导读:本文包含了水下声通信论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:水下无人艇,本地导频,密钥生成,邻近窃听者
水下声通信论文文献综述
刘景美,沈志威,韩庆庆,刘景伟[1]（2019）在《水下声通信物理层密钥生成方案》一文中研究指出为确保水下无人艇的通信安全,提出一种基于正交频分复用系统的水下声信道物理层密钥生成方案。首先,提出一个本地导频辅助信道探测协议,解决了由于水声信道中传播时延较大引起的互易性受损问题,保证密钥随机性,增强对邻近窃听者的防御能力;其次,提出一个双层补偿聚合结合自适应保护间隔的量化方法,提升了密钥一致性且使密钥生成速率维持在较高水平。仿真结果显示,所提方案有效地克服了水声通信中互易性受损的问题,且在密钥一致性优于现有水声密钥生成方案的前提下保证了高密钥生成速率和较高的随机性。(本文来源于《通信学报》期刊2019年02期）
宋光明,张松,周帆[2]（2015）在《水下声通信传感器网络路由协议研究》一文中研究指出路由协议是水下声通信传感器网络(UASN)数据传输的网络层协议,是实现水下网络化数据传输的基础。UASN采用水声信道进行通信,其特殊性给路由协议的研究带来了挑战。文中介绍UASN的应用背景以及水下路由协议的研究必要性,然后讨论了UASN中路由协议面临的设计挑战;提出了水下路由协议的设计目标,分类研究了现有UASN路由协议,并进行了比较与分析。最后总结了UASN路由协议的关键问题。(本文来源于《兵工学报》期刊2015年S2期）
张松[3]（2014）在《水下声通信传感器网络路由协议与节点定位算法研究》一文中研究指出水下声通信传感器网络(UASNs-Underwater Acoustic Sensor Networks)作为一种特殊的无线传感器网络为探索水下世界提供了一种崭新的方式,具有广阔的应用前景。然而水声信道的低带宽、多径效应、随机变化的长延迟、多普勒效应以及高噪声背景特性,使得实现高性能的UASNs成为世界性难题。此外,水下传感器节点辐射信号具有一定的波束宽度和随机的叁维朝向,这也对UASNs的组网和信息传输产生了巨大的影响,而尚无有效技术应对该问题。水下路由协议与水下节点定位算法是UASNs的基本问题,是保证UASNs高效通信的重要因素,严重影响着UASNs的性能。本文以减少网络延时、提高网络的能量利用率、延长网络的生存期为出发点,研究水声通信传感器网络的路由协议和节点定位算法。本文首先对水下路由协议展开了研究,在充分调研现有水下路由协议的基础上,分析了水下传感器节点辐射信号的波束宽度和叁维朝向对水下传感器网络带来的影响。针对水下传感器节点辐射信号的波束宽度和叁维朝向所带来的水下网络连通度下降以及出现大量非对称链路的问题,设计了适用于静态水环境的基于链路状态的自适应反馈路由协议。协议解决了非对称路径的路由建立及反馈问题,并避免了路由表周期性更新所带来的巨大能耗。本文进一步设计了适用于动态环境的基于波束宽度与朝向的路由协议,在节点已知自身和汇聚节点位置的前提下,该协议利用水下传感器节点辐射信号的波束宽度和叁维朝向进行进行路径优化。在包含机动节点在内的低网络连通度动态拓扑网络中,有效提高了有效的提高了包送达率并降低了能耗。协议能够有效实现网络自组织,并可应用于多网关网络应用中。最后,针对一些水下路由协议需要已知节点位置信息的情况,本文进一步在水下节点定位算法方面开展了研究,提出了无时间同步的环路辅助定位算法。实现了无时间同步的对称链路测距,解决了在无时间同步情况下的非对称链路测距问题。算法可有效提高定位覆盖范围,并能针对测量误差有效提高定位精度。(本文来源于《武汉大学》期刊2014-04-01）
马路娟[4]（2013）在《水下声通信传感器网络多速率MAC协议研究》一文中研究指出水下声通信传感器网络(UnderWater Acoustic Sensor Networks, UWASNs)是一种全新的网络形式和监测手段,是新的研究热点,在环境监测与保护、资源勘查、辅助导航、水域经济、防灾救援、军事等领域具有广阔的应用前景,对促进海洋经济发展和保障国防建设都是非常重要的。然而水声信道的有限频带宽度、强多径干扰、信道的随机时变空变以及海洋环境的高噪声等特性,使得高速稳健的水声通信成为世界性难题。媒体接入控制(Medium Access Control, MAC)协议是UWASNs的基本协议,是保证UWASNs高效通信的决定性因素,严重影响着UWASNs的性能。但是由于水下环境和应用的独特性,现有的陆地传感网MAC协议不适用于水下环境。本文主要结合UWASNs的特点,以减少网络延时、提高网络的吞吐量为出发点,研究水下声通信传感器网络多速率MAC协议。本文首先提出了一种适用于UWASNs的多载波码分多址接入(Multi-Carrier Code Division Multiple Access, MC-CDMA)多速率MAC协议。该协议利用水声链路中传输速率与传播距离之间的关系,在不同长度的链路之间选择不同的传输速率,在保证网络连通性的前提下提高了网络效率。本协议通过多速率协商机制来实现发送端和接收端的速率一致；通过动态的选择一定数量的子载波实现了多速率传输,并且降低了误比特率；通过基于接收端的扩频码分配算法降低了水下环境中的时空不确定性造成的潜在干扰。仿真结果表明该协议比传统的载波监听多址接入(Carrier Sense Multiple Access, CSMA)协议和基于CDMA的UW-MAC具有更高的网络吞吐量和更低的端到端延迟。同时,动态子载波算法不仅能够实现多速率传输而且能够有效的降低误比特率。在充分考虑了水下链路的特点后,我们进一步提出了改进的时分多址接入(Time Division Multiple Access, TDMA)多速率MAC协议。该协议采用了基于信标的多速率协商机制,减少了控制开销。通过引入差分混沌键控(Differential Chaos Shift Keying, DCSK)技术,可有效地抑制多途干扰和频率选择性的影响。该协议能够根据链路长度动态的选择传输速率,在保证网络连通性的前提下,提高了信道利用率和吞吐量,降低了端到端延迟。最后,在充分研究了TDMA和CDMA在水下的应用后,为UWASNs提出了一种适合静态路由的多速率MAC协议。该协议将TDMA和CDMA机制相结合,允许信宿不同的节点在同一个时隙发送数据。提高了时隙的利用效率,进而提高了网络吞吐量,减少了端到端延迟。并且,在新的节点加入或者节点因能量耗尽或遭到破坏而死亡时,不需要重新进行时隙分配,只需重新分配或者回收扩频码,解决了水下传感网中时隙分配困难的问题,提高了网络的可扩展性。水下实验结果证明证明该协议的性能要优于传统的TDMA协议,并且将该协议用于无线环境中,通过仿真和无线节点实验证明该协议在无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)中同样优于比较协议。(本文来源于《武汉大学》期刊2013-04-01）
聂菊根[5]（2012）在《水下声通信传感器网络组织规划与多速率传输技术研究》一文中研究指出水下声通信传感器网络(UnderWater Acoustic Sensor Networks, UWASNs)是一种全新的网络形式和监测手段,是新的研究热点,在环境监测与保护、资源勘查、辅助导航、水域经济、防灾救援、军事等领域具有广阔的应用前景,对海洋经济的发展和国防的保障都有着极其深远的意义。然而水声信道的有限频带宽度、强多途干扰、信道的随机时变、空变以及海洋环境的高噪声背景特性,使得高速稳健的水声通信成为世界性难题。与陆地上无线信道相比,由于水声信号的传播速度比无线信号低5个数量级以及信号衰减快的原因,如何实现减小网络的时延和节点能耗是UWASNs的关键技术之一。本文以减少网络延时、提高网络的能量利用率、延长网络的生存期为出发点,研究水声通信网络的多速率传输技术及网络组织规划问题。本文首先针对于UWASNs的水声信道展开了研究,在充分调研现有的多速率接入、OFDM、水声通信等相关研究的基础上,根据水声信道特性,得到了水声信道中距离与最佳载波频率及带宽的关系模型,并利用信道检测的自适应方法,得到基于OFDM和信道检测的多速率传输方法。该方法充分考虑了水声信道的频率选择性和水声信道实际特性,利用每个子带的实际信噪比,选择不同的调制方式,极大的提高了信道的传输速率,减少了网络延时,从整体上解决提高网络吞吐量和传输效率的问题。在多速率传输的基础上,本文进一步在UWASNs的自组织和网络规划方面开展了研究,具体研究了水面网关的布局、水下节点的路由生成、分簇算法和时隙分配问题。结合水下传感器网络中水声特性,将水面网关的数量及位置与水下传感器网络节点布局相结合,根据不同优化目标得到网络路由、网关布局,有效的减少了网络延迟、能耗和丢包率；综合考虑簇头位置与簇头负载关系,根据节点的空间关系,设计了一种基于GA-WCA的分簇方法,利用GA实现簇头的定位,利用WCA实现簇内节点的选择。GA-WCA算法与传统的WCA算法相比,网络时延更小,簇头负载更均衡,从而实现延长网络生存时间；利用信号不冲突的节点共享时隙的原理,实现了一种基于路由的同传时隙分配方法,从而有效地减少整个网络的传输延时,提高网络的吞吐量。(本文来源于《武汉大学》期刊2012-04-01）
张宏滔,王忠康[6]（2011）在《水下声通信网络的发展与应用综述》一文中研究指出本文对水下声通信网络技术的发展与应用进行了综述,回顾了水下信息网络的发展历史,介绍了技术难度,描述了水声通信网络的主要应用形式与方向,详细描述了水声通信网络的协议体系结构和各层关键技术,最后介绍了国外的典型试验,以及国内的发展现状。(本文来源于《2011船舶电气及通讯导航技术发展论坛论文集》期刊2011-10-18）
武筠[7]（2005）在《PDS体制在水下声通信实验系统中的设计与实现》一文中研究指出水下声(UWA)信道的特点主要表现在极为有限的通信带宽,多途效应,非平稳的海洋环境噪声和本地噪声,时变、空变、随机性以及多普勒效应五个方面,它们对水声通信性能有着一定的影响。由于水声信道与无线电信道有着许多相似之处,很多无线通信技术都值得水声通信借鉴。在本课题中采用了PDS(Pattern-时延差编码)体制来实现水声通信。PDS 体制是在发射端利用线性调频信号(LFM)矩形脉冲的时延值进行信息编码,在接收端采用时延估计技术进行时延解码,不同的时延值代表不同的信息。PDS 利用了信号码元波形结构进行多维信道编码,并利用线性调频信号(LFM)良好的线性压缩特性,具有较强的抗多途时延扩展的能力,有效地克服了码间干扰和码内干扰。它可实现低信噪比条件下的信号检测。多比特编码可以使通信速率成倍的提高。而且较好地解决了同步问题。在本课题中,首先对信号模式进行设计,选择恰当的Pattern 个数以及合适Pattern信号来提高抗多途干扰的能力和通信速率。然后在软件无线电的框架下,对整个接收系统进行设计。在这个过程之中,进行减采样处理可以提高系统的运算速度而且不会影响算法的性能; 为了适应外界环境的变化采用自适应的同步检测方式得到同步峰值的位置,同时结合对帧内模式信号的二次定位,准确的得出每一帧的位置; 解码时通过正交双通道处理以及复相关运算以消除相位抖动; 在经典的时延估计理论上运用了一种快速的时延估计算法,只计算少量的相关值就可以进行解码,从而提高了运算速度。最后实现了接受系统的实时处理。研究表明,PDS 这一新型编码体制具有相当大的潜力。通过这种编码方式的实现,可以看出PDS 体制具有很好的发展前景。(本文来源于《华中科技大学》期刊2005-04-01）
武筠,黄瑞光[8]（2005）在《时延差编码在水下声通信系统中的应用》一文中研究指出本文研究一种基于 pattern-时延差编码的高速数字水声远程通信技术，这一技术可以改善浅海中的通信质量。该技术利用线性调频（LFM）信号矩形脉冲的时延值进行时延编码，在接收端进行峰值检测的基础上采用时延估计技术进行时延解码。实时实验结果表明，在较低信噪比和存在多途扩展的情况下，采用该技术仍可实现信息的远程可靠传输。(本文来源于《声学与电子工程》期刊2005年01期）
李枫[9]（2004）在《一种FSK水下声通信接收系统的设计与实现》一文中研究指出人们利用海洋资源的渴望为水声技术的发展提供了巨大的动力。水下测量技术起步较早,开发的算法也较为丰富。而水下通信则仍然处于起步阶段,大致的发展思路是将无线通信的相应技术“移植”水下环境中。这样做的优点是显而已易见的。但是,水声通信与无线通信的区别是不容忽视的。混响与多普勒效应是水声信道最为显着的两个特点。我们必须针对水下环境的特殊性来开发水下通信技术。本课题工作就是根据水声信道的特点,选择一种应用于水下通信的信号,并设计切实可行的实现系统。最后,完成接收系统的实时调试。论文从两个角度对课题的内容加以论述。一方面,从通信信号本身出发,根据水声信道的特点,在现有的无线通信信号调制方式中选择一种可行的方式。由于水声信道的混响效应十分明显,因此不能将无线通信中信号的发射方式直接搬到水声通信中。所以,发射信号的设计更主要地集中于信号格式的考虑。同时,对各种调制方式也作简要地比较性论述。另一方面,从系统的角度着眼,在软件无线电概念的框架下对现有的算法和技术进行重新地整合。软件无线电的概念虽然产生于军事用途,但是它所谓算法软件化的思想是具有革命性的;并且应该是通信技术发展的一个全新的方向。在通用的硬件平台上,软件化了的算法具有相当大的灵活性。在不同的调制方式、通信体制下可以进行灵活地转换。更重要的是,算法的软件化可以引进更强有力的处理工具,进一步提高算法的性能。在第叁章中,首先通过概念性的论述,直接建立起基于算法软件化的通信信号产生和处理的体系结构。而在第四章的论述中,将重点放在接收系统的技术描述和说明上;但是第四章的工作不局限于此。说明书式的介绍并不是本文所追求的。通信系统的从无到有是逐步建立起来的。这种建立过程是从两个方面取得进展的。第一,从严格的数学意义上构建算法的理论基础,从而使得系统的结构体系化。第二,系统的构建,也是各种算法比较、选择的过程。通过这样的论述可以发现:论文所设计的结构不是出于论文作者的主观臆想,而是建立在严格的理论和实践基础之上的。<WP=4>在软件无线电的框架体系下,与其它技术整合在一起,FSK仍具有相当大的潜力。而且,在水声通信的条件下,这样一种稳健的调制方式一直受到水声通信系统开发者的重视。(本文来源于《华中科技大学》期刊2004-05-01）
马雪利[10]（2004）在《高速水下声通信技术研究》一文中研究指出伴随着人类开发利用海洋活动的日益深入，水声数字通信技术的研究已日趋迫切，逐渐成为水声研究领域中最具挑战性的课题之一。 由于水下声信道的多途传播和高度的时变、空变特性，水声通信信号的畸变很严重。为了在带宽十分有限的水下声信道中实现高速通信，必须使用带宽利用率高的相干方式进行调制，并使用自适应均衡等技术抵消符号间干扰，补偿相位畸变。同时为了控制误码率，在传输速度允许的情况下，可使用纠错技术。 本文的研究内容主要是高速通信系统的设计与实现，并完成其关键技术的算法仿真和试验证明。论文主要进行了以下几方面的工作： 1．提出用伪随机信号作为同步信号的方法，m序列作为同步信号，不仅具有很好的相关峰，又因其组成与信号的形式相同，使其同时充当均衡的训练码使用，从而提高了数据传输效率。 2．讨论了水声通信系统中纠错技术的应用，并进行了相关仿真，着重介绍了RS纠错码的编解码过程。 3．本文详尽的研究了线性和非线性自适应均衡器的算法，对其性能进行了仿真；对相位相干调制解调技术的实现，尤其是载波恢复的方法进行研究，将载波恢复系统和自适应均衡器的参数调整联合起来，从而提高相干水声通信系统的性能。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2004-01-01）
水下声通信论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
路由协议是水下声通信传感器网络(UASN)数据传输的网络层协议,是实现水下网络化数据传输的基础。UASN采用水声信道进行通信,其特殊性给路由协议的研究带来了挑战。文中介绍UASN的应用背景以及水下路由协议的研究必要性,然后讨论了UASN中路由协议面临的设计挑战;提出了水下路由协议的设计目标,分类研究了现有UASN路由协议,并进行了比较与分析。最后总结了UASN路由协议的关键问题。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水下声通信论文参考文献
[1].刘景美,沈志威,韩庆庆,刘景伟.水下声通信物理层密钥生成方案[J].通信学报.2019
[2].宋光明,张松,周帆.水下声通信传感器网络路由协议研究[J].兵工学报.2015
[3].张松.水下声通信传感器网络路由协议与节点定位算法研究[D].武汉大学.2014
[4].马路娟.水下声通信传感器网络多速率MAC协议研究[D].武汉大学.2013
[5].聂菊根.水下声通信传感器网络组织规划与多速率传输技术研究[D].武汉大学.2012
[6].张宏滔,王忠康.水下声通信网络的发展与应用综述[C].2011船舶电气及通讯导航技术发展论坛论文集.2011
[7].武筠.PDS体制在水下声通信实验系统中的设计与实现[D].华中科技大学.2005
[8].武筠,黄瑞光.时延差编码在水下声通信系统中的应用[J].声学与电子工程.2005
[9].李枫.一种FSK水下声通信接收系统的设计与实现[D].华中科技大学.2004
[10].马雪利.高速水下声通信技术研究[D].哈尔滨工程大学.2004