طراحی و شبیه سازی کانال آکوستیک زیر آب با در نظر گرفتن شرایط زیر آب (پارامترهای آن)

سیستم های ارتباطی صوتی زیر آب به دلیل ماهیت پیچیده و پویا محیط های زیر آب با چالش های قابل توجهی روبرو هستند.عواملی مانند شوری، گرادیان دما، تغییرات فشار، انعکاس از سطح آب و کف دریا و نویز محیط میتوانند به شدت بر کیفیت وقابلیت اطمینان سیگنالهای صوتی تأثیر بگذارند که منجر به نرخ خطای بیت ( )BERبالا و کاهش اثربخشی ارتباط میشود. هدفاین پروژه طراحی و شبیه سازی یک کانال صوتی زیر آب کم عمق است که به طور دقیق این متغیرهای محیطی را در خود جای دهد.هدف اصلی، مدلسازی انتقال داده از فرستنده به گیرنده نوع غیر فعال (پسیو)، با استفاده از هیدروفونهای منفرد یا آرایههایهیدروفون با فرض آرایه خطی، تجزیه و تحلیل BERو تخمین محل فرستنده زیر آب است. علاوه بر این، این پروژه به دنبال درکچگونگی تأثیر تغییر جهت فرستنده بر BERاست که برای بهینه سازی ارتباطات در سناریوهای دنیای واقعی ضروری است. باپرداختن به این مسائل، این تحقیق به توسعه سیستمهای ارتباطی زیر آب انعطافپذیرتر و کارآمدتر کمک میکند و کاربرد و عملکردآنها را در عملیاتهای مختلف دریایی افزایش میدهد.اهداف پروژه: این پروژه یک تحلیل جامع از موارد زیر را در نظر گرفته و در نهایت یک شبیه ساز برای این موارد ارائه می دهد:طراحی یک مدل کانال آکوستیک با در نظر گرفتن پروفایل تغییرات صوت ( )medwinدر زیر آب کم عمقفرض کردن فرستنده و گیرنده بصورت تمام جهت و برسی اثر حرکت فرستنده و گیرندهشبیه سازی انتقال داده به صورت تصادفی (استوکستیک) و در باند بلند و باند کوتاهمحاسبه و تجزیه و تحلیل نرخ خطای بیت ()BERدریافت پیام در گیرنده از نوع غیر فعال (پسیو) که فقط سیگنال دریافت میکند.تعیین محل دقیق فرستنده به کمک مجموعه ای از هیدروفونها با فرض آرایه خطیتاثیر عمق فرستنده و گیرنده با در نظر گرفتن پروفایل عمقی سرعت صوت و اثرات تضعیف سطح و کفشبیهسازی و بررسی تاثیر زاویه بین فرستنده و گیرنده در مقدار BERشبیه سازی تاثیر آرایه ای بودن و غیر آرایه ای بودن گیرنده در BERبررسی چندمسیرگی با شبیه سازی اثرات تاخیر بین فرستنده و گیرنده و شیفت داپلرشبیه سازی اثرات برد بر تاخیرهای ذاتی ارسال و دریافتارائه الگوریتم آشکارسازی هِدر سیگنال و پیدا کردن دقیق نقطه شروع پیام در کانال برد بلندبررسی و شبیه سازی اثر وجود خطا در تخمین لحظه شروع سیگنال پیام در مقدار BERمحاسبه BERبر حسب SNRدر سه حالت تک سنسور، آرایه با جمع اثر المانها و آرایه با بیمفورمینگشبیه سازی مدولاسیون و مرتبه آن و تاثیر بر BERشبیه سازی اثرات غیر خطی بودن پاسخ فرکانسی فرستنده و گیرنده بر BERشبیهسازی فرکانسیگزین بودن کانال و درنظر گرفتن همدوسی زمانی و فرکانسی کانال در BERشبیه سازی مقایسه بین عرض زمانی پایلوت ها قبل ارسال هر فریم با میزان زمان همدوسی کانالبررسی اثر دانستن پاسخ ضربه کانال بر تصحیح خطای بیت