胡天宇，纪学军

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)



基于矢量水听器的信号调理电路设计研究

胡天宇，纪学军

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

摘要矢量水听器可以有效地获取水下的声信号，并将其转化成可以进行处理的电信号，但是此信号十分微弱，并且掺杂着水中复杂的噪声，为了有效实现信号处理，设计了信号调理电路，分为电源模块、放大模块和滤波模块，可以提高输出信号的信噪比。通过对电路进行仿真以及测试实验，验证了设计的有效性。

关键词矢量水听器；信号调理；信噪比

Research on Signal Conditioning Circuit Design Based on Vector Hydrophone

HU Tian-yu,JI Xue-jun

(The54thResearchInstituteofCETC,ShijiazhuangHebei050081,China)

AbstractThe vector hydrophone can be used to obtain acoustic signal efficiently and transform it into electric signal which can be processed.But the signal is very weak and consists of complex subaqueous noise.In order to obtain the useful signal and improve the SNR of output signal,a signal conditioning circuit is designed,including power supply module,amplifier module and filter module.The software simulation and test results show that the design scheme is available.

Key wordsvector hydrophone;signal conditioning;SNR

0引言

在世界陆地资源不断匮乏的情况下，人类对覆盖地球表面面积71%的海洋资源的了解和利用仍不够充分[1]。随着科技的发展，人类的海洋活动越来越频繁，水下探测、目标识别、定位导航及通信等技术也得到越来越多的发展和应用[2]。

由于无线电信号在水中传播时的衰减很大，因此，声波成为水下信息传播的主要载体，矢量水听器可以将接收到的声信号转换成电信号，并且其灵敏度高，输出的差分信号具有良好的共模抑制比。但是，由于海洋环境中存在着大量的噪声，它们掺杂在有用信号中，使得传感器输出的微弱信号不易被区分出来，本文便针对这种情况进行信号的调理工作，进行低噪声电路的设计研究，并且将矢量水听器输出的电信号从复杂噪声中提取出来。

1矢量水听器工作原理

根据声学原理可知，如果声场中的接收处距离声源很远时，可以将声波视为平面波。……