Simulation and modeling of hydro acoustic communication channels with wide band attenuation and ambient noise

Huang, Jie; Barbeau, Michel; Blouin, Stéphane; Hamm, Craig; Taillefer, Martin

doi:10.1080/17445760.2016.1169420

Cited by 7 publications

(3 citation statements)

References 23 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Поэтому разработанные для этих каналов принципы и методы построения оборудования могут быть использованы и в системах передачи информации, использующих ГАКС, конечно, с учетом специфических свойств распростра-нения акустических сигналов в водной среде [3][4][5][6][7][8][9][10][11].…”

Section: Introductionunclassified

Design and description of hardware structure of hydroacoustic communication channel

Filippov¹,

Spiryanin²

2018

Transaction of Scientific Papers of the NSTU

View full text Add to dashboard Cite

Разрабатываемая аппаратура гидроакустического канала связи (ГАКС) представляет собой многостанционную систему двухсторонней связи, в которой судно выполняет роль центральной станции, а донные станции -ее абоненты. Управление работой этой многостанционной системы связи должно осуществляться из центральной станции, с судна. Выбор принципов обмена сигналами между судном и автономными донными станциями (АДС) целесообразно осуществить из условий требуемого качества (досто-верности) передачи информации по критерию минимума объёма оборудования связи, размещаемого в донной станции, и минимального среднего потребления энергии этим оборудованием от автономного источника питания АДС. Другим вопросом, определя-ющим сложность аппаратуры ГАКС, является выбор метода разделения сигналов меж-ду абонентами (донными станциями). В этой связи предложено осуществлять обмен сигналами между судном и АДС в полудуплексном режиме, так как в этом случае часть устройств, размещаемых в корпусе донной станции, может поочередно работать в ре-жимах приема и передачи. Предложено для обмена сигналами использовать двоичные сигналы, предаваемые методом относительной фазовой модуляции со скоростью 200 Бод. Для приема указанных сигналов предлагается применить цифровой корреля-ционный приемник с глубоким ограничением сигнала на входе, что позволит упростить процедуру вхождения в связь, сократит длительность сеансов связи и уменьшит по-требление энергии от автономного источника питания АДС. В качестве сигналов ко-манд управления и квитанций выбраны двоичные последовательности, представляю-щие собой следующие друг за другом без перерыва шесть пронумерованных пар, каж-дая из которых состоит из стартовой синхронизирующей последовательности и кодовой комбинации циклического кода (32,16). Применение подобных сигналов позволяет ор-ганизовать на одной рабочей частоте работу судна в сети с количеством АДС не более 15; передавать с судна на каждую из АДС до 15 команд управления; получать на судне квитанции о приеме и исполнении на АДС команд управления; передавать на судно из АДС по запросу цифровую формулярную информацию; переводить АДС по команде на работу в режиме гидроакустического маяка с передачей из нее сигнала, содержащего * Статья получена 09 октября 2017 г.

show abstract

Section: Introductionunclassified

Design and description of hardware structure of hydroacoustic communication channel

Filippov¹,

Spiryanin²

2018

Transaction of Scientific Papers of the NSTU

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Поэтому разработанные для этих каналов принципы и методы могут быть использованы и в системах передачи информации, использующих ГАКС, ко-нечно, с учетом специфических свойств распространения акустических сиг-налов в водной среде [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12]. В работах [8,10,11] речь идет о моделировании гидроакустического канала, что в общем-то понятно, если учесть, что получе-ние экспериментальных данных для таких каналов -весьма трудоемкая и за-тратная проблема.…”

Section: Introductionunclassified

Design of the relaying line of a hydroacoustic communication channel

Filippov¹,

Rudkovskiy²

2018

Transaction of Scientific Papers of the NSTU

View full text Add to dashboard Cite

Проектирование ретрансляционных линий начинается с выбора трасс. При этом учиты-ваются проведенные технико-экономические изыскания, а также общие рекомендации по выбору трасс, связанные с обеспечением устойчивой связи на интервалах ретрансля-ционных линий. В работе рассматривается проектирование ретрансляционной линии с учетом особенностей гидроакустического канала связи. При заданных постоянных электрических характеристиках аппаратуры ретрансляционной линии сигнал на входе гидроакустического приемника станции ретранслятора будет определяться конкретны-ми условиями распространения акустических волн. Снижение устойчивости уровня сигнала на интервалах ретрансляционных линий, т. е. уменьшение его среднего уровня и увеличение глубины и продолжительности замираний, обусловлено следующими факторами: искривлением траекторий акустических волн при изменении состояния гидросферы (придонного слоя); влиянием отражений от подстилающей поверхности; влиянием отражений от слоистых неоднородностей, возникающих в придонном слое. Неблагоприятными являются случаи прохождения трассы по равнинной поверхности, так как в этих условиях отраженный от дна луч по интенсивности соизмерим с прямым. Одним из способов уменьшения влияния отраженного луча является такое размещение ретрансляторов, при котором отраженный луч может полностью экранироваться есте-ственными возвышенностями. Подобными же способами может быть достигнуто ослабление влияния отражений от слоистых неоднородностей. С этой точки зрения бла-гоприятными являются трассы, проходящие по сильно пересеченной местности, так как образование резко выраженных низко расположенных горизонтальных слоев над таки-ми трассами маловероятно. В работе приведен расчет множителя ослабления напря-женности поля в месте приема и на открытых интервалах. Показано, что электрическая мощность, которая должна быть подведена к передающей антенне, равна 4 Вт, что вполне приемлемо. Статья получена 29 сентября 2017 г.

show abstract

“…It is urgent to develop a near field communication mode with stronger compatibility, lower cost and more convenient management to realize the fast response of vehicle terminal.Acoustic wave communication is a kind of near field communication mode, which transmits information by acoustic wave [19]. However, the study of acoustic communication started late, the related technology rarely reported, mainly concentrated on the field of underwater acoustic communications [20][21][22][23]. In 1945, the first underwater acoustic communication system was developed by the US Navy's underwater acoustic laboratory, which was mainly used for communication between submarines.…”

mentioning

confidence: 99%

A Developed Vehicle Terminal of Time-Sharing Rental Electric Vehicle Using Acoustic Communication Technology

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

With the rapid development of the time-sharing rental business model for electric vehicles, the remote control speed of the electric vehicle terminals device, as the most important part of the whole time-sharing rental business process, affects directly the integrity of the business process and the using feelings of consumers. However, the traditional remote control system by using general packet radio service (GPRS), 3G, and 4G long term evolution (LTE) wireless communication methods responds longer and slower in weak signal area, which directly affects the user's feeling and management strength of platform management center for the electric vehicle. Therefore, in this paper, (1) the acoustic communication technology as an auxiliary communication method is introduced in the novel vehicle terminal; (2) In order to increase the anti-noise ability, "amplitude-shift keying (ASK) + frequency-shift keying (FSK)" compound modulation and "double microphone input" technology are used in the vehicle terminal, which develops a novel vehicle terminal with the high anti-noise acoustic wave communication function for the electric vehicle in time-sharing rental mode; and (3) the mobile phone acoustic waves can be used by the proposed vehicle terminal to control the door of electric vehicle, which provides a firm technical support for ensuring the fluency and completeness of the whole process. Tests prove that the acoustic communication technology of the novel vehicle terminal can realize the rapid response of the vehicle terminal, which effectively solves the problem of a prolonged and slow response in the vehicle terminal of the electric vehicle in the weak signal area.At present, in order to reduce the cost of communication, GPRS wireless communication is still mainly used on electric vehicle terminal to exchange data with management platform in real time. However, in the weak signal area, the response time of the electric vehicle terminal will become much longer, which has a great influence on the controlling of the management platform and the experience of users. In order to solve this problem, the main approach is to apply near-field communication [8,9] such as Bluetooth [10-12], radio frequency identification/near-field communication (NFC/RFID) [13,14] in vehicle terminal, leading to a balance and control between Bluetooth, NFC/RFID GPS, and global system for mobile communications (GSM), which may help to achieve goals of automatic identification, data acquisition and transmission, and remote real-time monitoring [15][16][17][18]. However, Bluetooth communication has the compatibility problem of APP development. The credit card payment method as NFC, RFID needs to increase the cost and management of card and other issues. It is urgent to develop a near field communication mode with stronger compatibility, lower cost and more convenient management to realize the fast response of vehicle terminal.Acoustic wave communication is a kind of near field communication mode, which transmits information by acoustic wave [19]. Howev...

show abstract

Simulation and modeling of hydro acoustic communication channels with wide band attenuation and ambient noise

Cited by 7 publications

References 23 publications

Design and description of hardware structure of hydroacoustic communication channel

Design and description of hardware structure of hydroacoustic communication channel

Design of the relaying line of a hydroacoustic communication channel

A Developed Vehicle Terminal of Time-Sharing Rental Electric Vehicle Using Acoustic Communication Technology

Contact Info

Product

Resources

About