水下傳輸新方法

陳子楠

【英】《經(jīng)濟學(xué)人》2018年5月10日

無線電波無法在水中傳播，因而不能用于潛艇通訊。這就是為何在大洋里使用聲吶而非雷達進行探測。但隨著人們對相關(guān)設(shè)備了解的深入，建立水下通訊網(wǎng)絡(luò)將更加普遍?，F(xiàn)有水下調(diào)制解調(diào)器通過聲波傳輸和接收數(shù)據(jù)，具有耗電和成本較高的缺陷。英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員研制的納米調(diào)制解調(diào)器在接收信息時只消耗10毫瓦電力，發(fā)送信息時為1瓦，單條成本僅為50英鎊。這些設(shè)備大小和火柴盒差不多，是傳統(tǒng)產(chǎn)品體積的十分之一，但是信息傳送范圍和現(xiàn)有調(diào)制解調(diào)器一樣均為兩公里。此外，可通過在一定范圍內(nèi)布置若干設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)相互記錄和傳送等通訊功能。現(xiàn)有調(diào)制解調(diào)器理論上也能實現(xiàn)這一目標(biāo)，只是因成本限制，無法實現(xiàn)大規(guī)模布網(wǎng)。

這些水下通訊設(shè)備內(nèi)有一個低成本微處理器，兩個信號放大器（分別用于接收和發(fā)送信號）。由于使用擴展頻譜技術(shù)，傳輸速率僅為每秒40比特，達到了以降低速度來提高抗干擾能力的目的。海洋環(huán)境較為嘈雜，但是在數(shù)個頻率上傳輸相同信息可提高該信息被其他設(shè)備接收的幾率。所以，擴展頻譜彌補了納米天線低功率的缺陷。