[发明专利]一种水下无线通信系统

说明书

本发明公开了一种水下无线通信系统，其包括单片机、多个图像采集器、第一图像转换单元、发射器、接收器、第二图像转换单元、信号检验单元以及反馈单元。图像采集器采集第一RGB图像。第一图像转换单元将第一RGB图像变换为第一灰度图像。发射器将声波信号发送至接收器。信号中包含彩色图像和用于校验的灰度图像，根据彩色图像与灰度图像的像素变化调整信号带宽，增强抗干扰性，提高通信质量。

技术领域

本发明属于通信传输技术，尤其涉及一种水下无线通信系统。

背景技术

CN201510165553.7公开了一种浅海水下通信装置。以较低功耗的代价实现水下装置和水面通讯转发系统的数据通讯，单芯不锈钢丝通讯介质的选择与安装模式可保障较长的使用寿命。水下传输距离与抗干扰性，对水下无线通信有着重要的意义。CN201110346209.X的那种非接触式水下通信装置，利用水声信号抗干扰。其发射元件包括至少两个天线，发射元件配置成使电场信号传播通过水。通信部分耦合于发射元件，通信部分包括至少一个传送器，通信部分用于传送发射元件的数字调制数据。该案的抗干扰能力有待进一步提高。根据以上，需要提供一种水下无线通信系统，用于进一步解决无线信号在水中传输距离和无线信号水下受到干扰的问题。

发明内容

本发明提供了一种水下无线通信系统，在保证水下无线信号传输距离的同时提高抗干扰性，提高通信质量。

一种水下无线通信系统，其特征在于包括，

一单片机；

图像采集器，用于采集第一RGB图像；

第一图像转换单元，用于将所述第一RGB图像变换为第一灰度图像；

一发射器，该发射器由编码单元、扩频调制单元、发射换能单元组成，编码单元将第一RGB图像、第一灰度图像转换成第一数字信号，扩频调制单元将第一数字信号调制成第一扩频信号，发射换能单元将第一扩频信号转换成第一声波信号，第一声波信号经水声通道衰减干扰后形成第二声波信号；

一接收器，接收器由接收换能单元、扩频解调单元、解码单元组成，接收换能单元将第二声波信号转换成第二扩频信号，扩频解调单元将第二扩频信号解调成第二数字信号，解码单元将第二数字信号转化成第二RGB图像I、第二灰度图像E；

第二图像转换单元，用于根据第二RGB图像I生成第三灰度图像U与二值图像F；

信号检验单元，用于根据第三灰度图像U、二值图像F与第二灰度图像E生成干扰参考值T，若T＞T₀+△，发出提高扩频带宽的指令，若T＜T₀－△，发出降低扩频带宽的指令，T₀为预设的干扰基准值，△为阈值参数；

反馈单元，用于向扩频调制单元与扩频解调单元发送调整扩频带宽的指令。

在本发明中，第三灰度图像U、二值图像F与第二灰度图像E存储为图像矩阵，每一像素点的像素值为矩阵相应位置的元素值。

在本发明中，干扰参考值，其中， ，，，，，，， ，是指图像对应元素相乘， 是指图像X全部元素的平均值， 是指图像X全部像素点的熵。

在本发明中，，其中k是图像X中的最大像素值，p_i表示图像X中像素值等于i的概率。

在本发明中，第三灰度图像U的任意像素值A =（R+G+B）/3，其中，R、G、B分别为第二RGB图像I任意像素的三个通道的像素值。