水聲通信（Underwater acoustic 傳播學(xué)）是一項在水下收發(fā)信息的技術(shù)，是當(dāng)前海洋軍事中最重要和關(guān)鍵的技術(shù)。常見的水聲通信方法是采用擴(kuò)頻通信技術(shù)，如CDMA等。
水聲通信的工作原理工作原理是將文字、語音、圖像等信息，通過電發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)換成電信號，并由編碼器將信息數(shù)字化處理后，換能器又將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號。
概述
水聲通信水下通信非常困難，主要是由于通道的多徑效應(yīng)、時變效應(yīng)、可用頻寬窄、信號衰減嚴(yán)重，特別是在長距離傳輸中。水下通信相比有線通信來說速率非常低，因為水下通信采用的是聲波而非無線電。常見的水聲通信方法是采用擴(kuò)頻通信技術(shù)，如CDMA等。補(bǔ)充：水聲通信技術(shù)發(fā)展的已經(jīng)較為成熟，國外很多機(jī)構(gòu)都已研制出水聲通信Modem，通信方式主要有：OFDM，擴(kuò)頻以及其它的一些調(diào)制方式。此外，水聲通信技術(shù)已發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)化的階段，將無線電中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Ad Hoc）應(yīng)用到水聲通信網(wǎng)絡(luò)中，可以在海洋里實現(xiàn)全方位、立體化通信（可以與AUV、UUV等無人設(shè)備結(jié)合使用），但只有少數(shù)國家試驗成功。
工作原理
工作原理是首先將文字、語音、圖像等信息，通過電發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)換成電信號，并由編碼器將信息數(shù)字化處理后，換能器又將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號。聲信號通過水這一介質(zhì)，將信息傳遞到接收換能器，這時聲信號又轉(zhuǎn)換為電信號，解碼器將數(shù)字信息破譯后，電接收機(jī)才將信息變成聲音、文字及圖片。
發(fā)展情況
這是國際上高水平的技術(shù)，在遠(yuǎn)距離水里能清楚地接收到語音信號，世界上也只有極少數(shù)軍事強(qiáng)國才能做到。水聲通信機(jī)使用的是模擬信號，可是海洋中的波浪、魚類、艦船等產(chǎn)生噪聲，使海洋中的聲場極為混亂，聲波在海水中傳遞時產(chǎn)生“多途徑干擾信號”這一較大的難題，導(dǎo)致接收到的信號模糊不清。
半個世紀(jì)以來，水聲領(lǐng)域的專家對這一難題一直束手無策，老式的模擬水聲通信機(jī)一直沿用至今。由于數(shù)字通信的產(chǎn)生，陸地上的信號干擾被成功解決，水聲領(lǐng)域的專家也開始了在該領(lǐng)域進(jìn)行探索。
因為海水成分很復(fù)雜，所以聲波傳遞時就被吸收了一部分，而且頻率越高吸收就越厲害，對于頻率低的聲波海水反而吸收少。專家測得結(jié)果，聲波頻率在4000赫茲左右為遠(yuǎn)距離傳遞的最佳頻率，而用4000赫茲的頻率去實現(xiàn)跳頻通信，頻點(diǎn)與頻點(diǎn)之間的距離就很小了。
國內(nèi)發(fā)展
我國廈門大學(xué)以許克平教授為首的這個課題組出色地完成了國家交給他們的863項目，已經(jīng)成功解決了在10公里之內(nèi)水下信號相互清晰的傳遞，他們這個系統(tǒng)已達(dá)到實用要求。他們認(rèn)真分析了世界上抗多途干擾的幾種方法，最后課題組一致認(rèn)為還是采用電磁波抗干擾的手段——跳頻通信，它既能抗多途徑干擾又能保證信息安全。
如果電磁波的跳頻技術(shù)用在海中，頻率資源充足的情況下傳輸一組信號，頻率相差大時，電路內(nèi)部做處理的時候，就用兩個不同頻率表示1和0，相當(dāng)于顏色相差大，如：赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫這一組信號代表一個文字，碰到干擾后雖然到達(dá)的時間不一致，但由于顏色區(qū)別大也就是頻率相差大接收方就容易辨認(rèn)了，這樣就解決了信號干擾問題。經(jīng)過攻關(guān)他們研制出一個全新的跳頻技術(shù)，終于成功解決了多途徑干擾問題。因為語音傳輸是水聲通信最難攻克的瓶頸問題，要求精確度極高，難度也最大，語音傳輸成功的實現(xiàn)，使這個項目完全成功了，他們做到了。
課題組又迎接了新一輪的挑戰(zhàn)，投入遠(yuǎn)距離50公里以外的數(shù)字式語音和圖象傳遞，以及數(shù)字式彩色圖象傳遞的工作中。
研究成果
水聲通信是當(dāng)前海洋軍事中最重要和關(guān)鍵的技術(shù)，該研究方向發(fā)揮廈門大學(xué)電子與海洋等相關(guān)學(xué)科專業(yè)的優(yōu)勢和特色，課題組完成了“水下圖像水聲傳輸實用樣機(jī)研制”、“視頻圖像水下傳輸試驗研究”等國家“863”相關(guān)課題項目，“水下圖像傳輸系統(tǒng)”項目通過國家“863”專家組驗收。該系統(tǒng)能在淺海域?qū)崿F(xiàn)全方向無纜圖象信息傳輸，每8秒傳送一幀（160*100象素，十六級灰度），距離10公里。99年中國國際高新技術(shù)成果交易會參展項目。“300米深飽和潛水鐘水聲通訊機(jī)”項目達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，所接收的語音清晰可辨，該通訊機(jī)已安裝在300米深飽和潛水鐘內(nèi)，在南海試驗成功。本課題組在該方向上的研究成果接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。所研制的語音水聲通訊機(jī)、圖像傳輸樣機(jī)和水聲數(shù)據(jù)遙測設(shè)備，可望組成水下多媒體信息傳輸系統(tǒng)，不久的將來，可望形成水下、陸地和空間的三維信息網(wǎng)。
發(fā)展前景
海洋聲學(xué)還是一門迅速發(fā)展的學(xué)科，水聲多媒體通訊是海洋科技界多年來追求的一個目標(biāo)，人們希望在水下也能像在陸地一樣快速地傳輸語音、圖像、文字及數(shù)據(jù)。隨著研究的深入開展，水聲科技工作者的積極努力，這一目標(biāo)一定能早日實現(xiàn)。
參考資料 >
水聲通信.CCTV.2012-12-13