用于水声通信的无源异步唤醒接收器
系统与控制
2024-05-29 v1 系统与控制
摘要
在水下领域使用节能高效的通信方法建立可靠的数据交换至关重要且具有挑战性。无线电波被富含盐分和矿物质的水吸收，而光信号在短距离后会被阻挡和散射。相比之下，声学通信受益于低吸收，并能够实现远距离通信。水下通信必须满足低功耗和低能量要求，因为水下传感器系统必须具有较长的电池寿命，并且由于其部署和维护成本而需要可靠工作。对于长期部署，传感器的总功耗由空闲状态下的功耗决定。可以通过集成具有纳瓦级功耗的异步常开唤醒电路来降低功耗。然而，这种方法确实减少了但并未消除空闲功耗，留下了改进空间。本文提出了一种用于水声通信的无源异步唤醒接收器，实现了零功耗常开监听。零功耗监听是通过结合能量和信息传输实现的，使用一个低功耗唤醒接收器从声学信号中提取能量，并消除了射频前端空闲功耗。现场评估表明，唤醒电路仅需63 μW即可在200 bps的数据速率下检测和比较8位UUID，距离可达5米，并且所需的能量可以直接从声学信号中提取。
引用
@article{arxiv.2405.18000,
title = {A Passive and Asynchronous Wake-up Receiver for Acoustic Underwater Communication},
author = {Lukas Schulthess and Philipp Mayer and Luca Benini and Michele Magno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18000},
year = {2024}
}