數(shù)字化聲波發(fā)射

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

電信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后，傳輸給換能器陣列（由多個(gè)壓電陶瓷換能器單元組成），換能器通過(guò)逆壓電效應(yīng)，將電信號(hào)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(guò)控制各單元的信號(hào)相位差，實(shí)現(xiàn)波束的電子偏轉(zhuǎn)，無(wú)需機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)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(dāng)遇到水下目標(biāo)（如礁石、管道、生物）或海底地形時(shí)，聲波會(huì)發(fā)生反射，形成回波信號(hào)；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(shí)間、強(qiáng)度變化，與目標(biāo)的距離、材質(zhì)、大小直接相關(guān) —— 距離越遠(yuǎn)，回波往返時(shí)間越長(zhǎng)；目標(biāo)材質(zhì)密度越高，回波強(qiáng)度越大。

回波接收與數(shù)字化轉(zhuǎn)換

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

模擬電信號(hào)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(hào)。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(hào)的抗干擾能力與解析精度。

數(shù)字信號(hào)處理（核心環(huán)節(jié)）

數(shù)字化的回波信號(hào)被傳輸至 DSP 芯片，進(jìn)行一系列實(shí)時(shí)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(hào)數(shù)據(jù)，會(huì)被轉(zhuǎn)換為可視化圖像或結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：