國內(nèi)水聲通信技術(shù)進(jìn)展

國內(nèi)水聲通信技術(shù)的起步

20?世紀(jì)?70?年代，中國船舶重工集團(tuán)公司第?715?所（以下簡稱“715?所”）和?612?廠就共同開發(fā)了我國的第一代模擬通信聲吶。我國是在?20?世紀(jì)?80?年代中期開展數(shù)字水聲通信技術(shù)研究的，但當(dāng)時國家的支持力度不大，只有一些零星的原理性的研究。

20?世紀(jì)?90?年代初，我國“863”計劃訪問團(tuán)在法國考察，作為中方團(tuán)長的中國科學(xué)院聲學(xué)研究所（以下簡稱“聲學(xué)所”）老所長汪德昭院士在和法方討論時，法國人明確表示“什么都能談，就是水聲通信不能談!”。此事對汪院士觸動很大。汪院士回國后，大力推動國內(nèi)開展水聲通信技術(shù)的研究，促成了國家在“863”計劃自動化領(lǐng)域智能機(jī)器人主題中立項予以支持（當(dāng)時“863”計劃還沒有設(shè)立海洋領(lǐng)域）。

“七五”計劃期間“863”自動化領(lǐng)域智能機(jī)器人主題重點項目“探索者號?1?000?米水下機(jī)器人”中支持了非相干水聲通信機(jī)的研制，聲學(xué)所朱維慶團(tuán)隊研制了水聲通信機(jī)試驗裝置，中心頻率?17.5?kHz，工作帶寬?5?kHz，傳輸速率?0.6?kbps。進(jìn)行了水池和海上試驗，在淺水?2.5?km?距離接收信號和聲像聲吶的記錄，位誤差概率為?10^-4，試驗結(jié)果良好，與當(dāng)時美國?Woods Hole?海洋研究所的結(jié)果相近。在此基礎(chǔ)上該團(tuán)隊于“八五”計劃期間研制出了與美國的?ATM850?水聲通信機(jī)性能相近的非相干水聲通信機(jī)。

“八五”計劃期間國家“863”計劃自動化領(lǐng)域智能機(jī)器人主題于?1995?年支持了“空間分集相關(guān)-自適應(yīng)均衡-糾錯編碼在水聲通信技術(shù)中的應(yīng)用”（863-512-26-02）課題，1998?年支持了“用于作業(yè)型?AUV?高速水聲通信自適應(yīng)快速信號處理方法關(guān)鍵技術(shù)”（863-512-9804-04）課題，研究水聲相干通信技術(shù)。朱維慶團(tuán)隊提出了快速自優(yōu)化最小均方算法（FOLMS）和快速自最佳最小均方相位估計算法（FOLMSPE）聯(lián)合工作的自最佳自適應(yīng)判決反饋均衡器技術(shù)，樣機(jī)中心頻率?17.5?kHz，工作帶寬?5?kHz，在湖試中作用距離?4?km，傳輸速率?10?kbps，位誤碼率為10^-4—10^-5，達(dá)到了當(dāng)時國際先進(jìn)水平。

2000?年聲學(xué)所在中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程二期中對水聲相干通信技術(shù)研究給予了支持，主要研究水下載體運動引起的多普勒頻移的補償技術(shù)。通過研究，提出了多普勒頻移估計和補償技術(shù)，通過多普勒頻移粗補償和自適應(yīng)均衡器相位跟蹤相結(jié)合，很好地解決了多普勒頻移的問題。

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