信道带宽：海洋智能无人系统技术成果

在不同的范围内，存在一个提供最大信噪比的最佳信号频率，假设发射机功率和投影机效率恒定，因此在不同的范围内，存在与这些条件相关的信道带宽。为了确定这一带宽，使用了围绕最佳频率的3 dB启发式方法。采用与Stojanovic相似的方法，根据频率范围计算带宽，使用围绕已选为中心频率的最佳信号频率fo（r）的±3 dB。因此，fmin（r）是当Path Loss（r，d，t，fo（r））N（fo（r））-Path Loss（r，d，t，f）N（f）≥3 dB为真时的频率，相似地，fmax（r）是当Path Loss（r，d，t，f）N（f）-Path Loss（r，d，t，fo（r））N（fo（r））≥3 dB为真时的频率。因此，系统带宽B（r，d，t）由以下因素决定：

B（r，d，t）=fmax（r）-fmin（r）

因此，对于给定的范围，存在一个最佳频率，从中可以确定与范围相关的3 dB带宽，如图14.11所示。第14.3.1节中讨论的变化与最佳信号频率的变化有关，包括温度、深度和风等范围和信道条件的变化。这些变化以类似于此处在信道带宽中看到的变化的方式反映出来，反过来又反映出潜在的数据传输速率。图14.11表明，最佳信号频率和3 dB通道带宽都随着范围的增加而减小。改变风况对信道带宽的影响是显著的，但是，风和波的作用也将包括时变复杂性和损耗。温度升高表明，在感兴趣的范围内，通道带宽增加，这是由于随着温度升高，吸收损耗降低，这意味着在表层工作时会有一些好处。需要强调的是，水声信道的频带受到严重限制，带宽有效的调制对于最大限度地提高数据吞吐量至关重要。在较短的距离或多跳中继下进行数据传输时，可以得到较好效果。

(www.xing528.com)

图14.11　与范围相关的3 dB信道带宽

信道宽带显示为虚线，其中y轴是窄带信噪比的频率相关分量。