第68章 建立声波水中传讯系统 (2-1)

张冲之正好是在“五一”劳动节这天走出宿舍,同学们的热度已下降了几倍,已从围观大猩猩,变成远观美女的模式,毕竟让人产生好奇感的事物太多。

认识的人都向他打招呼,他也都一一回应，已在他可接受范围之内。

他一路直奔计算机实验楼,同王鸽师姐打了个招呼,直接将移动硬盘与小型计算机中心进行USB对接,然后打开42寸显示屏学习起来。

海水中声波传输讯息虽然说简单实用,可那是相对于其他更加困难的方式说的。声波在海水中传播受到许多种限制,现在虽然有多种较为成熟的传输方式,可相对于无线电波在空中的传讯速度、质量、容量都相差甚远。

各国都在攻关,可都进展不大,现在最有效、最先进的是利用卫星进行蓝绿激光传输信息,可到了百米以下就基本失去作用。

张冲之静静地看着数米外的42寸大屏幕,鼠标轻点,有用的仔细看,无用略过,2T的数据量,里面有许多图片,PDF格式文件等,真正的word文档、excele表格等占比不大。

王鸽看着那不停翻动的屏幕,她只能看清几句话,屏幕就已翻过,她知道张冲之在学习,换了别人一定是认为张冲之在乱点鼠标。

每天四个小时,用于学习海洋各类知识,许多验算,计算都在脑中进行,一些数据量大的计算他立刻用电脑进行。

海洋十分巨大,海洋有关的知识更是海量,仅与水中通讯有关的知识就让张冲之感到头大。

平常感到知识面很广,什么都有种胸有成竹之感,可真正接触这水中通讯后,要具体解决问题,立刻又认识到还有许多知识要学,只好端正心态,开足马力狂学起来。

声波在水下有着良好的传播性能,频率范围在1赫兹到5万赫兹之间，随着频率升高,声波在水中衰减系数迅速增加,从10-4dB\/m到10-2dB\/之间,相差100倍,即两个数量级。

可是频率越低在单位时间内传播的信息越少,如果用1赫兹的声波传递一张图像,数天时间也传不完。

近距离通信频率可达几百KHz,到了几十至100公里距离间通信时,可用带宽不足1千赫兹。

海洋噪声严重影响着水声通信系统的性能,噪声源主要有潮汐、洋流、海面波浪、地震活动、生物群体和交通航运等。

除了有限带宽和较高海洋环境噪声外,复杂多变的多径效应也是主要因素之一,多径效应主要是由水面和海底的反射造成的,是指由于一个声源信号从不同的方向以不同的路径到达接收端,接收信号表现为发射信号不同的延时、不同相位、不同幅度的叠加,信道在时域的时延扩散会引起频域的频率选择性哀落。

空间选择性哀落也影响声波,因为在不同的地点与空间位置的衰落特性不一样,也就是说,接收信号的强度和相位与接收阵元的位置有关。

由于声速在水中传播速度仅有1530m\/秒,收发平台之间的相对运动和海洋环境的起伏都会造成多普勒效应。如,当通信双方以30m\/s的速度做相对运动时,在水中声波的多普勒相对频移就有30\/1500=2%,这已经影响很大了。

海水介质的随机不均性,海洋中的声场也是随机起伏的,这种效应也会影响水声通信的性能。这种影响由多种因素造成,包括粗糙随机的海面、端流和非均匀水团,海洋内波以及收发换能器的随机摇摆等。

六个大项,百个小项,挡在了水声通信的前面,张冲之有种一入侯门深似海的感觉,可这也激发出了他的潜力。

前五天他每天投入4个小时,后面他每天投入六个小时。让孙振开、王鸽又给他连接了一台小型计算机中心,一台学习、研究算法,一台计算验证。

他先将每个小项都建立起一个数学摸型,再将一个大的数学模型建立起来,大的构架简单,就是信号调制器、信号发射机、信号接受器、信号还原调制器,这其中的每一过程都要建模,然后联通起来。

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