[发明专利]水下声信标及其通信方法

权利要求书

1.一种水下声信标，其特征在于，包括：

通信功能电路，用于采集数据以及外部通信数据；

换能器，电性连接于所述通信功能电路，用于收发脉冲信号；

压力传感器，电性连接于所述通信功能电路，用于采集水下声信标外部的压力信息；

无线通信器，电性连接于所述通信功能电路，用于与其他声信标或外部主机的无线编码器数据通信；以及

电池组，电性连接于所述通信功能电路。

2.根据权利要求1所述的一种水下声信标，其特征在于，所述通信功能电路包括：

控制单元；

电池管理单元，电性连接于所述控制单元，用于管理所述电池组以及采集电压数据；

深度采集单元，电性连接于所述控制单元，用于获取所述压力传感器采集的数据；

数据采集-发射单元，电性连接于所述控制单元，用于获取换能器的数据；以及

串口通信模块，电性连接于所述控制单元，用于发射和接收其他声信标无线编码器通信的信号数据。

3.根据权利要求2所述的一种水下声信标，其特征在于，所述电池管理单元包括：

电源管理模块，电性连接于所述电池组；以及

电压采集器，电性连接于所述电源管理模块。

4.根据权利要求3所述的一种水下声信标，其特征在于，所述电源管理模块包括：第一二极管、第二二极管、开关电源、低压差线性转换器、发射机电源；其中，

所述第一二级管输入端与所述电池组连接，所述第一二极管输出端与所述开关电源输入端连接，所述开关电源输出端与所述低压差线性转换器输入端连接；

所述第二二极管输入端与所述电池组连接，所述第二二极管输出端与所述发射机电源连接。

5.根据权利要求2所述的一种水下声信标，其特征在于，所述数据采集-发射单元包括：收发合置开关、接收模块、发射模块；其中，

所述收发合置开关与换能器通信连接，所述收发合置开关分别与所述接收模块和所述发射模块通信连接，所述接收模块和所述发射模块，电性连接于控制单元。

6.根据权利要求5所述的一种水下声信标，其特征在于，所述接收模块包括：第一前级放大电路、带通滤波器电路、射极跟随器、控制单元内的数模转换电路；

所述第一前级放大电路电性连接于所述带通滤波器电路，所述带通滤波器电路电性连接于所述射极跟随器，所述射极跟随器电性连接于所述数模转换电路。

7.根据权利要求5所述的一种水下声信标，其特征在于，包含唤醒模块，电性连接于所述接收模块和所述控制单元。

8.根据权利要求7所述的一种水下声信标，其特征在于，所述唤醒模块包括第二前级放大电路、比较器、积分器；所述第二前级放大电路、比较器、积分器依次电性连接。

9.根据权利要求5所述的一种水下声信标，其特征在于，所述发射模块包括驱动电路、功放管、变压器、匹配网络；所述驱动电路、功放管、变压器、匹配网络依次电性连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种水下声信标的通信方法，其特征在于，所述方法包括：

接收主机发送的询问脉冲信号；

根据所述询问脉冲信号确定工作模式；

根据所述工作模式生成应答脉冲信号；

将所述应答脉冲信号发送给所述主机；其中，

所述脉冲信号包括频点，频点按照预设的间隔时间插入脉冲信号的首脉冲和次脉冲之间，形成带有指令的脉冲信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括水声通信模式；所述根据所述询问脉冲信号确定工作模式，包括：

若接收的询问脉冲信号中插入了一第一频点，所述第一频点距离首脉冲间隔为30ms，则判断工作模式为水声通信模式。