现代水声通信技术发展探讨

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水声通信技术的研究与应用

水声通信技术的研究与应用

水声通信技术的研究与应用第一章:前言水声通信技术是近年来快速崛起的一种新兴通信技术,它将传统的电磁波通信转移到了水中传输媒介中。

水声通信具有传输距离远、干扰低、抗干扰能力强等优点,越来越多的人开始关注水声通信技术,特别是在海洋探测、海洋资源开发、水下环境监测等领域,其应用前景非常广阔。

本文将对水声通信技术的研究现状和应用进行深入的探讨,主要分为三个部分。

第二章:水声通信技术的基本原理2.1 水声通信技术的定义水声通信技术是指一种在水中传递信息的技术,其原理是利用水中传播的声波传递信息。

2.2 水声通信技术的传输特点(1)水声信号的传输距离远相较于电磁波,水声信号在水中的传输距离更远。

水下通信的传输失真较小,而且水声信号的频段广,从而具有较大的传输带宽。

(2)水声通信的抗干扰性能强由于水声通信基于水声信号,并不受电磁波干扰,所以能够抵御电磁波干扰,能够在高速移动的水下自由移动。

(3)水声通信的能量损失较大由于受到水中的吸收和散射,水声信号的传输严重损失能量,相对浅海而言,声波在深海中的传播效果会更加显着。

(4)水声通信的传输速率较慢相较于其他通信技术,水声通信的传输速率较慢,所以其适用于一些延迟要求低且数据量小的场景,尤其对海洋探测、海洋资源开发等领域具有较深的应用基础。

2.3 水声通信技术的基本组成水声通信技术主要由三个模块组成:信息产生模块、信号处理模块和信号发送模块,其中信息产生模块是水声通信系统的最上游,负责产生信号;信号处理模块负责对信号进行滤波、编码和解码;信号发送模块则负责通过水声信号将信号传输给接收方。

第三章:水声通信技术的应用3.1 水下通信水下通信是水声通信技术的主要应用之一。

在深海探险、海底资源开发等领域,水声通信技术可以实现远距离的通信,提高海洋资源的勘探和开发效率。

同时,水声通信技术还可应用于水下机器人通信和水下探测设备等方面。

3.2 水下声呐水下声呐是一种利用水中声波进行测距和漏洞检测的技术。

2023年水声通信行业市场发展现状

2023年水声通信行业市场发展现状

2023年水声通信行业市场发展现状随着人类对海洋资源的日益追求,水声通信技术也逐步得到了广泛应用。

水声通信是一种利用水介质传递音频信号的通信方式。

它具有传输距离远、信号稳定、抗干扰能力强等特点,已广泛应用于水下航行、海洋勘探、水下工程等领域。

本文将从市场发展现状方面,详细介绍水声通信行业的发展情况。

一、市场需求1. 水下勘探在海底进行石油、气田勘探以及矿产资源开发等领域,需要进行水声通信。

利用水声通信技术,在水下对采集到的数据进行传输,发出探测的指令,可提高勘探效率,缩短勘探周期。

2. 海底工程在海底建设电缆、管线、水电站等工程中,需要利用水声通信技术进行数据传输和命令传递。

同时,浮标、浮子等设备的互相通信和与中心站点通信也需要水声通信技术。

3. 水下航行在潜艇、无人机、测量船等水下航行设备中,需要利用水声通信技术进行数据传输和命令传递。

二、发展趋势1. 大数据应用加速发展随着科技的进步,水声通信技术也在不断完善。

传统的水声通信只能进行简单的数据传输和命令传递,难以适应现代互联网时代的数据规模和数据种类。

因此,大数据应用成为了水声通信技术的发展趋势。

未来水声通信技术将会在更广泛的领域应用,如海洋大数据采集、深海资源勘探等。

2. 5G技术将促进水声通信发展5G时代的到来,将在一定程度上促进水声通信技术的发展。

5G技术提供的低时延、高带宽、广口径等优点,可以更好地满足水声通信应用的需求,进一步促进该行业的发展。

3. 深度集成推动水声通信技术发展深度集成是当今通信技术发展的主要趋势之一,可以大幅度降低通信系统的复杂度,提高连接效率和稳定性等方面的性能。

在水声通信领域,深度集成也将会是其发展方向,有望为水声通信技术提速和降低成本,进一步促进推广应用。

三、市场格局近年来,国内水声通信行业的发展迅速,竞争格局也在发生变化。

主要的参与者包括中科水声、山东现代大气、深圳珂瑞通、海得控制等公司。

这些企业在技术研发、市场拓展方面不断进行探索和创新,推动着整个行业的发展。

2024年水声通信市场分析现状

2024年水声通信市场分析现状

2024年水声通信市场分析现状引言水声通信是一种利用水介质进行通信的技术,其主要应用领域包括海洋石油勘探、海洋科学研究、海底资源开发等。

本文将对水声通信市场的现状进行分析,探讨其发展趋势和面临的挑战。

市场规模目前,水声通信市场规模逐年扩大。

主要推动市场增长的因素包括海洋勘探的扩大,海底资源的开发,以及海洋科学研究的需求增加。

根据市场调研数据显示,水声通信市场在过去五年内以平均年增长率约15%的速度增长。

产业链分析水声通信产业链一般包括声源、传感器、信号处理设备和通信系统等主要环节。

其中,声源和传感器是关键的组成部分,直接影响到系统的性能和可靠性。

目前市场上主要的声源技术包括电液声源和压电声源,传感器技术主要包括声纳阵列和单元传感器。

随着技术的进步和创新,水声通信产业链不断完善,相关企业也在不断提高产品的性能和可靠性。

市场竞争格局水声通信市场存在较为激烈的竞争。

目前主要的市场竞争者包括国内外的大型企业和中小型企业。

大型企业具有较强的研发能力和市场竞争力,同时也更具有品牌优势和客户资源。

中小型企业则通常专注于某一特定领域的技术创新和应用开发。

随着市场的逐渐成熟,竞争将进一步加剧,挑战也将增多。

发展趋势分析随着技术的不断创新和应用需求的增加,水声通信市场有望继续保持快速增长。

主要的发展趋势包括: - 高性能设备的需求增加:随着海洋勘探和海底资源开发的深入,对高性能的水声通信设备的需求不断增加。

- 智能化和自动化趋势:智能化和自动化的要求推动着水声通信技术的发展,例如无人水下航行器等自动化系统的应用。

- 新兴应用领域的拓展:随着科技的不断进步,水声通信将在更多的领域得到应用,例如海洋环境监测、船舶通信等。

面临的挑战水声通信市场在发展过程中也面临一些挑战: - 技术难题:水声通信技术仍存在许多技术难题,例如数据传输速率、传感器灵敏度等问题,需要进一步研究和突破。

- 竞争压力:市场上存在的竞争对于企业来说是一大挑战,需要不断提高产品的性能和创新能力,才能在激烈的竞争中脱颖而出。

水下声学通信技术的最新进展与挑战

水下声学通信技术的最新进展与挑战

水下声学通信技术的最新进展与挑战一、水下声学通信技术的概述水下声学通信技术是一种利用声波传递信息的通信方式,它在水下环境中具有重要的应用价值,例如海洋勘探、海洋生态监测、深海科学探索等。

与地球表面的无线电频谱相比,水下信号传输更加复杂,因为水下环境的传播信道是非线性的、时间变化的和高度折射的。

因此,水下声学通信技术的设计和优化需要研究水下信号传输中的各种物理特性和环境影响。

二、水下声学通信技术的最新进展1. 大数据和深度学习应用在水下声学通信技术中,大数据和深度学习的应用已经开始得到广泛关注。

大数据可以提供大量的信号数据,这些数据可以被用于分析声波传输中的特性和优化算法的设计。

此外,深度学习技术可以识别信号的来源和内容,加速声波信号的解调和解码过程。

2. 智能化处理技术现代声学传感器技术可以通过对信号处理的智能化来提高通信系统的性能。

智能化处理技术能够通过对信号的自适应处理实现对多种不同信道和复杂环境条件的适应,并具有更高的抗干扰能力和可靠性。

例如,自适应均衡器和自适应具有噪声消除功能的滤波器等技术都已经开始得到广泛的应用。

3. 数字信号处理技术数字信号处理技术可以有效地提高信号传输的可靠性和信息传输速率,并且数字信号处理器功耗非常低,易于集成到硬件系统中。

因此,数字信号处理技术在水下声学通信技术中得到了广泛的应用。

例如,自适应均衡器、滤波器、时序和频率同步系统等数字信号处理技术的应用已经成为水下声学通信性能改进的重要途径之一。

三、水下声学通信技术所面临的挑战1. 多径干扰和折射损失水下环境中信号的传播被多条声波路径所影响,同时也面临着折射、反射和散射现象,因此这会导致信号干扰和折射损失的问题。

在过去的研究中,这些问题一直都是水下声学通信技术所面临的最大挑战之一。

2. 能源受限问题由于水下环境的复杂性,水下声学通信设备需要运行很长时间来进行数据传输和处理,但是水下设备的能量来源通常非常有限。

因此,如何提高水下声学通信设备的能源效率,使其在能源极度受限的环境中正常运行,也是水下声学通信技术所面临的重要挑战。

水声通信的发展现状及对国防的意义

水声通信的发展现状及对国防的意义

水声通信是一种利用水传播声波进行通信和信息传输的技术。

随着现代科技的不断发展,水声通信已经成为国防领域中一项重要的技术手段,对国防安全具有重要意义。

本文将从水声通信的发展现状和对国防的意义两个方面进行全面评估,并撰写一篇高质量的文章。

一、水声通信的发展现状1.水声通信的定义和原理在现代通信技术中,水声通信是利用水介质来传播声波,进行远距离通信的一种技术手段。

其原理是利用声波在水中传播的特性,通过声波在水中的传播、反射和折射进行信息传输。

水声通信可以分为水下水声通信和水面水声通信两种类型,应用于海洋探测、海底地质勘探、海洋资源开发利用等领域。

2.技术发展历程随着现代科技的进步,水声通信技术也取得了长足的发展。

从最初的简单声呐系统,到如今的复杂水声通信网络,水声通信技术的发展经历了多个阶段。

现代水声通信系统不仅具备了高速数据传输、远距离通信等能力,还能够实现对水下环境的实时监测和控制。

3.应用领域拓展水声通信技术已经广泛应用于海洋勘测、海上通信、水下交通、海洋资源开发、水下防御等领域。

尤其在军事领域中,水声通信技术更是发挥着不可替代的作用。

我国在水声通信技术方面的研发也取得了长足的进步,具备了自主研发先进水声通信装备的能力。

二、对国防的意义1.提升海洋作战能力水声通信技术的发展对国防具有重要意义,尤其是在海洋作战方面。

现代战争中,海洋正逐渐成为重要的作战领域,而水声通信技术能够提升军事舰艇和潜艇在海洋作战中的通信能力和隐蔽性,从而提高我国的海洋作战能力。

2.加强海洋领土防御我国拥有辽阔的海洋领土,而水声通信技术对海洋领土的防御具有重要意义。

通过建设水声通信网络,能够对海洋领土进行实时监测和预警,提高海洋领土的防御能力,保障国家的海洋安全。

3.支持海洋资源开发水声通信技术的发展也为海洋资源的开发利用提供了重要支持。

通过水声通信网络,能够实现对海底资源的勘测和开发,促进海洋经济的发展,增强国家的海洋资源开发能力。

新型无线水声通信技术研究

新型无线水声通信技术研究

新型无线水声通信技术研究随着科技的不断进步和发展,各种新型技术也应运而生。

在通信领域中,无线通信技术受到越来越多的关注和重视。

而在无线通信技术中,水声通信技术也同样备受关注。

新型的无线水声通信技术是什么?该技术具有哪些特点?又在哪些领域有应用前景?新型无线水声通信技术简介水声是物理学中的一种声波,可在水中传播。

无线水声通信技术,是利用水声传播的性质,实现两端的数据交流的通信技术。

不同于传统的有线通信技术,无线水声通信技术不需要通过网络连接,具有独特的优势。

传统的水声通信技术主要应用于海洋和湖泊等水域环境下。

而新型的无线水声通信技术,可适用于更广泛的领域,如水下沉船探测、水下生态监测、水面下的管道监测等。

同时,无线水声通信技术也逐渐应用于海上船舶通信和海底查找与探测。

新型无线水声通信技术的特点新型无线水声通信技术的主要特点,是其具有较高的数据传输速率和更广阔的覆盖范围。

无线水声通信技术可以通过合理的信号设计、编解码、多址技术等手段,提高数据传输速率和传输距离。

同时,由于水声传输特性的局限性,水声通信技术通常较难实现双向通信,难以应用于即时性传输数据等领域。

但是新型无线水声通信技术,可以通过信号处理、信噪比优化和编码解码技术等手段,大幅度提高水声通信的可靠性和抗干扰性。

此外,新型无线水声通信技术还具备隐蔽性和不容易遭到干扰的特点。

无线水声通信技术往往需要具备一定的水声功率和发送指向性,才能实现信息传输。

但由于水声通信技术的传输距离较短,且在水下环境中,干扰信号较少,使得无线水声通信技术具有很好的保密性和信号安全性。

这也是无线水声通信技术在一些特殊领域得到广泛应用的原因之一。

新型无线水声通信技术在海洋领域的应用海洋是地球表面上最广袤、最神秘的生态区,也是地球重要的自然资源库。

然而,由于海洋环境的特殊性,如水温、水压、盐度等环境因素的干扰,目前海洋资源的开发和利用仍具有相当大的挑战。

同时,在海洋科学研究和海上交通等领域中,也存在着通信和信息传输方面的问题。

水声通信发展现状

水声通信发展现状

水声通信发展现状
水声通信是一种利用水听器和声学信号进行传输的通信技术。

它利用水中的声波传播特性,将信息转换为声波信号并在水中传输。

近年来,随着科学技术的不断进步,水声通信得到了显著的发展。

首先,水声通信的传输距离不断扩大。

传统水声通信主要局限于海洋深层的短距离传输,但现在已经实现了远距离水声通信。

一些先进的技术,如多路径传输、声学中继等,能够将声波信号传输到更远的距离,使得水声通信在距离上具有更大的优势。

其次,水声通信的传输速度不断提高。

过去,水声通信的传输速度较低,限制了其在实际应用中的广泛推广。

但现在,通过采用更高频率的声波信号、复杂的调制技术和先进的信号处理算法,水声通信的传输速度得到了显著提升。

目前水声通信的传输速度已经可以达到几千比特每秒,使得其在海洋监测、海底波传感器等领域有了更广泛的应用。

此外,水声通信的可靠性和稳定性得到了提升。

通过优化水声通信系统的硬件和软件设计,可以减少信号受干扰的可能性。

同时,对水声通信系统的性能进行全面的测试和改进,可以提高其在复杂环境下的可靠性和稳定性。

最后,水声通信的应用领域不断拓展。

除了传统的海洋监测和海底波传感器应用外,水声通信还可以应用于水下测量仪器、海底探索、水下通信网等方面。

它在海洋资源勘探、环境监测以及海底资源利用等领域具有广阔的应用前景。

综上所述,水声通信在传输距离、传输速度、可靠性和应用领域等方面都取得了显著的发展。

随着科学技术的不断进步,相信水声通信将在未来得到进一步的发展和应用。

水声通信的发展现状及对国防的意义

水声通信的发展现状及对国防的意义

水声通信的发展现状及对国防的意义1. 概述水声通信作为一种重要的通信手段,在国防和海洋科学研究中具有重要意义。

本文将从水声通信的发展现状和对国防的意义两个方面展开探讨,并结合个人观点进行分析。

2. 水声通信的发展现状2.1 概述水声通信是指通过水介质进行通信的技术手段,其发展历史可以追溯到二战时期。

现如今,在海洋勘测、海洋科研、海洋资源开发以及军事作战等领域都有着广泛的应用。

随着技术的不断进步,水声通信的发展已经趋于多元化和智能化。

2.2 技术发展随着声纳技术和通信技术的迅速发展,水声通信在水下通信、远程探测、导航定位等方面都取得了重大突破。

近年来,声纳传感器、水声通信网络以及声学阵列等技术的广泛应用,使得水声通信的传输速度和数据容量得到大幅提升。

2.3 应用领域水声通信的应用已经覆盖了海洋科学研究、海洋资源勘测、海洋环境监测、水下作业、水下探测以及海洋防御等多个领域。

特别是在军事作战中,水声通信更是扮演着至关重要的角色。

3. 对国防的意义3.1 军事作战水声通信在军事作战中具有重要的意义。

海军可以通过水声通信系统对敌方潜艇进行追踪和定位,实现情报的及时传递和指挥调度,提高了海军作战的实时性和精准性。

3.2 海洋防御随着海洋资源的日益枯竭和海洋环境的恶化,海洋防御成为了国防建设的重要组成部分。

通过水声通信技术,可以加强对海岸线和海域的监控,保障国家海洋权益的安全。

3.3 国防现代化水声通信的发展对国防现代化具有重要意义。

通过水声通信技术,可以借助声纳系统实现对潜在威胁的监测和防范,保障国家安全和海洋战略利益。

4. 个人观点和理解在我看来,水声通信的发展对于国防和海洋利益具有重要意义。

随着科技的不断革新和应用,水声通信将在国防建设中发挥越来越重要的作用。

我认为国防领域需要加大对水声通信技术的投入和研发,提高国防现代化水平和保障国家海洋权益的安全。

5. 总结水声通信作为一种重要的通信手段,在国防和海洋科学研究中具有重要意义。

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现代水声通信技术发展探讨近年来,随着各种新技术的层出不穷,对我国各行业的发展建设都起到了重要推进作用。

尤其是在通信技术方面水声技术的发展也越来越成熟,国内外对其研究也越来越重视。

目前水声通信主要有以下几种方式,如OFDM、扩频以及其他方式等都是比较常见的,且随着信息技术的不断创新与发展,利用网络技术进行无线电水声通信的研发已经进入比较成熟的阶段,对于实现海洋全方位监测有着不可忽视的重要影响,下面文章就其现代水声通信技术的发展现状进行详细地分析与阐述,希望可以为相关人员提供一定的参考。

标签:水声通信;相干通信;非相干通信Abstract:In recent years,with the endless emergence of various new technologies,it has played an important role in promoting the development and construction of various industries in China. Especially in communication technology,the development of underwater acoustic technology is becoming more and more mature,and more attention has been paid to the research of underwater acoustic technology at home and abroad. At present,underwater acoustic communication mainly has the following several ways,such as OFDM,spread spectrum and other methods are relatively common,and with the continuous innovation and development of information technology,The research and development of radio underwater acoustic communication using network technology has entered a relatively mature stage,which has an important impact on the realization of marine all-directional monitoring. The following article carries on the detailed analysis and the elaboration to its modern underwater acoustic communication technology development present situation,in order to provide the certain reference for the related personnel.Keywords:underwater acoustic communication;coherent communication;incoherent communication1 水聲通信技术的发展早在欧美发达国家就已经将水声通信技术应用于军事和民用两方面,甚至随着计算机技术的发展,在国外一些机构组织研究中已经将计算机技术彻底融入至水声通信技术中并形成了水声通信网络化。

水声技术作为海洋开发的重要技术之一,对于海洋的研究及开发有着不可忽视的重要影响。

利用水声通信技术可以有效对海底各种信息的传输及数据进行精准分析,对于海洋资源的开发及运用都起到了很重要的影响。

通过水声通信技术可以有规律的了解到海洋的全天候的变化和信息资料的收集,作为海洋系统之一水声通信技术的建立和水声通信网络的完善,可以为不同海洋开发客户资源提供全面的检测。

甚至能够精准测出环境对海洋资源的影响和自然灾害的发生。

在我国在水声通信网络计划方面还处于初级研究阶段,相信在不久的将来,同样可以结合各种先进技术,建立完善的水声通信体系。

全世界很多科研机构都在对通信技术的扩展进行大量的数据研究和实验,在对如何提高系统带宽和速度传输的同时,也对其他技术进行了深入的研究。

就如同水声通信技术发展至今,有两种形式被人们广泛应用于海洋监测中。

一种是非相干通信技术;另一种是相干通信技术。

两者在使用的过程中其原理是相同的,但也有其不同之处,如非相干通信技术,它接收抗干扰信号的能力远远要高于相干通信技术,且极易被解调,算法也比较简单并不需要知道发射机的承载频率就能够直接对其进行相位确定;而相干通信技术是必须在确定接收机发出频率之后方能对相位做出判断,虽然相干通信的结构以及算法没有非相干通信那样简便,但是它带宽利用率较高,且通信速度也较快。

相关研究表明,在这两种通信技术的使用过程中,会依据不同的实际需要进行合理化的技术创新与应用,这就在很大程度上使得他们都能够发挥应用的效用。

对于数据的传输以及利用率来讲都是相对较高的,在这方面也得到了理论上和技术上的突破。

甚至越来越多的新技术融入其中,使得水声通信技术越来越成熟。

下面就其两种技术进行详细地分析。

2 非相干通信技术在上文的论述中,我们已经清晰地了解到非相干通信技术的优缺点,但是对其原理还不是很清晰,下面就其原理进行阐述:通常情况下,非相干通信技术主要是利用频移键控和多进制频移键控进行非相干调制。

这两种调制相比较传统的调制技术而言可信度和敏感度都比较精准。

其最大的优点则是正在通信的过程中可靠性极高,数据传输稳定。

特别是针对较远距离、环境较差的信号传输或是在接收命令时,都能第一时间做出反馈。

所以在选择上可以从可靠度和数据的稳定性等两方面对其进行参考。

现阶段对于非相干通信技术的应用也是进入了一个创新的阶段,研究人员发现如果是针对低码率、高可靠性的数据传输且满足在水下航行而获得数据,就要采取此种技术。

因为在水声通信技术中,这种技术能够精准的对其数据传输做出判断。

3 相干通信技术相干通信技术主要针对非相干通信技术而言,它主要是靠相移键调试来确定水声通信传输的具体位置。

其中常见的几种技术主要有:相移键控;差分相移键控;派生相干调制等。

在进行通信信号解调时,必须对通信发射机的相位及幅度进行精准定位后,方能做出判断。

否则就会导致数据传输错误。

目前,相干通信的解调方法有:自适应线性均衡、自适应决策反馈均衡(DFE)以及最大似然序列估计和最小均方信道估计的联合处理。

在严重的多途时延扩展(通常为几十至几百个码元周期)、快速的信道起伏与严重的频率选择性衰落条件下,可以说DFE 是迄今在水下应用中最为成功的一种解调技术。

实验表明,无论信道特性如何,DFE 均衡器在各种水声信道都显示出满意的性能。

虽然相干通信技术对其通信数据传输的相位要求比较精准,但它能够大大减少噪音在传输过程中对其距离产生的影响,甚至是信号的影响。

这就大大提高了数据的可靠性。

尤其是在高速传输过程中,通常情况下会与自适应均衡技术相结合共同测试出数据的传输距离和减少噪音对其数据调制的影响,通过实验表明,此种技术的发展在水声通信技术中也是较为广泛被使用的。

尤其是近年来,我国水声通信技术的不断创新与发展,在很大程度上对水下数据高速度传输的要求越来越精准,甚至在一些移动通信技术方面都要求采用正交频分复用技术、多输入多输出等技术。

这种技术的抗干扰性比较明显且频谱利用率较高,对于提高信道容量,抗体干扰性、降低误差率有着积极的重要作用。

在未来水声通信技术的发展过程中,还要将其两者很好的结合,综合两者的优点进行技术上的创新,这样也是为了使得两者能够充分发挥其优点。

更好地推动我国现代水声通信技术的发展,提高信息获取的準确度。

4 水声通信方式的选择(1)从通信系统性能角度来看,如果抗噪声性能是主要因素,一般选择PSK 信号;如果带宽是主要因素,一般选择多进制PSK,FSK不可取;(2)从通信系统设备复杂度来看,在发射端,使用PSK以及FSK调制方式的发射设备复杂度差异不大;在接收端,一般相干解调时的接收设备比非相干解调的接收设备要复杂;(3)从信道限制性来看,信道可分为功率受限和带宽受限两种。

当基于能量检测而不是相位检测时,系统在声学信道时间和频率扩展上的性能更佳。

为使传输更可靠,对于多途传播所引起的信号衰减,经常将调制方法与信道编码方法结合使用。

编码的作用就是以冗余方式传输信息——通过不同的子频带发送信息(频率分集)或重复发送信息(时间分集)。

采用上述两种方式,使所有子频带在同一时间或全部到达时间产生破坏相干性不太可能。

显然,频率分集减少了带宽,时间分集导致传输时间增加。

在两种情况下,编码的结果都是降低了数据传输率。

5 水声通信系统的设计水声通信系统相比较其他系统设计而言,是一项比较复杂的作业。

因受客观环境因素的影响,水声通信系统是在一个相对比较复杂的环境下进行设计,对其信号带宽、抗干扰性、接收强度都有较高的要求。

一般情况下要对水声通信系统的复杂性、多变性、高噪音和有限的使用带宽进行充分的研究与分析。

考虑水声通信的复杂特征,进行信号的加强设计和提高扩展频道的时域性。

从某种角度上来讲,影响水声通信稳定性的因素较多,如声传播损失和海水吸收损失造成的水声信道带宽受限、多途传播造成的码间干扰和多普勒效应引起的频移,所以提高带宽效率、抑制多途效应、补偿多普勒频移,达到远距离、高速可靠的数据传输无疑是水声通信系统中最富有挑战性的任务。

水声通信系统的性能,通常用误码率和数据率指标来衡量。

对于水声通信系统的设计,同时要求高数据率和低误码率是矛盾的。

所以要保证水声通信的质量,实质上就是在保持所需数据率的前提下,尽量降低传输误码率。

不同的传输信号对水声通信系统的性能指标有不同的需求,因此设计水声通信系统应根据系统需要和实际情况综合考虑。

误码率与信噪比、信道模式和不同类型的调制方式有关。

在设计通信系统时,根据声学信道的特点可以计算出接收信号的信噪比。

目前,对抗多途效应可采用如下技术:(1)利用避免多途效应的调制技术。

信号体制一般首选非相干或者差分相干解调,因为信道本身以及接收器和发送器的运动会引起相位的不稳定;还可以使用扩频技术来解决和对抗多途效应。

(2)使用具有高度指向性的收发器阵列。

通过使用非常窄的发射波束,来保证只存在单一传播路径。

采用这种方法一般能够获得20~30dB的定向增益,但需要非常大的阵列。

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