Analysis of the transport properties of hydroacoustic communication channels

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The paper aim is to analyze water as a transmission medium influence on the transport properties of ultrasonic channels and their throughput potential development. The main destructive factors group influence on channel characteristics such as the energy budget, impulse response nonstationarity and its precorrection effectiveness, the sound focusing tools using efficiency, the Doppler effect reveal and signal-code construction choice are being analyzed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. S. Shavrin

Moscow Technical University of Communications and Informatics

Author for correspondence.
Email: sss@mtuci.ru

д.т.н., проф.

Russian Federation, Moscow

O. Yu. Musatova

Moscow Technical University of Communications and Informatics

Email: sss@mtuci.ru

ст. преподаватель

Russian Federation, Moscow

References

  1. Фокин Г.А. и др. Акустические и вихревые поля в водосодержащих системах. Пенза: ПГУАС, 2013. 260 с.
  2. Смирнов И.В., Михайлова Н.В., Якупов Б.А., Волков Г.А. Анализ пороговых параметров начала акустической кавитации жидкости в зависимости от частоты ультразвукового поля, гидростатического давления и температуры // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. Вып. 11.
  3. Промтов М.А. Кавитация. Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, 2006.
  4. Макаров А.И., Дворников В.Д., Конопелько В.К. Передача информации в гидроакустическом канале // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2004. № 2.
  5. Thanh Nguyen T., Asakura Y., Koda S., Yasuda K. Dependence of cavitation, chemical effect, and mechanical effect thresholds on ultrasonic frequency [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/316529297_Dependence_of_Cavitation_Chemical_Effect_and_Mechanical_Effect_Thresholds_on_Ultrasonic_Frequency (дата обращения 25.06.2025).
  6. Sponer J. Dependence of the cavitation threshold on the ultrasonic frequency // Czechoslovak Journal of Physics 1990. Vol. 40. PP. 1123–1132.
  7. Brotchie A., Grieser F., Ashokkumar M. Effect of Power and Frequency on Bubble-Size Distributions in Acoustic Cavitation Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. No. 8. P. 084302.
  8. Шаврин С.С., Липатов А.А., Мусатова О.Ю. Динамика деформации сигнала, вызванной эффектом Доплера, в низкоорбитальных спутниковых системах // Электросвязь. 2022. № 11. С. 34–40.
  9. Унру П.П., Стаценко Л.Г., Родионов А.Ю. Адаптивный подход к помехоустойчивому кодированию с малой плотностью проверок на четность в гидроакустических системах связи // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2022. № 2 (51). С. 69–80.
  10. Малахов И.М., Шаврин С.С. Анализ импульсных характеристик Watermark Benchmark для моделирования подводных акустических каналов связи // Электросвязь. 2025. № 3. С. 50–55.
  11. Dushin S.V., Shavrin S.S., Kurov I.Y., Aleshin V.S., Farkhadov M.P. Multicarrier modulation schemes efficiency investigation in swallow water hydroacoustic communication application // 2020 International Conference on Engineering and Telecommunication (En&T), Proceedings. 2020. 9431262.
  12. Dushin S.V., Malakhov I.M., Kurov I.Y., Shavrin S.S. Adaptive Equalization Algorithms Efficiency Investigations in Hydroacoustic Communication Applications with FBMC Modulation // 2021 Systems of signals generating and processing in the field of on board communications. IEEE Conference No 51389. DSPA.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Results of experiments in the North Atlantic at water temperature T = 4 °C and acidity pH = 8.0 [4]

Download (313KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Experimental results in the Red Sea at water temperature T = 22 °C and acidity pH = 8.2 [4]

Download (295KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Threshold negative pressure for the onset of cavitation P as a function of ultrasound frequency f: 1 - data from [5]; 2 - data from [6]

Download (173KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence between the radii of nuclei that can participate in the process of cavitation initiation and the ultrasound frequency

Download (236KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Shavrin S.S., Musatova O.Y.