研究无线传感器网络中声通信相关技术范文

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1无线传感器网络

由以下的几个部分组成的：

1)计算子系统（由微处理器或者微控制器构成）控制传感器、执行通信协议，并且传感数据的算法也是由其进行处理的；

2)通信子系统对无线通信的短距离无线接收和发送；

3)传感子系统（由传感器和激励装置构成）用于信息的传感；

4)能量供应子系统（由电池和直流转换器构成）也是其中重要的组成部分。

2无线传感器网络的应用现状

2.1无线传感器网络的应用现状

当前的许多领域都应用无线传感器网络来进行相关的工作，例如工业生产和自然环境监测、军事项目以及生活的各个方面等，因此可以看出无线传感器网络的应用是非常广泛的。这种技术首先是在外国开始的，七十年代就开始应用到了军事战略的部署上，这种技术的应用大大加强了军事作战的行动能力。在非军事领域也开展了很多的研究，水下作业的难度是非常大的，而水下无线传感器网络可以为海洋环境管理和深地海洋作业等活动提供很好的信息支持和技术力量。随着无线传感器网络的技术进步，各个领域对其的要求也大大提高，这样就促进了相关机构对其的研究。

2.2声通信技术的应用现状声通信是无线传感器网络中的一个重要的组成部分，因为其传播介质的不同可以将声通信分为不同的类型，在空气中传播的声通信和在水中进行通信的声通信的难度是不一样的。而适用于水下的水声通信，要想在水下进行通信的传输，不能运用传统的无线电波和激光通信的方式，这对在水下通信的介质的特点，采用了水声通信的方式，虽然水声通信在通信的过程中存在一些问题，这些问题的存在很大程度上制约着通信的发展。长期以来，我国在水下进行作业的时候均是采用的声波传递信息的方式，水声通信的技术受到很大的制约，虽然明白水声通信的高效率性，但是因为技术问题的存在一直没有大量投入使用。但是，随着时代的发展、技术的进步，水声通信已经可以使用小体积、低能耗水声调制解调器了。

3声通信的相关技术的相关理论

3.1采用声通信技术的原因

短距无线通信技术中很多都应用了同一个频道，这样就使得有限区域内集中了同一频率的各种通信技术，这样就存在相当的干扰，造成通信的故障；还存在强电磁对通信有一定的干扰作用，也会致使通信中断。声通信可以利用空气这个介质来完成通信，这样就可以解决短距无线通信的故障和强电磁干扰带来的通信中断的问题了。

3.2通信技术的优越性

无线传感器网络在应用过程中的关键技术就是通信技术，而在无线传感器网络中通常使用的是短距无线通信的方式，这种技术广泛应用的是IEEE802.15.4的标准，这样的标准下的通讯是低功耗、低成本、低速小的。

3.3对具有声通信功能的传感器节

点进行设计在无线传感器网络中有许多的传感器节点组成一个网络，这些传感器节点通过各种传感器对外界的各种数据信息进行感应和采集，声通信方式和射频无线通信方式互相调节，这样的做法就可以使得无线传感器网络能够很好的应对短距无线通信受干扰而中断的现象。

3.4声通信的应用

声通信在无线传感器网络中是一个重要的组成部分，而声通信的最主要应用却是在水下进行通信，因此，本文主要介绍的是水声通信的相关知识。

3.4.1水声通信的特点

水声通信主要是利用声波在水中传播实现的，这种传播主要要将相应的信息经由传感器接触、采集、处理后转换成声信号从而进行传播的，因为声通信在不同的介质中会产生不同的传播效果，而水声通信的利用介质是水。因此，传播的途径和效果也会不同。

3.4.2信道编码技术水声信道的带宽受到限制，因此要想保证水下声通信的可靠性，就必须保证信道编码在单位带宽内包含尽可能多的信元比特数。信道编码可以充分的克服带宽的限制和多途等。信道编码技术是在声通信中进行水中通信的重要技术，可以充分的提高通信效率。

3.4.3扩频技术

扩频技术是一种信息传输方式，在水下进行作业的时候会用到扩频技术，无线传感器网络中的扩频技术具有很好的特征，抗干扰性能好，隐蔽性强等。

4结束语

综合以上对无线传感器网络中声通信相关技术的研究，无线传感器网络在国外已经发展了很多年，应用到我国的时间很短，是一种新型网络，是一种不成熟的网络系统，但是它的发展前景确实很大的，得到了社会各个领域的关注。而声通信作为其中很主要的通信方式因为其复杂程度很高，应用型广而为人所知。运用相应的技术克服声通信在不同介质中通信的弊端，将为社会的发展带来很大的经济效益。

作者：BarysenkaAliaksandr单位：甘肃省兰州市兰州交通大学电子与信息工程学院