[发明专利]一种水声传感器网络模拟测试方法及其平台

说明书

本发明涉及一种水声传感器网络测试方法及测试平台，该测试平台包括：水声信道、服务器、与所述服务器均分别连接的第一调制解调器、第二调制解调器和调音台；所述水声信道包括：声信号发送装置、水环境装置和声信号接收装置。本发明通过服务器确认被模拟的水声传感器网络的各项基础信息，通过第一调制解调器和第二调制解调器模拟水声传感器网络中各个节点实现声信号在水中传播的物理链路，实现了模拟任何复杂的水声传感器网络拓扑结构的功能，通过模拟水声传感器网络拓扑结构以确定不同水声传感器网络效率。

技术领域

本发明涉及水下网络技术领域，尤其涉及一种水声传感器网络模拟测试方法及其平台。

背景技术

目前水声传感器网络是一个新兴领域。它广泛的应用和独特的挑战引起了很大的研究浪潮。然而，由于构建水下网络系统并在水下系统进行实验的开销大，大多数研究都是基于建模、分析与模拟的方法。

然而，复杂的水环境和水下声学通信需要一个部署在真实的水下环境中的标准平台，它可以用来测试、评估和比较不同的网络协议和算法。这一平台的缺失将减缓该领域的进一步发展。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术中建立一种水声传感器网络后无法对其信息传输效果进行验证的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水声传感器网络模拟测试方法，包括：

A、第一调制解调器模拟虚拟源节点，对声信号进行调制；

B、将调制后的所述声信号混合预存储的特殊音效得到待测试声信号，并在水环境中将待测试声信号发送到第二调制解调器；

C、判断所述第二调制解调器模拟虚拟中继节点还是模拟虚拟目标节点；若模拟虚拟中继节点，执行步骤D，若模拟虚拟目标节点，执行步骤G；

D、接收所述待测试声信号，并转发给所述第一调制解调器；

E、所述第一调制解调器模拟虚拟中继节点，转发所述待测试声信号；

F、将接收到的所述待测试声信号再次混合所述特殊音效后，在水环境中将待测试声信号转发到第二调制解调器，执行步骤C；

G、接收所述待测试声信号后，进行解调得到完成测试声信号，流程结束。

进一步，步骤C具体包括：根据被模拟的水声传感器网络确定基础信息；并根据所述基础信息判断所述第二调制解调器模拟虚拟中继节点或虚拟目标节点；

所述基础信息具体包括：虚拟源节点的三维位置信息、虚拟中继节点的三维位置信息和数量、虚拟目标节点的三维位置信息、测试声信号信息和水环境信息；

将调制后的所述声信号混合预存储的特殊音效得到待测试声信号，具体包括：

根据所述水环境信息确定所述水环境中声信号发送过程的信号衰减率；

根据所述信号衰减率确定控制指令；

根据控制指令将调制后的所述声信号与所述信号衰减率相匹配比例的特殊音效混合后，得到待测试声信号。

采取上述进一步方案的有益效果是:通过被模拟的水声传感器网络确定虚拟中继节点的数量，并根据第二调制解调器作为虚拟中继节点参与模拟网络拓扑后的循环次数确定第二调制解调器模拟虚拟中继节点还是虚拟目标节点；由于声信号在传播过程中的衰减影响最终的接收端信噪比，由此，根据不同水环境中声信号传播过程的信号衰减率为声信号混合一定比例的特殊音效，如杂音，实现了在实验室中模拟声信号在真实环境传播过程中的信号衰减。

进一步，步骤D中，转发给所述第一调制解调器之前，还包括以下步骤：