一种联合优化的水声通信网路由算法设计

针对传统的无线网络路由建立算法在水下小型网络中时延及能耗代价高的问题,提出了改进的DSDV(Destination Sequenced Distance Vector)路由过程,并在此基础上设计出与拓扑结构、MAC层联合优化的算法。该算法建立了以改进的DSDV路由建立时间、能耗及路由信息的完整性为代价函数,以MAC层的包长度、包间隔、拓扑结构中的点和边数等为矢量参数的数学模型,并结合无向图的广度优先搜索算法及最短路径算法,提出了在上述矢量参数条件下代价函数的最优化设计,形成一套适用于小规模区域性观测应用背景的水声通信网的路由建立方法。仿真结果表明,在相同的物理层条件下,联合优化的算法与未优化的DSDV相比,在相同的时间内建立完整的全网路由的概率最大可提高30%。     

区域性海洋观测水声通信网数据链路层研究

简要介绍了水声通信网的研究现状以及常用的组网方式,比较了几种可实际应用的数据链路层协议,在此基础上提出了一种适用于区域性海洋观测的混合型网络协议,进行了仿真研究。该协议通过记录网络中数据包的发送频率来动态地调整所使用的MAC（Media Access Control）协议,当频率较高时选择查询方式的MAC协议,减少数据包的冲突;当频率较低时选择MACAW（Media Access with Collision Avoidance for Wireless）,避免查询信号带来的额外开销。仿真结果表明,对于区域性海洋观测,这种包产生速率低,但可能出现短时间通信量大的应用情况,该协议可以有效地降低每bit的能耗,适用于长时间海洋观测。     

水声扩频通信中多假设反馈自适应均衡算法研究

研究了复杂多变的水声信道条件下直接序列扩频-码分复用(DS/SS-CDMA)通信技术.本文将空间分集-多普勒频移补偿-自最佳自适应判决反馈均衡算法应用到水声DS/SS-CDMA通信,提出了基于码片速率的多假设反馈自适应均衡算法.应用该均衡算法可以恢复经过水声信道传输后扩频信号的相关特性.对实际的海上试验数据分析结果表明:算法以增加计算复杂性为代价显著提高了通信性能,在时变的多途扩散、多普勒扩散以及低信噪比的水声信道条件下可以保证低的通信误码率,算法性能良好.     

节点预约方式的水声通信网MAC协议设计

针对广泛应用于水声通信网的MACAW( medium access with collision auoidance for wircless)协议在多跳通信延时严重的问题,在传统握手协议的基础上,提出了节点预约的方法.该方法通过多跳转发的握手信号CTS预约处于通信链路上的下级节点,并通过复用上级节点的握手信号CTS( clear to send)及数据信号DATA,形成一种流水线式的传输协议.仿真结果表明:在多跳网络通信中,该协议与传统的MACAW相比,在能耗变化较小的情况下,时延性能有较大幅度的提高,适用于移动节点通信、灾难预警、战时侦测等需要快速反应的水声通信应用场景.