造成水下噪声的主要原因有3个：①海洋的环境或背景噪声；②航行器的自身噪声；③间歇性噪声，包括生物噪声，如捕虾、冰裂和雨水。准确的噪声模型对评估水听器的信噪比至关重要，因此可以建立误码率来评估协议性能。
14.2.6.1 环境噪声
海洋中的环境噪声已得到很好的定义。它可以表示为高斯和具连续功率谱密度（PSD）。它由四个部分组成，每个部分在频谱的不同部分具有不同的主导作用。
对于AUV编队通信系统（10～100 kHz）而言，环境噪声PSD随着频率的增加而减小，参见图14.8。在超过100 kHz的频率下，环境热噪声分量开始占主导地位，总体噪声PSD开始增加，但这一点远离AUV通信关注的频率。
图14.8 境噪声功率谱密度
w——风速，s——航速。
（1）湍流噪声仅影响极低频区域f＜10 Hz。
10log Nturb（f）=17-30log（f）
（2）运输噪声主要存在100 Hz区域，并定义了S的运输活动系数，其值分别在0～1（从低到高活动）：
10log Nship（f）=40+20（s-0.5）+26log（f）-60log（f+0.03）
（3）在100 Hz～100 kHz中频区域，由风、雨引起的波浪等表面运动是主要影响因素，风速为w，单位为m／s。
10log Nwind（f）=50+7.5w1／2+20log（f）-40log（f+0.4）
（4）100 kHz以上热噪声成为主导因素：
10log Nth（f）=-15+20log（f）
其中风速以w表示，单位为m／s（1 m／s约为2 kn），f以kHz表示。(www.xing528.com)
随着离海面距离的增加，环境噪声功率也会随着深度的增加而减小，因此航运和风噪声变得更为遥远。在浅水区，环境噪声比深水区高9 dB。编队操作以及其他水下联网操作将意味着包括AUV在内的通信节点将在与其他节点相对较近的位置工作，这些节点将在其操作中增加额外的环境噪声水平，这里不考虑作业深度。
14.2.6.2 自噪声
自噪声是指航行器本身作为接收信号的平台而产生的噪声。这种噪声可以通过机械结构或水通过水听器到达安装在AUV上的水听器。湍流引起传感器自身噪声的程度取决于传感器的位置（安装）及其方向性特征。自噪声也可以看作是一个等效的各向同性噪声频谱，正如尤里克在第二次世界大战期间在潜艇上所做的工作。一般来说，与环境噪声一样，自噪声水平随着频率的增加而降低，但是当船舶以较低的速度行驶或静止时，自噪声也受到速度和噪声谱降低的显著影响。
Kinsler指出，在低频（＜1 kHz）和低速时，机械噪声占主导地位，而在非常低速时，自噪声通常比环境噪声更不重要。然而，在更高频率（10 kHz）时，螺旋桨和流噪声开始占主导地位，随着速度的增加，水听器周围的水动力噪声会强烈增加，并变得比机器噪声更为明显。这是由于螺旋桨的气蚀作用，这是由于螺旋桨叶尖下面或上面的气泡夹带造成的。在较高的速度下，自噪声可能比环境噪声更为重要，并可能成为限制因素。
不同尺寸和类型的航行器的自噪声随航行器设计的不同而不同，而且目前公布的数值很少。每辆航行器本身在速度和运行条件下会产生很大的自噪声变化。自噪声可以通过选择电机类型、配置、安装和电机驱动器来控制。大多数AUV的趋势是使用小型无刷直流电机，这些电机已用于开发SeaVision航行器。对这些航行器进行的初步测试表明，由于速度的增加，噪声会增加，正如所预测的那样，但没有办法区分机械和水动力影响。随着推进器工作的增加，速度增加，出现了更高频率的部件（高达20 kHz）。当SeaVision航行器在静止位置悬停时，噪声PSD的频率集中在2 kHz左右，这是带外噪声。
Holmes在WHOI研究了REMUS的自噪声，REMUS的鱼雷形状的AUV被用作拖曳阵基。在AUV最大转速下，当通过校准的传输系数转换为源电平时，在航行器正后方1 m处，中心频率为1 000 Hz时，1／3倍频程噪声级为130 dB re1μPa。这表示以3 kn（1.5 m／s）速度行驶的航行器的辐射噪声源水平。航行器在自由工作条件下的辐射噪声通常比系链条件下的辐射噪声小，因此REMUS上的第二次测量航行器的辐射噪声，检查在航行器后面拖曳时在压敏检波器阵列上记录的噪声的功率谱密度。结果表明，在航行器后方14.6 m距离处，后向的转速相关辐射噪声的频率范围高达2 500 Hz，这也是带外噪声。
由于通信系统的工作频率可能高于大多数自噪声，并且航行器运行相对缓慢，因此自噪声对压敏检波器接收的预期贡献较小。
14.2.6.3 间歇性噪声源
间歇性噪声的来源在其发生的地点或时间接近正在运行的AUV编队时可能变得非常重要。研究的两个主要领域是海洋生物声学领域，以及雨滴产生的雨水和气泡的影响。
造成水下生物噪声的主要原因包括：
（1）贝类 甲壳类动物发出500 Hz～20 kHz之间的宽频噪声。
（2）鱼-蟾鱼10～50 Hz。
（3）海洋哺乳动物-鲸目动物-海豚20～120 Hz。
雨水对风产生不同的噪声频谱，需要单独处理，因为它不是一个恒定的噪声源。Urik给出了在大雨中频谱的5～10 kHz部分中增加了近30 dB的例子，稳定降雨使噪声增加10 dB，或海况等效值从2增加到6。Eckart提出了地表降雨量的平均值，从100 Hz～10 kHz，为-17～9 dB。
这些主要原因间歇源占主导地位的低频范围高达20 kHz。因此，通信数据信号工作频率被认为受到较低的干扰。
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