[發明專利]聲電雙載波互校驗水下通信方法

有效

• 申請號: 202011145956.2
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112383364B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 郭凱;曹毅寧;敖珺;侯文佐;王俊華;許波
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院網絡信息研究所
• 主分類號: H04B13/02
• 分類號: H04B13/02;H04B11/00;H04W4/06;H04L1/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 郝亮

1.一種聲電雙載波互校驗水下通信方法，包括水上臺站和水下平臺，水上臺站由聲波通信模塊和無線電發送模塊組成，水下平臺由聲波通信模塊、無線電接收模塊和信息校驗模塊組成；其特征在于：所述方法包括以下步驟，

步驟一、長距離聲波雙向通信，以聲場為載波并通過機械換能致聲、聲學信號監聽、波形解析完成，主要面向聲波衰減半徑之內的低速數據雙向傳輸業務；

步驟二、超長距離無線電單向通信，以長波無線電為載波并通過組播方式向近水面水下平臺發送單向通信信號，主要面向聲波衰減半徑之外的、無線電衰減半徑之內的低速數據單向傳輸業務；

步驟三、長距離互校驗單向通信，水上臺站分別以聲場和無線電為載波向近水面水下平臺發送單向通信信號，水下平臺通過聲場與水上臺站聯絡，水下平臺比較同源信息以降低丟包率和誤碼率，主要面向聲波衰減半徑內、不能容忍丟包率和誤碼率的低速數據單向傳輸業務；水下平臺將聲波攜帶的信息和無線電攜帶的信息做比對校驗，發送方將相同信息編譯于聲電雙載波時，信息互校驗主要用于執行丟包和誤碼檢查；當發送方將不同信息調制于不同載波時，信息互校驗主要用于執行數據還原。

2.根據權利要求1所述的聲電雙載波互校驗水下通信方法，其特征在于，所述水上臺站為岸基臺站、飛行臺站、船載臺站中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的聲電雙載波互校驗水下通信方法，其特征在于，所述聲波通信模塊基于聲源追蹤建立通信鏈路進行聲波通信信號傳遞，按照信息編碼、機械換能致聲、聲學通信鏈路、水聽器、信息解碼步驟執行。

4.根據權利要求1所述的聲電雙載波互校驗水下通信方法，其特征在于，所述無線電發送模塊通過組播方式發送信號、無線電接收模塊通過監聽方式接收信號，以實現無線電通信信號傳遞，按照信息編碼、天線組播、信號接收、信息解碼步驟執行。

5.根據權利要求1所述的聲電雙載波互校驗水下通信方法，其特征在于，所述水下平臺的信息校驗模塊用于比較兩組信息，確認誤碼和丟包并對最終生成的通信明文進行檢驗。

6.根據權利要求1-5之一所述的聲電雙載波互校驗水下通信方法，其特征在于，所述方法包括：

S101、水上臺站的無線電發送模塊通過天線將無線電信號以組播形式發送、水下平臺的無線電接收模塊通過無線電監聽獲取組播信號；

S102、通信雙方的聲波通信模塊通過聲源搜索對方并通過入水換能器發送聲波通信信號；

S103、通信雙方依托聲學通信鏈路和無線電通信鏈路傳遞信息，根據業務需求選擇全聲雙向模式、全電單向模式和雙載波互校驗模式；

S104、在雙載波互校驗模式下水下平臺對通過不同載波傳輸的信息進行比對校驗，出現差異時通過聲波傳遞重傳請求信息，經過反復協商糾錯最終實現近零丟包率和誤碼率的水下單向可靠通信。

7.根據權利要求1-5之一所述的聲電雙載波互校驗水下通信方法，其特征在于，所述方法的信息傳輸載體為在水中吸收相對較小的長波、甚長波、超長波無線電，發送方通過天線以組播形式發送信息，通信雙方共享相同的工作波長、通信協議和加密方案。

8.根據權利要求1-5之一所述的聲電雙載波互校驗水下通信方法，其特征在于，所述水下平臺將聲波攜帶的信息和無線電攜帶的信息做比對校驗，雙載波攜帶的信息可以是相同的也可以是不同的；發送方將相同信息編譯于聲電雙載波時，信息互校驗主要用于執行丟包和誤碼檢查；當發送方將不同信息調制于不同載波時，信息互校驗主要用于執行數據還原。