一种用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统技术方案

本发明专利技术提出一种用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统，属于水下通信技术领域，采用强散射水声超材料

【技术实现步骤摘要】
一种用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统


[0001]本专利技术属于水下通信
，特别是涉及一种用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统。

技术介绍

[0002]近年来，水声通信作为目前已知的唯一一种可靠水下远程信息传输技术，已经广泛应用于海洋信息获取、海洋环境监测、水下信息传输与交互等领域，在开发海洋资源、预防海洋灾害及加强海域安全等方面具有重要意义。水声信道频谱资源有限，多普勒扩展严重造成水下通信网络效率低下、吞吐量有限。随着水下信息交互需求的日益增长，以半双工为主的水声通信网络已无法满足更高数据传输速率的需求。值得关注的是，带内全双工水声通信可以在相同的通频带内显著提升水下频谱效率和数据传输速度，其对于频谱资源严重受限的水声通信应用场景具备极高的研究意义与应用价值，已然成为水下通信领域研究热点之一。
[0003]带内全双工水声通信技术的关键问题在于对本地近端发射的强自干扰信号进行抑制或抵消，从而保证近端的信号接收系统可以成功接收并解调来自远端的微弱通信信号。目前，针对带内全双工水声通信的自干扰信号抑制和抵消手段主要分为：空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统，其特征在于：包括上位机、信号发射/采集模块、功率放大器A、近端发射换能器、强散射水声超材料、接收水听器、低噪声放大器、远端发射换能器和功率放大器B，其中上位机、信号发射/采集模块、功率放大器A、近端发射换能器和强散射水声超材料依次连接，所述接收水听器、低噪声放大器和信号发射/采集模块依次连接，所述信号发射/采集模块功率放大器B和远端发射换能器依次连接，所述强散射水声超材料包括一组均匀硬质阵列板(1)及一片等间距格栅板(3)，一组均匀硬质阵列板(1)垂直设置在等间距格栅板(3)的一侧，所述的强散射水声超材料具有在近场产生声阴影区的功能，对近端强自干扰信号具有抑制和隔离作用。2.根据权利要求1所述的用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统，其特征在于：均匀硬质阵列板(1)的厚度t1为2
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8mm，宽度w为8
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20mm，高度H为100
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250mm，阵列板空气间隙(2)的高度g为5
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12mm，均匀硬质阵列板(1)的板数为13
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36，等间距格栅板(3)的栅格数为5
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13，栅格板宽度t2为7
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13mm，所述等间距格栅板(3)的高度等同均匀硬质阵列板(1)的高度H，栅格厚度等同均匀硬质阵列板(1)的厚度t1，栅格间空气间隙(4)的高度等同阵列板空气间隙(2)的高度g。3.根据权利要求2所述的用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统，其特征在于：所述水声超材料的工作频率范围为50
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80kHz，满足水下高频高速通信的需求；均匀硬质阵列板(1)的厚度t1为3mm，宽度w为8mm，高度H为100mm，阵列板空气间隙(2)的高度g为5mm，均匀硬质阵列板(1)的板数为13，等间距格栅板(3)的栅格数为5，格栅的宽度t2为7mm。4.根据权利要求2所述的用于声呐浮标的双工超材料水下信号传输系统，其特征在于：所述强散射水声超材料的工作频率范围为45
‑
61kHz，满足水下中高频高速通信的需求。其中，超材料中的均匀硬质阵列板(1)的厚度t1为4.5mm，宽度w为12mm，高度H为130mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永耀，王鑫，李俊杰，张亮，马泽栋，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：