“水下QQ”一展風采——————訪“五四杯”一等獎團隊水聲多媒體通信小組
一年一度的“五四杯”科技創(chuàng)新大賽,猶如我校的一次盛會,2009年5月9日,這個“節(jié)日”伴著初夏的腳步如期而至。每年,在這個用智慧與合作比拼的賽場上,總是會涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀的作品,今年也不例外。下面就請跟隨記者,了解一件由來自水聲工程學院的5名本科生自行設計并制作的、獲得本屆“五四杯”科技創(chuàng)新大賽一等獎的作品———基于Pattern時延差編碼的水聲通信系統(tǒng)。
本課題小組由水聲學院的五名05級本科生:周彬、沈廣楠、解立坤、宋飛飛、張藝朦組成。作為水聲學院的學生,他們具備深厚的水下通信理論基礎,而且對于海洋特別是深海研究,更是有著濃厚的興趣。在接受記者采訪時,課題小組組長周彬侃侃而談,詳細介紹了這件作品誕生的前前后后。靈感“由于電磁波在水中傳播時衰減嚴重,所以一些基于電磁波的無線通信在海洋中很難得到應用。因此在水下傳輸數(shù)據(jù)往往要靠電纜,而電纜費用高,不靈活,很難用于遠距離傳輸,而聲波作為人類迄今為止已知的唯一能在水中遠距離傳播的能量形式,理所當然的成為海洋中檢測、通信、定位和導航的主要媒介。水聲通信也因其具有靈活、方便、經(jīng)濟、不存在電纜纏繞等優(yōu)點成為當前唯一可在水下進行遠程信息傳輸?shù)耐ㄐ判问?,在民用和軍事上都有重大意義,因此水聲通信一直被人們所重視?!敝鼙蛲瑢W在介紹時如是說。
在以往的“五四”杯作品中,很少見到有針對水下通信而專門研發(fā)的作品,通信領域的作品多集中在無線電通信、網(wǎng)絡傳輸?shù)确矫?。可能也正是因為獨特,這件作品吸引了很多人駐足觀看。作品這件作品分為兩個部分———發(fā)送端和接收端。當在發(fā)送端窗口中輸入發(fā)送內(nèi)容并按下發(fā)送鍵后,發(fā)送信息就完成了。接收端使用的是接收控制按鈕和接收內(nèi)容顯示窗口。接收端按下接收按鈕后,程序會自動接收信息并顯示在窗口中。這使得該產(chǎn)品具有類似于QQ聊天軟件一樣的實時文字傳輸功能。但有別于無線網(wǎng)絡的是,它的核心技術(shù)是水聲通信。不僅如此,這個通信系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)語音傳輸功能。記者也有幸親身體驗了一次這個奇妙的傳輸過程,記者對著站臺上的麥克風說了一句話,這句話在經(jīng)過編碼、放大、發(fā)射、水下傳輸、接受、解碼之后,清晰地從旁邊的音箱中傳了出來。展臺旁圍觀的同學們中間,發(fā)出了陣陣贊嘆之聲。
對于這類作品來說,編解碼過程本是一個很基礎、很簡單的過程,但就是這么一個簡單的過程,他們卻從中發(fā)現(xiàn)了不簡單的一面。以往水聲通信大多采用普通的Pattern編碼和解碼,不能很好的控制多普勒效應和誤碼的擴散,而基于Pattern時延差的差分解碼則在這些方面得到大大改善。這種差分解碼模式不僅使解碼的可靠性增強、誤碼率減少,而且還實現(xiàn)了實時通信。實時性是一個通信系統(tǒng)最主要的技術(shù)指標之一,同時也是本作品區(qū)別于以往一些水聲通信作品的最大創(chuàng)新點。心得21世紀是海洋的世紀,人類對海洋的開發(fā)和關注會達到前所未有的高度,圍繞海洋的各種技術(shù)也會層出不窮,而水聲通信作為水下唯一的通信手段,必將成為各國研究的重點,也必將得到快速的發(fā)展,從而在人類探索海洋、認識海洋到最終征服海洋的過程中發(fā)揮重要作用。
“在海洋的世紀中,水聲技術(shù)作為海洋開發(fā)的主導技術(shù)之一,將擁有更廣闊的發(fā)展空間。隨著海洋戲院開發(fā)、水下機器人及各種潛器、潛艇水下曲線通信等技術(shù)的迅速發(fā)展,深、淺海中遠程水聲通信技術(shù)研究迫在眉睫,必將成為制約水下信息領域發(fā)展的核心技術(shù)之一。所以,作為初次設計此類作品的我們也是看準了水聲通信的發(fā)展前景?!敝鼙蛲瑢W在介紹這件凝結(jié)著小組成員汗水的作品時,眼中閃爍著自豪的光芒。相信在五四精神和創(chuàng)新精神的引導下,水聲多媒體通信小組的成員們能在未來的海洋研究、開發(fā)領域有更多的創(chuàng)新成果、更大的科學發(fā)現(xiàn)。
采訪最后,周彬同學對科技創(chuàng)新活動提出了想法,要敏于發(fā)現(xiàn)生活中的問題,還要勤于動腦動手,用自己所學的知識去解決問題,要打下堅實的知識理論基礎,只有這樣,才能在科技創(chuàng)新活動中更加得心應手。