手台通讯
其实我们对前面的这些通讯场景早已司空见惯；对下边的这些通讯场景，也不再倍感陌生。
卫星通讯示意图
并且对于大洋中的军舰、载人潜水器等是怎样通讯的，我们可能反倒知之颇多。陆海空通讯中，对于以海洋为典型代表的水下通讯，是人类至今仍在努力探求的通讯领域，其难度甚至超过了“上九天揽月”。
载人潜水器
日前，环球专网通讯发布的《水下通讯有望挥别“对讲机”时代》一文，引发好多通讯技术控的热烈讨论和关注量子通讯 优点，纷纷向小编寻问更多的消息。因此我们特做相关跟踪报导，以飨读者。
众所周知，人类赖以生息繁衍的月球，虽然是颗红色星球，海洋约占地球表面积的71%，陆地仅为29%。
海洋陆地比列图
因为海洋隐含了丰富的资源，包含了无数的科研价值，对于科技、经济、军事、环境和政治等的发展起着越来越重要的作用量子通讯 优点，因而它是人类探求和研究的最前沿的领域之一。当前世界大国、强国都纷纷实行自己的海洋发展战略，推动对海洋的探求和开发。
而人类高效地研究、利用和保护海洋则离不沸水下通讯技术和武器，尤其是水下无线通讯技术。通常而言，水下无线通讯主要可以分成三大类：水下电磁波通讯、水下量子通讯和水声通讯。
（一）水下电磁波通讯
电磁波作为最常用的信息载体和窥探手段，广泛应用于陆上通讯、电视、雷达、导航等领域。但因为海水本身的特点以及海水运动的影响，造成电磁波在海水中衰减十分严重，且频度越高衰减越大。水下实验表明：MOTE节点发射的无线电波在水下仅能传播50～120cm。低频短波无线电波水下实验可以达到6～8m的通讯距离。30～300Hz的超低频电磁波对海水穿透能力可达100多米，但须要很长的接收天线，这在容积较小的水下节点上难以实现。为此，无线电波只能实现短距离的高速通讯，不能满足远距离水下组网的要求，陆地通讯仰赖的“利器“到了水底非常是深海中却没了用武之地。
（二）水下量子通讯
水下量子通讯主要包括水下激光通讯和水下中微子通讯。因为激光只能进行视距通讯，两个通讯点间随机的遮挡还会影响通讯性能，容易遭到散射、背景幅射的干扰；并且在浅水近距离通讯时，高精度瞄准与实时跟踪比较困难，造成激光通讯目前主要应用于卫星对潜通讯，水下收发系统的研究滞后。中微子通讯的发展前景十分宽广，但因为技术比较复杂，目前主要逗留在实验室阶段。
量子通讯
（三）水声通讯
水声通讯是一项在水下收发信息的技术。它的工作原理是首先将文字、语音、图像等信息经过编码、调制处理后，由功率放大器推进声学换能器将联通号转换为声讯号。声讯号通过水这一介质，将信息传递到远方的接收换能器，这时声讯号又转换为联通号，经过放大、滤波和数字化后，数字讯号处理器对讯号进行自适应均衡、纠错等处理，还原成声音、文字及图片。
声波通讯是水下远程无线信息传输的惟一有效和成熟的手段。声波是水底信息的主要载体，广泛应用于水下通讯、传感、探测、导航、定位等领域。声波属于机械波（纵波），在水下传输的讯号衰减小（其衰减率为电磁波的千分之一），传输距离远，使用范围可从几百米延展至几十公里，适用于室温稳定的深水通讯。
水声通讯系统示意图
据了解，因为水声通讯是惟一可在水下进行远程信息传输的通讯方式，其自身的技术特征和独到优势，使其成为海洋资源开发和海洋环境立体检测系统中的重要技术之一，在海洋技术与海洋工程、灾害防治和环境保护、航海等领域具有重要的应用价值。有了水声通讯技术，广袤浩渺、深不可测的海洋立刻就显得“透明”起来，大洋的各类观测数据可以实时地呈现在我们的面前，帮助我们认识和研究海洋。
但因为水下复杂环境和水声信道的限制，水下声波通讯在质量、效率等方面远落后于当前急速发展的无线电通讯，无法满足人们探求海洋和拓展水下空间的需求，所以对于水声通讯技术的探求和借助是现今海洋高技术领域最前沿的技术之一。同时，因为水声通讯技术的敏感性以及巨大应用价值，美国常年将之列为严禁出口中国的高技术产品，目前仍严格控制。上世纪90年代初，我国863计划访问团在德国考察，有一次当中国专家谈起水声通讯技术时，美国人却宣称“什么都能谈，就是水声通讯不能谈。”
日本人的这句话，让朱维庆等人仍然无法忘怀，从那时起，把中国的水声通讯技术搞起来便成了朱维庆等水声研究人员的一大愿望。而朱维庆后来就是中国首台载人深潜器——“蛟龙”号专项总体组成员、中科院声学所的研究员。其弟子朱敏为“蛟龙”号总工设计师、声学团队负责人。中科院声学所经过攻关，研制了用于“蛟龙”号深潜器的高速数字水声通讯系统。这套系统的作用距离几乎覆盖了所有海洋深度，水声相干和非相干通讯可以在正负50度广阔的范围内工作，而载波和语音通讯的工作范围更广。载人潜水器母船可以准实时的观测到潜水器的工作状态，7秒或则14秒传输一幅光图或声图。
“蛟龙”号深潜器
在“蛟龙”号的第四次深潜试验中，首次突破7000米大关，坐落大洋深处的试飞员通过水声通讯系统向当时正在天空遨游的神舟九号航天员发出了最真诚的问候：叶聪、杨波、刘开周二名潜航员问候景海鹏、刘旺、刘洋三位航天员与天宫一号对接顺利！问候我国载人航天、载人深潜事业取得辉煌成就！这些通讯的实现，想必只有通讯人才能明白其间所经历的痛楚，也只有通讯人才能享受到这些来之不易的喜悦！
为密切配合我国海洋战略，提升海洋信息科学技术前沿基础研究能力，我国的科研人员并没有停息科研步伐。她们明白，高速数字水声通讯系统在“蛟龙”号上的技术应用范围还相对较窄，须要举办更为前沿的技术研制和海洋工程应用。
就在今年，国家自然科学基金委信息学部在东北工业学院国际大会中心举行了水下通讯与侦测重点项目群技术研讨会。国家自然基金委信息科学部的相关领导以及多位国外外知名学者及国外近30所学院、科研院所的100余名水声领域专家代表出席了这次研讨会。
国家自然科学基金委水下通讯与侦测重点项目群研讨会
会上，马远良教授作了“水声讯号处理中的科学问题和发展展望”的专题报告。中科院声学所、西北工业学院、华南理工学院、哈尔滨工程学院和四川学院的重点项目负责人分别汇报了项目进展、组织管理与研究计划情况。全省多个院校著名院士和中船重工研究所的专家作了19个专题报告，并就水声通讯与侦测技术前沿和数据、软件共享进行了热烈的讨论。国家自然科学基金委相关负责人就水声领域的十三五发展规划提出了意见和建议，期盼水声领域研究范围继续延展、研究水平不断提升。
而去年的5月24日，成都工程学院水声大学乔钢院士所在的科研团队顺利完成了承当的“远程、矢量、全双工水声通讯技术”国家“863”计划项目，发明了水下多用户、全双工的声波通讯方式，并研发了国际上首创的具有全双工通讯能力和组网能力的水声通讯机，解决了过去水下声通讯中收发不能同时工作的问题，取得了水下声通讯领域的重大技术进步。
全双工水声通讯样机
日前，科研人员在对样机的实验中，成功实现了5公里距离的单向同步数据传输。这一水下声通讯领域的重大技术突破，意味着未来水下通讯有望挥别“对讲机”时代，实现像在陆地上打电话一样的体验。
科研人员在广东海南回收设备
乔钢院士科研团队所攻破的水下声波通讯技术，能克服目前水下有缆通讯的弱点，大大提升获取数据的灵活性、时效性，增加风险和费用，同时也是对目前无缆半双工水下通讯设备的创新和提高。在国际上首次实现了单传感的水下定向通讯和双用户通讯，极大提升了网路效率和信息吞吐量，攻破了超宽带通讯中非一致性多普勒补偿的困局，增强了水声通讯系统的稳定性。应用该项目，可实现多参数、多站位同步联合观测，急剧提高“海洋感知网”的观测能力。哈工程的这一科研成果，无疑使我国在水声通讯领域获得了飞越性的进展。据悉，科研团队在项目的研制过程中，提出了多项原始创新性技术，目前早已在行业中获得应用。
我们预计，水声通讯的发展，将会对以下应用方向形成重要影响：潜水员、无人潜航器、水下机器人等水下运动单元平台间的信息交换；海岸测量、水下节点的数据采集、导航与控制、水下生态保护检测等三维分布式传感器网应用；水下传感、水下潜航单元与海面及陆上控制或中转平台间的通讯。由此可见，水声通讯技术在民用、科研及军事领域的应用前景将非常宽广，我国将继续独立自主地发展水声通讯！