水声通信技术难点及进展
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国内水声通信技术进展
国内水声通信技术的起步
20 世纪 70 年代，中国船舶重工集团公司第 715 所（以下简称“715 所”）和 612 厂就共同开发了我国的第一代模拟通信声呐。我国是在 20 世纪 80 年代中期开展数字水声通信技术研究的，但当时国家的支持力度不大，只有一些零星的原理性的研究。
20 世纪 90 年代初，我国“863”计划访问团在法国考察，作为中方团长的中国科学院声学研究所（以下简称“声学所”）老所长汪德昭院士在和法方讨论时，法国人明确表示“什么都能谈，就是水声通信不能谈!”。此事对汪院士触动很大。汪院士回国后，大力推动国内开展水声通信技术的研究，促成了国家在“863”计划自动化领域智能机器人主题中立项予以支持（当时“863”计划还没有设立海洋领域）。
“七五”计划期间“863”自动化领域智能机器人主题重点项目“探索者号 1 000 米水下机器人”中支持了非相干水声通信机的研制，声学所朱维庆团队研制了水声通信机试验装置，中心频率 17.5 kHz，工作带宽 5 kHz，传输速率 0.6 kbps。进行了水池和海上试验，在浅水 2.5 km 距离接收信号和声像声呐的记录，位误差概率为 10-4，试验结果良好，与当时美国 Woods Hole 海洋研究所的结果相近。在此基础上该团队于“八五”计划期间研制出了与美国的 ATM850 水声通信机性能相近的非相干水声通信机。
“八五”计划期间国家“863”计划自动化领域智能机器人主题于 1995 年支持了“空间分集相关-自适应均衡-纠错编码在水声通信技术中的应用”（863-512-26-02）课题，1998 年支持了“用于作业型 AUV 高速水声通信自适应快速信号处理方法关键技术”（863-512-9804-04）课题，研究水声相干通信技术。朱维庆团队提出了快速自优化最小均方算法（FOLMS）和快速自最佳最小均方相位估计算法（FOLMSPE）联合工作的自最佳自适应判决反馈均衡器技术，样机中心频率 17.5 kHz，工作带宽 5 kHz，在湖试中作用距离 4 km，传输速率 10 kbps，位误码率为10-4—10-5，达到了当时国际先进水平。
2000 年声学所在中国科学院知识创新工程二期中对水声相干通信技术研究给予了支持，主要研究水下载体运动引起的多普勒频移的补偿技术。通过研究，提出了多普勒频移估计和补偿技术，通过多普勒频移粗补偿和自适应均衡器相位跟踪相结合，很好地解决了多普勒频移的问题。