國外水聲通信技術的發展

最早的水聲通信系統是采用模擬技術的水聲電話，二戰期間就已在潛艇上裝備，目前仍廣泛應用于潛艇以及潛水員的通話。但其明顯的缺點是功能相對單一，即主要傳輸語音，也有的在語音基礎上增加了低速的數傳功能。

非相干水聲通信技術。首先發展起來的數字式水聲通信系統采用非相干水聲通信技術。非相干水聲通信技術用不同頻率信號的能量變化或其組合來傳輸信息。當前多采用多頻移鍵控信號（MFSK）加編碼以及保護間隔和循環前綴的技術克服多途引起的符號間干擾和頻率選擇性衰落，其帶寬利用率較低，傳輸速率一般為數百?bits/s。這種技術在?20?世紀?90?年代中期已發展得比較完善。代表性產品是美國?Datasonics公司（后被?Benthos?公司收購）的?ATM?系列水聲通信機。由于其魯棒性好，得到了廣泛應用。

相干水聲通信技術。該技術是利用信號的相位變化來傳輸信息，帶寬利用率比非相干技術提高了一個數量級。由于聲波信號失真嚴重，相位的畸變比頻率和幅度要嚴重得多。直到自適應技術發展起來，能夠自動修正信道的影響，相干水聲通信技術才成為可能。與水聲信道特性相匹配的自適應均衡器技術是相干水聲通信的核心技術。20?世紀?90?年代美國?Scripps?海洋研究所率先發展出了單載波相干通信技術，采用多相移鍵控信號（MPSK）、空間分集、自適應均衡器、糾錯編碼和多普勒補償等技術。目前單載波通信技術已經得到了長足的發展，在一些商業產品上已經支持單載波通信模式，用于高速傳輸。但其成熟度還比不上非相干通信技術，對信道條件的依賴性相對較高，技術還在繼續發展完善中。

正交頻分復用（OFDM）技術。這是一種多載波的相干通信技術，頻帶利用效率高，在無線電通信中得到了廣泛的應用。從?20?世紀?90?年代中后期開始，才逐漸有人開始將?OFDM?技術應用于水下通信的研究。由于水聲信道的復雜性，OFDM?技術在水下遇到了很多問題，目前距離實用還有一定距離。

其他技術。美國?Scripps?海洋研究所從?1999?年起進行了時反水聲通信技術的研究。在?2000?年前后，美國麻省理工學院等單位開展了基于空間調制的多輸入多輸出（MIMO）水聲通信技術研究。這些技術的思路都是利用了聲波在水聲信道中的多途傳播特性來實現高速、可靠、多用戶通信。目前這些技術還處于原理性研究階段，距離實用還有較大差距。

在點對點水聲通信技術發展的基礎上，20?世紀?90?年代起美國、歐盟等國家和地區開展了水聲通信網技術研究，目的是實現水下設備間的互聯互通，以用于海洋觀測、水下偵查預警、潛艇協同作戰等方面。受水聲通信速率和距離之間矛盾的限制，目前還主要在科學研究方面有所應用，沒有軍事上實戰應用的報道。

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