DSP模块(3)、发射模块(4)及接收模块( 动作。
4.如权利要求1所述的海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统，其特征在于所述DSP 模块⑶包括复解调单元(31)，所述复解调单元(31)接收所述接收模块( 发送来的信号，进行复解调后发送到数字采样单元(32)；数字采样单元(32)，所述数字采样单元(3 接收所述复解调单元(31)发送来的信号， 进行采样后发送到核心单元(33)；核心单元(33)，所述核心单元(3 接收所述数字采样单元(3 发送来的信号，进行信号序列操作后与所述主控模块( 进行数据交互；逻辑处理单元(34)，所述逻辑处理单元(34) —端分别通讯连接所述复解调单元(31)、 数字采样单元(3 及核心单元(33)，另一端通讯连接所述发射模块G)，所述逻辑处理单元(34)接收所述核心单元(3 发送来的信号，并发送到所述发射模块G)，所述逻辑处理单元(34)还分别向所述复解调单元(31)、数字采样单元(3 及核心单元(3 发送逻辑处理指令。
5.如权利要求1所述的海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统，其特征在于所述接收模块(5)包括第一放大单元(51)，所述第一放大单元(51)接收所述换能器(8)信号进行前置放大后发送到第二放大单元(52)；第二放大单元(52)，所述第二放大单元(5 接收所述第一放大单元(51)发送来的信号进行预放后发送到带通滤波器(53)；带通滤波器(53)，所述带通滤波器(5 接收所述第二放大器(5 发送来的信号进行带通滤波后发送到第三放大单元(54)；第三放大单元(M)，所述第三放大单元(54)接收所述带通滤波器(5 发送来的信号进行缓冲放大后发送到第四放大单元(55)；第四放大单元(55)，所述第四放大单元(5 接收所述第三放大单元(54)发送来的信号进行主放大后发送到所述输出单元(56)；输出单元(56)，所述输出单元(56)接收到所述第四放大单元(5 发送来的信号，进行差分处理输出到所述DSP模块(3)。
6.如权利要求1所述的海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统，其特征在于所述发射模块⑷包括功放单元(41)，所述功放单元接收所述DSP模块(3)发送来的信号进行功率放大后发送到匹配单元G2)；匹配单元(42)，所述匹配单元0 接收所述功放单元Gl)发送来的信号进行网联匹配后发送到所述换能器(8)。
全文摘要
本发明提供了一种海洋拖曳多线阵声学定位装置测控系统，包括通讯模块在主控模块与上位机之间进行数据交互；主控模块分别与通讯模块及DSP模块之间进行数据交互，并控制DSP模块、发射模块及接收模块动作；DSP模块产生信号序列发送给发射模块，将接收模块发送来数据，提取目标信号并计算时延值后发送到主控模块；发射模块将DSP模块发送来的信号序列发射到换能器；接收模块将换能器发送来的信号进行预处理后发送到DSP模块；电源模块向通讯模块、主控模块、DSP模块、发射模块与接收模块进行供电。本发明采用主控模块，实现智能化控制，采用通讯模块使得通讯精度更高，采用接收模块与发射模块，使得信号的采集与发射更加稳定、可靠。
文档编号G05B19/042GK102183798SQ201110032908
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者叶健, 徐亮, 蒋国军, 郑强, 阮福明, 黄德友 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司