本發明屬于多普勒測速領域，具體涉及一種應用于多普勒測速系統的控制系統。

背景技術：

1、多普勒測速系統(dvl)廣泛應用于船舶中，其主要功能是測量船舶的航行速度，其電路組成主要包括發射板，隔離板，接收板和主控板。

2、其中，發射板用于發射聲波信號，隔離板用于隔離接收板和發射板的信號，接收板接收聲波返回的信號，主控板進行解算得出船只的航行速度。

3、現有多普勒測速系統體積較大，不適用于小型設備，本發明體積小，重量輕，適用于對系統精度要求不高，空間有限的場所。

技術實現思路

1、本發明提供一種應用于多普勒測速系統的控制系統，方便產品的使用。

2、本發明通過以下技術方案實現。

3、一種應用于多普勒測速系統的控制系統，其特征在于，包括：接收板、發射板、控制板和信號處理板，所述接收板、發射板、控制板和信號處理板依次連接。

4、所述接收板包括隔離變壓器、前端放大電路、高頻帶通濾波電路、混頻電路、低通濾波電路、移相電路、信號運算電路、增益控制電路；其中：

5、所述隔離變壓器根據換能器的電導值確定輸出電流，根據換能器的電納值確定變壓器的電感；所述隔離變壓器的一次繞組與換能器相連為單路，二次繞組中的一路接入接收電路，另一路接入發射電路；

6、所述前端放大電路將接收到的信號轉換為滿足接收電路處理信號幅值范圍的要求；

7、所述高頻帶通濾波電路用于濾除信號中的高頻噪聲和直流信號，得到中心頻率為發射機頻率的信號；

8、所述混頻電路用于降低信號的采樣率；

9、所述低通濾波電路為混頻后的處理電路，用于濾除混頻后的高頻信號，得到一個有效的低頻信號；

10、所述移相電路將接收到的低頻信號生成三個信號，分別為原信號、正45°信號和負45°信號，而后進入信號運算電路；

11、所述信號運算電路用于對四路信號通道進行運算，所述四路信號分別為前、后、左和右信號；

12、所述增益控制電路的增益信號由控制板和信號處理板電路提供，經da芯片轉換后得到增益模擬信號，使四路波形的幅值保持一致。

13、本發明的有益效果：

14、1、本發明采用將隔離電路與接收電路結合的方式，使得發射與接收不沖突，同時增加了混頻電路，硬件上完成了降采樣；

15、2、接收電路進行屏蔽處理，與其他電路板隔離；

16、3、將隔離電路與接收電路結合，采用變壓器，變壓器的一次側繞組為雙路信號，一路為發射電路的輸出信號，另一路為接收電路的輸入信號，二次側繞組為單路信號，發射和接收共用同一組線圈繞組。

17、4、接收輸入信號依次通過前端放大電路，帶通濾波電路，混頻電路，低通濾波電路，移相電路和增益控制電路，最后將采集到的信號輸出給控制板。

技術特征：

1.一種應用于多普勒測速系統的控制系統，其特征在于，包括：接收板、發射板、控制板和信號處理板，所述接收板、發射板、控制板和信號處理板依次連接。

2.如權利要求1所述一種應用于多普勒測速系統的控制系統，其特征在于，所述接收板包括隔離變壓器、前端放大電路、高頻帶通濾波電路、混頻電路、低通濾波電路、移相電路、信號運算電路、增益控制電路；其中：

3.如權利要求2所述一種應用于多普勒測速系統的控制系統，其特征在于，所述隔離變壓器設計的具體參數與換能器實測參數相關。

4.如權利要求2或3所述一種應用于多普勒測速系統的控制系統，其特征在于，所述前端放大電路的增益電阻為高精密電阻。

5.如權利要求2或3所述一種應用于多普勒測速系統的控制系統，其特征在于，所述降低信號的采樣率采用以下方法：將信號處理板電路輸出的方波信號經過方波帶通濾波電路得到一個正弦波信號，該信號與前面的高頻帶通濾波電路的輸出信號經混頻器進行混頻后發送至低通濾波電路。

6.如權利要求5所述一種應用于多普勒測速系統的控制系統，其特征在于，所述運算具體為：將前向通道的正45°信號和負45°信號進行做差，再與后向通道的信號做加法得到該信號后進行增益控制；后向通道的正45°信號和負45°信號進行做差，再與前向通道的信號做加法得到該信號后進行增益控制。

技術總結
本發明提供一種應用于多普勒測速系統的控制系統，方便產品的使用。包括：接收板、發射板、控制板和信號處理板，所述接收板、發射板、控制板和信號處理板依次連接。所述接收板包括隔離變壓器、前端放大電路、高頻帶通濾波電路、混頻電路、低通濾波電路、移相電路、信號運算電路、增益控制電路；其中：所述隔離變壓器根據換能器的電導值確定輸出電流，根據換能器的電納值確定變壓器的電感；所述隔離變壓器的一次繞組與換能器相連為單路，二次繞組中的一路接入接收電路，另一路接入發射電路。

技術研發人員：趙欣,李曉霞,牟亞東,可偉
受保護的技術使用者：河北漢光重工有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24