Lanzhou University of Finance and Economics. All
| 水下无线光通信与测距一体化系统设计与实现 | |
| 王佳乐; 郑凯文; 廉杰 | |
| 2025-05-09 | |
| 发表期刊 | 光通信研究
 |
| 摘要 | 【目的】随着海洋经济的迅速发展，水下物联网面临着智能化和便捷化的迫切需求。传统通信与感知模块的分离导致设备体积庞大、成本高昂，制约了整体系统性能，从而促使通信与感知一体化（ISAC）系统，尤其是基于水下无线光通信（UWOC）的光学ISAC系统成为当前研究热点。尽管OISAC具有高频谱利用率和低延迟的优势，但在实际应用中仍面临时钟同步及硬件实现的挑战。【方法】针对这些问题，文章提出了一种基于扩频信号的一体化双工水下光通信测距（OICAR）系统。文章采用扩频通信体制传输通信信息，这种通信方式能够有效地对抗发射光源和传输信道导致的信道衰落，保证了通信信息的成功传输。同时，文章在双工扩频信号码片中添加时间戳信息，利用主从机时间戳信息、扩频码自相关特性以及频率控制字（FCW），实现异步收发机水下高精度测距。并且文章采用LED阵列和FPGA处理系统搭建了实时硬件实现系统，为水下无线光通信感知一体化系统的发展提供硬件验证系统。【结果】随后，文章对OICAR实时系统在拖曳水池进行了通信与测距实验，验证了所设计系统水下最远通信距离可达63.5 m，且测距精度保持在±0.25 m以内。【结论】这一结果表明，文章设计的OICAR系统能够实时实现高效的水下通信与精确测距功能。 |
| 关键词 | 水下无线光通信 硬件设计 水池实验 一体化通信测距 扩频系统 |
| URL | 查看原文 |
| 收录类别 | 北大核心 |
| ISSN | 1005-8788 |
| 语种 | 中文 |
| 原始文献类型 | 学术期刊 |
| 中图分类号 | TN929.1 |
| 文献类型 | 期刊论文 |
| 条目标识符 | http://ir.lzufe.edu.cn/handle/39EH0E1M/39160 |
| 专题 | 兰州财经大学 |
| 通讯作者 | 廉杰 |
| 作者单位 | 西北工业大学航海学院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王佳乐,郑凯文,廉杰. 水下无线光通信与测距一体化系统设计与实现[J]. 光通信研究,2025. |
| APA | 王佳乐,郑凯文,&廉杰.(2025).水下无线光通信与测距一体化系统设计与实现.光通信研究. |
| MLA | 王佳乐,et al."水下无线光通信与测距一体化系统设计与实现".光通信研究 (2025). |
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