【摘 要】
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为满足水下微弱声信号的检测需求，并针对现有水听器通带内灵敏度起伏较大的问题，设计了一款新型的集水声数据采集、传输、存储为一体的低噪声、高保真数字水听器。通过对关键器件的选型和电路设计实现了系统的低噪声、高采样精度和高动态范围。采用低功耗的FPGA作为逻辑控制芯片实现了水声信号的采集、传输和存储之间时序控制。基于FPGA并行结构和专用的硬件资源，运用数字均衡算法实现了通带内灵敏度的修正。实验测试表明
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金项目（11904346）； 浙江省自然基金青年基金项目（LQ19A040004）；
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为满足水下微弱声信号的检测需求，并针对现有水听器通带内灵敏度起伏较大的问题，设计了一款新型的集水声数据采集、传输、存储为一体的低噪声、高保真数字水听器。通过对关键器件的选型和电路设计实现了系统的低噪声、高采样精度和高动态范围。采用低功耗的FPGA作为逻辑控制芯片实现了水声信号的采集、传输和存储之间时序控制。基于FPGA并行结构和专用的硬件资源，运用数字均衡算法实现了通带内灵敏度的修正。实验测试表明，在不同的放大倍数下，数字水听器的采样误差均小于1%,在50 kHz测量带宽内，带内噪声小于10μVrms,动态范围为118 dB,综合性能优于现有的数字水听器，经数字均衡算法修正后水听器灵敏度基本维持在-191.5 dB附近，浮动小于±0.8 dB。
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