[發明專利]一種水聲傳感器網絡模擬測試方法及其平臺

有效

• 申請號: 201710913881.X
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107508645B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 周浩;李曉濤
• 申請（專利權）人: 深圳市智慧海洋科技有限公司
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B13/02;H04W4/38
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 陳英

本發明涉及一種水聲傳感器網絡測試方法及測試平臺，該測試平臺包括：水聲信道、服務器、與所述服務器均分別連接的第一調制解調器、第二調制解調器和調音臺；所述水聲信道包括：聲信號發送裝置、水環境裝置和聲信號接收裝置。本發明通過服務器確認被模擬的水聲傳感器網絡的各項基礎信息，通過第一調制解調器和第二調制解調器模擬水聲傳感器網絡中各個節點實現聲信號在水中傳播的物理鏈路，實現了模擬任何復雜的水聲傳感器網絡拓撲結構的功能，通過模擬水聲傳感器網絡拓撲結構以確定不同水聲傳感器網絡效率。

技術領域

本發明涉及水下網絡技術領域，尤其涉及一種水聲傳感器網絡模擬測試方法及其平臺。

背景技術

目前水聲傳感器網絡是一個新興領域。它廣泛的應用和獨特的挑戰引起了很大的研究浪潮。然而，由于構建水下網絡系統并在水下系統進行實驗的開銷大，大多數研究都是基于建模、分析與模擬的方法。

然而，復雜的水環境和水下聲學通信需要一個部署在真實的水下環境中的標準平臺，它可以用來測試、評估和比較不同的網絡協議和算法。這一平臺的缺失將減緩該領域的進一步發展。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是解決現有技術中建立一種水聲傳感器網絡后無法對其信息傳輸效果進行驗證的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種水聲傳感器網絡模擬測試方法，包括：

A、第一調制解調器模擬虛擬源節點，對聲信號進行調制；

B、將調制后的所述聲信號混合預存儲的特殊音效得到待測試聲信號，并在水環境中將待測試聲信號發送到第二調制解調器；

C、判斷所述第二調制解調器模擬虛擬中繼節點還是模擬虛擬目標節點；若模擬虛擬中繼節點，執行步驟D，若模擬虛擬目標節點，執行步驟G；

D、接收所述待測試聲信號，并轉發給所述第一調制解調器；

E、所述第一調制解調器模擬虛擬中繼節點，轉發所述待測試聲信號；

F、將接收到的所述待測試聲信號再次混合所述特殊音效后，在水環境中將待測試聲信號轉發到第二調制解調器，執行步驟C；

G、接收所述待測試聲信號后，進行解調得到完成測試聲信號，流程結束。

進一步，步驟C具體包括：根據被模擬的水聲傳感器網絡確定基礎信息；并根據所述基礎信息判斷所述第二調制解調器模擬虛擬中繼節點或虛擬目標節點；

所述基礎信息具體包括：虛擬源節點的三維位置信息、虛擬中繼節點的三維位置信息和數量、虛擬目標節點的三維位置信息、測試聲信號信息和水環境信息；

將調制后的所述聲信號混合預存儲的特殊音效得到待測試聲信號，具體包括：

根據所述水環境信息確定所述水環境中聲信號發送過程的信號衰減率；

根據所述信號衰減率確定控制指令；

根據控制指令將調制后的所述聲信號與所述信號衰減率相匹配比例的特殊音效混合后，得到待測試聲信號。

采取上述進一步方案的有益效果是:通過被模擬的水聲傳感器網絡確定虛擬中繼節點的數量，并根據第二調制解調器作為虛擬中繼節點參與模擬網絡拓撲后的循環次數確定第二調制解調器模擬虛擬中繼節點還是虛擬目標節點；由于聲信號在傳播過程中的衰減影響最終的接收端信噪比，由此，根據不同水環境中聲信號傳播過程的信號衰減率為聲信號混合一定比例的特殊音效，如雜音，實現了在實驗室中模擬聲信號在真實環境傳播過程中的信號衰減。

進一步，步驟D中，轉發給所述第一調制解調器之前，還包括以下步驟：