[发明专利]水下数据通信系统和方法

权利要求书

1.一种用于提供上部控制系统(11)与水下装置(12)之间的数据通信的水下数据通信系统，其中所述上部控制系统(11)包括被适配成在第一频率范围中执行数据通信的上部低频调制解调器(21)，并且其中所述水下装置(12)包括被适配成在所述第一频率范围中执行数据通信的水下低频调制解调器(22)，

所述上部低频调制解调器(21)通过将所述上部控制系统(11)连接到所述水下装置(12)的脐带式管缆(13)的数据传输线路(14)而被耦合到所述水下低频调制解调器(22)，

其中，所述水下数据通信系统(10)包括：

- 上部高频调制解调器(31)，其被适配成被布置在所述上部控制系统(11)处并且适配成在第二频率范围中执行数据通信，所述第二频率范围高于所述第一频率范围，

- 水下高频调制解调器(32)，其被适配成被布置在所述水下装置(12)处并且适配成在所述第二频率范围中执行数据通信，

- 上部频率复用器(35)，其被适配成将所述上部低频调制解调器(21)和所述上部高频调制解调器(31)耦合到所述数据传输线路(14)，

- 水下频率复用器(36)，其被适配成将所述水下低频调制解调器(22)和所述水下高频调制解调器(32)耦合到所述数据传输线路(14)，

其中，所述上部和所述水下频率复用器(35, 36)被配置以便使得通过所述数据传输线路(14)能实现所述第一频率范围中的所述上部和水下低频调制解调器(21, 22)之间以及所述第二频率范围中的所述上部和水下高频调制解调器(31, 32)之间的同时数据通信。

2.根据权利要求1所述的水下通信系统，其中，所述第一频率范围和所述第二频率范围被配置使得它们不重叠。

3.根据权利要求1或2所述的水下通信系统，其中，所述第一频率范围位于阈频率下面而所述第二频率范围位于所述阈频率之上，所述阈频率为在约10 kHz至约150 kHz的范围内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的水下通信系统，其中，所述第一频率范围是约1 kHz至约5 kHz的范围而所述第二频率范围是约50kHz至约10MHz的范围。

5.根据前述权利要求中任一项所述的水下通信系统，其中，所述频率复用器(35, 36)是双工器。

6.根据权利要求5所述的水下通信系统，其中，所述双工器是无源双工器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的水下通信系统，其中，每个频率复用器被适配成将从所述相应的低频调制解调器(21, 22)和所述相应的高频调制解调器(31, 32)接收到的数据通信信号复用到所述数据传输线路上，并且适配成将在所述数据传输线路上接收到的通信信号解复用成待发送到所述相应的低频调制解调器(21, 22)的所述第一频率范围中的通信信号和待发送到所述相应的高频调制解调器(31, 32)的所述第二频率范围中的通信信号。

8.根据前述权利要求中任一项所述的水下通信系统，其中，每个频率复用器(35, 36)包括朝所述相应的低频调制解调器的第一接口(51)、朝所述相应的高频调制解调器的第二接口(52)以及朝所述数据传输线路的第三接口(53)，所述频率复用器(35, 36)进一步包括

- 低通滤波器或带通滤波器(37)，其被适配成通过所述第一频率范围的频率并且连接在所述第一接口(51)与所述第三接口(53)之间以及

- 高通滤波器或带通滤波器(38)，其被适配成通过所述第二频率范围的频率并且连接在所述第二接口(52)与所述第三接口(53)之间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的水下通信系统，其中，所述上部和所述水下高频调制解调器(31, 32)被适配成使用正交频分复用方案来执行与彼此的数据通信。

10.根据前述权利要求中任一项所述的水下通信系统，其中，所述上部和所述水下高频调制解调器(31, 32)被适配成对于所述数据通信使用位于约50kHz至约10 MHz范围内的频带，所述频带被划分成频率复用信道，每个信道具有预定频率带宽。