[发明专利]基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法

权利要求书

1.基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，收发端机在建立通信链路之前，发送端发送信号光，并且利用信号光的后向散射强度判断当前的水域环境情况；并选择当前水域环境的最优调制方案；

步骤二，在通信链路建立的握手阶段，发送端将所选择的调制方案结果发送给接收端；

步骤三，接收端接收到关于调制方案选择的信息后，返回给发送端关于接收端自身确定的结果；

步骤四，发送端将接收端的返回结果与自身所选择的调制方案进行对比，如果发送端和接收端选用的最优调制方案不同则返回步骤一，直至发送端和接收端选择的最优调制方案相同则进行步骤五；

步骤五，在收发端机之后的通信阶段，选用收发端机双方确定的最优调制方案和对应的解调方案进行通信。

2.根据权利要求1所述的基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1），端机A通过光源A发送信号光，通过探测自身发送信号光的后向散射平均功率，判断通信系统所处的水域环境，并选择当前水域环境的最优调制方案；最优调制方案的确定标准是计算不同调制方式在当前水域环境下的误码率，选取误码率最小的调制方式作为最优调制方案；

步骤2），端机A向端机B发送数据链路建立请求帧，数据链路建立请求帧中包含端机A对水下信道环境评估后选用的最优调制方案信息；

步骤3），端机B接收到数据链路建立请求帧后，解调出最优调制方案信息并向端机A发送数据链路建立确认帧，该帧中包含端机B选用的最优调制方案信息；

步骤4），端机A解调接收到的数据链路建立确认帧，将端机B选择的最优调制方案信息与端机A本身选择的最优调制方案对比，如果端机A和端机B选用的最优调制方案不同则返回步骤1），直至端机A和端机B选择的最优调制方案相同则进行步骤5）；

步骤5），端机A与端机B在后续数据传输过程中，以步骤3）和步骤4）确定的最优调制方案和对应的解调方案进行通信。

3.根据权利要求2所述的基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法，其特征在于，步骤1）包括以下步骤：

1-1）端机A的主控制器A输出高电平信号驱动光源驱动模块A，使得端机A的光源A发送平均功率为M的信号光，该信号光用于评估当前水下环境；

1-2）端机A利用光电探测模块A，探测当前通信系统所处水下环境中的后向散射平均功率为N，在分析后向散射强度模块中，计算当前水下环境的后向散射强度为，并且将计算得到的后向散射强度，与不同水域下的后向散射强度阈值对比，确定当前水下信道环境是港口海域、沿海海域还是清澈海水海域，计算不同调制方式在当前水下环境中的BER（误码率），误码率最小的调制方案确定为用于当前水下环境的最优调制方案。

4.根据权利要求2所述的基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法，其特征在于，步骤2）中，端机A的主控制器A驱动数据链路建立模块A发送数据链路建立请求帧，该请求帧中包含端机A对水下信道环境评估后选用的最优调制方案信息，该请求帧采用OOK调制方式加载在端机A的光源A上。

5.根据权利要求2所述的基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法，其特征在于，步骤3）包括以下步骤：

3-1）端机B利用光电探测模块B接收来自端机A的数据链路建立请求帧，采用OOK解调方式解调出端机A关于最优调制的选择结果，并将结果输入给调制选择模块，该模块用于端机B选择最优调制、解调方案，此处端机B选择的最优方案与解调出的端机A的最优调制的选择结果一致；

3-2）端机B的主控制器B驱动数据链路建立模块B发送数据链路建立确认帧，该帧中包含端机B解调出来的端机A发送过来的最优调制方案信息，该确认帧采用OOK的调制方式加载在端机B的光源B上。