文档介绍：摘要水声通信网络燕~门新兴的嗣绍技术。它在海洋数拦收集、污染监测、器的无人水下仪器如,虯,能够在海洋资源丌发和海洋数据收集等协声透信网络是由诲多传感器和设备组藏静,它们被部瓣存待定的醚壤执行合在本论文中,我们主要进行了阈榈难芯俊3鲇谒ㄐ磐奶殊的磐嘲形式,所戬它的阈勺壬枋ń暌膊涣接璐潮B$鑫尴咄在水声通信网中,爵要考虑的问题是节约能量,其次是可扩展性,而在陆地枫铡是节点共享无线信道,迸孑数据传输的麓本接绞剑崽薈疌刂拼槲亩奘止踔朴行У慕饩隽樽酆狭斯潭ǚ峙淅嗪退婊赫郙煲榈挠诺悖越谀芎可扩是性为主要霹稚葱进行设诗静。针对磁撞重簧、窜音、空阂使辑和控裁消息等可能造成网络消耗更多能量的主要因素,最后。本文对絊协议进行了彷囊蕃髯究,嵇囊结莱表裙,在能量有效性上,~,但在其他性能上,要优于椤关键词:水声通信网络;:灾难预报、辅韵导靛以及水下军攀防御等方薅有着,旱挠︽住W氨噶速备作监视任务中得到应耀。水声通信组嘲技术是实施这黪应用的关键技术。水作监视任务。无线网络中比较重疆的属性包括吞吐量、嫩迟以及公平性等在水声通信网络中帮是次要的。本文研究的重点是楹蚐协议。橹械腄技术和确认际酰橹兄蒖隐蔽终端问题,该防议可以作为基于竞争榈拇怼椴捎弥芷谛约嗵和睡眠、冲突和串啬避免队及数据分割等机制减少了能量消耗。捺议;能鬟有效哈尔滨檀笱妒垦宦畚
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作者┳.建拦接;学位论文原创性声明哈尔滨工程大学辤年专月体已经公开发表的作晶成粟。对本文酩研究做出蘧要贡献的个人稿集体,均已在文中以鼹确方式标鹗。本人完全意本人郑重声秘:本论文的所有王作,怒在导繇的指导下,由作者本人独立完成嬲。有关观点、方法、数撼和文献等的弓且言谖闹兄该埽⒂氩慰嘉南淄┒杂Α3闹已经注锈弓痘砟谌菸瑁韭畚牟话魏纹溽芤擦钊唆识到本声明的法德结聚由本人承撼。期:嚣
第滦髀坠垒玺三垄奎耋塑圭兰丝篁圣引言水声通信网络的特点随着现代信息技术的飞速进步,覆盖了地面、空中、太空、水面的立体信息网已经形成并为各国的通讯、交通、资源调查、国防等各项事业服务。但由于无线电波在海洋中的传输受到极大的限制,水男畔⑼ㄉ璐τ诳白阶段,现有的水下通信绝大部分仅限于点对点的研究和应用。近年来随着世界各国海洋开发步伐的加快,发达国家开始了对水卢通信网研究。由于通过无线浮标水下通信网可接入到现有的立体信息网中从而形成真正的覆盖全球的立体信息网,水声通信网的研究具有重大的应用意义。水声通信网的许多应用是对水下传感器节点所覆盖的区域进行中长期的水下预警、目标跟踪、海洋水文环境要素监测等。传感器节点一一旦被部署在水下,往往就是鲈隆个月,甚至是辍S捎诖ǜ衅鹘诘闶强康绯毓电的,所以电池能量很大程度上限制了水下传感器网络的使用寿命。此外,浅海水下信道的窄带宽、多途效应和大的传输延时电降低了水声通信网络的效率。因此,如何设计一个水声通信网络结构使其最大限度的提高吞吐量和可靠性的同时,又能降低功率消耗和信息传输延时是一项非常紧要的工作。水声通信网络是一个以微小型声、磁、海洋生化等多种传感器构成的一个分布式、多节点、大面积覆盖水下三维区域可对信息进行采集、处理、分类和压缩,并可通过水声通信网节点以中继方式,回传到陆基或船基的信息控制中心的综合系统。水声通信网络主要有以下几个特点。通信能力有限在水声通信网络中,通常使用声波作为通信媒介。水下声信道与无线电信道有着许多不同的特性。水下声波的传播速率比电磁波的速率低鍪级,传输时延为/。高的传输时延对随机接入信道的随机接入协议产
生大的影响,从而大大降低通信网的吞吐量;其次,由于海洋和海洋表面的在水声通信网络中,通常晴况下节点被放置在没有基础结构的地方。传补失效节点、增加监测精度而补充到网络中,这样在水声通信网络中的节点反射以及由于海水声速在深度方向近似地按水平分层变化,水下多径要比空气中的多径复杂的多,这些都降低传输速率和提高误码率;再次,水声信道的复杂环境如:强噪声、强起伏、多径干扰、多普勒频移限制了可靠通信的带宽和范罔。最后,水下传感器靠电池提供,因此节约能源将比陆地更重要。而且基站不固定,是一类自组织网络,要求具有环境适应性、故障检测和处理能力等‘”。水下通信的传播损失与通信距离和发射频率有关。随着通信距离的增加,传播损失将急剧增加。因此,在满足通信连通度的前提⒂×考跎俚ヌ信距离。考虑到传感器节点的能量限制利网络覆盖区域大,水声通信网络采用多跳路山的传输机制。水下通信环境极其恶劣,通信性能可能经常变化,频繁出现通信中断。在这样的通信环境和节点有限通信能力的情况下,如伺设计网络通信机制以满足水声通信网络的通信需求是水声通信网络面临的