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水下通信有望告別“對講機”時代

2016-05-25

科技日報哈爾濱5月24日電(記者李麗云實習生陰浩)記者24日從哈爾濱工程大學獲悉,該校水聲學院喬鋼教授帶領科研團隊完成了“遠程、矢量、全雙工水聲通信技術”的基礎性研究,在國際上首創具有全雙工通信能力和組網能力的水聲通信機,解決了過去水下聲波通信中收發不能同時工作的問題。

近日,科研人員在對樣機的實驗中,成功實現了5公里距離的雙向同步數據傳輸。這一水下聲通信領域的重大技術突破,意味著未來水下通信有望告別“對講機”時代,實現像在陸地上打電話一樣的體驗。

因為海水對無線電波有較強的吸收作用,所以無線電波在水下傳播一般不超過百米而聲波在水下能以1.5千米/秒的速度傳播上千公里。但由于水下復雜環境和水聲信道的限制,水下聲波通信在質量、效率和組網能力等方面遠落后于當前飛速發展的無線電通信,難以滿足人們探索海洋和拓展水下空間的需求。目前在水下通信領域廣泛使用的設備分為無纜和有纜兩種。無纜通信設備采用半雙工通信方式,通話效果類似于對講機,雙向通信效率低下。有纜設備可實現全雙工通信,可以像打電話一樣雙向說話,但設備的移動會受到線纜限制。

喬鋼教授科研團隊所攻克的水下聲波通信技術,能克服目前水下有纜通信的弱點,大大提高獲取數據的靈活性、時效性,降低風險和費用。同時也是對目前無纜半雙工水下通信設備的創新和提升。在國際上首次實現了單傳感器的水下定向通信和雙用戶通信,極大提高了網絡效率和信息吞吐量,攻克了超寬帶通信中非一致性多普勒補償的難題,提高了水聲通信系統的穩定性。


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