本站5月26日消息,據媒體報道,西北工業(yè)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(xiàn)無差錯聲學數據傳輸,創(chuàng)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(xiàn)狀。
在復雜的水下環(huán)境中,聲波傳輸面臨著海水散射、多普勒效應和環(huán)境噪聲等多重干擾。研究團隊開發(fā)的自適應系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用數學變換方法,將湍流時變信道轉化為準靜態(tài)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(xiàn)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(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)大學自1950年代設立該專業(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。但這項技術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,隨著計算技術的進步,這項突破性技術將開啟水下物聯(lián)網的新紀元,為海洋環(huán)境監(jiān)測、資源勘探和國防安全等領域帶來革命性的變化。
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