基于高重复频率激光的水声通信方法

简介：
本研究提出了一种创新性的水声通信方案，利用高重复频率激光技术，旨在提高水中信息传输效率和可靠性。通过优化激光参数与声学换能器匹配，实现了高效稳定的水下数据通讯。 为了研究空中平台与水下目标之间的激光声通信技术，提出了一种基于热膨胀机制的高重复频率激光水声通信方法（即重复频率法）。通过理论推导及实验验证了该方法能够产生窄带声信号的过程，并利用高重复频率激光生成了频移键控(n-FSK)和多频移键控(n-MFSK)两种调制信号。结合现有激光器的技术指标，分析并计算了不同调制方式在水下通信中的距离、占用带宽以及传输速率等参数，并与现有的长脉冲法进行了比较。 结果显示，在n-MFSK调制的情况下，传输速度更快且频谱利用率更高；然而其水下通信范围不如n-FSK。对于采用n-FSK的重复频率方法而言，它能够实现1000米的通信距离，比传统长脉冲技术高出40%，因此在性能方面优于后者。