CN112260769B - 声光双载波互校验水下通信方法 - Google Patents
声光双载波互校验水下通信方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种声光双载波互校验水下通信方法、系统及存储介质,对声波通信模块和自由空间光通信模块做紧耦合功能集成,通过双载波信息传输、同源信息互校验等手段,提升水下通信可靠性。本发明结合了声波通信传输距离长、覆盖范围广和蓝绿光通信抗干扰能力强、编码速率高的技术优势,通过双载波信息传输和距离相关工作模式切换等方式拓展了水下通信的适用范围,借助冗余信息互校验机制有效降低水下通信的丢包率和误码率,为大范围、大纵深、高可靠水下通信提供全新思路参考。
Description
技术领域
本发明属于声波通信和光通信的交叉学科领域,具体是指一种通过声学载波和光学载波同时传递信息并相互校验以降低通信误码率、提升系统可靠性的水下通信方法,尤其涉及一种声光双载波互校验水下通信方法、系统及存储介质。
背景技术
水下通信是水下平台和水面平台、水下平台之间协同联络的手段,主要包括甚长波无线电通信、海底光缆通信、声波通信和蓝绿光通信等:甚长波无线电通信能够在空中长距离传输但通信编码速率较低,同时,甚长波无线电信号在水中衰减极强,严重制约了水下通信系统的纵深传输距离;海底光缆通信具有距离长、速率高、稳定性强等诸多优点,但通信双方都必须接入海底光缆站点才能进行通信,无法满足机动平台任意地点的水下通信;声波通信能够长距离传输且信号衰减较小,但是通信速率相对较低且容易受到环境噪声的干扰,同时传统的机械声学换能器限制了声波通信系统灵活编码的设计自由度;蓝绿光通信能够灵活编码且速率较高,但受限于吸收损耗,最大传输距离始终难以突破公里量级。
制约水下通信效果的瓶颈问题是信息传输的可靠性。目前能够支持机动通信的三种手段均受到环境干扰的制约:在无线电信号衰减、海洋噪声干扰、蓝绿光吸收损耗的作用下,采用单一载波的水下通信系统将面临严重的丢包和误码问题。
发明内容
针对现有技术,本发明要解决的技术问题是如何将声波通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成;蓝绿光通信模块搜索跟踪衰减半径内的固定节点或机动目标,建立持久稳定的光学信道并进行蓝绿光通信;声波通信模块搜索衰减半径内的声源,建立持久稳定的声学信道并进行声波通信;通信双方可有短距离全光高速通信、中距离互校验可靠通信、长距离全声通信三种工作模式,其中中距离互校验可靠通信模式将对两种载波携带的同源信息做互校验操作以最小化丢包率和误码率,提升水下通信可靠工作能力。
为了达到上述效果,本发明提供的声光双载波互校验水下通信方法,通过发送方和接收方实现,包括声波通信模块和蓝绿光通信模块,方法包括以下步骤,
步骤一、短距离全光高速通信,以蓝绿光为载波完成面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据传输业务;
步骤二、长距离全声通信,以声场为载波完成面向蓝绿光衰减半径之外的低速数据传输业务;
步骤三、中距离互校验可靠通信,分别以蓝绿光和声场为载波传递并比较同源信息以降低丢包率和误码率,完成面向蓝绿光衰减半径内、不能容忍丢包率和误码率的低速数据传输业务;
所述声波通信模块通过声学通信链路传输信息,蓝绿光通信模块通过光学信道传输信息,声波通信和蓝绿光通信独立运行且互不影响,声学通信链路和光学信道是直连或含中继的;
将声波携带的信息和蓝绿光携带的信息做比对校验;发送方将相同信息编译于声光双载波时,信息互校验主要用于执行丢包和误码检查;当发送方将不同信息调制于不同载波时,信息互校验主要用于执行数据还原。
优选的,上述步骤一以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析等步骤完成。
优选的,上述步骤二以声场为载波并通过机械换能致声、声学信号监听、波形解析等步骤完成。
优选的,上述方法将声波通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成;蓝绿光通信模块搜索跟踪衰减半径内的固定节点或机动目标,建立持久稳定的光学信道并进行蓝绿光通信。
优选的,上述声波通信模块搜索衰减半径内的声源,建立持久稳定的声学信道并进行声波通信。
优选的,上述发送方和接收方可有短距离全光高速通信、中距离互校验可靠通信、长距离全声通信三种工作模式,其中中距离互校验可靠通信模式将对两种载波携带的同源信息做互校验操作以最小化丢包率和误码率。
优选的,上述信息传输载体为声波,发送方和接收方通过声学通信链路连接并使用相同的载波频段、通信协议和加密方案。
优选的,上述信息传输载体为在水中吸收相对较小的蓝绿光波,发送方和接收方通过光学信道连接并采用相同的工作波长、通信协议和加密方案。
一种实现如上述声光双载波互校验水下通信方法的系统,包括发送方、接收方、声波通信模块和蓝绿光通信模块,所述系统还包括:
短距离全光高速通信模块,用于以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据传输业务;
长距离全声通信模块,用于以声场为载波并通过机械换能致声、声学信号监听、波形解析完成面向蓝绿光衰减半径之外的低速数据传输业务;
中距离互校验可靠通信模块,用于分别以蓝绿光和声场为载波传递并比较同源信息以降低丢包率和误码率,完成面向蓝绿光衰减半径内、不能容忍丢包率和误码率的低速数据传输业务;
所述系统将声波通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成;蓝绿光通信模块搜索跟踪衰减半径内的固定节点或机动目标,建立持久稳定的光学信道并进行蓝绿光通信;
所述声波通信模块通过声学通信链路传输信息,蓝绿光通信模块通过光学信道传输信息,声波通信和蓝绿光通信独立运行且互不影响,声学通信链路和光学信道既可以是直连的也可以是含中继的;
将声波携带的信息和蓝绿光携带的信息做比对校验,双载波携带的信息可以是相同的也可以是不同的;发送方将相同信息编译于声光双载波时,信息互校验主要用于执行丢包和误码检查;当发送方将不同信息,即同一信息的不同片段、同一信息的密文和密钥、同一信息的明文和检验调制于不同载波时,信息互校验主要用于执行数据还原。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法。
与现有技术相比,本发明对声波通信模块和蓝绿光通信模块做紧耦合功能集成,通过双载波信息传输、同源信息互校验等手段提升蓝绿光衰减半径范围内低速水下通信的数据传输可靠性。本发明兼顾了声波通信传输距离长、覆盖范围广和蓝绿光通信抗干扰能力强、编码速率高的技术优势,通过双载波冗余信息传输机制提升水下通信适用范围,大幅降低水下通信的丢包率和误码率,为变革水下通信手段、构建灵活机动、随遇接入、功能强大的水下通信网络提供重要思路参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明声光双载波互校验水下通信系统的原理示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本实施例提供一种声光双载波互校验水下通信方法,通过发送方和接收方实现,包括声波通信模块和蓝绿光通信模块,方法包括以下步骤,
步骤一、短距离全光高速通信,以蓝绿光为载波完成面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据传输业务;
步骤二、长距离全声通信,以声场为载波完成面向蓝绿光衰减半径之外的低速数据传输业务;
步骤三、中距离互校验可靠通信,分别以蓝绿光和声场为载波传递并比较同源信息以降低丢包率和误码率,完成面向蓝绿光衰减半径内、不能容忍丢包率和误码率的低速数据传输业务;
所述声波通信模块通过声学通信链路传输信息,蓝绿光通信模块通过光学信道传输信息,声波通信和蓝绿光通信独立运行且互不影响,声学通信链路和光学信道是直连或含中继的;
将声波携带的信息和蓝绿光携带的信息做比对校验;发送方将相同信息编译于声光双载波时,信息互校验主要用于执行丢包和误码检查;当发送方将不同信息调制于不同载波时,信息互校验主要用于执行数据还原。
在一些实施例中,步骤一以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析等步骤完成。
在一些实施例中,步骤二以声场为载波并通过机械换能致声、声学信号监听、波形解析等步骤完成。
在一些实施例中,将声波通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成;蓝绿光通信模块搜索跟踪衰减半径内的固定节点或机动目标,建立持久稳定的光学信道并进行蓝绿光通信。
在一些实施例中,声波通信模块搜索衰减半径内的声源,建立持久稳定的声学信道并进行声波通信。
在一些实施例中,发送方和接收方可有短距离全光高速通信、中距离互校验可靠通信、长距离全声通信三种工作模式,其中中距离互校验可靠通信模式将对两种载波携带的同源信息做互校验操作以最小化丢包率和误码率。
在一些实施例中,信息传输载体为声波,发送方和接收方通过声学通信链路连接并使用相同的载波频段、通信协议和加密方案。
在一些实施例中,信息传输载体为在水中吸收相对较小的蓝绿光波,发送方和接收方通过光学信道连接并采用相同的工作波长、通信协议和加密方案。
本发明提供一种声光双载波互校验水下通信方法的实施例,对声波通信模块和蓝绿光通信模块做紧耦合功能集成,通过双载波信息传输、同源信息互校验等手段提升蓝绿光衰减半径范围内低速水下通信的数据传输可靠性。
在一些实施例中,信息传输载体为声波,通信双方通过声学通信链路连接并使用相同的载波频段、通信协议和加密方案,系统结构包括但不限于编码器、换能器、水听器、解码器等;不限制载波频段、不限制通信协议、不限制滤波方案、不限制搭载平台。
在一些实施例中,信息传输载体为在水中吸收相对较小的蓝绿光波,通信双方通过光学信道连接并采用相同的工作波长、通信协议和加密方案,系统结构包括但不限于光源、调制器、滤波器、放大器、解调器、微弱信号探测器、跟踪瞄准系统等,不限制具体工作波长、不限制通信协议、不限制行业标准、不限制搭载平台。
在一些实施例中,声波通信模块通过声学通信链路传输信息,蓝绿光通信模块通过光学信道传输信息,声波通信和蓝绿光通信独立运行且互不影响,声学通信链路和光学信道既可以是直连的也可以是含中继的。
在一些实施例中,将声波携带的信息和蓝绿光携带的信息做比对校验,双载波携带的信息可以是相同的也可以是不同的;发送方将相同信息编译于声光双载波时,信息互校验主要用于执行丢包和误码检查;当发送方将不同信息(同一信息的不同片段、同一信息的密文和密钥、同一信息的明文和检验等)调制于不同载波时,信息互校验主要用于执行数据还原。
在一些实施例中,主要工作模式包括但不限于全光模式、全声模式和双载波互校验模式,不限制各种工作模式的严格应用场景和优先级,不限制各种工作模式切换的控制方式,不限制本发明所述水下通信系统和传统声波通信系统、蓝绿光通信系统的互通互联实施方式。
本发明提供一种声光双载波互校验水下通信方法的系统的实施例,包括发送方、接收方、声波通信模块和蓝绿光通信模块,系统还包括:
短距离全光高速通信模块,用于以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据传输业务;
长距离全声通信模块,用于以声场为载波并通过机械换能致声、声学信号监听、波形解析完成面向蓝绿光衰减半径之外的低速数据传输业务;
中距离互校验可靠通信模块,用于分别以蓝绿光和声场为载波传递并比较同源信息以降低丢包率和误码率,完成面向蓝绿光衰减半径内、不能容忍丢包率和误码率的低速数据传输业务;
所述系统将声波通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成;蓝绿光通信模块搜索跟踪衰减半径内的固定节点或机动目标,建立持久稳定的光学信道并进行蓝绿光通信;
所述声波通信模块通过声学通信链路传输信息,蓝绿光通信模块通过光学信道传输信息,声波通信和蓝绿光通信独立运行且互不影响,声学通信链路和光学信道既可以是直连的也可以是含中继的;
将声波携带的信息和蓝绿光携带的信息做比对校验,双载波携带的信息可以是相同的也可以是不同的;发送方将相同信息编译于声光双载波时,信息互校验主要用于执行丢包和误码检查;当发送方将不同信息,即同一信息的不同片段、同一信息的密文和密钥、同一信息的明文和检验调制于不同载波时,信息互校验主要用于执行数据还原。
如图1所示,为本发明提供的一种声光双载波互校验水下通信方法实施例,声光双载波互校验水下通信方法,通信双方(可以是水下平台也可以是水面平台入水一侧、可以是机动平台也可以是固定平台)均由声波通信模块、蓝绿光通信模块和信息校验模块组成。声波通信模块基于声源追踪建立通信链路,蓝绿光通信模块通过跟踪瞄准系统建立光学信道;双载波通信系统通过两种载波同时进行信息传递,其中声波通信信号传递流程包括:信息编码→机械换能致声→声学通信链路→水听器→信息解码,蓝绿光通信信号传递流程包括:信息编码→蓝绿光调制光源→光学信道→蓝绿光探测器→信息解码;信息校验模块负责比较两组信息,确认误码和丢包并对最终生成的通信明文进行检验。
在一些实施例中,双载波通信系统包括但不限于以下典型工作模式:
1.全光模式:适用场景为蓝绿光衰减半径内(公里量级以下)、要求较高的传输速率、可容忍一定程度的丢包率和误码率,此时双载波通信系统只有蓝绿光通信模块工作,亦即退化为传统蓝绿光通信系统。
2.全声模式:适用场景为蓝绿光衰减半径之外、声波衰减半径之内、较低的传输速率,此时双载波通信系统只有声波通信模块工作,亦即退化为传统声波通信系统。
3.双载波互校验模式:适用场景为蓝绿光衰减半径之内、要求较低的传输速率、近零丢包率和误码率,通过同源信息比较→申请重传→数据恢复等步骤,最终提升水下通信可靠性和抗干扰能力。
本发明提供一种声光双载波互校验水下通信方法的实施例,具体包括:
S101、声光双载波互校验水下通信系统中的蓝绿光通信模块搜索衰减半径内的机动平台或固定平台,通过精准跟瞄系统建立并维持光学信道,声波通信模块搜索衰减半径内的机动平台或固定平台,调整水听器方向建立信号强度最大的通信链路;
S102、通信双方依托声学通信链路和光学信道传递信息,根据业务需求选择全光模式、全声模式和双载波互校验模式;
S103、在双载波互校验模式下通信双方对通过不同载波传输的信息进行比对校验,出现差异时执行重传请求、协商纠错等步骤,实现近零丢包率和误码率的水下通信。
本发明提供一种声光双载波互校验水下通信方法的实施例,对声波通信模块和蓝绿光通信模块做紧耦合功能集成,通过双载波信息传输、同源信息互校验等手段提升蓝绿光衰减半径范围内低速水下通信的数据传输可靠性。本发明兼顾了声波通信传输距离长、覆盖范围广和蓝绿光通信抗干扰能力强、编码速率高的技术优势,通过双载波冗余信息传输机制提升水下通信适用范围,大幅降低水下通信的丢包率和误码率,为变革水下通信手段、构建灵活机动、随遇接入、功能强大的水下通信网络提供重要思路参考。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
首先,本发明提出通过声波和蓝绿光双载波同时传递信息实现水下通信可靠性提升的技术思路,兼顾了声波通信传输距离长、覆盖范围广和蓝绿光通信抗干扰能力强、编码速率高的技术优势;
其次,本发明提出的双载波冗余传输和同源信息互校验工作模式,能够拓展传统单一通信手段的适用范围;
此外,本发明所述方法能够支持多种水下或水面平台的信息传递需求,且能够与现有声波通信系统、蓝绿光通信系统直接互联,有望为水下机动通信提供全新思路、为水下通信网络建设提供重要支撑。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种声光双载波互校验水下通信方法,通过发送方和接收方实现,包括声波通信模块和蓝绿光通信模块,其特征在于:所述方法包括以下步骤,
步骤一、短距离全光高速通信,以蓝绿光为载波完成面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据传输业务;
步骤二、长距离全声通信,以声波为载波完成面向蓝绿光衰减半径之外的低速数据传输业务;
步骤三、中距离互校验可靠通信,分别以蓝绿光和声波为载波传递并比较同源信息以降低丢包率和误码率,完成面向蓝绿光衰减半径内、不能容忍丢包率和误码率的低速数据传输业务;
所述声波通信模块通过声学通信链路传输信息,蓝绿光通信模块通过光学信道传输信息,声波通信和蓝绿光通信独立运行且互不影响,声学通信链路和光学信道是直连或含中继的;
将声波携带的信息和蓝绿光携带的信息做比对校验;发送方将相同信息编译于声光双载波时,信息互校验用于执行丢包和误码检查;当发送方将不同信息调制于不同载波时,信息互校验用于执行数据还原。
2.根据权利要求1所述的声光双载波互校验水下通信方法,其特征在于,所述步骤一以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成。
3.根据权利要求1所述的声光双载波互校验水下通信方法,其特征在于,所述步骤二以声波为载波并通过机械换能致声、声学信号监听、波形解析完成。
4.根据权利要求1-3之一所述的声光双载波互校验水下通信方法,其特征在于,所述方法将声波通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成;蓝绿光通信模块搜索跟踪蓝绿光衰减半径内的固定节点或机动目标,建立光学信道并进行蓝绿光通信。
5.根据权利要求1-3之一所述的声光双载波互校验水下通信方法,其特征在于,所述声波通信模块搜索声波衰减半径内的声源,建立声学信道并进行声波通信。
6.根据权利要求1-3之一所述的声光双载波互校验水下通信方法,其特征在于,所述发送方和接收方有短距离全光高速通信、中距离互校验可靠通信、长距离全声通信三种工作模式,其中中距离互校验可靠通信模式将对两种载波携带的同源信息做互校验操作以最小化丢包率和误码率。
7.根据权利要求1-3之一所述的声光双载波互校验水下通信方法,其特征在于,信息传输载体为声波,发送方和接收方通过声学通信链路连接并使用相同的载波频段、通信协议和加密方案。
8.根据权利要求1-3之一所述的声光双载波互校验水下通信方法,其特征在于,信息传输载体为在水中吸收相对较小的蓝绿光波,发送方和接收方通过光学信道连接并采用相同的工作波长、通信协议和加密方案。
9.一种实现如权利要求1-8任一项所述声光双载波互校验水下通信方法的系统,包括发送方、接收方、声波通信模块和蓝绿光通信模块,其特征在于所述系统还包括:
短距离全光高速通信模块,用于以蓝绿光为载波并通过精准跟瞄、通信信号发送、微弱信号解析完成面向蓝绿光衰减半径内、可容忍一定丢包率的高速数据传输业务;
长距离全声通信模块,用于以声波为载波并通过机械换能致声、声学信号监听、波形解析完成面向蓝绿光衰减半径之外的低速数据传输业务;
中距离互校验可靠通信模块,用于分别以蓝绿光和声波为载波传递并比较同源信息以降低丢包率和误码率,完成面向蓝绿光衰减半径内、不能容忍丢包率和误码率的低速数据传输业务;
所述系统将声波通信模块和蓝绿光通信模块紧耦合集成;蓝绿光通信模块搜索跟踪衰减半径内的固定节点或机动目标,建立光学信道并进行蓝绿光通信;
所述声波通信模块通过声学通信链路传输信息,蓝绿光通信模块通过光学信道传输信息,声波通信和蓝绿光通信独立运行且互不影响,声学通信链路和光学信道既可以是直连的也可以是含中继的;
将声波携带的信息和蓝绿光携带的信息做比对校验,双载波携带的信息可以是相同的也可以是不同的;发送方将相同信息编译于声光双载波时,信息互校验用于执行丢包和误码检查;当发送方将不同信息,即同一信息的不同片段、同一信息的密文和密钥、同一信息的明文和检验调制于不同载波时,信息互校验用于执行数据还原。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。
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