基于ATM-885 OEM水声通信模块水声通信软件设计(3)
1.3.1 水声信道的复杂性
水声信道复杂性表现为随机起伏的海面；随机、非均匀、非静止的海水介质及其分布的气泡层；不同尺度的冷暖水团；层流、湍流、内波及涡流；分散式的不均匀体，如鱼群、浮游生物等；声速的随机时空变化；随机不平整的海底；各种海洋噪声：如波浪、风雨、船舶噪声、生物噪声等等，由此构成了海洋介质的复杂性[14]。
1.3.2 水声信道的多变性
多变性表现在：(1)时变性。有小尺度时变性，如表面波浪：弱风(1～3s)、中风(8～lOs)、强风(20～30s)；内波：浅海(几分钟至数十分钟)、深海(数十分钟至数小时)；湍流(102～10千s)。中尺度，内波等(数小时至数天)；天气尺度、涡、峰等(数天至数月)；季节尺度：声速剖面、混合层厚度、季节变化。(2)空变性。水深、声速分布、海底特性与地形；不同的非均匀体：生物、气泡。因此，声学声场结构等应地而变，如多途结构的空间变化。(3)频变性。不同的频率，声传播有着不同的衰减，产生严重的此起彼伏的谱特性。
1.3.3 强多途和有限频域带宽
(1)强多途。两类多途：海面、海底反射的“宏观”多途(浅海更强烈)；折射形成的“微观”多途(深海更明显)。信号起伏：直达与多途叠加、多普勒频移。
(2)有限频带：因为吸收效应的存在而使得不同传输距离有着不同的频带宽度。由于水声信道的复杂、随机多变等特性，虽然水声通信是人们普遍接受的水中通信方式，但直到目前还没有商业化的水声通信系统能同时满足人们对通信距离、通信速率、通信可靠性、通信方向(水平或垂直信道)、信息传输形式等五方面的要求。
1.4 水声通信的发展前景
水声通信与水声网络技术必将在人类探索海洋、认识海洋和开发海洋中发挥越来越重要的作用。未来的水声通信网既可以获取大范围的海洋信息，也可以快速、便捷地传递、控制和管理各种信息[15]。建它一个庞大的全球海洋温度、海流、潮汐数据和资源监测网络，并能实现数据的可靠实时传输，将对人类认识海洋、预警灾害性气候、环境保护等方面发挥非常重要的作用，无论在军事或是民用上都有重要的应用前景。主要的应用领域：
(1)水声反潜网络；
(2)水下潜器的命令和数据传送；
(3)水声网络的协作传输与探测技术；
(4)网络化海洋环境监测和灾害预警。
目前，海洋声学还是一门迅速发展的学科，水声多媒体通讯是海洋科技界多年来追求的一个目标，人们希望在水下也能像在陆地一样快速地传输语音、图像、文字及数据。我们相信随着研究的深入开展，水声科技工作者的积极努力，这一目标一定能早日实现。
1．5课题研究的主要内容
本文主要是对基于ATM-885 OEM水声通信模块的水声通信软件设计，使用RS232串口、利用API函数实现通信功能。主要内容如下：
第一章：介绍本文研究的背景及意义，就水声通信问题研究的国内外现状做出总结，介绍了水声信道的复杂性、多变性、强多途和有限频域带宽等特点以及水声通信的发展前景。最后对本文研究的主要内容做出总体介绍。
第二章：本章属于课题研究的准备阶段，主要是对串口通信相关只是做出说明。首先是常用串口通信方式分析介绍与比较，然后是RS232串口通信的一般过程，最后是针对CSerialPort通信类介绍。总之，本章的学习研究为后续软件设计工作奠定理论基础。
第三章：本章是课题的重点研究部分，从水声通信的各关键知识介绍到各功能模块的设计，以及最后软件功能的实现，层层展现。最后设计成界面友好、可对串口进行参数设置，并在联线状态下，实现数据、图像等的发送、显示和保存等功能较为完善的水声通信软件。