网箱养殖大黄鱼水下声音与行为反应

利用水下声音测量系统(带宽20 Hz^24 k Hz)分别记录了浙江省象山县西沪港和福建省福鼎市沙埕港网箱养殖大黄鱼的水下声音和行为反应,并对声音数据进行频谱分析和声压级(SPL,d B:re 1μPa)计算。结果显示:(1)网箱周围水下声音主要为,自然环境噪声(风、波浪,500 Hz^24 k Hz)、大黄鱼生物噪声(惊扰发声主峰值630 Hz、摄食发声主峰值800 Hz、游泳噪声50~400 Hz、摄食噪声20~2 200 Hz)和人为噪声(船舶噪声50~500 Hz);(2)船舶噪声SPL(约87.68 d B)低于部分石首鱼科听觉阈值(94.9~99.6 d B:re 1μPa),不影响大黄鱼声通讯和摄食行为;(3)网箱内生物噪声声压级强度:惊扰状态>摄食状态>背景噪声。结果表明,大黄鱼生物噪声频率主峰值和声压级强度与行为反应有关,即行为反应程度越激烈,频率主峰值越低,声压级强度越高。

水下声音网络中基于簇的按需时间共享MAC协议

水下声音网络中基于调制解调器的商用系统具有传输率低、前同步码长两大特征,严重降低了媒介访问控制协议(MAC)的性能;针对上述问题,分析了调制解调器特征对当前水下声音网络两种主流MAC协议(随机访问MAC,握手MAC)的影响,提出了一种基于簇的按需时间共享MAC协议(COD-TS);该协议采用簇技术实现了局部调度和按需响应特性;文章首先给出单跳网络的COD-TS协议的含义,提出相应的吞吐量模型;然后,实现方案多跳场景的扩展,仿真结果表明,相比于已有的Slotted ALOHA和RTS/CTS等协议而言,本文方案的吞吐量更优。

基于CDS的水下声音无线传感器网络节点部署方案研究

由于难以访问三维水下环境,所以要实现水下声音无线传感器网络(UAWSNs)最大覆盖且传感器自主部署,难度很大。如果还要保证最终网络的连通性,则问题更为复杂。提出一种只需把传感器随机部署到水面上的UWASNs完全分布式节点部署算法,目的是使初始网络成为可和水面基站进行通信的三维网络同时实现最大覆盖。具体思路是确定初始网络的连通支配集,然后调整具体支配节点所有相邻支配节点和被支配节点的深度,以尽量降低节点覆盖重叠现象,同时保证与支配节点的连通性。仿真结果表明:无论传输和传感范围比如何,网络连通性均可保证,且覆盖范围性能与覆盖感知部署算法相近。

水下声信号检测系统中单片机编程的应用开发

在船舶航行时,为了提高其安全性能,往往需要对水下的声音信号进行检测,避免一些水下的障碍物。本文主要研究基于单片机系统的水下声信号检测技术,通过单片机编程,实现检测系统的性能优化和提升,从而能够适应更加复杂的水下环境,通过仿真分析,本文提出的检测方案能够检测出大多数的水下声音类型,能够大大提高系统的抗干扰能力。