[发明专利]一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器

权利要求书

1.一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：包括换能器(1)、信号调理与数字化模块和核心处理模块；

所述换能器(1)用于接收水声信号；所述信号调理与数字化模块用于水声信号调理、模拟信号数字化转换，并通过高速连接器传输到核心处理模块；

所述核心处理模块内置PTP协议栈、高精度同步算法及PTP透明转发功能，用PTP同步协议对组网使用的所有智能水听器采集节点进行对时，实现对水声信号的同步采集及处理。

2.根据权利要求1所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述核心处理模块按照PTP协议规定的流程与外部主时钟进行频繁的PTP报文交换，通过算法计算出从时钟相对主时钟的时间漂移，然后对本地时钟进行校正，从而达到数字水听器与外部主时钟的同步。

3.根据权利要求2所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述从时钟根据多个报文的时间戳得到的本地晶振与主时钟晶振的频差，然后通过D/A对本地晶振的频率进行调节，从而达到主从时钟间的频率同步。

4.根据权利要求1所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述信号调理与数字化模块包括设置在换能器(1)后端的模拟开关，所述模拟开关用于进行信号通路选择，采集微弱信号时，前置电路为放大电路，采集大信号时，前置电路切换为衰减电路。

5.根据权利要求1所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述信号调理与数字化模块包括可重构滤波电路，所述可重构滤波器用于对系统的工作频率与工作带宽进行实时调节。

6.根据权利要求5所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述可重构滤波器包括低噪声数字电位器与低噪声运算放大器，利用高通滤波与低通滤波级联的形式形成带通滤波的效果，并通过改变高通与低通滤波电路各自的截止频率实现工作频带的可重构。

7.根据权利要求1或6所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述信号调理与数字化模块包括可控增益放大电路，所述可控增益放大电路用于对信号的幅度进行进一步调节使其适应AD的最佳输入信号幅度范围。

8.根据权利要求1所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述智能水听器对外设有上行网口和下行网口，单独使用时，智能水听器的上行网口通过电缆与干端上位机连接即可采集信号，下行网口通过水密接头封堵；组网使用时，智能水听器通过上下行网口依次串联即可，最末端智能水听器的下行网口通过水密接头封堵。

9.根据权利要求1所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述智能水听器内置WEB服务器功能，可通过网络浏览器对智能水听器的工作带宽，采样率工作参数进行实时控制，对所采集的信号波形进行实时上传与播放。

10.根据权利要求1所述的一种可规模化便捷组网且可同步采集的智能水听器，其特征在于：所述信号调理与数字化模块和核心处理模块组成的电路板(4)安装在电子舱(2)内，所述电子舱(2)的前端安装换能器(1)，后端安装接插件(3)，所述接插件(3)为对外通讯端口，可通过电缆与上位机连接，且接插件(3)分为上行网口和下行网口，所述电路板(4)通过转接架(5)与接插件(3)连接。