摘要：该文针对水下物联网(IoUT)数据传输问题设计了一种混合地理路由协议。海洋环境的复杂性严重地限制了IoUT水下物联网节点间的数据传输性能,因此需要一个高效的路由协议以对抗复杂的信道环境。无状态几何路由(G-STAR)是一种采用贪婪转发模式的地理路由协议,在大多数3维物联网情景中能够找到合适的数据传输路径,然而水下环境中存在诸多不利因素制约了G-STAR的性能。对此,该文提出一个混合G-STAR(Hybrid GSTAR,H-G-STAR)协议,在保有G-STAR优势的基础上对协议在水下环境中的适应性进行了针对性设计。通过增加基于信道监听的无协作转发策略,在节点数量足够时自发地选择信道状况最佳的路径进行路由,由此避开贪婪转发在水下环境中可能遭遇的极端劣化信道。仿真结果显示H-G-STAR协议相较于基准G-STAR协议有着更好的路由性能,并且在物理层能够取得更低的误比特率(BER),在水下节点的网络拓扑中更为适用。

摘要：针对水中射频通信系统通信距离严重受限和声学通信系统传输速率低等问题,可见光通信(VLC)系统为水下中远距离高速无线通信提供了一种解决办法。文章利用样本水质测试对水下短距离信道模型进行了估计,提出了一种短距离光路介质的衰减系数测试方法,并且开发了一种水下VLC系统。该系统根据发光二极管(LED)的伏安特性设计直流偏置电路,对其进行了频谱响应分析。在水槽中进行了蓝色465 nm和白色光源的水下全双工音频实验。实验结果表明,在发送额定光功率为1 W,接收端采用S6968的硅本征半导体(PIN)光电探测器,系统能够在样本水介质(衰减系数c=0.2067 m^(-1))中进行全双工通信,两种光源通信距离均超过了5 m。通过对接收端信号功率谱估计分析、信噪比测试以及扬声器的直观演示,验证了该实验系统语音通信性能,为后续水下VLC多种业务传输系统的开发提供了参考。

摘要：针对复杂水声信道下的水声通信系统,提出一种有效对抗频率扩展的同步方法。该方法充分利用HFM(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)的相关及多普勒容限特性,构造HFM特殊组合信号,达到快速、精确的时间同步。通过模拟海上信道试验数据分析,该方法相比传统同步方法同步误差小、计算复杂度低、同步速度快。通过DSP及海上实验结果论证方法有效可靠性。