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海洋智能无人系统技术:海洋环境影响模型

时间:2023-10-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:声信号传播速度是海洋环境中的一个重要参数。利用经验公式可以得到声速c,为多普勒效应估计和通信信道模型提供数据支持。多普勒效应是转换器和接收水听器之间的相对运动引起的频率偏移和扩散。多普勒效应引起的频移影响发射机的同步和解码,进而影响通信链路的强度。在这种情况下,多普勒因子会对通信链路的强度产生一定的影响。在风、浪和USV运动的共同作用下,由因子引起的链路强度损失是不可忽略的。

海洋智能无人系统技术:海洋环境影响模型

信号传播速度是海洋环境中的一个重要参数。声速的变化影响声波的传播路径。温度、盐度和深度是影响声速的主要参数。通过大量海上测量可以得出如下经验公式:

c=1 449.2+4.6T-0.555T2+0.000 29T3+(1.34-0.01)(S-35)+0.016z

在USV航行实验中,USV上有一个CTD(conductance电导,temperature温度,depth深度)探测器可以采集这些参数。利用经验公式可以得到声速c,为多普勒效应估计和通信信道模型提供数据支持。多普勒效应是转换器和接收水听器之间的相对运动引起的频率偏移和扩散。多普勒效应引起的频移影响发射机的同步和解码,进而影响通信链路的强度。在水声通信中,多普勒频移和扩散与多普勒因子成正比:(www.xing528.com)

a=v/c

其中,v是转换器和接收水听器的相对速度,c为声速。与无线电波相比,声速低。因此,由相对运动引起的多普勒失真非常严重。网络节点之间的相对移动几乎是不可避免的,尤其是当水下声学(under water audio,UWA)网络中存在多种移动平台时。在这种情况下,多普勒因子会对通信链路的强度产生一定的影响。在风、浪和USV运动的共同作用下,由因子引起的链路强度损失是不可忽略的。

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