深海RAP下的水声信道特性与通信技术研究

可靠声路径(Reliable Acoustic Path,RAP)是深海声传播的重要通道之一,其受界面影响较小, 传播损失较低,可以传播到较远的距离,而且在临界深度以下,环境噪声较低;其次,可靠声路径有效避开了多途扩展现象,声线以结构稳定的直达声为主。在总结可靠声路径物理机理和声传播优势的基础上,对比分析了几种不同海洋参数条件下 RAP 声传播特性,然后采用射线模型仿真分析了 RAP 声信道内的接收声线结构,之后基于仿真的 RAP 信道进行了单载波通信性能的分析。仿真结果发现：在 RAP 声信道内,直达声能量高,传播损失低,声线结构稳定且多途扩展小,对环境变化不敏感,在 35 km 左右的中远程距离内具有很高的信噪比;相同仿真条件下,RAP 区域的误码率较同距离浅深度的接收低很多,而且 RAP 区域接收信号信噪比高出其他区域 10 dB 左右。该研究结果对于实现垂直方向上深海信息的跨域传输具有重要意义。