[实用新型]水声信号处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于水声信号处理领域，具体涉及一种水声信号处理系统。 

背景技术

水声通信是利用水声信道进行数据或控制的传输，随着通信领域的发展，水声通信技术也有了长足进步，但是总体针对水声系统来说，还存在几个明显的不足：首先目前的水声通信技术国内国外成型的系统不多；目前的水声通信系统主要完成水下简单通信任务，模数采样精度低；目前的水声通信系统是常根据目标声源的不同形式采取不同的处理方法，功能单一，然而由于声源形式多为单频脉冲信号(即CW信号)、线性调频信号(即LFM信号)、单频率调制信号等几种脉冲信号组合而成，其信号形式是多样的，针对不同的信号形式(包含脉宽、频率及组合形式等)采用不同的信号处理方式进行解算，使水声通信系统的适用性能差，而且调试不便等。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种兼备了处理多种水声信号、适用广的水声信号处理系统。 

实现本实用新型目的的技术方案是提供一种水声信号处理系统，包括信号输入模块、与信号输入模块的信号输出端相连的信号处理模块、与信号处理模块的信号输出端相连的输出模块，还包括与输出模块相连的上位机处理模块，所述输入模块包括差分信号输入电路和单端信号输入电路。还包括与DSP模块相连的存储模块。 

进一步，所述信号处理模块包括与输入模块的信号输出端相连的信号调理模块、与信号调理模块通过一组数据总线以并行接口方式相连的FPGA模块、与FPGA模块相连的DSP模块和串口通信模块，串口通信模块与输出模块相连接。 

进一步，FPGA模块包括与信号调理模块的信号输出端相连的数字滤波电 路、与数字滤波电路的信号输出端相连的数据DMA传输电路，数据DMA传输电路与DSP模块相连接。 

进一步，所述信号调理模块包括与输入模块的输出端相连的闭环增益控制电路、与闭环增益控制电路的信号输出端相连的A/D转换电路、为闭环增益控制电路提供增益信号的信号放大电路，A/D转换电路与FPGA模块的数字滤波电路相连，信号放大电路与FPGA模块的增益信号输出端相连。 

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型中，包括信号输入模块、与信号输入模块的信号输出端相连的信号处理模块、与信号处理模块的信号输出端相连的输出模块，还包括与输出模块相连的上位机处理模块，所述输入模块包括差分信号输入电路和单端信号输入电路，由于输入模块包括差分信号输入电路和单端信号输入电路，可以由上位机处理模块进行选择其一或其结合等不同方式，即可以接收处理多种不同的水声信号，使本系统兼备了同时处理多种水声信号的能力、适用范围广。 

(2)本实用新型中，信号处理模块包括与输入模块的信号输出端相连的信号调理模块、与信号调理模块通过一组数据总线以并行接口方式相连的FPGA模块、与FPGA模块相连的DSP模块和串口通信模块，串口通信模块与输出模块相连接；使本系统功能齐全，可以完成输入模块传送来模拟信号的闭环增益控制、A/D转换、数字滤波、频谱分析、自相关、互相关、噪声估计等处理，并根据水下目标不同的信号形式进行相关配置，完成信号解算，以准确的完成水下目标的跟踪、测量、遥测等，功能齐全，能准确的完成水下通信任务，精度高； 

(3)本实用新型中，FPGA模块包括与信号调理模块的信号输出端相连的数字滤波电路、与数字滤波电路的信号输出端相连的数据DMA传输电路。使本系统具有DMA传输功能，数据滤波电路输出的数据不是直接由DSP内核去搬移，而是采用了链路口DMA方式进行高速自动传输，不需要DSP内核干预，提高了DSP数据处理速度，提高了水下目标的跟踪、测量、遥测等的实时性与有效性。 

(4)本实用新型中，信号调理模块包括与输入模块的输出端相连的闭环增益控制电路、与闭环增益控制电路的信号输出端相连的A/D转换电路、为闭环增益控制电路提供增益信号的信号放大电路，A/D转换电路信号、信号放大电路分别与FPGA模块相连，系统中设有闭环增益控制电路，可以有 效增强信号的信噪比，提高A/D转换的效率，满足各种水声信号处理要求。 

(5)本实用新型中，还包括与DSP模块相连的存储模块，可以把常见信号形式组合系数写入存储模块内部，方便快捷的设置工作模式，而且可以通过上位机在线重新给存储电路进行数据存储，在调试时不需要对电路板机箱拆装操作，方便调试和数据输入存储，维修方便，实用性强。 

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：