随着人(rén)類利用海洋、開(kāi)發海洋的日益深入，人(rén)們對水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)需求也日趨迫切，水(shuǐ)聲通(tōng)信已成為(wèi)近年來(lái)國際上(shàng)研究的焦點。相比其他水(shuǐ)下通(tōng)信方式，水(shuǐ)聲通(tōng)信的發展遠遠滞後，一直以來(lái)都存在着諸多(duō)有(yǒu)待攻克的難題。
那(nà)麽，水(shuǐ)聲通(tōng)信到底難在哪裏？
水(shuǐ)介質與空(kōng)氣介質的特性完全不同，水(shuǐ)聲信道(dào)與空(kōng)氣中的無線電(diàn)信道(dào)具有(yǒu)許多(duō)明(míng)顯的差異，水(shuǐ)聲信道(dào)是時(shí)間(jiān)散布快速衰落信道(dào)，具有(yǒu)多(duō)普勒不穩定性。水(shuǐ)聲通(tōng)信的衰耗因素較多(duō)，特别是在海水(shuǐ)中傳播，聲傳播損失不僅與頻率有(yǒu)關，而且還(hái)受海水(shuǐ)的含鹽度、溫度、密度、深度、距離等的影(yǐng)響，造成中遠程水(shuǐ)聲信道(dào)帶寬極其有(yǒu)限。水(shuǐ)中的聲速計(jì)算(suàn)公式可(kě)見下式：
c=1449.2+4.6T-0.055T2+(1.34-0.010T)(S-35)+0.016D
其中：r是海水(shuǐ)溫度，s是鹽度，D是深度
海水(shuǐ)中不均勻分布的聲速剖面造成聲線的彎曲，而聲波的界面反射和(hé)随機散射又引起聲波接收信号的多(duō)途效應。在實現高(gāo)速通(tōng)信時(shí)，有(yǒu)限的信道(dào)帶寬和(hé)信号的多(duō)途傳輸會(huì)引起非常嚴重的碼間(jiān)幹擾，造成接收數(shù)據的嚴重誤碼。同一聲源發出的聲波，在不同的海區(qū)或不同的季節，傳播情況可(kě)能都不同。
其中，水(shuǐ)聲通(tōng)信面臨最困難的就是強多(duō)途和(hé)由于海洋表面反射、內(nèi)波等引起的快速時(shí)變。其中自多(duō)途引起的接收信号的振幅衰落，多(duō)途引起接收信号的碼間(jiān)幹擾，再加上(shàng)海洋環境複雜、載波頻率低(dī)、水(shuǐ)聲信道(dào)帶寬極為(wèi)有(yǒu)限以及傳輸條件的時(shí)間(jiān)-空(kōng)間(jiān)-頻率變化特性，使得(de)水(shuǐ)聲信道(dào)成為(wèi)迄今為(wèi)止最困難的無線通(tōng)信信道(dào)。正因為(wèi)如此，高(gāo)速可(kě)靠的水(shuǐ)聲通(tōng)信世界範圍內(nèi)仍是一個(gè)極具挑戰性的技(jì)術(shù)難題。
世界上(shàng)各個(gè)國家(jiā)對水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)的研究工作(zuò)已長達幾十年，随着通(tōng)信技(jì)術(shù)的發展，水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)也得(de)到了較為(wèi)快速的突破，那(nà)麽，在實際運用中，如何評價水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)的先進性呢？
水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)的幾個(gè)關鍵性能評判指标是傳輸（通(tōng)信）速率和(hé)傳輸（通(tōng)信）距離。 一般情況下，水(shuǐ)聲通(tōng)信距離越遠，傳輸速率越低(dī)，而通(tōng)信距離和(hé)速度從根本上(shàng)又由通(tōng)信頻率帶寬決定。所以兩種通(tōng)信技(jì)術(shù)的優劣一般是相近帶寬下才有(yǒu)可(kě)比性。用類似的帶寬，速率越高(gāo)，通(tōng)信距離越長，技(jì)術(shù)就越先進，可(kě)組網及可(kě)延展性就越好。當然，對一個(gè)水(shuǐ)聲通(tōng)信産品的評價還(hái)有(yǒu)其他方面的考慮，如重量，功耗，可(kě)部署深度等。這些(xiē)參數(shù)相對水(shuǐ)聲技(jì)術(shù)的特點與難點都是次要的（secondary）。再者由于水(shuǐ)聲通(tōng)信是個(gè)新興領域，還(hái)沒有(yǒu)産業标準。大(dà)多(duō)産品參數(shù)的标定很(hěn)不規範，經常用理(lǐ)想狀态下的數(shù)據示人(rén)。所以業界普遍認同實測數(shù)據，而不看重産品标定參數(shù)。
經中國海洋大(dà)學實測國內(nèi)外幾家(jiā)在行(xíng)業內(nèi)具有(yǒu)代表性的公司的産品性能，所有(yǒu)水(shuǐ)聲通(tōng)信産品的工作(zuò)頻率帶寬在15-45K之間(jiān)，而對比它們之間(jiān)所能達到的實際速率，智慧海洋科技(jì)（以ANG-02009為(wèi)例）至少(shǎo)是其他産品的5倍，通(tōng)信距離也是其他較高(gāo)速率産品的兩倍。因此，智慧海洋科技(jì)産品領先進入國家(jiā)深水(shuǐ)基地蛟龍号測試平台，并用于大(dà)型試驗水(shuǐ)池的數(shù)據統計(jì)和(hé)設備檢測。11月5日，智慧海洋科技(jì)攜手中科院海洋研究所在青島膠州灣海域成功完成測深設備與水(shuǐ)聲通(tōng)信機聯合系統測試，驗證智慧海洋科技(jì)水(shuǐ)聲通(tōng)信機能實現5185m距離內(nèi)的穩定通(tōng)信。所以，智慧海洋科技(jì)不僅擁有(yǒu)穩定、高(gāo)速、遠距離的水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)，同時(shí)，智慧海洋科技(jì)又是世界上(shàng)第一家(jiā)能全方位提供水(shuǐ)下無線自組網支持的公司。
雖然因水(shuǐ)聲信道(dào)的多(duō)徑效應、時(shí)變效應、可(kě)用頻寬窄、信号衰減嚴重等諸多(duō)因素，使水(shuǐ)聲通(tōng)信成為(wèi)當今最為(wèi)複雜的通(tōng)信技(jì)術(shù)之一，但(dàn)水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)仍在迅猛發展之中。目前水(shuǐ)聲通(tōng)信的關鍵問題是數(shù)據傳輸率較低(dī)，因此克服多(duō)徑效應等不利因素的手段，達到提高(gāo)帶寬利用效率的目的，将是未來(lái)水(shuǐ)聲通(tōng)信技(jì)術(shù)的主要發展方向。
