水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)在海洋商業(yè)開發(fā)和海洋軍事領(lǐng)域的飛速發(fā)展，水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，它在海洋數(shù)據(jù)收集、污染監(jiān)測(cè)、災(zāi)難預(yù)報(bào)、輔助導(dǎo)航以及水下軍事防御等方面都有著十分廣泛的應(yīng)用。水下聲信道存在時(shí)延大而且易變、嚴(yán)重的多徑效應(yīng)以及多普勒頻率偏移等問題，因此設(shè)計(jì)一個(gè)高可靠性、高吞吐量、低能耗的水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)具有很強(qiáng)挑戰(zhàn)性的工作。 本文采用了分簇網(wǎng)絡(luò)與多跳式網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)出水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，克服了網(wǎng)絡(luò)路由算

2、法復(fù)雜和能耗大等缺點(diǎn)，并增大了網(wǎng)絡(luò)的容量和通信效率，更有利于應(yīng)用到大中型水下網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中。接著，通過對(duì)水下聲信道的模型和統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行具體分析，分別采用MFSK和MPSK進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸。然后用Matlab進(jìn)行仿真，并根據(jù)仿真得出的信噪比和誤碼率情況，采用了一種頻率分組編碼的方法來改進(jìn)MFSK的多徑傳輸特性。 由于水下的傳感器節(jié)點(diǎn)不易更換，節(jié)點(diǎn)的節(jié)能性研究也十分重要。通過分析傳感器網(wǎng)絡(luò)及節(jié)點(diǎn)各部分的能耗情況，對(duì)多種節(jié)能方案進(jìn)行