一种海洋仪器安全信标的水声信号设计和检测方法

    公开(公告)号:CN106992820A

    公开(公告)日:2017-07-28

    申请号:CN201710295701.6

    申请日:2017-04-28

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种海洋仪器安全信标的水声信号设计和检测方法,涉及水声信号设计和检测。采用两个双曲调频信号组合作为发射信号并且通过预估噪声有效值以达到自动门限检测从而减小虚警概率的方法,同时该方法可计算出拟监测的海洋仪器安全信标与接收端信标之间的相对速度,从而大致得知安全信标的方位。信号设计采用双曲调频信号具有尖锐的相关峰,且与水声信道噪声的相关性很小,能够在低信噪比下检测信号,且双曲调频信号具有多普勒不变性,可用于计算相对移动速度。利用计算接收信号归一化的相关峰值和有效值比值的方法能设定合理阈值并得到虚警概率,解决现有固定门限检测的虚警或漏检的问题。

    一种基于元学习参数优化的水声网络Q学习路由方法

    公开(公告)号:CN115987886B

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202211653973.6

    申请日:2022-12-22

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于元学习参数优化的水声网络Q学习路由方法,涉及水下通信。在水声传感器网络节点中,簇头CH节点只负责计算数据最优传输路径和与其它非簇头节点进行单通道通信,其余非簇头节点负责数据传输;簇头CH节点根据剩余能量和深度,采用基于元学习参数优化的Q学习策略,计算全簇内最优传输路径,以达到缓解个别节点因频繁参与传输数据导致能量过早耗尽造成的网络能量空洞问题,从而延长整个网络寿命;采用元学习自主优化Q学习算法的奖励函数各参数权重设置,可动态地根据簇内平均剩余能量信息的变化进行参数优化,从而达到基于Q学习的路由协议最大优化适应性效果。

    一种基于数据分级的水声协作网络智能不均匀分簇方法

    公开(公告)号:CN117221981A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311218196.7

    申请日:2023-09-20

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于数据分级的水声协作网络智能不均匀分簇方法,涉及水下通信。在水声网络中综合考虑节点能量、传输能耗和可用协作节点因素,通过粒子群算法进行不均匀分簇,以均衡各簇头节点能耗,缓解“能耗热点”问题,提高网络生存周期;结合动态编码协作(DCC)传输机制,提高数据传输可靠性和网络吞吐量;引入数据分级概念,针对不同的数据分级选择不同的分簇策略,确保高重要度数据的实时传输,从而得到一个可均衡网络能耗、提高通信可靠性、网络吞吐量和网络整体生存周期的分簇方法。

    一种基于智能超表面的AUV辅助水声网络数据传输方法

    公开(公告)号:CN115865220A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211471729.8

    申请日:2022-11-23

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于智能超表面的AUV辅助水声网络数据传输方法,涉及水下通信传输。确定水声通信网络中能量空洞中心位置和待传输信息的信息重要度,目的节点的位置;AUV搭载智能超表面前往能量空洞中心中继转发;信源节点将预备数据子包发送至AUV,AUV根据数据子包信息进行RIS系统分块优化,实现基于信息重要度的计算复杂度与波束赋形能力之间的平衡;RIS根据分块优化方案完成相位调控,AUV发射预备信号给信源节点;信源节点将待传输信息子包整合发送至AUV处,经过RIS反射至多个目的节点,目的节点根据信号标签处理属于自己的信号段。通过RIS系统分块转发,实现水声通信网络能量空洞中同时转发多个信息。

    一种AUV辅助的水声传感网动态分层路由方法

    公开(公告)号:CN115589625A

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202211240126.7

    申请日:2022-10-11

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种AUV辅助的水声传感网动态分层路由方法,涉及水下通信。将水声传感网路由自水面至水底分为顶层、中间层、底层,不同路由层中的传感器节点,根据信息重要程度、节点能量损耗情况、环境噪声特点、所属层级和节点深度信息设计不同的权重计算方式,形成节点转发函数FF。AUV辅助节点向水面汇聚Sink节点传输信息,Sink节点间无线电通信,将数据传输至岸上控制中心。每个Sink节点处理其对应水域范围内节点所感知的水下信息与AUV收集的节点自身能量、深度,向水声节点广播更新后的分层阈值。节点接收分层信息后,根据自身实际工作情况判断身处层,动态调整工作模式,提高水下通信质量、减少能量空洞和延长网络寿命。

    针对非相干水声FSK跳频通信系统的功率分配方法

    公开(公告)号:CN113965225A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111397399.8

    申请日:2021-11-23

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 本发明针对水声换能器发送响应曲线不平整的问题,提出了一种针对非相干水声FSK跳频通信系统的功率分配方法,所述功率分配方法包括以下步骤:首先根据信道容量优化准则对目前可用频点(初始化为N个)进行功率优化分配;若有频点因发送响应较小导致分配的功率为0,则不使用该频点,随机选取一个可用的频点来发送该频点原分配的信息,并将该频点认为不可用频点;在可用的频点上重新进行功率分配,直至目前所有可用频点分配的功率不为0,导出相应的功率分配参数,并应用到对应的跳频通信系统中。本发明较功率均分的情况,可以在相同信噪比下达到更大的信道容量,降低系统的误码率,进一步提高通信系统的性能。

    一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输方法

    公开(公告)号:CN112566108A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011354201.3

    申请日:2020-11-26

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种类新冠病毒潜伏期的水声通信网络数据保密传输方法,涉及水下通信。确定水声通信网络中各个节点类型,分为信源节点、中继节点和目的节点;根据传输数据的信息重要度设定潜伏期长短和目的节点成功译码所需的最低数据子包数量阈值,信源节点按设定的潜伏期长短将原始数据分为n个数据子包,依次传输给不同节点;当目的节点接收的数据子包数量超过设定的成功译码所需最低数据子包数量阈值时,目的节点呈现临床病症,暴露已受感染,结束潜伏期;由于免疫节点的数量远小于易感染节点的数量,潜伏期结束前,水声通信网络可实现水声数据的保密传输。借鉴新冠病毒潜伏期病毒在细胞间感染而不呈现出症状/不暴露目标的特点,实现水声数据保密传输。

    一种水声传感网多从节点协作辅助决策安全机制

    公开(公告)号:CN112492607A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011354188.1

    申请日:2020-11-26

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种水声传感网多从节点协作辅助决策安全机制,涉及水声网络信息安全。针对在水下中心式数据搜集声学传感网拓扑中,单从节点与簇头的互相监督机制存在从节点搜集的决策信息不足且易被干扰篡改现象,提出多从节点协作辅助决策,以降低从节点监督功能的失效概率,提高整个水声传感网的安全性能。为降低从节点同时被恶意攻击的概率,在所有可能的从节点组合中选取监督效果最优的从节点组合,可实现大范围监督,且不易同时被攻击的效果;通过对整个监督过程的分析,理论推导并建立多从节点监督功能的失效概率与普通节点受攻击概率的函数关系,计算机仿真结果与理论分析结果一致,证明所提水声传感网多从节点协作辅助决策安全机制的有效性。

    一种实用水声协作探测网络节点功率分配优化方法

    公开(公告)号:CN108012319B

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201711241767.3

    申请日:2017-11-30

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种实用水声协作探测网络节点功率分配优化方法,涉及水下通信。利用移动的深潜器或通信节点作为中继节点,增加水下固定源节点与水面目的节点之间的有效通信距离,提高水声协作通信的可靠性,且通过移动中继节点在水中的位置,可控制各水下固定源节点的信号发射功率,使各水下源节点的能量消耗较为均衡。此外,提出的水声协作探测网络节点功率分配优化方法,在使系统功率得到优化的同时,可使系统整体的中断概率最小化。水下可移动中继节点和水面目的节点的能量供给较为充分,暂不考虑对其进行功率控制。

    一种水声多跳协作通信网络数据奇偶分组传输方法

    公开(公告)号:CN106255151A

    公开(公告)日:2016-12-21

    申请号:CN201610833261.0

    申请日:2016-09-20

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种水声多跳协作通信网络数据奇偶分组传输方法。设置节点之间的距离并控制每个节点的发送功率,建立节点间数据奇偶分组发送的协作传输机制;将待传输的数据包及各节点编号,每两个数据包为一组,进行初始化;奇数节点向下一个奇数节点发送奇数数据包,偶数节点向下一个偶数节点发送偶数数据包,奇偶节点交替进行,奇、偶数节点分别作为各自的中继节点进行转发;当奇数节点向下一个奇数节点发送奇数数据包时,两个奇数节点之间的偶数节点监听到该奇数数据包并储存在本地,该偶数节点可作为协作节点将监听到的该奇数数据包重传给下一个奇数节点;当目的节点成功接收完该组数据包后,源节点进行下一组数据包的初始化操作,直到所有数据包发送完成。

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