式中,视频带宽VideoBandWidth一般设为输入信号最低频率的l/10。
C4用来降低偏置补偿回路的转折频率。OFLT悬空时,该补偿回路的高通转折频率为2 MHz,添加一个680 pF的电容,降到约90 kHz。转折频率COFLT的大小可以用下面的公式计算:
3.3 对数转换后的传播损失补偿
由于存在传播损失,网箱声学监测系统对回波信号进行积分前,必须对信号进行补偿。
声波的传播是靠水中质点的振动而依次传递能量,事实上,质点不可能把能量全部传给临近的质点,由于振动的阻尼作用,有一部分能量直接变成热能,消耗在海水中了,这种传播损失称为吸收损失。
把一个具有声功率W的声源放在无限均匀媒质中,假定传播媒质中功率不损耗,则在距离r处的声功率要分布在的球面上,因此:
声场强度与离声源中心距离的平方成反比,1m处的回波强度与10 m处的回波强度会相差10 000倍,这种能量扩散造成的传播损失称为扩散损失。综上所述,r米处的回波的传播损失为:
式中,α称为吸收系数,单位为dB/m。
AD8310的输入输出关系为:
式中,VSLOPE为对数斜率,单位V/dB;PIN为输入电压相,对于参考电平的对数,P0为截距相对于同一参考电平的对数。在图2的电路中,如PIN的单位为dBV,则:
使用AD8310后,扩散损失的补偿由乘法变成了加法,由于换能器输出电压与声压成线性关系,因此补偿后的输出大小为:
式中:r为距离,α为吸收系数,DI为指向角增益。
4 试验结果与结论
AD83lO对鱼群回波信号有很好的动态转换能力,并且简化了传播损失补偿的计算,AD8310能够很好地区分一70dB以上的回波信号,如果提高电路对宽频噪声的抑制能力,它的分辨力还能提高。需要注意的是,AD8310是一款解调对数放大器,在转换的过程中丢失了信号的相位和频率信息,因此只适用于网箱监视系统,对于一些要求精确估计目标方位的系统并不适用。