水下移动节点间的水声通信组网协议仿真研究

发布时间：2023-05-26 23:29

　　随着各国把目光迫切地投向更大的海洋空间,水下无人航行器作为作战和获取信息的重要手段成为了海洋开发研究的重点和未来水下攻坚战的作战核心。同时无人航行器的协同关系到多航行器的作用效能,为了进一步提升其组成的移动水下组网的灵活性和高效性,研究多航行器的协同及其编队组网技术迫在眉睫。另外低成本、低硬件平台而又操作灵活的水下移动组网仿真技术被广为看好,论文基于这样的需求展开相关研究工作。首先,在OPNET平台中建立水下移动节点模型,包括仿真机制与流程研究,针对水下移动环境特性进行管道建模、节点移动方式建模,并选择扩频通信作为物理层调制方式,代入仿真节点不同运动速度下的信噪比-误码率曲线以贴近水下移动环境。确定信息汇集业务组网和信息交互业务组网这两种根据应用需求分类的移动组网对应拓扑结构和研究内容,为后续的仿真奠定基础。其次,给定移动组网网络协议性能评价标准,分析信息汇集业务移动组网适用的MAC层协议,网内采用Tri-message时间同步协议和基于时隙再分配的TDMA协议。在OPNET仿真平台中仿真组网时钟偏移修正情况,探索时间同步协议的有效性和其移动情况下的界限,通过获取skew和offset...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 水下组网国内外研究现状
        1.2.1 水下潜航器及组网介绍
        1.2.2 水下移动节点组网MAC层协议研究现状
        1.2.3 水下移动节点组网路由层协议研究现状
        1.2.4 论文主要研究内容
第2章 水下移动节点仿真设计及网络协议评价标准
    2.1 水下移动节点通信组网面临的问题和挑战
    2.2 水下移动节点仿真设计
        2.2.1 仿真平台选定及仿真流程
        2.2.2 OPNET软件介绍
        2.2.3 水下节点间水声信道模型建立
        2.2.4 移动节点调制方式选定
        2.2.5 节点移动模型
    2.3 组网拓扑结构想定及网络协议性能评价标准
        2.3.1 水下移动组网仿真拓扑结构想定
        2.3.2 水下移动组网MAC层及路由层协议评价标准
    2.4 本章小节
第3章 信息汇集业务移动组网MAC层协议设计与仿真
    3.1 信息汇集业务移动组网MAC层协议适用分析
    3.2 时间同步模块协议的确定和选用
        3.2.1 水下移动组网时间同步模块协议适用性分析
        3.2.2 Tri-message同步协议原理
    3.3 基于时隙再分配的TDMA协议设计
        3.3.1 基于时隙再分配的TDMA协议原理
        3.3.2 TDMA进程实现
    3.4 信息汇集业务移动组网仿真配置与结果分析
        3.4.1 信息汇集业务移动组网仿真参数配置
        3.4.2 信息汇集业务移动组网仿真结果分析
    3.5 本章小节
第4章 信息交互业务移动组网通信协议选定与仿真
    4.1 信息交互业务移动组网MAC层协议适用分析
    4.2 MACAU协议机制及进程实现
        4.2.1 MACAU协议机制
        4.2.2 MACAU协议进程实现
    4.3 信息交互业务移动组网路由层协议适用分析
    4.4 水下信息交互业务移动组网AODV路由协议仿真
        4.4.1 AODV路由协议机制
        4.4.2 AODV路由协议进程实现
        4.4.3 路由协议模块仿真及有效性分析
    4.5 水下信息交互业务移动组网MAC层协议仿真配置与结果分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3823471