水聲通信算法半物理仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、隨著陸上射頻無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的飛速發(fā)展和海洋實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)用需求的日益增加,作為陸上射頻無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)向海洋發(fā)展的水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)前海洋實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。水聲通信也隨之成為目前水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要通信方式。然而水聲信道是一個(gè)非常復(fù)雜和惡劣的無(wú)線信道,因此水聲通信的研究面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
　　 在從事“十一五”國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃《基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的深遠(yuǎn)海環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究》的研究過(guò)程中,由于儀器和設(shè)備使

2、用費(fèi)用高,運(yùn)輸成本大,因此進(jìn)行水聲通信實(shí)驗(yàn)的開支是一個(gè)不得不面對(duì)的問(wèn)題。在進(jìn)行海洋學(xué)和水聲學(xué)數(shù)據(jù)采集時(shí),情況更是如此。在水聲通信的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,注意到實(shí)驗(yàn)物理方法與計(jì)算機(jī)仿真之間的聯(lián)系,我們?cè)O(shè)計(jì)并開發(fā)了水聲通信算法半物理仿真平臺(tái)系統(tǒng)。
　　 水聲通信算法的研究主要基于各種信道模型,通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算的仿真系統(tǒng)進(jìn)行算法性能評(píng)估。由于水聲信道的復(fù)雜性,這些信道模型往往只能反映信道的有限特性。信道模型的誤差導(dǎo)致了算法研究的偏差。針對(duì)水聲通信算

3、法在系統(tǒng)仿真驗(yàn)證上存在的問(wèn)題與限制,本文提出了一種較為通用的水聲通信算法半物理仿真平臺(tái),為各研究機(jī)構(gòu)和研究人員提供了一種切實(shí)有效的水聲通信研究平臺(tái)。
　　 本論文就半物理仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)開發(fā)主要完成了如下的工作:提出了一種具有一定通用性,易用性,靈活性,擴(kuò)展性的水聲通信算法半物理仿真平臺(tái)系統(tǒng)框架。設(shè)計(jì)了一種與平臺(tái)系統(tǒng)通用便捷的接口,使水聲通信算法能高效地移植到該仿真驗(yàn)證平臺(tái)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了水聲波形數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)回收技術(shù)和PC端仿