數(shù)字化聲波發(fā)射

設(shè)備的數(shù)字信號發(fā)生器（集成在 DSP 芯片中）會生成預(yù)設(shè)頻率的電信號，通常支持CHIRP（線性調(diào)頻）信號或脈沖信號。

電信號經(jīng)功率放大器放大后，傳輸給換能器陣列（由多個壓電陶瓷換能器單元組成），換能器通過逆壓電效應(yīng)，將電信號轉(zhuǎn)換為特定頻率的聲波（常用 50kHz–600kHz 頻段），向水下定向發(fā)射。

得益于電子掃描技術(shù)，換能器陣列可通過控制各單元的信號相位差，實現(xiàn)波束的電子偏轉(zhuǎn)，無需機械轉(zhuǎn)動即可覆蓋特定扇形或 360° 全向掃描范圍。

聲波水下傳播與反射

發(fā)射的聲波以球面波形式在水下傳播，當遇到水下目標（如礁石、管道、生物）或海底地形時，聲波會發(fā)生反射，形成回波信號；未被反射的聲波則繼續(xù)傳播直至能量衰減。

聲波傳播的時間、強度變化，與目標的距離、材質(zhì)、大小直接相關(guān) —— 距離越遠，回波往返時間越長；目標材質(zhì)密度越高，回波強度越大。

回波接收與數(shù)字化轉(zhuǎn)換

換能器陣列通過正壓電效應(yīng)接收回波聲波，將聲波振動重新轉(zhuǎn)換為微弱的模擬電信號。

模擬電信號經(jīng)前置放大器放大后，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） ，被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。這一步是 “數(shù)字聲吶" 的關(guān)鍵，相比傳統(tǒng)模擬聲吶，數(shù)字化處理能大幅提升信號的抗干擾能力與解析精度。

數(shù)字信號處理（核心環(huán)節(jié)）

數(shù)字化的回波信號被傳輸至 DSP 芯片，進行一系列實時處理，核心操作包括：

成像輸出與數(shù)據(jù)傳輸

處理后的信號數(shù)據(jù)，會被轉(zhuǎn)換為可視化圖像或結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：