长距离低功耗水下通信系统

麻省理工学院是位于美国马萨诸塞州剑桥市的私立研究型大学,美国八所常春藤盟校之一,成立于1861年,素以顶尖的工程与技术而著名。该校的计算机工程、电机工程等诸多工程学领域在世界名列前茅。

    

范围有限一直是水下反向散射网络中一个悬而未决的问题,阻碍了其实际应用。麻省理工学院研究人员研发首个超低功耗(约为现有水下通信方法的百万分之一)水下网络和通信系统,可在千米级距离上传输信号。系统首次将Van Atta反射器阵列技术引入水下反向散射设置。水下反向散射通过将数据编码为反射或散射回接收器的声波来实现低功耗通信,使反射信号能够更精确地定向到其源头,从而实现更高效、更远距离的通信,将通信范围提高了几个数量级,有可能实现水下气候变化监测与气变建模、水产养殖、沿海飓风预测等应用。该项目的核心技术难点在于通过在成对的连接节点之间放置变压器、使用交叉极性切换技术进行反射信号编码、设计具有交错节点的Van Atta 阵列等方式实现了通信范围扩展,并创建了即插即用模型以确定新型水下反向散射技术的理论和实际通信限制。在河流和海洋中进行测试时,该设备的通信范围比已有的设备扩展了15倍以上。为排除实验可能受到码头长度限制的因素,更好地了解水下反向散射的局限性,该团队开发了一个分析模型来预测该技术的最大范围。模型表明,该逆向系统可跨公里级距离进行通信。


该技术为实验室成果,外方希望以投资方式开展合作。


            
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