水聲通信算法半物理仿真平臺的設(shè)計與開發(fā).pdf

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

2、用費用高,運輸成本大,因此進(jìn)行水聲通信實驗的開支是一個不得不面對的問題。在進(jìn)行海洋學(xué)和水聲學(xué)數(shù)據(jù)采集時,情況更是如此。在水聲通信的實驗過程中,注意到實驗物理方法與計算機仿真之間的聯(lián)系,我們設(shè)計并開發(fā)了水聲通信算法半物理仿真平臺系統(tǒng)。
　　 水聲通信算法的研究主要基于各種信道模型,通過數(shù)學(xué)計算的仿真系統(tǒng)進(jìn)行算法性能評估。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。針對水聲通信算

3、法在系統(tǒng)仿真驗證上存在的問題與限制,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,為各研究機構(gòu)和研究人員提供了一種切實有效的水聲通信研究平臺。
　　 本論文就半物理仿真平臺的設(shè)計開發(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,擴展性的水聲通信算法半物理仿真平臺系統(tǒng)框架。設(shè)計了一種與平臺系統(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證平臺系統(tǒng)上實現(xiàn)。實現(xiàn)了水聲波形數(shù)據(jù)的采集存儲回收技術(shù)和PC端仿