水下无线通信装备发展研究

水下无线通信(UWC)装备提供水下环境中信息传递和数据交换的能力,是支撑海洋科学研究、水下组网监测、水下协同作业、海洋安全维护等应用的重要装备类型。本文从水声通信、水下光通信、水下电磁波通信、水下磁感应通信4类主要的UWC装备出发,深入剖析了各自面临的技术难点,全面梳理了相关装备的国内外发展现状,进而凝练了UWC装备未来发展趋势。着眼我国UWC行业发展,辨识了整体差距、底层共性问题、顶层体系等方面的发展困境,提出了攻关基础机理与共性问题、聚焦突破行业核心方向、明晰装备顶层体系架构、完善保障措施与扶持政策等发展建议。相关内容可为把握UWC装备发展态势、布局UWC装备研制与应用等提供参考和启示。

多模式自适应水下无线通信网络框架研究

对当前典型的水下无线通信网进行分析,针对水声、光、射频3种通信模式在水下无线通信中的优缺点,提出基于软件无线电技术的多模式自适应水下无线通信网络的概念及其框架结构,并对其中的自适应调制解调方式展开研究。结合MAC层协议,提出一种跨层的自适应调制解调解决方案,即通过收发双方的握手信息携带当前信道状态,由发射方根据握手信息,判断双方通信距离,预计信道未来状态,结合需要传输的数据量,自适应选择合适的通信模式和调制方式,并利用握手信号通知接收方,从而实现在通信网络范围内数据或指令的快速可靠传输。

水下无线通信网络分级信任管理

在分析现有信任管理机制的基础上提出了一种适用于水下分簇无线通信网络的分级信任管理机制。针对现有信任管理机制存在的问题和水下无线通信网络的安全需求,从包正常转发率、包的完整性、能量因素三方面对节点行为进行信任评估,采用直接信任值合成方法,将信任值的计算和管理分为成员节点、簇头节点、网关节点三级,实现了分级信任管理。仿真结果表明该信任管理机制能有效降低恶意节点对网络数据传输和吞吐量的影响并提高系统的安全性。

水下无线通信网络安全问题研究

水下无线通信网络(UWCN)因具有传输速率低、误码率高、高延时和信道窄等缺陷,特别容易遭受恶意攻击。水下声学通信信道具有独特特性,水下通信网络与相应的陆基网络之间存在差异,因此必须开发有效、可靠的安全机制。主要讨论了水下无线通信网络的特性和安全弱点,介绍了水下无线通信网络的安全威胁种类,分析了水下无线通信网络的安全需求,以及国外水下无线通信网络安全的研究进展,并指出尚待解决的一些安全问题。

水下无线通信网络安全关键技术研究

在海洋资源探索开发过程中,具有良好可靠性和安全性的水下无线通信网络发挥着重要作用,不仅能及时捕捉资源信息,还能对水域情况进行有效监视。但受使用环境等因素的影响,导致其更易受到攻击,安全性较差,尤其是目前很多水下通信研究都将重点放在了延长使用期限和节约能耗等方面,忽视了对安全问题的控制。基于此,极有必要对其通信网络安全关键技术展开研究。

水下无线通信技术的现状与发展

本文分析了水下电磁波通信、水声通信和水下光通信这三种水下无线通信技术的特点,提出了未来水下无线通信技术的发展方向。

Turbo码在水下无线通信中的应用

详细阐述了Turbo码的原理,围绕Turbo码技术具体实现了一个水声通信系统,并用VC对系统进行仿真。仿真的结果及水池中获得的试验数据表明,该方案可使水下无线通信系统的性能得到显著改善。

浅析水下无线通信网络安全关键技术

伴随着我国科学技术水平的不断提高,我国在海洋资源开发水平也增长快速发展。创建水下无线通信网络,能够有效推动海洋资源的探索,同时害能够对于海洋水域情况进行监视,简而言之水下无线通信网络在世纪应用中对于海洋具有重要作用。但是,由于水下无线通信网络所运行的环境较为特殊,需要受到一些条件的限制,对其安全性能造成了严重的影响。本文就根据水下无线通信网络现状,对于水下无线通信网络安全关键技术进行探索。

试论水下无线通信网络安全关键技术

随着我国科技的进步,对海洋资源的探索也逐步扩大。水下无线通讯网络的建成在开发海洋资源、监控海洋水域等方面做出了巨大的贡献。然而,水下无线通信网络由于其所处的环境因而具有一定的限制,这对它的安全造成了一定的影响。本文通过水下无线通信网络的现状,提出相关的安全关键技术。

网格编码调制在水下无线通信中的应用

详细阐述了网格编码调制 ( TCM)的原理及其在水下无线通信中的应用。同时用 System View对系统进行仿真 ,仿真结果显示 ,该方案使水下无线通信系统的性能得到明显改善。

浅谈基于跳频和同步捕获技术的水下无线通信技术

经过多年的实践与探索,水下通信技术相对成熟,但是在具体的应用过程中,这类技术不仅造价相对较高,而且通信效果也不是特别理想,很难真正满足当前人们对于通信技术的具体应用要求。无线通信作为现代通信技术发展过程中较为重要的一种形式,其无论是通信质量还是造价都具有着较大的优势,近年来,行业对于水下无线通信技术的研究也日益广泛。基于此,本文就基于跳频和同步捕获技术的水下无线通信技术进行了研究。

水下无线通信网络安全关键技术研究

随着社会经济的发展以及科学技术的进步,水下无线通信技术得到了较为广泛地应用,这对于提升海洋资源探索水平来说,具有十分重要的影响。但是水下无线通信技术在应用过程中,如何保证网络安全,成为现阶段水下无线通信技术必须考虑的一个重要议题,也是本文研究的重点内容。

水下无线通信网络安全关键技术

随着科技发展水平的提升,水下无线通信网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSNs)已经被广泛运用在海洋资源开发中。由于水下无线通信网络具有较高的安全可靠性,能够捕捉海洋资源信息,且具有监视管理水域情况的功能,因此海洋资源开发团队应该积极运用水下无线通信网卡,不断提高水下无线通信的网络安全,保证海洋资源开发工作可以正常进行。分析水下无线通信网络可能受到的安全威胁,探讨水下无线通信网络安全关键技术,以期对相关研究产生一定的参考价值。

基于无线通信技术的水下网络安全性研究

当今社会,经济飞速发展,科学技术日新月异,带动社会所有行业步入良性循环状态。值得一提的是无线通信技术发达,尤其是水下无线通信技术取得突破性进展,应用范围日益广泛。水下无线通信设备的日趋完善,使海洋资源探索更加方便,探索水平不断提升。然而,水下无线通信技术在应用过程中仍存在各种情况和意外,最为突出的问题是网络安全如何有效得以保障,本文将以此为重点进行深入的探讨。

水下光学无线通信的海水信道特性研究

提出了将具有比声学高达几倍的数据通信速率,良好的安全性和隐蔽性的光学无线通信技术应用于海军、海洋科学研究和水下工程等领域,实现高速率的水下无线通信技术实现海量数据的信息交换。基于生物光学特性的水下光学信道模型,建立了水下光学通信系统性能分析方法。并对基于发光二极管(LED)的水下光学无线通信系统进行了仿真,其结果表明所建立的方法可以进行各种海域水质环境的模拟,便于对水下光学无线通信系统性能进行预测评估,为水下光学无线通信系统的设计方案的评估提供了依据。

水下磁感应无线通信模块设计

为了解决海洋观测系统中传感器节点与主机之间的无缆信息传输问题,设计了一种基于磁场耦合的低功耗水下半双工无线通信模块;通过线圈之间的电磁感应进行信息传输,采用二进制频移键控(BFSK,binary frequency shift keying)调制方式对基带信号进行调制;选用超低功耗单片机MSP430F5338作为主控单元;通过内部定时器的输出模块产生调制载波,在外部中断中进行频率切换,实现信号调制;采用专用解调芯片XR2211实现信号解调;模块由通信总线上的信号唤醒,设计了一种通过软件检测载波信号的方法,降低误触发概率;实验结果表明,模块在水下间隔2米时,通信成功率达到100%;该模块实现方案简单,成本和功耗较低,满足海洋观测系统中的应用需求。

水下短距离微波无线通信实验探索

以上海市各区不同泳池为样本水源,使用微波谐振腔法获得样本的品质因数和电导率参数,建立了微波信号在泳池中传播的路径损耗模型,并评估了水下无线传输距离,选定水下无线通信实验的频率。设计加工了微波发射前端天线及相关电路模块并用于水下测试。实验综合运用了微波理论、天线技术、电磁场仿真设计、微波器件加工与测量等电磁场与微波技术专业知识,具有较强的工程应用价值。

海洋水下近距离无线通信技术研究进展

海洋水下近距离无线通信是建设海洋观测系统的关键技术,在海洋环境调查、海洋观测、海洋资源开发工程等诸多方面都有着重要的应用。近年来,基于电磁或光信号的近距离水下无线通信技术及设备因有着低成本、低功耗、稳定可靠、操作灵活方便等优点,受到了极大的关注和发展。从水下电磁波通信及水下光通信两个方面系统地论述了水下近距离无线通信技术应用的研究进展,总结了两种水下通信技术的优缺点。最后,结合当前水下近距离无线通信技术所面临的问题与挑战,对未来的发展方向进行了分析与展望。

水下无线光通信自组织网性能探索和分析

无线光通信工作频率较高且通信频带宽,还有数据传送能力较强及距离较远等优势,水下无线光通信组织网的构建,能够有效实现水下无线光通信点对多点通信。通常水下无线光通信自组织网性能水下节点移动性较强,往往海边也是不可能处处构建基础设施,所以水下节点通讯也就不能得到保障,因此构建水下无线光通信自组织网也就有着极大现实意义。本文分析了水下无线光通信自组织网性能,并提出了实用性应对策略。

水下无线光通信系统研究进展

水下无线光通信作为一种新兴的高速水下无线通信技术,在海洋生态环境监测、资源勘测以及军事作战等方面的作用不可小觑,并已成为全世界竞相争夺的关键性技术。对目前常用的3种水下无线通信方式进行比较,介绍了水下无线光通信的信道特性,并阐述水下无线光通信系统中光源、调制、信道编码以及探测等关键技术的研究进展。总结了水下无线光通信技术的发展趋势,为未来水下无线光通信系统的深入研究和实用化提供了参考。