一种频带选择式多频带一体化水声记录仪

本技术涉及水声通信设备领域，具体的涉及一种频带选择式多频带一体化水声记录仪。

背景技术：

1、海洋面积占地球总面积的七成以上，海洋对人类活动的意义非常重大。如何开发利用海洋资源，尤其是海洋军事领域，都将是世界各国面临的严峻课题。众所周知，电磁波和光是目前实现陆、空目标通信、探测、导航、定位的主要信息载体，且技术手段已相当成熟。但它们在水中传导性能都很差，而声音在水中传播衰减最小、传播性能最好，能够远距离有效传播，是目前研究水下目标及海洋环境噪声最主要的信息载体。因此要实现对水下目标探测、导航、定位以及水下目标之间的通信，就要对水声信号进行分析研究，进而获取大量的目标特性信息。

2、水声信号的分析在现代海洋科学研究中扮演着十分重要的作用，而进行分析的前提是水声信号数据的采集积累。而以往的水声数据采集设备一般只能采集固定频带的水声信号，工作时间较短、数据存储和处理速度慢、通用性能不高，难以满足实际需求。

3、因此，本领域技术人员亟需一种能够解决现有技术中存在的采集水声频率单一，灵活性差，工作时间短，使用容易受到限制的问题的多频带水声采集的水声记录仪。

技术实现思路

1、针对以上存在的问题，本实用新型的目的在于：提供一种具有多频带水声采集功能，工作时间长的频带选择式水声记录仪。

2、为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种频带选择式多频带一体化水声记录仪，包括用于采取水声信号的采集器，用于存储采集器采取的水声信号的存储器，所述存储器内设置有用于为采集器和存储器提供电源的电池组，所述存储器包括外部的壳体，用于采集控制的主电路板，用于存储采集器采取的水声信号的录音电路板，所述主电路板上插接有多频带子电路板，所述主电路板与多频带子电路板之间设置有频带切换器，所述采集器包括用于将水声信号转化为电信号的水听器，所述壳体上设置有用于插接水听器的端口，所述水听器将水声信号转化为电信号，所述电信号由主电路板上的多频带子电路板进行滤波放大调理，传递到录音电路板进行数字化和存储。

3、上述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，所述主电路板上设置有微处理器控制单元，所述频带切换器包括设置在微处理器控制单元与多频带子电路板之间的i/o口电源控制电路，接收微处理器控制单元控制信号并控制多频带子电路板输出信号的模拟开关，所述i/o口电源控制电路选通多频带子电路板，水听器将水声信号转换为微弱电信号并发送至微处理器控制单元，微处理器控制单元向i/o口电源控制电路发送信号，i/o口电源控制电路控制多频带子电路板通电，多频带子板接收并处理水听器转化得到的微弱电信号，微处理器控制单元向模拟开关发送控制信号，模拟开关控制多频带子电路板输出信号至录音电路板。

4、上述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，所述多频带子电路板设置有4组，所述i/o口电源控制电路对应设置有4组，所述i/o口电源控制电路所对应的i/o输出低电平时，电路导通，所对应的多频带子板供电。

5、上述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，所述模拟开关为单刀八掷开关，所述单刀八掷开关具有三个数字选择输入、八个独立输入、一个公共输出和一个数字启用输入，当数字启用输入为高时，开关关闭，当数字启用输入为低时，开关启用。

6、上述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，所述模拟开关对应多频带子电路板设置有四个，分别是四块多频带子电路板的输出信号，模拟开关的输出由微控制器的i/o口选择。

7、上述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，所述多频带子电路板与录音电路板之间设置有用于防止输出信号削波的直流偏置电压电路，所述直流偏置电压电路包括两个200kω的电阻对电压进行分压，以及一个用于在给定负载上提供足够电压的电压跟随器。

8、上述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，所述多频带子电路板中设置有滤波电路，所述滤波电路由滤波器、比例器、运算放大器组成，滤波电路包括低通滤波电路和高通滤波电路。

9、上述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，所述录音电路板设置在主电路板背面，多频带子电路板插接在主电路板正面，所述电池组设置在主电路板和录音电路板下方的壳体内，主电路板上设置有用于控制录音电路板通断电的金氧半场效晶体管电源开关，所述主电路板、录音电路板、电池组之间使用导线连接。

10、本实用新型一种频带选择式多频带一体化水声记录仪的有益效果是：通过使用微处理器控制单元控制多频带子电路板、i/o口控制电路、模拟开关来实现频带可选水声采集，以此替代滤波电路固定的频带采集，能够采集不同频带的声音，同时金氧半场效晶体管电源开关降低了功耗，延长了本技术方案中水声记录仪的工作时间，使本方案中的水声记录仪的使用范围更广，提高了产品的功能性和实用性。

技术特征：

1.一种频带选择式多频带一体化水声记录仪，包括用于采取水声信号的采集器，用于存储采集器采取的水声信号的存储器，所述存储器内设置有用于为采集器和存储器提供电源的电池组，其特征在于：所述存储器包括外部的壳体，用于采集控制的主电路板，用于存储采集器采取的水声信号的录音电路板，所述主电路板上插接有多频带子电路板，所述主电路板与多频带子电路板之间设置有频带切换器，所述采集器包括用于将水声信号转化为电信号的水听器，所述壳体上设置有用于插接水听器的端口，所述水听器将水声信号转化为电信号，所述电信号由主电路板上的多频带子电路板进行滤波放大调理，传递到录音电路板进行数字化和存储，所述主电路板上设置有微处理器控制单元，所述频带切换器包括设置在微处理器控制单元与多频带子电路板之间的i/o口电源控制电路，接收微处理器控制单元控制信号并控制多频带子电路板输出信号的模拟开关，所述i/o口电源控制电路选通多频带子电路板，水听器将水声信号转换为微弱电信号并发送至微处理器控制单元，微处理器控制单元向i/o口电源控制电路发送信号，i/o口电源控制电路控制多频带子电路板通电，多频带子板接收并处理水听器转化得到的微弱电信号，微处理器控制单元向模拟开关发送控制信号，模拟开关控制多频带子电路板输出信号至录音电路板，所述多频带子电路板设置有4组，所述i/o口电源控制电路对应设置有4组，所述i/o口电源控制电路所对应的i/o输出低电平时，电路导通，所对应的多频带子板供电，所述模拟开关对应多频带子电路板设置有四个，分别是四块多频带子电路板的输出信号，模拟开关的输出由微控制器的i/o口选择。

2.根据权利要求1所述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，其特征是：所述模拟开关为单刀八掷开关，所述单刀八掷开关具有三个数字选择输入、八个独立输入、一个公共输出和一个数字启用输入，当数字启用输入为高时，开关关闭，当数字启用输入为低时，开关启用。

3.根据权利要求1所述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，其特征是：所述多频带子电路板与录音电路板之间设置有用于防止输出信号削波的直流偏置电压电路，所述直流偏置电压电路包括两个200kω的电阻对电压进行分压，以及一个用于在给定负载上提供足够电压的电压跟随器。

4.根据权利要求1所述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，其特征是：所述多频带子电路板中设置有滤波电路，所述滤波电路由滤波器、比例器、运算放大器组成，滤波电路包括低通滤波电路和高通滤波电路。

5.根据权利要求1所述的频带选择式多频带一体化水声记录仪，其特征是：所述录音电路板设置在主电路板背面，多频带子电路板插接在主电路板正面，所述电池组设置在主电路板和录音电路板下方的壳体内，主电路板上设置有用于控制录音电路板通断电的金氧半场效晶体管电源开关，所述主电路板、录音电路板、电池组之间使用导线连接。

技术总结
本技术涉及水声通信设备领域，具体的涉及一种频带选择式多频带一体化水声记录仪，包括用于采取水声信号的采集器，用于存储采集器采取的水声信号的存储器，存储器内设置有用于为采集器和存储器提供电源的电池组，存储器包括外部的壳体，用于采集控制的主电路板，用于存储采集器采取的水声信号的录音电路板，主电路板上插接有多频带子电路板，主电路板与多频带子电路板之间设置有频带切换器，采集器包括用于将水声信号转化为电信号的水听器，壳体上设置有用于插接水听器的端口，水听器将水声信号转化为电信号，此信号由主电路板上的多频带子电路进行滤波放大调理，再由录音电路进行数字化和存储，通过使用本装置，替代滤波电路固定的频带采集，能够采集不同频带的声音。

技术研发人员：冯向超,巩小东,倪秀辉,孟雍祥,李新娟,袁幸杰,郭建华,孙嵩,彭凯,王明照,马昕宇
受保护的技术使用者：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/13