水下传输新方法

陈子楠

【英】《经济学人》2018年5月10日

無线电波无法在水中传播，因而不能用于潜艇通讯。这就是为何在大洋里使用声呐而非雷达进行探测。但随着人们对相关设备了解的深入，建立水下通讯网络将更加普遍。现有水下调制解调器通过声波传输和接收数据，具有耗电和成本较高的缺陷。英国纽卡斯尔大学的研究人员研制的纳米调制解调器在接收信息时只消耗10毫瓦电力，发送信息时为1瓦，单条成本仅为50英镑。这些设备大小和火柴盒差不多，是传统产品体积的十分之一，但是信息传送范围和现有调制解调器一样均为两公里。此外，可通过在一定范围内布置若干设备组成网络，以实现相互记录和传送等通讯功能。现有调制解调器理论上也能实现这一目标，只是因成本限制，无法实现大规模布网。

这些水下通讯设备内有一个低成本微处理器，两个信号放大器（分别用于接收和发送信号）。由于使用扩展频谱技术，传输速率仅为每秒40比特，达到了以降低速度来提高抗干扰能力的目的。海洋环境较为嘈杂，但是在数个频率上传输相同信息可提高该信息被其他设备接收的几率。所以，扩展频谱弥补了纳米天线低功率的缺陷。