【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤通信，尤其是涉及一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统。
技术介绍
1、海洋是巨大的资源宝库，海洋中蕴藏着丰富的海水、生物、矿物、能源等资源，在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，开发、利用海洋丰富的资源，已是历史发展的必然趋势。
2、由于海洋环境受到盐度、温度等多重因素的影响，水下信道极其复杂，水声数据采集传输具有特殊性和相当的难度，水听器主要应用在水下通信和信号探测方面，水下传感器通过各种智能传感元件将被测对象的物理、化学参量转换成与之对应的电信号。高性能的水听器数据采集传输系统对于我国维护国家海洋安全、开展海洋环境监测和海洋资源勘探具有至关重要的作用。
3、目前应用的水听器数据采集传输系统大体上分为两类，一是将数据采集系统放置在舰上进行采集，但是舰体的噪声会对数据产生较大影响，造成干扰；二是将数据采集系统安装在特制防水的电子仓中，对水声数据进行采集和存储，在一定设置时间后取出系统，再读取数据进行分析，该方法可以减少海洋环境噪声的影响，提高采集数据的精度，但是数据不具有实时性，并且不能控制采集过程。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，解决了现有水听器数据采集传输系统数据不能兼得实时性和高精度的问题，能够实现在对水下环境进行多通道探测、采集数据，并实时将采集到的数据通过光纤通信进行传输。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于光纤通信的水
3、所述光纤通信系统接收到所述采集传输节点传输的数据后，将电信号转换为光信号，由光纤将该光信号传输至舰上监测端；
4、所述舰上监测端接收光纤通信系统传输的光信号，将光信号转换为电信号，对水下环境进行监控和探测。
5、优选的，所述海底监测水听器阵列包括布放在海底的多个水听器组成的线阵列，所述光纤通信系统包括主控芯片、光模块、光纤信道和网口，所述舰上监测端包括监测舰和安装在监测舰上的光模块和主控芯片。
6、优选的，所述采集传输节点包括电源电路、前放调理电路和采集传输电路，所述前放调理电路包括前置放大电路、带通滤波电路和可调增益放大电路，所述采集传输电路包括主控芯片、adc模数转换器、存储模块和网口。
7、优选的，所述电源电路为采集传输电路提供工作电压；
8、所述前放调理电路用于接收水听器的输出数据，并对接收到的模拟信号进行调理后送入采集传输电路中；
9、所述采集传输电路将模拟信号转换为数字信号，并通过存储模块进行数据存储，由网口传输给光纤通信系统。
10、优选的，所述前放调理电路对接收到的模拟信号进行调理包括对模拟信号的放大、带通滤波和增益控制，具体为：
11、通过所述前置放大电路将水听器采集到的微弱电信号进行放大，抑制共模信号；
12、通过所述带通滤波电路对信号进行滤波处理，减少背景噪声对数据采集所产生的影响；
13、通过所述可调增益放大电路对增益的调节，使系统始终接收到工作频率内的信号。
14、优选的，所述水听器为陶瓷水听器、光纤水听器或复合材料水听器的一种。
15、优选的，所述采集传输电路、所述光纤通信系统和所述舰上监测端安装的主控芯片均为fpga芯片。
16、优选的，所述光模块为sfp光模块。
17、优选的，所述存储模块为sdram或ddr。
18、因此，本专利技术采用上述一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，有益效果如下：
19、(1)本专利技术采用光纤通信作为水听器数据采集传输系统和舰上监测端的通信方式，光纤通信具有传输频带宽、传输信息容量大、传输能耗低、中继距离长、不易受海洋环境影响、信息不易被窃取、技术成本低等优势，光纤传输技术成熟可靠，与传统的水听器数据采集系统相比，能够兼得数据的实时性和高精度，满足水下远距离传输的需求，提高了数据传输系统的可靠性。
20、(2)本专利技术采用前放调理电路对水听器采集到的微弱信号进行信号放大、滤波、增益放大，使得传输信号的精度、稳定性都得到提高，有效降低了背景噪声的影响。
21、(3)本专利技术采用水听器线阵列作为海底监测水听器阵列，对海底环境能够进行大面积、全方位的监测，提高了采集数据的有效性以及可靠性。
22、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：包括海底监测水听器阵列、采集传输节点、光纤通信系统和舰上监测端，所述采集传输节点用于水声信号的信号调理、采集和传输；
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述海底监测水听器阵列包括布放在海底的多个水听器组成的线阵列，所述光纤通信系统包括主控芯片、光模块、光纤信道和网口，所述舰上监测端包括监测舰和安装在监测舰上的光模块和主控芯片。
3.根据权利要求2所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述采集传输节点包括电源电路、前放调理电路和采集传输电路，所述前放调理电路包括前置放大电路、带通滤波电路和可调增益放大电路，所述采集传输电路包括主控芯片、ADC模数转换器、存储模块和网口。
4.根据权利要求3所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述电源电路为采集传输电路提供工作电压；
5.根据权利要求4所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于，所述前放调理电路对接收到的模拟信号进行调理包括对
6.根据权利要求2所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述水听器为陶瓷水听器、光纤水听器或复合材料水听器中的一种。
7.根据权利要求3所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述采集传输电路、所述光纤通信系统和所述舰上监测端安装的主控芯片均为FPGA芯片。
8.根据权利要求2所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述光模块为SFP光模块。
9.根据权利要求3所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述存储模块为SDRAM或DDR。
...【技术特征摘要】
1.一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：包括海底监测水听器阵列、采集传输节点、光纤通信系统和舰上监测端，所述采集传输节点用于水声信号的信号调理、采集和传输；
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述海底监测水听器阵列包括布放在海底的多个水听器组成的线阵列，所述光纤通信系统包括主控芯片、光模块、光纤信道和网口，所述舰上监测端包括监测舰和安装在监测舰上的光模块和主控芯片。
3.根据权利要求2所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其特征在于：所述采集传输节点包括电源电路、前放调理电路和采集传输电路，所述前放调理电路包括前置放大电路、带通滤波电路和可调增益放大电路，所述采集传输电路包括主控芯片、adc模数转换器、存储模块和网口。
4.根据权利要求3所述的一种基于光纤通信的水听器数据采集传输系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱正，赵学进，陈茂森，李泽民，许若辰，钱俊宇，马骏楠，刘振龙，赵安杰，姜海丽，李平，张杨，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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