隨著“海洋強國”、“智慧海洋”和“數(shù)字海洋”等國家戰(zhàn)略目標的提出,有關(guān)新一代海洋信息化裝備的研究逐漸得到了工業(yè)、學術(shù)和軍事等領(lǐng)域的越來越多的關(guān)注。水下傳輸技術(shù)是海洋信息化裝備的核心技術(shù),通過水下傳輸技術(shù)可以為海洋裝備提供可靠的通信能力,為海洋裝備實現(xiàn)信息化、智能化和自主化運行提供了可能。目前常用的水下傳輸技術(shù)包括水下光纜通信、水聲通信、水下光通信、水下電磁波通信和水下量子通信技術(shù)。其中,水聲通信技術(shù)是當前最熱門的水下傳輸技術(shù),其在水下環(huán)境傳輸距離遠、傳輸可靠性高且靈活性強,在近年來得到了廣泛的研究和應(yīng)用。水聲信道被認為是自然界中最復雜的通信信道之一,其傳輸帶寬小、多徑效應(yīng)嚴重、多普勒效應(yīng)嚴重、存在大量脈沖噪聲和傳播延時長等特點嚴重限制了水聲通信的傳輸速率、傳輸可靠性和傳輸范圍,給水聲通信技術(shù)中的物理層和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此,為了獲得更好的水下傳輸性能,我們需要對水聲通信物理層和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行研究來降低或消除水聲通信信道的影響。目前,已有很多研究機構(gòu)提出了多種的水聲通信物理層和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計方案,這些方案通常針對特定的水下環(huán)境和應(yīng)用場景進行設(shè)計,無法應(yīng)用于變化劇烈的實際水下環(huán)境和...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1–1國外新一代水下裝備

進行了著名的Seaweb計劃的實施及驗證，成功的驗證了利用水聲網(wǎng)絡(luò)進行沿海監(jiān)測及沿海軍事反戰(zhàn)等應(yīng)用的可行性及相比傳統(tǒng)超低頻率通信的優(yōu)越性[6]，Seaweb的核心裝置正是美國Teledyne公司生產(chǎn)的第一代水聲調(diào)制解調(diào)器ATM850，外觀如圖1–1(b)，采用了水下時....

圖1–3AquaSeNT水聲調(diào)制解調(diào)器Fig1–3AquaSeNTmodem

功率最大為25W，接收功率最大為0.8W，待機狀態(tài)耗電量約為0.12W，從傳輸速率、距離和可靠性綜合考量，AquaSeNT淺海通信調(diào)制解調(diào)器的整體性能目前處于世界領(lǐng)先水平。AquaSeNT外觀如圖1–3所示，整體主要包括四個部分:外殼骨架、換能器陣列、信號處理單....

圖4–1I-SEA�？找惑w化跨介質(zhì)傳輸通信實驗平臺Fig4–1I-SEA:IntegratedUnmannedAutonomousSystemwithElectromagneticandAcousticcommunications

獲取到的數(shù)據(jù)實時性較差，不能滿足某些對數(shù)據(jù)實時性要求較高的場景，如海洋環(huán)境監(jiān)測、海底探測、海洋軍事防衛(wèi)等。為了解決這些問題，我們提出并設(shè)計了I-SEA�？找惑w化跨介質(zhì)通信平臺，如圖4–1所示，在海面布置了同時配備有水聲通信模塊和電磁波通信模塊的中繼浮標完成水聲信號和電磁波信號....

圖4–2自主研發(fā)水聲調(diào)制解調(diào)器Fig4–2UnderwaterAcousticModem

QAM6435837304.2.1硬件結(jié)構(gòu)該水聲通信調(diào)制解調(diào)器的外觀如圖4–2所示。硬件結(jié)構(gòu)主要包括四個部分:核心處理單元、水聲換能器、電源控制單元和外圍電路單元。核心處理單元采用了TI公司的OMAPL138處理器，它采用了DSP和ARM組成的雙核架構(gòu)[....

本文編號：4042427