水声通信原理及信号处理技术.pdf

水声通信原理及信号处理技术 1 水声通信原理 水声通信是一种新兴的远距离无线通信技术，使用湖泊、河流、 港湾或海洋作为传输媒体，通过声波来进行通信传输，能够取代传统 的无线电传输技术，在不到视线的情况下，实现低功率、远距离可靠 的数据传输。水声传输原理就是用某一频率、某一声势大小的声音， 压缩在水下传播而成的波，其特殊结构引发水声环，另一端接收环入 口处有探头监听，若火车口处的声音与入口处听到的声音一致，则表 示通信实现成功。 2 水声传感器 水声传感器是水声通信技术的核心设备，其中包括收发双方的水 声接收头。发射端的水声接收头的作用是，将固定的水声发射源转换 成动态的声波，然后将声波在水中传播；接收端的水声接收头可以侦 测周围的水声，然后将水声转换成电信号，以便进行二次处理。接收 声音的信号由水声接收头输出，该信号经电缆传输到水声信号处理器， 在水声信号处理器中，水声信号经过滤波、调理、增强等处理，以便 实现高精度的传输。 3 水声信号处理技术 水声信号处理技术综合了数字信号处理、信号检测/识别技术以及 电路设计，通过不断优化设计结构，可实现更高的发射质量和更高的 模块效率。一般来说，水声信号的处理可以由三个模块实现：滤波器、 功放和调制器。滤波器先用于将水声信号过滤，滤掉失真信号和噪声， 以便后续的处理；功放模块功能是增强水声信号；最后调制器模块可 实现各种调制形式，如BPSK 、QPSK 和MQAM 等等。 4 结论 水声通信是当前技术前沿的无线通信方式，不仅可以实现低功耗、 远距离的可靠数据传输，而且可用于求救救助、重要信息收集等多种 领域。水声通信的有效性主要取决于水声传感器的工作性能，而水声 信号处理技术的发展也可以有效提高水声通信性能，实现更精准的数 据传输。