Abstrakt

Celem rozprawy doktorskiej było zbadanie wpływu warunków propagacji fal akustycznych w przybrzeżnych wodach płytkich, na jakość transmisji danych w hydroakustycznym systemie komunikacyjnym wykorzystującym technikę szybkich przeskoków częstotliwości nośnej (ang. fast frequency hopping, FFH). W rozprawie, na podstawie przeglądu literaturowego, przedstawione zostały zarówno komercyjne systemy komunikacji podwodnej dostępne na rynku, jak i systemy będące platformami do ich rozwoju. Omówiony został hydrotelefon HTL-10, którego moduły przetwarzania sygnałów zostały zaprojektowane i oprogramowane przez Autora rozprawy. Urządzenie to stanowiło platformę sprzętową analizowanego i badanego modelu hydroakustycznego systemu cyfrowej transmisji danych. W dalszej części rozprawy przedstawiono charakterystykę kanału hydroakustycznego wraz z opisem parametrów mających szczególnie istotny wpływ na transmisję danych w systemach akustycznej komunikacji podwodnej. Przeprowadzona została analiza wpływu interferencji na sygnał sinusoidalny oraz szerokopasmowy sygnał z modulacją częstotliwości. Sygnały te zostały wykorzystane w symulacji modelu systemu transmisji danych, pracującym w akwenie o płaskim dnie. Ponadto, dla sygnału sinusoidalnego przeanalizowano możliwości jego detekcji w oparciu o analizę dyskretnego widma gęstości mocy odebranego sygnału. W wyniku przeprowadzonej analizy teoretycznej opracowana została koncepcja systemu transmisji danych, w szczególności jego warstwy fizycznej, struktura ramki danych oraz metody modulacji i kodowania kanałowego. Koncepcja została uzupełniona o obliczenia projektowe, które posłużyły weryfikacji struktury systemu i określeniu jego podstawowych parametrów technicznych. Przeprowadzono badania symulacyjne z wykorzystaniem zaprojektowanego systemu oraz modeli kanałów komunikacyjnych, odzwierciedlających warunki środowiska podwodnego. Opisany został model doświadczalnego systemu transmisji danych oraz metodyka badań eksperymentalnych. Wyniki badań eksperymentalnych, przeprowadzonych w akwenie śródlądowym, posłużyły do weryfikacji tezy postawionej w rozprawie.

Autor (1)