中國突破水聲通信技術(shù)：實現(xiàn)600公里水下無差錯聲學(xué)數(shù)據(jù)傳輸

2025-05-26 13:47:02來源：快科技關(guān)鍵詞：水聲通信水聲工程海洋裝備閱讀量：18162

導(dǎo)讀：研究團(tuán)隊開發(fā)的自適應(yīng)系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用數(shù)學(xué)變換方法，將湍流時變信道轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)靜態(tài)的“聲學(xué)快照“，并通過類似多重曝光修復(fù)模糊照片的迭代糾錯技術(shù)，實現(xiàn)了在未知海底地形條件下的精準(zhǔn)信號識別。

　　5月26日消息，據(jù)媒體報道，西北工業(yè)大學(xué)何成兵教授團(tuán)隊近日在水聲通信領(lǐng)域取得重大突破，成功在600公里海洋距離上實現(xiàn)無差錯聲學(xué)數(shù)據(jù)傳輸，創(chuàng)造了水下通信的新紀(jì)錄。這項突破性技術(shù)有望徹底改變水下通信的現(xiàn)狀。

　　在復(fù)雜的水下環(huán)境中，聲波傳輸面臨著海水散射、多普勒效應(yīng)和環(huán)境噪聲等多重干擾。研究團(tuán)隊開發(fā)的自適應(yīng)系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用數(shù)學(xué)變換方法，將湍流時變信道轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)靜態(tài)的"聲學(xué)快照"，并通過類似多重曝光修復(fù)模糊照片的迭代糾錯技術(shù)，實現(xiàn)了在未知海底地形條件下的精準(zhǔn)信號識別。

　　2021年的海上實測數(shù)據(jù)顯示，研究團(tuán)隊在平均水深5.5公里的海域，分別完成了326公里和595公里的零誤碼傳輸實驗。測試中采用的八元水聽器陣列與QPSK編碼信號組合，實現(xiàn)了每秒37.5比特的傳輸速率。特別值得注意的是，系統(tǒng)使用了176分貝的極低頻聲源，這一頻段因其較小的衰減特性特別適合遠(yuǎn)距離傳輸。

　　作為中國水聲工程研究的重鎮(zhèn)，西北工業(yè)大學(xué)自1950年代設(shè)立該專業(yè)以來，培養(yǎng)了大批專業(yè)人才，為中國海洋裝備發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。但這項技術(shù)目前仍面臨一些挑戰(zhàn)，包括系統(tǒng)對算力的高要求(單次傳輸需要萬億次浮點運算)，以及惡劣海況對通信穩(wěn)定性的影響。

　　專家表示，隨著計算技術(shù)的進(jìn)步，這項突破性技術(shù)將開啟水下物聯(lián)網(wǎng)的新紀(jì)元，為海洋環(huán)境監(jiān)測、資源勘探和國防安全等領(lǐng)域帶來革命性的變化。

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