據媒體報道,西北工業大學何成兵教授團隊近日在水聲通信領域取得重大突破,成功在600公里海洋距離上實現無差錯聲學數據傳輸,創造了水下通信的新紀錄。這項突破性技術有望徹底改變水下通信的現狀。
在復雜的水下環境中,聲波傳輸面臨著海水散射、多普勒效應和環境噪聲等多重干擾。研究團隊開發的自適應系統創新性地采用數學變換方法,將湍流時變信道轉化為準靜態的"聲學快照",并通過類似多重曝光修復模糊照片的迭代糾錯技術,實現了在未知海底地形條件下的精準信號識別。
2021年的海上實測數據顯示,研究團隊在平均水深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,實現了每秒37.5比特的傳輸速率。特別值得注意的是,系統使用了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距離傳輸。
作為中國水聲工程研究的重鎮,西北工業大學自1950年代設立該專業以來,培養了大批專業人才,為中國海洋裝備發展做出了重要貢獻。但這項技術目前仍面臨一些挑戰,包括系統對算力的高要求(單次傳輸需要萬億次浮點運算),以及惡劣海況對通信穩定性的影響。
專家表示,隨著計算技術的進步,這項突破性技術將開啟水下物聯網的新紀元,為海洋環境監測、資源勘探和國防安全等領域帶來革命性的變化。
信息來源:快科技;北方網。
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