OPNET在水声通信网中的应用研究

首先,介绍水声通信网的产生背景、发展概况及应用潜力。从水声通信网的定义出发,分析复杂多变的水声网络特点及其网络拓扑结构。其次,详细论述大型网络仿真软件OPNET在水声通信网中的应用研究现状:概括水声网物理层的研究内容,重点分析数据链路层和网络层,包括多址技术、随机接入协议和路由协议的选择。最后,对当前水声通信网络研究中存在的问题进行分析,提出今后急需开展的研究方向。     

水声通信网综述

近年来,由于水下通信技术的发展和应用需求,国内外对水声通信网络进行了大量的研究工作,并且在方案验证、模拟仿真的基础上,开始了水声网络的海上实验.本文从水声通信网的发展过程和特点出发,系统介绍了水声通信网的体系结构和关键技术,并且详细介绍了各层的研究内容和研究现状,最后对水声通信网今后的研究方向和应用前景进行了展望.     

水声网络通信性能分析

该文根据水声信道传播特性及水声网络结构特征,建立了基于水声网络的通信性能分析模型,并仿真分析了对等网络和汇聚网络两种水声网络结构的通信性能与节点间距、网络规模、工作繁忙度以及发射功率等因素的联系,结果表明通过适当的网络设置和协议设计能够优化网络的通信性能,并且存在使通信带宽效率最优的水声网络节点间距。该文的研究成果对水声网络应用具有指导意义。     

一种用于水声通信网的TDMA方案

由于海洋中恶劣的传输条件，设计高可靠性、高吞吐量的水下通信网是一项具有很强的挑战性的工作。本文提出了一种适合水下环境中通信网使用的TDMA方案，该方案通过TDMA数据帧的交错布置减少信道的闲置时间，提高网络效率。仿真实验结果表明，该TDMA方案具有较高的网络性能。     

网络中心战思想的发展及其对军事信息系统网络的影响

美军正在积极进行网络中心战的研究和实践，已取得显著的成效。网络中心战已成为目前作战模式的主导趋势，为了给网络中心战提供网络中心环境，美军又在加速开发全球信息栅格（GIG），随着网络中心战能力的日趋成熟。发展军事信息网络对抗能力也日趋迫切和重要。军事信息网络对抗的研究。必须从网络的角度上展开，并且应该建立在深入研究网络中心战的基础之一。而不仅仅是对因特网网络战研究的延伸。     

水声通信及网络技术综述

水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水声通信网络的发展,总结了水声信道的特点。然后,对于水声通信技术中的非相干调制技术、相干调制技术以及以应用需求为导向的新型通信技术进行陈述。随后,对于水声通信网络中数据链路层媒介接入控制协议、网络层的路由协议和跨层设计进行分类探讨。最后,对目前水声通信及网络技术的不足进行总结,并且对未来水声通信及网络技术的发展进行展望。     

水声通信网络问题研究

本文介绍了水声通信网络的特点与拓扑,深入研究了水声通信网络各层的功能,分析了各层所遇到的问题并提出了相应的解决对策.     

水声通信网络中的MACA-C介质访问控制协议

介质访问控制协议（Medium Access Control , MAC）是水声通信网络中的一种关键技术。与陆地无线通信系统使用无线电波有所不同,水声通信网络依靠水声进行通信。水声通信网络中的MAC协议设计面临许多挑战面,如:传播延迟大、带宽窄、电池不易更换或充电、节点发射功率受限等。因此,陆地无线通信系统的各MAC协议不能直接应用到水声通信网络。本文提出了一种适用于水声通信网络的MACA（MACA-C）协议,该协议主要将传输数据包和控制包结合使用,在每轮握手的过程中,该协议通过发送列的首数据包和RTS控制包来改善信道利用率。仿真结果也表明MACA-C能够达到较高的和稳定的吞吐量性能,同时在保持低碰撞率的前提下增加信道利用率。      

水声网络及其军事应用研究

介绍了水声网络国内外发展动态,分析了其特点和关键技术,最后通过美海军目前正在实施的水下网络项目详细介绍了水声网络技术在军事领域的应用.     

水声通信网络介质访问控制协议的设计与仿真

采用OPNET平台对水声通信网络节点模型与介质访问控制协议进行了设计与实现,并重点研究建立了基于忙时间改进网络分配向量帧冲突处理机制的水声通信网络协议——UMACAW。同时建立并测试了包含1个主节点与4个传感器节点的水声通信网络。仿真结果表明,MAC层采用UMACAW协议能更好地克服冲突,减少节点间端对端传输延时,从而获得更高水声通信网络的吞吐量。     

水下无线通信技术发展研究

水下无线通信是水下通信技术的重要分支,是进行水下监测、水下开发和开展水下军事斗争的关键支撑。为了争夺水下资源和增强水下作战能力,水下无线通信已成为世界大国竞相发展的重要通信技术之一。文章首先介绍了水下无线电磁波通信、水声通信等水下无线通信的发展现状,接着对水下光通信、引力波通信、中微子通信、水下量子通信等水下无线通信的发展进行了展望,最后分析了水下无线通信技术发展面临的问题。     

水下传感器网络时间同步技术综述

 时间同步是传感器节点协同工作的基础.水下传感器网络由于采用水声通信方式,具有不同于陆地无线传感器网络的特点,为时间同步算法研究带来了新的挑战.论文首先说明同步问题与同步算法的形式化定义,然后讨论水下传感器网络不同于陆地传感器网络的特点,并指出相关特点对于同步问题的影响;接着综述陆地传感器网络同步算法的研究进展,分析相关算法用于水下环境的不足;进而介绍水下传感器网络同步算法的研究进展,并通过仿真实验完成了相关算法的性能对比;最后总结水下传感器网络时间同步的关键问题,指出进一步的研究方向.     

水声相干通信信道均衡实验研究

在水声相干通信中,自适应均衡是克服信道码间干扰的有效方法。为了检验所设计的水声相干通信数据处理方法的正确性及作者所提出的一种变步长低计算量自适应均衡算法在实际应用中的性能,进行了水下通信实验。对实验数据的处理结果表明,常用的Ts/2分数间隔均衡效果不理想,采用Ts/4分数间隔均衡时性能有很大提高并获得了零误码。通过与传统算法进行性能对比得出,该算法在初始步长取值变化时具有很好的收敛性能且计算量较低,性能优于传统算法。     

一种低碰撞多传输的水声无线网络MAC协议

针对水声通信网络中长传播时延带来的时空不确定性以及现有水声MAC协议中存在信道预约阶段握手碰撞概率较高的问题,提出了一种碰撞避免并发传输的MAC协议(Collision Avoidance Concurrent Transmission MAC protocol,CACT-MAC)。CACT-MAC协议先由目的节点发起广播测试帧,对信道进行预约。收到该测试帧的源节点通过发出带有并发传输条件的控制包进行并发传输节点的获取,同时这个控制消息还能够为后续数据包的追加传输提供支持。此协议包含一种发送优先级确定机制：根据源、目的节点传播时延与中继数据包数目来确定发送顺序。与DCT-MAC协议和Slotted-FAMA协议相比,所提协议在网络吞吐量上分别提高了5.49%和9.98%,同时在信息控制开销方面分别降低了18.87%和20.56%。     

基于正交频分复用的高速水声通信技术研究

为满足高连水声通信的需要,在对正交频分复用(OFDM)技术的原理进行研究的基础之上,结合水声信道的特性．给出了进行二次频率调制(FM)的OFDM／FM实现方法,并通过仿真得到了谈方法的性能。仿真结果表明,在多途扩展的信道条件下,基于OFDM／FM的水声通信系统仍可获得满意的性能。     

国外海军潜艇通信技术与装备发展

为推动潜艇从传统的“单打独斗”向“网络中心战”作战方式过渡,近年来国外海军对高效安全的潜艇通信系统的需求显著提升。同时随着现代电子对抗技术的发展,潜艇通信被侦察和干扰的可能性大大增加。因此,国外海军不断提升潜艇通信的现有技术,并大力发展新兴技术。主要讨论了国外海军潜艇在“网络中心战”背景下的通信方式,并介绍了外军潜艇通信当前与新兴技术与装备的发展。     

基于STBC的水声MIMO扩频通信系统仿真研究

为改善水声扩频通信系统的传输距离与系统容量,将空时分组编码（STBC）技术引入水声通信,提出了一种基于STBC的水声多输入多输出（MIMO）扩频通信系统,给出了系统实现方案和性能仿真分析。仿真结果表明,通过引入两发射单接收的STBC,原系统可获得约3dB的发射分集增益和2倍于原系统的频带利用率,证实了该系统可在不牺牲有限系统带宽的情况下有效抑制多径衰落,显著改善通信系统容量和传输距离。