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基于声学-光学体制的水-空跨介质通信算法
1
作者 周志权 赵兴康 +2 位作者 陈英楠 黄金鑫 赵扬 《水下无人系统学报》 2024年第4期644-649,658,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 跨介质通信 激光干涉 水声信号衰减 声学-激光通信
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基于PWM调制的激光致声空-水跨介质通信方法 被引量：1
2
作者 陈英楠 赵扬 +2 位作者 周志权 曹逸飞 张发祥 《水下无人系统学报》 2024年第4期637-643,共7页
激光致声通信作为实现空-水跨介质无节点通信的关键技术,其研究和应用日益受到关注。在高重复频率条件下,传统的基于单脉冲识别的调制解调方式由于脉冲间相互干扰加剧,对码元判定造成明显干扰进而导致误码率较高而无法正常通信。针对此... 激光致声通信作为实现空-水跨介质无节点通信的关键技术,其研究和应用日益受到关注。在高重复频率条件下,传统的基于单脉冲识别的调制解调方式由于脉冲间相互干扰加剧,对码元判定造成明显干扰进而导致误码率较高而无法正常通信。针对此,文中提出了一种采用基于脉宽调制(PWM)的新型激光致声通信方法,采用最大重复频率为500 Hz的Nd:YAG脉冲激光器,通过调整激光脉冲数量产生不同宽度的PWM调制信号,然后在接收端通过脉冲宽度进行码元识别。实验结果表明,采用PWM调制的通信方式可以有效降低脉冲之间干扰带来的译码错误,在最高400 Hz重复频率下误码率仅为8%,提升了高重复频率下激光致声通信的可靠性和有效性。 展开更多
关键词 跨介质通信 激光致声 无节点 脉宽调制
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海洋跨介质通信自组网络设计与实现
3
作者 王霁远 吕婷婷 +2 位作者 崔家琦 要雨函 张岩 《移动通信》 2024年第11期98-108,共11页
世界各国在海洋资源开发、环境监测、搜索救援、协同巡查等领域的活动日益增频繁,加剧了对海洋跨介质通信的需求。设计了一种基于海上浮标的海洋分布式跨介质通信网络,融合水声、无线电、卫星通信等多种通信手段于一体,通过无线电自组... 世界各国在海洋资源开发、环境监测、搜索救援、协同巡查等领域的活动日益增频繁,加剧了对海洋跨介质通信的需求。设计了一种基于海上浮标的海洋分布式跨介质通信网络,融合水声、无线电、卫星通信等多种通信手段于一体,通过无线电自组网实现局部立体海域的通信覆盖,为水下用户提供互联互通以及与陆网联通的通用接口。重点研究了跨介质通信网络体系,设计了面向海洋复杂环境的网络通信协议及路由算法,并搭建原型网络,开展网络覆盖范围、吞吐率等关键指标的海试验证。经测试,该网络能够实现局部立体海域的准实时通信,由3节点组成的跨介质通信网络能够提供3kbps半径6.6km的吞吐量及海面覆盖范围。 展开更多
关键词 跨介质通信 Mesh自组网络 准实时 通信协议 路由算法
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激光跨介质通信中跳时隙的编解码方法 被引量：2
4
作者 廖欣 蒋红艳 何宁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1594-1598,共5页
跨介质无线光信道环境下散射吸收效应的出现会产生光强闪烁和光束漂移,造成激光光束传输性能下降,对数据传输产生干扰。为降低信息传输丢失概率、实现快速帧同步,提出一种跳时隙的脉冲位置调制编解码方法,通过研究跳时隙PPM编解码、信... 跨介质无线光信道环境下散射吸收效应的出现会产生光强闪烁和光束漂移,造成激光光束传输性能下降,对数据传输产生干扰。为降低信息传输丢失概率、实现快速帧同步,提出一种跳时隙的脉冲位置调制编解码方法,通过研究跳时隙PPM编解码、信息组帧和传输技术,探讨系统实现方案。测试结果表明,采用跳时隙PPM字节组帧的信息传输技术,可进一步提升无线光信号传输抗干扰能力,收发双方依据约定的跳时隙通信规则,包括时隙类型组合、帧同步方式,有利于减小系统信息传输中被截获破译的机率,从而实现快速可靠通信。 展开更多
关键词 激光跨介质通信 跳时隙 字节组帧 编解码 帧同步
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海上跨介质通信技术发展分析 被引量：3
5
作者 刘东林 曾彬 +1 位作者 钟宏伟 田和鑫 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第24期62-66,共5页
跨介质通信是实现天空海地一体化网络构建的重要方向,受到越来越多的学者关注。本文针对跨介质通信技术的最新进展进行了简要分析,并将现有工作划分为中继辅助的跨介质通信和无需中继辅助的跨介质通信。最后,给出了未来跨介质通信技术... 跨介质通信是实现天空海地一体化网络构建的重要方向,受到越来越多的学者关注。本文针对跨介质通信技术的最新进展进行了简要分析,并将现有工作划分为中继辅助的跨介质通信和无需中继辅助的跨介质通信。最后,给出了未来跨介质通信技术发展的建议,为跨介质通信的发展提供参考。 展开更多
关键词 跨介质通信 中继辅助 天空海地一体化
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面向跨水空介质通信的雷达水表面声波提取 被引量：1
6
作者 符晓磊 夏伟杰 董诗琦 《声学技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期452-461,共10页
由于水空介质的非连续性,空中电磁波和水下声波都无法跨越该介质边界,所以无中继器跨水空介质通信一直是研究中的难点。水下声波会引起水空边界的微小振动即水表面声波(Water Surface Acoustic Wave,WSAW),而毫米波雷达能够实现对微动... 由于水空介质的非连续性,空中电磁波和水下声波都无法跨越该介质边界,所以无中继器跨水空介质通信一直是研究中的难点。水下声波会引起水空边界的微小振动即水表面声波(Water Surface Acoustic Wave,WSAW),而毫米波雷达能够实现对微动信号的高精度探测,因此文章提出了基于级联成像调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达提取WSAW信号的方法。首先研究了WSAW的基本特征及FMCW雷达微动信号的提取原理;其次采用线性调频的水下声信号并结合匹配滤波技术来提高输出信噪比,针对大幅度自然扰动,提出了一种多角度积累结合阈值相位补偿的信号增强算法;最后在不同波高的扰动下进行实验,结果表明在1.5 cm的自然波动干扰下仍能提取WSAW信号,成像FMCW雷达偏过一定角度也能有效地进行通信,验证了文中所提方法的有效性。 展开更多
关键词 跨水空介质通信 级联成像调频连续波(FMCW)雷达 水表面声波(WSAW) 匹配滤波
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极地甚低频电磁波跨冰层传播衰减特性分析
7
作者 张嘉雨 冯士民 +3 位作者 窦高奇 代晨鹏 王臻 王颢 《水下无人系统学报》 2024年第5期855-863,共9页
甚低频(VLF)电磁波由于其能够穿透海水的特性,成为在极地海洋环境下进行跨介质通信的可靠方法。文中针对极地VLF电磁波在跨冰层传播问题,建立了基于传输矩阵的多层介质传播模型。通过二端口网络等效电路方法,研究了VLF电磁波在空气-冰层... 甚低频(VLF)电磁波由于其能够穿透海水的特性,成为在极地海洋环境下进行跨介质通信的可靠方法。文中针对极地VLF电磁波在跨冰层传播问题,建立了基于传输矩阵的多层介质传播模型。通过二端口网络等效电路方法,研究了VLF电磁波在空气-冰层-海水中的衰减特性以及入射角度的影响。通过结合仿真和实地实验数据,首次量化了在冰层中的VLF电磁波的场强衰减规律,揭示了每米冰层厚度衰减不足1 dB的重要发现。同时评估了海冰对极地VLF通信的影响,结果表明海冰对VLF电磁波的损耗较小,不是影响VLF通信的主要因素。 展开更多
关键词 极地海洋 甚低频电磁波 跨介质通信 传输矩阵 二端口网络
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海洋物联网水面及水下多模通信技术研究进展 被引量：5
8
作者 罗汉江 卜凡峰 +1 位作者 王京龙 杨玉婷 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期79-90,共12页
海洋物联网水面及水下多模通信借助通信技术的多样性和灵活性,实现高效可靠的数据传输,引起了研究者的广泛关注。该技术旨在利用水声、无线电、光学等多种无线通信技术的互补性,并融合软件定义技术、强化学习、深度学习等人工智能技术,... 海洋物联网水面及水下多模通信借助通信技术的多样性和灵活性,实现高效可靠的数据传输,引起了研究者的广泛关注。该技术旨在利用水声、无线电、光学等多种无线通信技术的互补性,并融合软件定义技术、强化学习、深度学习等人工智能技术,以提供高效、可定制、智能化的自适应网络。本研究首先讨论了海洋物联网水面及水下多种无线通信及融合技术;然后,重点针对海空跨介质多模通信技术及水下多模通信技术的研究进展作了系统的综述;最后,针对海洋物联网水面及水下多模通信技术的未来发展进行探讨与展望。 展开更多
关键词 海洋物联网 水面及水下网络 多模通信技术 海空跨介质通信 研究进展
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