深海通信革命:中国突破600公里无损声学数据传输奇迹
5月26日消息,据相关报道,西北工业大学何成兵教授团队近期在水声通信领域取得了重要进展,成功完成了600公里海洋距离的无差错声学数据传输,刷新了水下通信的技术记录。这一突破性成果或将对水下通信领域带来革命性的影响。
在复杂多变的水下环境中,声波传播会受到海水散射、多普勒效应以及环境噪声等多种因素的影响。为应对这些挑战,研究团队设计了一种自适应系统,通过引入先进的数学变换手段,成功将动态变化的湍流信道转化为稳定的“声学快照”。同时,该系统借鉴多重曝光修复技术的理念,运用迭代纠错算法,有效提升了信号处理的精度。这一突破使得系统能够在未知的海底地形条件下实现对信号的准确识别与解析。
2021年的海上实测数据显示,研究团队在平均水深5.5公里的海域,成功完成了326公里和595公里的零误码传输实验。测试过程中采用了八元水听器阵列与QPSK编码信号的组合方式,实现了每秒37.5比特的传输速率。尤为引人注目的是,该系统使用了176分贝的极低频声源,由于这一频段具有较小的衰减特性,特别适用于远距离通信场景。
作为中国水声工程领域的领军高校,西北工业大学自上世纪50年代开设该专业起,便为国家培养了大量专业人才,在推动我国海洋装备发展中发挥了关键作用。然而,这一领域当前依然存在不少难题,例如复杂的计算需求(单次信息传输需进行万亿次浮点运算)和技术在极端海况下难以保持稳定通信等问题。 在我看来,这些挑战不仅反映了水声工程的技术深度与复杂性,也凸显了我国在相关领域持续攻坚克难的决心。面对如此高的算力要求,我们需要进一步加强基础研究,同时积极寻求跨学科合作,以突破现有瓶颈。而针对恶劣海况带来的通信难题,则应从优化算法设计和提升设备耐受能力两方面入手,确保核心技术能够在实际应用中更加可靠。 总体而言,西北工业大学等科研机构的努力让我们看到了未来海洋科技发展的无限可能,同时也提醒我们,只有不断探索创新,才能在全球竞争中占据主动地位。
专家表示,随着计算能力的不断提升,这一开创性技术将引领水下物联网进入全新发展阶段,为海洋环境观测、资源开发以及国家安全等多个领域带来深远变革。
免责声明:本站所有文章来源于网络或投稿,如果任何问题,请联系648751016@qq.com
页面执行时间0.011127秒