本文關(guān)鍵詞：水聲通信網(wǎng)絡仿真軟件的設計與運行管理模塊的實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

分類號：

ＵＤＣ：密級編號

工學碩士學位論文

水聲通信網(wǎng)絡仿真軟件的設計

與運行管理模塊的實現(xiàn)

碩士研究生：朱長寶

指導教師

學位級別：孫大軍教授：工學碩士

學科、專業(yè)：水聲工程

所在單位：水聲工程學院

論文提交日期：２００９年２月

論文答辯日期：２００９年３月學位授予單位：哈爾濱工程大學

哈爾濱Ｔ程大學碩十學位論文

摘要

目前，水聲通信網(wǎng)絡已是水聲界研究的熱點，本論文研究的目的是為水聲通信的仿真提供一個軟件平臺，該平臺可以在不受地理環(huán)境和實際水聲硬件設備限制的條件下進行水聲通信網(wǎng)絡性能分析的仿真實驗，有助于水聲通信網(wǎng)的研究。

論文以水聲通信網(wǎng)絡仿真軟件開發(fā)項目為背景，在綜合分析水聲通信以及計算機軟件開發(fā)知識的基礎上將水聲通信網(wǎng)絡仿真軟件分成６個模塊：運行管理模塊，水聲通信網(wǎng)絡設置模塊，信道模塊，調(diào)制解調(diào)模塊，協(xié)議接口模塊以及水聲通信網(wǎng)絡協(xié)議模塊。運行管理模塊工作模式為服務器／客戶端工作模式。文中給出了物理時間模擬的算法、計算機網(wǎng)絡管理的流程、節(jié)點信息和仿真信息管理模塊的實現(xiàn)方法。論文以ＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０為軟件開發(fā)工具，以ＯｐｅｎＧＬ為圖形環(huán)境開發(fā)引擎，最終完成了運行管理模塊和人機接口界面的開發(fā)，該運行管理模塊設計上邏輯清晰、算法簡潔，實現(xiàn)后的人機界面清晰明了、易于操作。

經(jīng)測試，水聲通信網(wǎng)絡仿真軟件能夠勝任基于計算機通信網(wǎng)絡的多機水聲通信網(wǎng)絡的仿真，運行管理模塊能夠正確的協(xié)調(diào)水聲通信網(wǎng)絡中的各通信節(jié)點模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸，同時可以利用仿真運行管理模塊的日志信息對水聲通信網(wǎng)絡性能進行統(tǒng)計分析。關(guān)鍵詞：水聲通信網(wǎng)；運行管理；用戶組件；節(jié)點

哈爾濱Ｔ程大學碩十學何論文

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃ

ｂｅｃｏｍｅａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ（ＵＡＣＮ）ｈａｓｈｏｔｓｐｏｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｓ，ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓａｉｍｓｔｏｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｔｏｔｈｅｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｈａｒｄｗａｒｅｅｑｍｐｍｅｎ＿ｔＳ．Ｔｈｅａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｓｗｉｌｌｂｅｎｅｆｉｔｍｏｒｅｆｒｏｍｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ．

Ｔｈｅ也ｅｓｉｓｉＳｂａｓｅｄ

ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

ａｎａｌｙｓｉｓｏｎａＩｌｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｅｔｗｏｒｋｓｏｆｔｗａｒｅ（ＵＡＣＮＳＳ）ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔ．Ａｆｔｅｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｔｈｅＵＡＣＮＳＳｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｓｉｘｍｏｄｕｌｅｓ：ｒｕｎａｎｄ

ｃｈａｎｎｅｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅ（ＲＭＭ），ＵＡＣＮ

ｍｏｄｕｌｅ，ｍｏｄｅｍｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅ，ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ

ｉｓｍｏｄｕｌｅ，ｐｒｏｔｏｃｏｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｍｏｄｕｌｅ，ａｓｗｅｌｌａｓｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｐｒｏｔｏｃｏｌ

ｍｏｄｅ．Ｉｎｔｈｅｍｏｄｕｌｅ．ＲＭＭｕｎｄｅｒａｓｅｒｖｅｒ／ｃｌｉｅｎｔｔｈｅｓｉｓ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌｔｉｍｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｃｏｍｐｕｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔｆｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｎｏｄｅ

ｔｈｅａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｓｆｉｎａｌｌｙｆｉｎｉｓｈｈｕｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅ

ａｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄＲＭＭｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｏｌｓｏｆＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０ＯｐｅｎＧＬｇｒａｐｈｉｃｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｅｎｇｉｎｅ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆＲＭＭ

ｈａｓｃｌｅａｒｌｏｇｉｃ，ｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｓｃｏｎｃｉｓｅ，ｔｈｅ

ｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｃｌｅａｒ，ｅａｓｙｔｏｏｐｅｒａｔｅ．

Ｔｈｒｏｕｇｈｓｏｆｔｗａｒｅｔｅｓｔｉｎｇ，ＵＡＣＮＳＳｉｓａｂｌｅ

ｂａｓｅｄｔｏｈｕｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅｐｅｒｆｏｒｍｏｎｍｕｌｔｉ—ｍａｃｈｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋｕｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃｎｅｔｗｏｒｋ

ｃａｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．ＴｈｅＲＭＭ

ｎｏｄｅｓｏｆｃｏｒｒｅｃｔｌｙｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｔｉｏｎｐｒｏｖｉｄｅａｂｅｔｗｅｅｎｏｆＵＡＣＮ，ａｎｄ

ｏｎｉｔａｌｓｏｃａｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＲＭＭ．ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓＵＡＣＮｂａｓｅｄｔｈｅｌｏｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｃｏｒｄｅｄｂｙ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＡＣＮ；ｒｕｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｕｓｅｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；ｎｏｄｅ

哈爾濱工程大學

學位論文原創(chuàng)性聲明

本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導師的指導下由作者本人獨立完成的。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻的引用己在文中指出，并與參考文獻相對應。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。．．，作者（簽字）：鞭

日期：矽秒＇年弓月／節(jié)日

哈爾濱工程大學

學位論文授權(quán)使用聲明

本人完全了解學校保護知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學。哈爾濱工程大學有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件。本人允許哈爾濱工程大學將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結(jié)合學位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學。涉密學位論文待解密后適用本聲明。

本論文（口在授予學位后即可口在授予學位１２個月后口解密后）由哈爾濱工程大學送交有關(guān)部門進行保存、匯編等。作者（簽字）：郴

ｊ日期：如吲年弓月７日咖哆年鄉(xiāng)月廠羅日導師（簽字）：柵ｌｊ

哈爾濱ｊＩ：程大學碩士學位論文

第１章緒論

１．１課題背景和意義

隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，以及人類對覆蓋地球面積７０％的海洋的認識與探索的逐步深化，海洋因其在經(jīng)濟上的巨大潛力和軍事戰(zhàn)略上的重要地位越來越被人們所重視。

水聲網(wǎng)絡是無線網(wǎng)絡和水聲通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。水聲網(wǎng)絡的發(fā)展主要有兩類動因：一是海洋數(shù)據(jù)收集：二是水下預警…。采用水聲網(wǎng)絡可以在一個較長的時期內(nèi)把在較大范圍海區(qū)內(nèi)分布的水下設備獲取的各類信息通過網(wǎng)絡傳輸匯總而進行實時處理，這樣可以大大地提高對海洋信息的獲取和處理能力。水聲通信網(wǎng)的應用領(lǐng)域極其廣泛：海洋數(shù)據(jù)取樣網(wǎng)絡、海洋環(huán)境監(jiān)控、海下勘探、自然災害的預防、輔助航海、礦藏勘測、分布式戰(zhàn)術(shù)監(jiān)測ＢＨ引。

然而，建立一個水聲網(wǎng)絡所需要的硬件設備是非常龐大的和復雜的，需要的周期也比較長，耗費的資源較多等等，由于這些因素的限制影響到了水聲網(wǎng)絡的發(fā)展，因此，在無水聲硬件設備的情況下進行水聲通信網(wǎng)絡的軟件仿真是研究水聲網(wǎng)絡的一個重要手段。目前無線網(wǎng)絡的仿真軟件主要有ＯＰＮＥＴ、ＯＭＮｅｔ＋＋、ＮＳ２、ＢＯＮｅＳ，其中ＯＰＮＥＴ幾乎適用所有網(wǎng)絡和網(wǎng)絡技術(shù)，ＮＳ２主要面向網(wǎng)絡技術(shù)協(xié)議研剄ｑ１叼。雖然可以使用這些軟件做一些水聲通信網(wǎng)絡的純網(wǎng)絡層仿真，但是總的來說這些網(wǎng)絡仿真軟件是針對陸地無線網(wǎng)絡的，這些軟件缺乏對通信物理層以及水聲信道的有效模擬，因此開發(fā)整合復雜水聲信道傳播環(huán)境以及通信物理層的水聲通信網(wǎng)絡軟件具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

１．２水聲通信網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展概況

隨著世界各國海洋開發(fā)步伐的加快，對水下傳感器網(wǎng)絡、水下監(jiān)視系統(tǒng)、水聲預警網(wǎng)絡的需求愈來愈迫切，目前水聲通信網(wǎng)絡的研究成了世界水聲領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點。水聲通信網(wǎng)研究面臨的主要困難是：海洋聲信道的長延時、可用頻帶有限、嚴重的時變多途影響、功耗限制、網(wǎng)絡安全性等。盡管水聲技術(shù)已經(jīng)研究幾十年了，但是水聲通信網(wǎng)絡只是一個新的領(lǐng)域。國內(nèi)外對水聲通信網(wǎng)技術(shù)的研究還屬于初步階段，哈爾濱工程大學¨伽、東南大學口１和中國

  本文關(guān)鍵詞：水聲通信網(wǎng)絡仿真軟件的設計與運行管理模塊的實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。