水下无线通信系统方案Version 1.00成全部信息工程学院科技处3 月 20 日一、多个水下通信方法比较及选择水下通信关键实行声、电磁波、光多个方法,多种通信方法有其特点及应用范围,各有利弊,现分析以下:1、在水中传输多种波中,以纵波(声波)衰减最小,所以声纳技术和水声信息传输技术被广泛实行和关注。现在,水下无线通信广泛使用是声学通信技术,水声通信技术含有通信距离远、通信可靠性高等优点,声学通信技术在浅海和深海水下无线通信领域中得到了广泛应用。不过,水下声学通信也有很多不足。(1)水声信道传输延时长、传输速率低。水中声波传输速度约为 1500m/s,其数据传输速率伴随距离增大而降低。(2)可用带宽有限。水下声学通信中传输带宽是时变,通常水下链路容量比陆地上无线链路容量低很多,假如再考虑多址接入、信道衰落、噪声和干扰等不利原因影响,实际可取得链路容量比理想无线传输速率还要低很多。(3)功耗高、体积大。因为其波长相对较长,所以其耗能大,对于水下来说其能源补给很是困难。(4)通信质量易受环境影响。水下声信号传输质量和水温、盐度、压力等环境原因改变亲热相关,在恶劣海洋环境下极易造成通信失败。(5)安全性差等。水下声信号轻易被监听,在军事战争和部分关键机密信息传输中会带来严重后果。2、实行电磁波进行水下无线通信,因为电磁波是横波,因为水是良导体,趋肤效应将严重影响电磁波在水中传输,以致在陆地上广为应用无线电波在水下几乎无法应用。电磁波在有电阻导体中穿透深度和其波长直接相关,短波穿透深度小,而长波穿透深度要大部分,所以,长久以来,超大功率长波通信成为了水下通信关键形式。不过,即使是超长波通信系统,穿透水深度也极其有限(最深仅达 80m),而且超低频系统耗资大,数据率极低,易遭受干扰,难以得到好效果。3、现在也有实行水下激光通信,原理是实行一个使用波长介于蓝光和绿光之间激光,在水中传输信息通信方法,是现在很好一个水下通信手段。其关键由三大部分组成:发射系统、水下信道和接收系统。水下无线光学通信机理是将待传送信息经过编码器编码后,加载到调制器上转变成伴随信号改变电流来驱动光源,立即电信号转变成光信号,然后经过透镜将光束以平行光束形式在信道中传输;接收端由透镜将传输过来平行光束以点光源形式聚集到光检测器上,由光检测器件将光信号转变成电信号,然后进行信号调理,最终由解码器解调出原来信息。但其也有显著缺点,通信方向...