中國水下通信技術里程碑式突破:成功接收30公裡外信號

“IT之家”24日援引《南華早報》消息報道稱,中國科學家近期利用華為開發的數據編碼方式,在一次水下通信測試中實現了里程碑式的突破,成功接收到了30公裡外發送的信號,超過了北約目前公開的最長水下通信距離28公里。
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參與該項目的科學家表示,最新的水下數據傳輸技術經過測試後,取得了顯著成果。測試區域水深達到3000米,科學家在海面以下1000米處部署了一個小型水聽器,成功接收到30公裡外的船隻發出的信號,數據傳輸速度達到4000比特每秒。這一成績刷新了公開報道中水下聲學通信設備的性能紀錄。
報道指出,極低頻(ELF)無線電波能夠穿透水體,但效率極低,每分鐘只能傳輸幾個字符。聲波的效率較高,但容易受到海面和海底的折射、洋流及其他環境干擾,導致難以在遠距離內傳輸大量數據。
中國團隊使用了極化權重(HPW)編碼方法,採用該編碼方法的水下聲學通信設備不需要進行數據分割,可以將信息調制到單一載波上進行傳輸和接收,大大減少了設備的功耗和複雜性。
在測試中,廈門大學海洋與地球科學學院童峰教授領導的科學家團隊在4000Hz至8000Hz的頻率範圍內,成功實現了30公里的超長距離零誤碼傳輸。
HPW方法源於數論領域的一項重大突破,由華為的中國、法國和加拿大科學家聯合開發。它能夠以前所未有的效率傳輸信息,並消除噪聲。HPW屬於極化碼的一種,極化碼由土耳其科學家Erdal Arikan於2008年發明,是第一個可以將信息傳輸效率提升至理論極限的算法。目前,極化碼廣泛應用於5G通信和消費電子產品中。
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