水声通信
通信技术的发展主要集中在空间通信上。近年来,由于**和海洋开发的要求,人们开始越来越重视水下通信系统的研究与开发。由于电磁波在水中传播时衰减严重,而声波是人类迄今为止已知的**能在水中远距离传播的能量形式,所以海洋中检测、通信、定位和导航主要利用声波。水声通信是当前海洋**中*重要和关键的技术。
基本概述
水声通信是一项在水下收发信息的技术。水下通信有多种方法,但是*常用的是使用水声换能器。水下通信非常困难,主要是由于通道的多径效应、时变效应、可用频宽窄、信号衰减严重,特别是在长距离传输中。水下通信相比有线通信来说速率非常低,因为水下通信采用的是声波而非无线电波。常见的水声通信方法是采用扩频通信技术,如CDMA等。 水声通信技术是水声技术领域中一个**挑战性的研究课题。由于水声信道是一个十分复杂多径传输的信道,特性参数随着时—空—频的变化而随机变化,再加上它的环境噪声高、带宽窄、可适用的载波频率低、传输时延大等诸多不利因素,使之传输误码率高、传输数据率低等瓶颈问题难以解决,由此水声通信技术也成为当今*为复杂的通信技术之一。
存在原理
声音是由于震动而产生的。在海里面,我们要把我们讲话的信息传到远处也一样,仅仅是把空气换成是海水,这一传输就要另外一个嘴巴了,这个嘴巴我们叫做水声换能器。能将声能和电能相互转换的仪器叫做换能器。有了它,人们就可以在空气中、水中、固体中任意发射和接收不同频率、不同强度的声信号了。水声通信机使用的是模拟信号,可是海洋中的波浪、鱼类、舰船等产生噪声,使海洋中的声场极为混乱,声波在海水中传递时产生“多途径干扰信号”这一较大的难题,导致接收到的信号模糊不清。
发展现状
目前水声通信技术发展的已经较为成熟,国外很多机构都已研制出水声通信Modem,通信方式目前主要有OFDM,扩频以及其它的一些调制方式。此外,现在水声通信技术已发展到网络化的阶段,将无线电中的网络技术(Ad Hoc)应用到水声通信网络中,可以在海洋里实现全方位、立体化通信(可以与AUV、UUV等无人设备结合使用),但目前只有少数国家试验成功。