水聲通信技術難點及進展
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國內水聲通信技術進展
國內水聲通信技術的起步
20?世紀?70?年代，中國船舶重工集團公司第?715?所（以下簡稱“715?所”）和?612?廠就共同開發了我國的第一代模擬通信聲吶。我國是在?20?世紀?80?年代中期開展數字水聲通信技術研究的，但當時國家的支持力度不大，只有一些零星的原理性的研究。
20?世紀?90?年代初，我國“863”計劃訪問團在法國考察，作為中方團長的中國科學院聲學研究所（以下簡稱“聲學所”）老所長汪德昭院士在和法方討論時，法國人明確表示“什么都能談，就是水聲通信不能談!”。此事對汪院士觸動很大。汪院士回國后，大力推動國內開展水聲通信技術的研究，促成了國家在“863”計劃自動化領域智能機器人主題中立項予以支持（當時“863”計劃還沒有設立海洋領域）。
“七五”計劃期間“863”自動化領域智能機器人主題重點項目“探索者號?1?000?米水下機器人”中支持了非相干水聲通信機的研制，聲學所朱維慶團隊研制了水聲通信機試驗裝置，中心頻率?17.5?kHz，工作帶寬?5?kHz，傳輸速率?0.6?kbps。進行了水池和海上試驗，在淺水?2.5?km?距離接收信號和聲像聲吶的記錄，位誤差概率為?10-4，試驗結果良好，與當時美國?Woods Hole?海洋研究所的結果相近。在此基礎上該團隊于“八五”計劃期間研制出了與美國的?ATM850?水聲通信機性能相近的非相干水聲通信機。
“八五”計劃期間國家“863”計劃自動化領域智能機器人主題于?1995?年支持了“空間分集相關-自適應均衡-糾錯編碼在水聲通信技術中的應用”（863-512-26-02）課題，1998?年支持了“用于作業型?AUV?高速水聲通信自適應快速信號處理方法關鍵技術”（863-512-9804-04）課題，研究水聲相干通信技術。朱維慶團隊提出了快速自優化最小均方算法（FOLMS）和快速自最佳最小均方相位估計算法（FOLMSPE）聯合工作的自最佳自適應判決反饋均衡器技術，樣機中心頻率?17.5?kHz，工作帶寬?5?kHz，在湖試中作用距離?4?km，傳輸速率?10?kbps，位誤碼率為10-4—10-5，達到了當時國際先進水平。
2000?年聲學所在中國科學院知識創新工程二期中對水聲相干通信技術研究給予了支持，主要研究水下載體運動引起的多普勒頻移的補償技術。通過研究，提出了多普勒頻移估計和補償技術，通過多普勒頻移粗補償和自適應均衡器相位跟蹤相結合，很好地解決了多普勒頻移的問題。