水声通信技术难点及进展

载人潜水器水声通信系统的跨越发展

在上述工作的基础上，2002 年在国家“十五”计划期间的“863”重大专项“7 000 米载人潜水器”中声学系统的论证过程中，声学所提出了采用相干通信技术高速传输图像的和采用非相干通信技术实现中速传输传感器等数据的中程高速数字化水声通信技术方案，实现在 8—10 km 距离内以最高 10 kbits/s 的速率传输数据、语音和图像，目标是在研制完成时仍具有国际先进水平。在研制过程中完善和发展了空间分集-多普勒频移补偿-自最佳自适应判决反馈均衡器技术，研究并应用了 Turbo-TCM 码编解码技术、基于小波变换的抗误码图像传输技术、低码率的语音编解码技术等。在经过 2009 年“蛟龙”号载人潜水器第一次海试后，声学所对海试中暴露出来的问题进行了改进，重点是克服了母船噪声的干扰，提高了设备的可靠性和操作便利性；在后续的海试中水声通信效果良好，母船和潜水器之间信息交流顺畅，语音清晰，传回了大量数据和水下作业照片，综合性能优于同类国际载人潜水器水声通信系统。2012 年 6 月 24 日，“蛟龙”号在 7 000 米深的海底通过水声通信系统与在太空的“天宫一号”航天员实现了海天对话，这在国际上也是一次创举（图 1）。

图 1“蛟龙”号通过水声通信机与“天宫一号”进行海天对话

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