本文主要目的為應用水下無線通訊建立一套水下遙測系統，提供水下資訊量測平台，並利用此平台與工作母船建立相互溝通之軟硬體。軟體介面以LabVIEW程式撰寫，其可分為水下資料擷取介面與水面監控介面。硬體架構包含水下聲波數據機(UWM2000)、水密箱、水下陣列麥克風、電力系統。水下遙測系統為利用浮於水面之水下數據機(Surface Modem)設定水下載體之參數與水下背景噪音擷取時間，此時佈放於水中之水下數據機(Bottom Modem)接收指令執行擷取與儲存之步驟並即時將資料上傳。本研究以實際高雄港港區進行水下遙測系統性能測試，證實此系統可透過水下無線通訊達到資訊傳遞正確性與即時性。並以本遙測系統為基礎，延續發展為應用頻率鍵移調變技術方法，達到水下通訊之目的。

The purpose of this paper is to develop an underwater telemetry system(UTS) with wireless communication technology. The system provides an underwater measurement and an communication platform between mother ships and underwater vehicles. The system includes: underwater acoustic modems (UWM2000),cylindrical pressure vessel, hydrophones array and electric power system. The software interface composes of monitoring interface and data acquisition interface by use of LabVIEW. This UTS utilizes underwater surface modem by setting up the parameter of the underwater vehicles and acquisition time of underwater background noise. In this research, we proceed the systematic function test of UTS in Kaohsiung Habor, and has been confirmed the accuracy and reliability of the data transmission in underwater wireless communication. Then, we has developed frequency shift keying (FSK) modulation to achieve underwater communication based on UTS.

[1]R. S. Andrews , L. F. Turner, “On the Performance of Underwater Data Transmission Systems Using Amplitude-Shift-Keying Techniques” , IEEE Trans. On Sonics and Ultrasonics, Vol.23, No.1, pp.64-71, 1976.
[2]A. Falahati, B. Woodward, S. C. Bateman, “Underwater Acoustic Channel Models for 4800 b/s QPSK Signals” , IEEE J. of Oceanic Eng., Vol.16, No.1, pp.12-20, 1991.
[3]J. G. Proakis, “Coded Modulation for Digital Communications Over Rayleigh Fading Channels” , IEEE J. of Oceanic Eng., Vol.16, No.1,pp.66-73,1991.
[4]L. F. Yeung, R. S. Bradbeer, E. T. M. Law, A. Wu, B. Li, Z. G. Gu, “Underwater Acoustic Modem Using Multi-Carrier Modulation” , Oceans Conference Record, Vol.3,pp.1368-1375, 2003.
[5]葉炎山, “最大長度序列碼應用於水下資料傳送系統” , 國立臺灣海洋大學電機工程研究所碩士論文, 1993年。
[6]陳世賢, “水下聲傳數據機π/4 DQPSK 展頻技術之實現” , 國立臺灣海洋大學電機工程研究所碩士論文, 1999年。
[7]呂福生、曾敬翔、陳力維、陳志強、吳鑌崇, “全數為水下傳呼機同步與等化系統之設計” , 第六屆水下技術研討會暨國科會成果發表會, 81~90頁, 2004年。
[8]吳鑌崇, “以TMS320C6x DSK 實現全數位多感測器水下傳呼機” , 國立臺灣海洋大學電機工程研究所碩士論文, 2005年。
[9]D. E. Ryerson, “A High Data Rate Underwater Acoustic Telemetry System” , Int Forum on Ocean Eng. ,Vol. 12,pp. 259-262, 1980.
[10]J. C. Jones, A. Di. Meglio, L. S. Wung, R. F. W. Coutes, A. Tedeschi, R. J. Stoner, “The Design and Testing of a DSP, Half-Duplex, Vertical,DPSK Communication Link”, Oceans Conference Record, Vol.1, pp 259-266, 1997.
[11]M. Stojanovic, J. G. Proakis, J. A. Rice, M. D. Green, “Spread Spectrum Underwater Acoustic Telemetry” , Oceans Conference Record , Vol.2, pp 650-654, 1998.
[12]郭建均, “應用網際網路於水下遙測技術之研究” , 國立成功大學系統及船舶機電工程所碩士論文, 2001年。
[13]謝銘信, “實海域之水下聲響通訊技術之探討” , 國立成功大學系統及船舶機電工程所碩士論文, 2004年。
[14]黃郁翔, “嵌入式運算技術應用於水下聲響量測與應用” , 國立成功大學系統及船舶機電工程所碩士論文, 2005年。
[15]顏嘉佑, “自主式淺海聲學紀錄器之研發” , 國立中山大學海下技術研究所碩士論文, 2003年。
[16]徐平,廖开训,陶军,肖波, “基于声学调制解调的声速剖面遥测技术” , 海洋技术, 第25卷, 第3期, 2006年。
[17]鍾隆宇、鐘國家、吳東旭、陽名全, “數位通訊-原理與應用” , 全華科技圖書股份有限公司,2004年。
[18]D. B. Kilfoyle, A. B. Baggeroer, “The State of the Art in Underwater Acoustic Telemetry” , IEEE J. of Oceanic Eng. , Vol.25, No.1, pp.4-27 , 2000.
[19]缪紹綱, “通訊系統” , 高立圖書有限公司, 2000年。
[20]H. M. Kwon, T. G. Birdsall, “Digital Waveform Codings for Ocean Acoustic Telemetry” , IEEE J. of Oceanic Eng. , Vol.16, No.1, pp.56-65 , 1991.
[21]余兆棠、文成康、林瑞源、張郁斌、林福林, “無線通訊與網路” , 滄海書局, 2006年。
[22]劉金源, “水中聲學—水聲系統之基本操作原理” , 國立編譯館, 2001年。
[23]H. Medwin, “Speed of Sound In water : A Simple Equation for Realistic Parameters” , J. Acoust. Soc. Am., Vol. 58, No. 6, pp.1318-1319, 1975.
[24]M. Stojanovic, “Recent Advances In High Speed Underwater Acoustic Communications” , IEEE J. Oceanic Eng., Vol.21, pp.125-136,1996.
[25]A. B. Baggeroer , “Acoustic Telemetry - An Overview” , IEEE J. of Oceanic Eng. , Vol. 9, No 4, pp229-235, 1984.
[26]V. F. George, “Ocean and Seabed Acoustics-A Theory of Wave Propagation”, Prentice-Hall, 1994.
[27]劉金源, “ 海洋聲學導論-海洋聲波傳播與粗糙面散射之基本原理”,中山大學出版社,2002年。
[28]林忠宏,許哲穎,張平儒, “深海環境下圓筒型壓力殼之壓潰行為探討”, 中國機械工程學會第二十二屆全國學術研討會論文集, 2665~2670頁, 2004年。
[29]S. Kendrick, “The Buckling Under External Pressure of Ring stiffened Circular Cylinder”, R.I.N.A, 1965.
[30]K.Von Sonden, K. Gunther, “The Strength of Cylindrical Shells, Stiffened by Frames and Bulkheads, under Uniform External Pressure on all Sides”, translated by E. N. Labouvie, annotated by E. Weak and W. A. Nash, TMB, Report T-38, 1952.
[31]T. K. Kevin, “Stresses in Platens and Shells”, McGraw-Hill, Inc, U.S.A, p112~113,1981.
[32]Link Quest Inc., Underwater Acoustic Modem User’s Guide.2000.
[33]C. E. Shannon, “A Mathematical Theory of Communication”, The Bell System Technical Journal, Vol.27, p379~423, p623~656, 1948.
[34]李建興,陳瑋凱, “水下遙測系統之電源供應器研製” ,第二十八屆電力工程研討會論文集,2007年。
[35]藍國桐, “通訊原理與應用” , 全華科技圖書股份有限公司,2004年。
[36]Simon Haykin, “Communication Systems” , Wiley , 2001.
[37]陳信宏, “ISM頻段閉迴路高斯頻率鍵移調制式頻率合成器之研究” ,國立中山大學電機工程所碩士論文, 2001年。
[38]電子工程專輯, http://www.eettaiwan.com/ART_8800446996_617723_b87855df200612.HTM
[39]葉怡初, “以FPGA設計及實現GFSK調變器”, 大同大學通訊工程研究所碩士論文, 2007年。
[40]R. B. Staszewski, P.T. Balasara, “All-Digital Frequency Synthesizer in Deep Submicron CMOS” , Wiley, 2006.