Forbedrede modeller for akustisk undervannskommunikasjon

I avhandlingen har Meisam Naderi utarbeidet flere teoretiske modeller for å kompensere for forstyrrelser som oppstår når lydbølger brukes for å undersøke formasjoner i vann.

Akustisk kommunikasjon under vann (UWA - Underwater acoustic communication) er mye brukt både til vitenskapelige og industrielle formål. Akustiske bølger – lydbølger – har de samme utfordringene under vann som radiobølger har i lufta når de brukes til trådløs kommunikasjon. Hindringer under vann framstår på samme vis som fjell og bygninger gjør på landjorda – tenk bare på problemene med dab+-adapteren til radioen i bilen og hvor mye mer ømfintlig den er i forhold til antennen.

Naderi har forsket fram forbedrede modeller som tar hensyn til hindringer for kommunikasjonen mellom sender og mottaker. Modellene hjelper de som programmerer UWA-systemene til å kompensere for støyen i signalene, og få fram et mer korrekt bilde av havbunnen enn de ville fått fram bare ved å motta signalene fra senderen i vannet.

Meisam Naderi https://www.uia.no/kk/profil/meisamn disputerer for ph.d.-graden med avhandlingen “Modelling, Analysis, and Simulation of Underwater Acoustic Channels” 25. oktober 2017.

Han har fulgt doktorgradsprogrammet ved Fakultet for teknologi og realfag med spesialisering i IKT.

Slik beskriver kandidaten selv essensen i avhandlingen:

Modelling, Analysis, and Simulation of Underwater Acoustic Channels

One of the important applications of acoustics is related to underwater activities, where acoustic waves play the same role as radar and electromagnetic waves do in air.

Used for scientific and industrial purposes

Underwater acoustic (UWA) communication systems have been widely used in oceanography due to their various applications for scientific and industrial purposes.

UWA communication technologies call for the need to accurate UWA channel models (among other needs). UWA channel models provide system designers with important parameters that have a direct implication on the UWA communication system design.

In other word, a UWA system designer needs to know the underlying UWA channel statistics to analyze the performance of proposed transmission schemes. Owing to the complexity imposed by physical aspects of the UWA channels, the number of UWA channel models proposed in the literature is very limited.

The absence of a standard UWA channel model for capturing all physical features of ocean environments also adds to the depth of this gap.

Channel models

In this dissertation, the geometry-based approach is employed for the development of three types of stationary UWA channel models; under the assumptions that the observation time is short enough, two geometry-based stochastic UWA channel models and one geometry-based deterministic UWA channel model are developed.

Moreover, two measurement-based channel models are developed for the modelling of a stationary and a non-stationary UWA channels.