水下无线通信是各种应用的使能技术,从基础科学(如海洋学和海洋生物学)到近海工业(如鱼类养殖或石油和天然气钻探)、搜索和救援行动,以及军事和勘探任务。对于气候监测、污染控制和军事行动,也是至关重要的。
除了短距离之外,无线电频率不能很好地通过水传播,这使得声波成为许多这些应用的优选选择。然而,声波局限于低频,限制了通信带宽。此外,声音在水下,以相对较低的速度传播,并在多个路径上传播。
数十毫秒的延迟传播,导致频率选择性失真,而运动引起了显著的多普勒效应。无线电信道的最不好的特性(即移动地面信道的差链路质量和卫星信道的长延迟),结合在水声信道中,水声信道,通常是当今使用的最具挑战性的通信介质。
近日,美国东北大学(Northeastern University)Zhengnan Li等,在Nature Reviews Electrical Engineering上发表综述文章中,讨论了在水声传播信道建模、通信信号处理和建立网络方面的现有工作。在此基础上,总结了水声通信未来的研究方向。






文献链接
Li, Z., Chitre, M. & Stojanovic, M. Underwater acoustic communications. Nat Rev Electr Eng (2024).
https://doi.org/10.1038/s44287-024-00122-w
https://www.nature.com/articles/s44287-024-00122-w
本文译自Nature。
来源:今日新材料
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