Esta dissertação tem como objetivo a discrição de todo o trabalho de pesquisa realizado para a implementação de um modem acústico subaquático de elevada taxa de transmissão, um reduzido consumo e ser bastante robusto, capaz de suportar as elevadas condições adversas que o mar proporciona. O ambiente subaquático é um meio instável para as comunicações, principalmente a comunicação acústica, devido a inúmeros fatores que afetam a propagação das ondas.
Assim, foi realizado um levantamento do estudo bibliográfico, a fim de entender como estes fatores podem afetar a comunicação acústica em ambientes subaquáticos, foi ainda feito um estudo sobre algumas técnicas de modulação digitais usadas neste tipo de sistemas e, por ultimo, um elaborado estudo de vários modems acústicos subaquáticos existentes, tanto no mercado para venda, bem como, em pesquisas efetuadas por Universidades. Esse estudo teve em conta que as características e finalidades desses modems pesquisados, fossem idênticas ao modem que será efetuado neste trabalho.
Após uma pesquisa bibliográfica profunda, será desenvolvido um modem acústico subaquático utilizando vários componentes de Hardware e Software a fim de atingir os objetivos propostos.
Numa primeira fase, será construído um modem acústico subaquático usando a ferramenta MatLab/Simulink com blocos específicos do Xilinx, a fim, de conseguir uma simulação, que permita uma analise teórica sobre o seu comportamento.
Após os testes do modem serem efetuados em ambiente de simulação, será então a fase de testar o modem em ambiente real. Está previsto este teste ser dividido em quatro subfases. A primeira subfase será num aquário em laboratório, a segunda numa piscina, a terceira no rio e por ultimo a quarta, que será efetuado no mar. A necessidade de haver um teste em rio e no mar, é devido as condições do mar serem mais agressivas que no rio, e com isso, tirar outras conclusões.
O objetivo desta dissertação é a implementação de um modem de comunicação subaquática acústico com uma elevada taxa de transmissão de dados, um baixo consumo energético e uma grande robustez, para que seja possível utilizar este modem em aplicações de tempo real. Esse modem será constituído por um módulo emissor e um módulo recetor. O módulo emissor será composto por um modulador baseado em FPGA, um conversor digital-analógico, um amplificador de sinal e um transdutor acústico. Para o módulo recetor será necessário a utilização de uma instrumentação de entrada de sinal analógico, um conversor de analógico para digital, um demodulador baseado em FPGA e uma interface gráfica para visualização dos dados recolhidos. Para este modem serão testadas várias técnicas de modulação, na qual será escolhida aquela que terá melhores resultados desejados, que passa por ter uma transmissão de dados na casa dos Mbps com a menor taxa de erros. O modem também terá ainda de ser bastante robusto devido às condições em que vai trabalhar, que será o oceano a vários metros de profundidade.
Numa fase posterior será realizado testes em ambientes reais e simulações com recurso a ferramentas de software, que permitam otimizar o sistema e poupar tempo e recursos nos testes em ambientes reais.