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近年来，随着世界各国海洋开发步伐的加快，对水下传感器网络、水下监控系统、水声预警网络的需求愈来愈迫切，水声通信网的研究已经成为世界范围内的研究热点。水声通信网对于海洋军事情报的监听与收集、海洋环境监测、海洋科学数据收集、水下通话、海洋资源勘探检测，特别是在水下侦察与作战群体的管理、指挥与调度等方面发挥着十分重要的作用。但是由于水下环境和地面环境的巨大差异性，现有的地面无线通信网络的协议和方法无法直接应用于水声通信网中，所以需要重新分析并设计出适合水下声信道传输环境的水声通信网的协议和技术。
现有的水声通信网的研究主要基于分层协议栈结构，即将整个网络划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。目前大多数的研究仍然集中在前三个层上，研究热点体现在物理层中的接收技术，链路层中的MAC机制以及网络层中的路由协议。本文在现有成果和技术的基础上，在以下几个方面开展了一些研究工作：
(1)在物理层的研究中，提出了一种水声通信中的间接自适应均衡算法和一种基于自适应并行次梯度投影的干扰抑制算法。前一算法的目的是消除由浅海水声信道传播时延和多径带来的符号间干扰，可以应用于采用高阶调制的高速水下通信系统。后一算法是为了解决采用码分多址技术的水声通信网中容易出现的多址干扰问题而设计的，具有较快的收敛速度和稳定的干扰抑制性能，同时保证了较低的计算复杂度。
(2)在链路层的研究中，从两个方面对现有的MAC机制进行了分析与改进。其一，分析了一种分配类MAC协议，并在其基础上做了改进，从而使得改进后的协议在保持原协议节点间的同步特性的基础上，获得了更低的碰撞率和能量消耗。其二，针对采用CDMA作为接入方式的水声通信网中出现的远近效应提出了一种分布式功率控制的MAC协议，该协议包括了扩频码的设计、跟据网络状况动态调节的功率控制策略以及控制包碰撞后的回避措施。
(3)在网络层的研究中，将当前地面无线通信网络的研究热点——网络编码引入水声通信网中，并在此基础上提出了基于会话间网络编码的地理路由协议。即在路由选择中考虑是否符合会话间网络编码的条件，从而充分利用网络编码提高网络吞吐量，降低能量消耗。
(4)将链路层的优化和网络层的优化结合，提出了水声通信网调度算法和网络编码的联合优化设计，从而充分发挥各自的优势，在避免碰撞的同时优化了网络的整体性能。