Cancelación de autointerferencia en comunicaciones acústicas submarinas full-duplex mediante hidrófono dual

Área de la Ciencia:

• Comunicaciones Acústicas Submarinas
• Procesamiento de Señales
• Sistemas de Comunicación Inalámbrica

Sus antecedentes:

• La fuerte autointerferencia (SI) es un desafío importante en las comunicaciones acústicas submarinas (UWAC) full-duplex (FD).
• Los métodos existentes de cancelación de autointerferencia (SIC) tienen dificultades con la interferencia no lineal y las fuentes de interferencia desconocidas.

Objetivo del estudio:

• Proponer y validar un método avanzado de SIC para sistemas FD-UWAC.
• Abordar las limitaciones de las técnicas convencionales de SIC, particularmente en el manejo de interferencias fuertes y no lineales.
• Mejorar la estabilidad y el rendimiento de las comunicaciones acústicas submarinas.

Principales métodos:

• Se desarrolló un método avanzado de SIC que utiliza características diferenciales del canal entre dos hidrófonos.
• Se empleó un hidrófono de referencia más cercano a la fuente para cancelar la SI en el receptor distante.
• Se implementaron actualizaciones dinámicas de los parámetros del canal del modelo SIC para un rendimiento estable.
• Se validó el método a través de experimentos de piscina y pruebas en el mar.

Principales resultados:

• Se logró un rendimiento de aproximadamente 54,75 dB de SIC en experimentos de piscina.
• Se mantuvo una tasa de error de bits por debajo de 1 × 10-3 para la señal de extremo lejano.
• Se demostró una comunicación en mar poco profundo de 50 km con una relación señal/interferencia de -40 dB durante las pruebas en el mar.
• Se mostró una capacidad SIC superior en comparación con los métodos convencionales, especialmente para interferencias no lineales y desconocidas.

Conclusiones:

• El método SIC propuesto ofrece una solución robusta para la cancelación de autointerferencia en sistemas FD-UWAC.
• La técnica proporciona un valor teórico y práctico significativo para mejorar las capacidades de comunicación submarina.
• La adaptación dinámica y el manejo superior de la interferencia hacen que este método sea prometedor para aplicaciones del mundo real.