水下无线传感网络被广泛运用于水下环境监测和水下探测等领域,水下无线通信技术作为其关键技术起着重要作用。水声通信是目前发展最为成熟的水下无线通信技术,具有通信距离远、角度大、可靠性高等优势,但是存在低传输速率和高传输延迟等问题。水下可见光通信相比于水声通信来说能够实现更高的传输速率和更低的传输延迟,且系统的体积和能耗更小,但是由于可见光在水下的衰减较严重且要求视距传输,导致其通信距离较短,对通信角度的要求也较严格。以此为背景,本文首先设计实现了水下声光协同通信系统平台,然后针对水下图像中继传输的实际应用场景,将水下可见光通信与水声通信的优势相结合,提出并实现了基于水声辅助的水下可见光通信图像喷泉码中继传输方案。首先,本文介绍了自主设计实现的水下声光协同通信系统平台,包括系统平台整体架构、水下航行器、可见光通信系统、水声通信机以及Qt用户控制界面上位机软件等方面的设计介绍,其中通信节点包括水下静态节点以及水下航行器动态节点。然后,以该水下声光协同通信系统平台为基础,针对复杂多变水下环境的图像可靠传输,本文提出了基于水声辅助的水下可见光通信图像喷泉码中继传输方案。该方案包括基于水声辅助的可见光通信链路建立MAC层协议、基于水声辅助反馈的可见光通信扩展窗喷泉码点对点图像传输及中继转发协议。方案首先在应用层对原始图像进行基于小波变换的图像渐进压缩编码,减少传输数据量的同时使其具备渐进传输特性。然后通过MAC层协议中的声学握手和光学握手建立可见光通信链路,使用不平等差错保护扩展窗喷泉码和RS码的级联信道编码方案对渐进压缩比特流进行编码传输以适应水下复杂多变的信道环境,同时对图像轮廓数据进行高优先级保护。为了降低扩展窗喷泉码的不平等差错保护特性带来的译码开销,本方案引入了水声反馈译码进度的方法,在无需建立全双工水下可见光通信链路的情况下通过水声信道辅助反馈扩展窗喷泉码的译码进度信息。最后,本文使用该水下声光协同通信系统平台对所提出的基于水声辅助反馈的可见光通信扩展窗喷泉码点对点图像传输方案进行了仿真分析和实际测试,通过与其他方案的对比表明了本方案能够在保证图像传输质量的前提下,在译码开销和吞吐量等性能指标上具有较大优势。通过实验测试也验证了所提出的基于水声辅助的水下可见光通信图像喷泉码中继传输方案的可行性,在水下可见光通信传输中具备一定的实用意义。