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☆ 前言：
水聲學是聲學的一個分支學科,它主要研究聲波在水下的產生、傳播和接收過程，用以解決與水下目標探測和信息傳輸過程有關的聲學問題。聲波是已知的唯一能夠在水中遠距離傳播的波動，在這方面遠比電磁波（如無線電波、光波等）好，水聲學隨著海洋的開發(fā)和利用發(fā)展起來，并得到了廣泛的應用�，F代大型水面艦艇及潛艇上的聲納系統(tǒng)就是根據水聲學原理而發(fā)展出來的，其主要功能是：搜索和跟蹤水下目標（潛艇、水雷），對目標進行敵我識別，測定水下目標的運動要素，以供反潛武器射擊指揮用；其次是水下通訊，探測水雷，探測水下情況保障本艦安全航行。傳統(tǒng)的聲納系統(tǒng)主要靠發(fā)射和接收模擬信號進行測試，主要由水聽換能器基陣、模擬電子設備及輔助設備三部分組成，隨著現代測試技術及計算機技術的迅猛發(fā)展，數字化聲納系統(tǒng)應運而生，而與傳統(tǒng)聲納系統(tǒng)最大的區(qū)別就在于電子設備部分的變化，由基于強大計算機系統(tǒng)的數字信號處理設備取代了傳統(tǒng)的模擬信號設備，使聲納系統(tǒng)的分辨率更高，處理功能更強大，速度更快，但是，實現該系統(tǒng)的難點在于高速多通道同步數據采集，以及在采集的同時實時記錄。一直以來，該技術只掌握在國外少數幾家廠商手中。我公司以特有的高速多通道同步海量動態(tài)信號實時數據采集技術為基礎，結合用戶實際需求，推出了水聲信號動態(tài)測試系統(tǒng)，完美地解決了這一難題。
☆ 測試要求：
◆ 多通道同步并行數據采集系統(tǒng)；
◆ 每通道采樣率不低于100KSps；
◆ A/D分辨率不低于12Bit；
◆ 多通道數據海量存儲，連續(xù)采集存儲時間不低于30秒；
◆ 支持多種采集觸發(fā)方式；
◆ 前端配置多通道信號調理系統(tǒng)，用于微弱信號的濾波、放大；
◆ 信號調理系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)各通道間相位一致性、幅度一致性好；
◆ 信號調理系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)失真、噪聲低。
☆ 系統(tǒng)功能特點：
◆ 多通道（8～32個）、同步、并行數據采集系統(tǒng)；
◆ 每通道采樣率100KSps、200KSps、1MSps或2MSps（根據用戶具體要求選擇），以適應不同換能器基陣頻率要求；
◆ 根據所選數據采集系統(tǒng)不同，A/D分辨率為12Bit、14Bit或16Bit；
◆ 多通道數據海量存儲，連續(xù)采集存儲時間僅受各通道采樣率及系統(tǒng)硬盤剩余存儲空間限制；
◆ 支持內觸發(fā)（上升沿、下降沿）、外觸發(fā)、手動觸發(fā)等多種觸發(fā)方式；
◆ 配置多通道（8～32個）精密差分放大器信號調理系統(tǒng)，用于微弱信號的濾波、放大；
◆ 平坦響應頻帶內，信號調理系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)各通道間相位差≤0.3°，系統(tǒng)空間定位性好；
◆ 采用精密差分放大器及高質量數據采集系統(tǒng)，系統(tǒng)失真、噪聲極低。
☆ 系統(tǒng)結構：
◆ 水聲信號動態(tài)測試系統(tǒng)結構框圖如下所示：
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◆ 系統(tǒng)結構說明及產品選型：
本系統(tǒng)采用我公司TSC3000系列模塊化多通道精密差分放大器、PCI -10016H（或PCI-20012H、PCI-2614、TOP-5612H，根據用戶具體需要選擇）多通道海量動態(tài)信號記錄分析儀構成水聲信號動態(tài)測試系統(tǒng)，數據采集通道數可根據水聲換能器基陣類型來選擇，一般為8、16或32通道。水聲換能器基陣接收的反射波經收發(fā)轉換裝置送到TDEC TSC3000模塊化多通道精密差分放大器信號調理系統(tǒng)進行放大、濾波，去除掉雜波干擾信號，并將微弱信號放大成合適的幅度，再進入TDEC多通道并行同步數據采集系統(tǒng)進行A/D變換、實時存儲等數字化處理，同時實時顯示數據波形及測試結果，經分析處理，得到目標的方向、位置、距離等參數，數據波形及結果還可以直接發(fā)送到打印機生成測試報告。
☆ 系統(tǒng)軟件：
TopView2000RT是TDEC海量動態(tài)信號記錄分析儀配套的虛擬儀器應用軟件，提供采集控制、記錄設置、實時存盤、波形實時顯示、文件預覽及導出、存盤文件管理、讀取數據、數據處理、測試報告自動生成、打印及通訊功能，操作直觀、便捷。
同時，系統(tǒng)配置了Signal3000，它是TDEC信號調理產品系列TSC模塊化放大器的配套虛擬儀器應用軟件，提供了圖形化、人性化的控制界面，用戶可以很方便地進行各種參數的設置。
系統(tǒng)同時提供DLL動態(tài)鏈接庫及二次開發(fā)編程接口，用戶可自行編制專用測試軟件模塊，TDEC也可以為用戶“量身定制”專用測試軟件模塊，并無縫嵌入到TopView2000軟件中去，成為用戶專用的測試系統(tǒng)。
☆ 硬件配置及主要技術指標：
◆ 模擬輸入通道數：8～32個
◆ 每通道最高采樣率：100K（PCI-10016H）、200K（PCI-20012H）、1M（TOP-5612H）、2MSps（PCI-2614H）
◆ A/D分辨率：16Bit（PCI-10016H）、14Bit（PCI-2614H）、12Bit（PCI-20012H、TOP-5612H）
◆ 通道間相位差：平坦響應頻帶內≤0.3°
◆ 信噪比：≥78dB（PCI-10016H、PCI-2614H）、66dB（PCI-20012H、TOP-5612H）
◆ 數據存儲容量：主機硬盤剩余空間
◆ 信號調理系統(tǒng)增益：×1、×10、×100、×1000
◆ 信號調理系統(tǒng)濾波方式：插件式濾波器，根據用戶需要選擇濾波方式及濾波范圍
☆ 結束語：
聲納是現代大型水面艦艇及潛艇上不可缺少的電子設備之一，TDEC的水聲信號動態(tài)系統(tǒng)是聲納系統(tǒng)中重要的組成部分之一，目前已在各有關高校、研究所及軍方等多個研究項目的大中型試驗中取得了良好的效果，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，性能優(yōu)越，適用于各種水聲試驗、海洋探測、智能浮標及水下通訊等行業(yè)應用需求。 | | 
