基于声学-光学体制的水-空跨介质通信算法

为实现水-空跨介质上行无线通信,文中在激光干涉检测水下声信号的基础上,通过仿真计算获得了不同水深下到水平面的声信号衰减曲线,以及不同水声功率频率信号引起的水面微振动曲线;建立了水下声源特征与水表面扰动之间的定量关系;设计了跨介质通信的码元,并对多种解调方式进行了比较,分析了各个参数变化对传输过程误码率的影响,实现了声学-激光通信的调制与解调仿真。

不同通信定位方式下AUV编队智能控制方法综述

综述了国内外自主水下航行器(AUV)在光学和声学2种不同通信定位方式下的编队智能控制方法。首先,归纳了AUV编队的基础模型,这些模型是考虑通信定位约束时智能控制方法设计的基础。其次,针对光学与声学2种通信定位方式,归纳了考虑通信定位约束时的技术难点和智能控制方法,并对研究成果进行了总结。最后,对AUV编队智能控制的发展趋势进行了分析和探讨。可为AUV编队智能控制方法的设计提供参考,对AUV编队的理论研究和工程化应用具有借鉴意义。

三网融合背景下的通信声学

通信声学是声学与信息技术相互渗透融合的产物,随着信号处理技术和电声学技术的发展,其研究和应用领域得到快速扩展。介绍了通信声学的3个主要方向:声接收技术,声传输技术和声发射技术的研究现状和热点。重点探讨了在三网融合背景下,通信声学的应用前景及所面临的挑战。

一种基于仿鸟叫声的隐蔽通信方法

当无线电通信受到干扰或要求无线电静默时,在森林作战的武装队伍之间将无法进行命令和情报传递。因此,亟需一种可以代替无线电通信的通信方式用于传输重要信息。针对这一需求,提出了一种新型的隐蔽声通信方法,该方法通过模仿动物的叫声来编码通信信息,并以绣眼鸟的叫声为例,利用绣眼鸟的叫声音节和音节之间的时间间隔来编码通信信息。为了减少译码计算量并提高编码效率,设计了一种基于时频特征的音节分组方法。同时,采用多种策略使得编码后的通信脉冲序列与真实铜蓝鹟叫声尽可能相似,以提高隐蔽性能,并通过实验验证在距离不超过60 m时,通信误码率不超过2%。最后,介绍了该通信方法的模型,并分析了在实际应用中可能遇到的问题,以及解决方案和未来的发展方向。研究结果表明,本方法可实现无线电不可用情况下的信息隐蔽传递。

浅谈水声通信及组网

由于声波是唯一一种可在水中进行长距离传播的能量形式,水下声学通信也因此被视作一项重要的海洋技术,其在海洋军事与经济等方面均有重要的应用价值。同时,学界对此也愈发重视,学者们对水下声信道通信的研究兴趣也愈加浓厚,这也使现行模型与系统的性能及稳定性持续提升。本文拟通过对各类资料的整理与总结,概述水声通信及组网的历史沿革与技术发展。同时,本文也将针对水下声信道及组网技术未来与挑战提出相关展望。

基于节点双通信模式的无线传感网络的可靠数据传输

在无线传感网络WSN中,由于电磁、核辐射的影响,使得传感节点无法与邻居节点通信,形成间歇失效节点。为此,提出了基于双通信模式的无线传感网络的可靠数据传输算法RDT-DMC。在RDT-DMC算法中,传感节点具有射频和声学双通信模式。信宿Sink采用集中分布方式收集节点的邻居节点变化信息,对间歇失效节点进行初步筛选,然后再利用基于奖惩机制,结合D-S证据理论DST和假设检验理论,识别间歇失效节点。若是间歇失效节点,就采用声学通信模式,抵御辐射影响,不受辐射影响后,恢复射频通信模式。仿真结果表明:与仅采用声学通信模式的无线传感网络相比,提出的RDT-DMC算法能够有效降低数据包端到端传输时延,提高能量利用率。

水下传感器网络通信问题研究

介绍了水下传感器网络的基本概念,分析了其适合的通信方式。在二维水下传感器网络的基础上提出了三维水下传感器网络。深入研究了水下传感器网络各层的功能,分析了影响其水下通信的不利因素与解决对策,对其未来的发展进行了展望。

水下无线传感器网络通信技术研究现状及趋势

随着海洋资源的开发和信息化,水下无线传感器网络(UWSN)已在防灾、分布式战术监视、海底勘探、地震监测,环境监测等领域广泛应用。通信技术是水下无线传感器网络的基础和关键部分。但是,与陆地环境相比,海洋环境复杂多变,在这种环境下的通信非常困难。因此,对水下通信方法和网络技术进行了深入的讨论和回顾,例如水声通信、水下光通信、路由和媒体访问控制(MAC)协议以及水下多模态网络进行了回顾和分类。最后讨论了水下高可靠性通信技术的实现,并对未来发展趋势进行了展望。

水下传感器网络时间同步技术综述

时间同步是传感器节点协同工作的基础.水下传感器网络由于采用水声通信方式,具有不同于陆地无线传感器网络的特点,为时间同步算法研究带来了新的挑战.论文首先说明同步问题与同步算法的形式化定义,然后讨论水下传感器网络不同于陆地传感器网络的特点,并指出相关特点对于同步问题的影响;接着综述陆地传感器网络同步算法的研究进展,分析相关算法用于水下环境的不足;进而介绍水下传感器网络同步算法的研究进展,并通过仿真实验完成了相关算法的性能对比;最后总结水下传感器网络时间同步的关键问题,指出进一步的研究方向.

水声传感器网络及其在海洋监测中的应用研究

针对海洋监测水声传感器网络中的基础性问题,分析和总结了近年来相关的主要研究方向和重要研究成果。同时,深入讨论了海洋监测水声传感器网络研究所面临的挑战和亟须解决的问题,为今后的研究提供了方向。

声波的“漩涡”——声学轨道角动量的产生、操控与应用

具有螺旋形相位位错的声涡旋场近来受到了大量关注,因为其所携带的声学轨道角动量具有重要的理论意义与显著的应用价值。当声涡旋与物体相互作用时可以实现角动量的传递,产生可以远程局域或者旋转物体的力矩,这种力学效应对粒子操控等领域意义重大。产生声学轨道角动量的传统方法需要使用由大量独立操控的换能器组成的有源声阵列或是具有不平整厚度及螺旋形结构的无源材料,限制了其在实际中的应用潜力。为利用平面状的小尺寸器件来高效产生声学轨道角动量,发展了基于共振原理的角动量生成技术。最近,声学轨道角动量被拓展至用于开辟新的多路复用信道,以实现高容量的声学通信。文章详细介绍声学轨道角动量的产生、操控及应用方面的最新研究进展。

现代通信技术在海洋地质调查中的应用

在当今海洋地质调查作业中,声学通信技术、ADSL通信技术、卫星通信技术、局域网络通信技术等现代通信技术得到广泛应用。本文对应用到的几种主要现代通信技术原理及其应用实例进行了介绍。