中国水下通信技术里程碑式突破:成功接收 30 公里外信号 打破北约记录

PigSay 2024-08-24 阅读:147

8 月 24 日,《南华早报》报道了一项由中国科学家主导的水下通信测试的最新成果。他们运用华为研发的数据编码方式,在水下通信领域取得了重大进展,成功接收到 30 公里外的信号,这一距离已超越北约当前公开的最长水下通信距离。

据悉,此次测试的水深高达 3000 米。科学家们在海平面下 1000 米的位置安置了一个小型水听器,成功捕捉到了 30 公里外船只发出的信号,且数据传输速度达到了惊人的 4000 比特每秒。

在水下通信领域,极低频(ELF)无线电波虽然能够穿透水体,但其传输效率极低,每分钟仅能传输数个字符。而声波虽然效率较高,却易受海面、海底的折射、洋流等多种环境因素干扰,难以实现远距离的大数据传输。

为解决这一问题,中国团队采用了极化权重(HPW)编码方法。这种编码方式无需对数据进行分割,而是可以直接将信息调制到单一载波上进行传输和接收,从而显著降低了设备的功耗和复杂性。

在测试过程中,由厦门大学海洋与地球科学学院童峰教授领衔的科学家团队,在 4000Hz 至 8000Hz 的频率范围内,实现了 30 公里的超长距离零误码传输。

值得一提的是,HPW 方法是基于数论领域的一项重大突破而开发的,由华为中国、法国和加拿大的科学家共同研发。它不仅能以前所未有的效率传输信息,还能有效消除噪声。作为极化码的一种,HPW 编码源自土耳其科学家 Erdal Arikan 于 2008 年发明的极化码理论,该理论是首个能将信息传输效率提升至理论极限的算法。如今,极化码已在 5G 通信和各类消费电子产品中得到了广泛应用。