Diseño y desarrollo de un módem acústico submarino para aguas poco profundas y comunicaciones de corto alcance

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Título original:

Design and Development of Underwater Acoustic Modem for Shallow Waters and Short Range Communication

Contenido del libro:

Tesis de Máster del año 2014 en la asignatura Ingeniería - Ingeniería Naval, Ingeniería Oceánica, curso: Diseño de Sistemas Electrónicos, idioma: English, abstract: The existing underwater acoustic modems are designed for deep oceans and long range communication leading to immense consumption of power and high cost. Estos módems acústicos submarinos de largo alcance no son una opción adecuada para el despliegue en redes de sensores submarinos, por lo que se optó por diseñar y desarrollar un módem acústico submarino que funcione en aguas poco profundas por debajo de 100 m y para un corto alcance por debajo de 100 m.

La red de sensores inalámbricos submarinos es una tecnología contemporánea que se puede aplicar en los campos de la seguridad, vigilancia, militar, comercial, industrial y ambiental. El principal inconveniente es que los módems acústicos submarinos tradicionales no pueden desplegarse para redes de sensores submarinos. Este trabajo se centra en la investigación y el desarrollo del módem acústico submarino para aguas poco profundas y comunicaciones de corto alcance.

Se describe en detalle la teoría básica necesaria para comprender la acústica y modelar las características únicas del canal submarino. Se exploraron diferentes conceptos para modelar e implementar las funcionalidades del transmisor y el receptor, convergiendo en la elección de conceptos más adecuada.

El sistema modelado se simula para distintas condiciones de canal, como profundidad, alcance y ruido ambiental inducido. Los resultados se analizaron para determinar el rendimiento del sistema. El sistema modelado puede funcionar eficazmente a 30, 50 y 70 metros de profundidad y con un alcance de hasta 50 metros.

El hardware se desarrolló utilizando un número mínimo de componentes como prueba de concepto para la transmisión y recepción eficaz de datos mediante señales acústicas. El hardware se ha probado para que funcione eficazmente en el aire, pero se sugiere para futuros trabajos la realización de pruebas de hardware bajo el agua, lo que proporcionará un rendimiento mucho mejor, ya que la acústica es mor.