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“水下QQ”一展风采——————访“五四杯”一等奖团队水声多媒体通信小组


  一年一度的“五四杯”科技创新大赛,犹如我校的一次盛会,2009年5月9日,这个“节日”伴着初夏的脚步如期而至。每年,在这个用智慧与合作比拼的赛场上,总是会涌现出许多优秀的作品,今年也不例外。下面就请跟随记者,了解一件由来自水声工程学院的5名本科生自行设计并制作的、获得本届“五四杯”科技创新大赛一等奖的作品———基于Pattern时延差编码的水声通信系统。
  本课题小组由水声学院的五名05级本科生:周彬、沈广楠、解立坤、宋飞飞、张艺朦组成。作为水声学院的学生,他们具备深厚的水下通信理论基础,而且对于海洋特别是深海研究,更是有着浓厚的兴趣。在接受记者采访时,课题小组组长周彬侃侃而谈,详细介绍了这件作品诞生的前前后后。灵感“由于电磁波在水中传播时衰减严重,所以一些基于电磁波的无线通信在海洋中很难得到应用。因此在水下传输数据往往要靠电缆,而电缆费用高,不灵活,很难用于远距离传输,而声波作为人类迄今为止已知的唯一能在水中远距离传播的能量形式,理所当然的成为海洋中检测、通信、定位和导航的主要媒介。水声通信也因其具有灵活、方便、经济、不存在电缆缠绕等优点成为当前唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式,在民用和军事上都有重大意义,因此水声通信一直被人们所重视。”周彬同学在介绍时如是说。
  在以往的“五四”杯作品中,很少见到有针对水下通信而专门研发的作品,通信领域的作品多集中在无线电通信、网络传输等方面。可能也正是因为独特,这件作品吸引了很多人驻足观看。作品这件作品分为两个部分———发送端和接收端。当在发送端窗口中输入发送内容并按下发送键后,发送信息就完成了。接收端使用的是接收控制按钮和接收内容显示窗口。接收端按下接收按钮后,程序会自动接收信息并显示在窗口中。这使得该产品具有类似于QQ聊天软件一样的实时文字传输功能。但有别于无线网络的是,它的核心技术是水声通信。不仅如此,这个通信系统还能够实现语音传输功能。记者也有幸亲身体验了一次这个奇妙的传输过程,记者对着站台上的麦克风说了一句话,这句话在经过编码、放大、发射、水下传输、接受、解码之后,清晰地从旁边的音箱中传了出来。展台旁围观的同学们中间,发出了阵阵赞叹之声。
  对于这类作品来说,编解码过程本是一个很基础、很简单的过程,但就是这么一个简单的过程,他们却从中发现了不简单的一面。以往水声通信大多采用普通的Pattern编码和解码,不能很好的控制多普勒效应和误码的扩散,而基于Pattern时延差的差分解码则在这些方面得到大大改善。这种差分解码模式不仅使解码的可靠性增强、误码率减少,而且还实现了实时通信。实时性是一个通信系统最主要的技术指标之一,同时也是本作品区别于以往一些水声通信作品的最大创新点。心得21世纪是海洋的世纪,人类对海洋的开发和关注会达到前所未有的高度,围绕海洋的各种技术也会层出不穷,而水声通信作为水下唯一的通信手段,必将成为各国研究的重点,也必将得到快速的发展,从而在人类探索海洋、认识海洋到最终征服海洋的过程中发挥重要作用。
  “在海洋的世纪中,水声技术作为海洋开发的主导技术之一,将拥有更广阔的发展空间。随着海洋戏院开发、水下机器人及各种潜器、潜艇水下曲线通信等技术的迅速发展,深、浅海中远程水声通信技术研究迫在眉睫,必将成为制约水下信息领域发展的核心技术之一。所以,作为初次设计此类作品的我们也是看准了水声通信的发展前景。”周彬同学在介绍这件凝结着小组成员汗水的作品时,眼中闪烁着自豪的光芒。相信在五四精神和创新精神的引导下,水声多媒体通信小组的成员们能在未来的海洋研究、开发领域有更多的创新成果、更大的科学发现。
  采访最后,周彬同学对科技创新活动提出了想法,要敏于发现生活中的问题,还要勤于动脑动手,用自己所学的知识去解决问题,要打下坚实的知识理论基础,只有这样,才能在科技创新活动中更加得心应手。