Transreceptor acústico de comunicação digital sem fios para nó sensor subaquático

Abstract

As comunicações digitais em ambientes subaquáticos representam, actualmente, uma necessidade humana e um desafio à engenharia de sistemas. As pesquisas acerca de redes subaquáticas de sensores sem fios estão a ganhar cada vez mais atenção devido às aplicações em diversos cenários, tais como a preservação de ecossistemas, a prevenção de desastres ambientais, a exploração de petróleo, gás e reservatórios de água doce e a monitorização de veículos subaquáticos autónomos. A maioria destas aplicações em meios subaquáticos recorre a sinais acústicos, já que relativamente a sinais de natureza electromagnética ou óptica, os sinais acústicos sofrem uma atenuação reduzida. Como os sistemas acústicos possuem uma largura de banda limitada, é exigido que um sistema de comunicação acústico subaquático seja, simultaneamente, eficiente na gestão dos recursos que possui e eficaz nos mecanismos que implementa para ultrapassar as limitações impostas pelo canal subaquático de comunicação acústica. Enquadrada neste âmbito, a presente dissertação propõe uma solução completa de um sistema de comunicação digital de sinais acústicos, elemento essencial numa rede de sensores sem fios subaquática. Para a implementação do modem acústico foram utilizados componentes que facilitam a manutenção e reduzem o custo do nó. Apresenta um baixo consumo energético (0.8 W na transmissão e 0.65 W na recepção) com um débito de 300 bps e uma taxa de erro inferior a 10-1.