水下通信有望告别“对讲机”时代

2016-05-25

科技日报哈尔滨5月24日电(记者李丽云实习生阴浩)记者24日从哈尔滨工程大学获悉,该校水声学院乔钢教授带领科研团队完成了“远程、矢量、全双工水声通信技术”的基础性研究,在国际上首创具有全双工通信能力和组网能力的水声通信机,解决了过去水下声波通信中收发不能同时工作的问题。

近日,科研人员在对样机的实验中,成功实现了5公里距离的双向同步数据传输。这一水下声通信领域的重大技术突破,意味着未来水下通信有望告别“对讲机”时代,实现像在陆地上打电话一样的体验。

因为海水对无线电波有较强的吸收作用,所以无线电波在水下传播一般不超过百米而声波在水下能以1.5千米/秒的速度传播上千公里。但由于水下复杂环境和水声信道的限制,水下声波通信在质量、效率和组网能力等方面远落后于当前飞速发展的无线电通信,难以满足人们探索海洋和拓展水下空间的需求。目前在水下通信领域广泛使用的设备分为无缆和有缆两种。无缆通信设备采用半双工通信方式,通话效果类似于对讲机,双向通信效率低下。有缆设备可实现全双工通信,可以像打电话一样双向说话,但设备的移动会受到线缆限制。

乔钢教授科研团队所攻克的水下声波通信技术,能克服目前水下有缆通信的弱点,大大提高获取数据的灵活性、时效性,降低风险和费用。同时也是对目前无缆半双工水下通信设备的创新和提升。在国际上首次实现了单传感器的水下定向通信和双用户通信,极大提高了网络效率和信息吞吐量,攻克了超宽带通信中非一致性多普勒补偿的难题,提高了水声通信系统的稳定性。


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