基于中继传输的海-空跨界磁感应通信覆盖范围与可用带宽分析

摘要：

跨空海界面(跨界)的信息传输具有非常重要的实际意义, 磁感应通信具有可以双向跨界传输、不易受复杂水文环境影响的独特优势, 具备成为跨界通信技术的潜力. 但磁场分量随距离和频率增加的快速衰减限制了磁感应通信的覆盖范围和传输速率. 本文提出基于中继传输的海-空跨界磁感应通信方案, 利用中继传输获取分布式空间分集增益, 用来增强水下的磁场分量, 扩大跨界磁感应通信的水下覆盖范围和传输带宽. 利用分层导电媒质中的磁偶极子模型, 建立了基于中继传输的海-空跨界磁感应通信的传播模型; 提出了确定中继位置的方法与步骤; 通过水下磁感应强度分布的计算, 对比分析了不同中继条件下, 基于中继传输的海-空跨界磁感应通信的通信范围和可用带宽. 数值分析的结果表明, 选取合适的中继数量和位置, 中继传输可同时使跨界磁感应通信的水下覆盖范围和有效数据率成倍地增加, 从而使得基于中继传输的磁感应通信有望为跨界通信提供有效的解决方案.

关键词：磁感应、信道模型、跨界通信、分层导电媒质

所属期刊栏目：69

资助基金：国防重点实验室基金批准号:6142106180301

在线出版日期：2020-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：299-306