朱 敏 武岩波

1 中国科学院声学研究所 北京 100190

2 北京市海洋声学装备工程技术研究中心 北京 100190

今天是信息的时代，网络的时代。不断升级换代的网络技术把全球联结在一起，催生出了电子商务、智能家居、远程医疗、云计算、云存储等新型的产业，而万物互联将深刻地改变每个人的生活和工作方式。支撑这些的是快速发展的通信技术，以 5G 为代表的无线通信技术可以达到 10 Gbps，低廉的成本使得通信网络可以覆盖全球。

但在海洋中，水下通信却面临着巨大的障碍。水下电缆、光缆布设困难、成本高昂、易被破坏等难题，使得水下有线通信的应用范围非常有限。除极低频率外，电磁波在水中的衰减很快，穿透能力较强的超长波也仅能穿透水面约 100 米左右 ；光波在水中受吸收和散射影响，只能进行短距离传输，传输最远的蓝绿激光也只能实现水下几百米的传输。由于声波可以在水中传播比较远的距离，水声通信是水下无线信息传输的主要手段，但也面临可用带宽窄、信道复杂多变等难题。

随着人类在海洋中的活动越来越频繁，需要在水下传输信息的应用需求也越来越多，水声通信技术的应用也越来越广泛，在科学考察、海洋工程建设、海底矿产资源调查与开发以及军事领域等方面水声通信技术都有着广泛的应用，这些应用也对水声通信的速率和可靠性提出了更高的要求。

在科学考察活动中，以前放置在海底的海洋考察仪器都是将采集的数据存储在仪器内，到预定的日期由母船去回收，取出数据后再重新布放下去。……