Китайские ученые создали систему быстрой беспроводной связи под водой

17.02.2022 16:45
Просмотров: 609

Систему оптической беспроводной связи со скоростью передачи данных 150 Мбит/с на расстояние 35 м протестировали ученые из Чжэцзянского университета, 16 февраля сообщает электронное издание New Atlas.

Беспроводная передача данных на большой скорости является проблемой под водой, поскольку радиоволны передаются плохо. В этих условиях беспилотные аппараты, работающие в водной толще подключаются к судну с оператором через кабель, что не всегда удобно.

Оптическая передача данных под водой проблематизирована необходимостью точной направленностью передатчика и приемника друг на друга. Это накладывает ограничение на дальность канала связи.

Частичным решением проблемы стало применение солнечной панели в качестве приемника сигнала. Но солнечные панели хорошо преобразуют оптический сигнал в электрический ток, но не поток данных.

Вычленение сигнала в этих экспериментах производилось с помощью сложных схем анализа сигнала с постобработкой мощными алгоритмами. Подход требовал значительных вычислительных ресурсов и приводил к большим задержкам сигнала.

Группа китайских ученых использовала массив три на три солнечных панелей для создания приемника размерами 3,4 на 3,4 см. Приемник был размещен на одном конце семиметровой цистерны с водой, на другом — передатчик.

Чтобы увеличить дистанцию передачи данных была внедрена система зеркал. Таким образом, дальность передачи сигнала выросла до 35 м. С помощью компьютерного моделирования ученые значительно оптимизировали схему выделение потока данных из сигнала, поступающего с солнечных элементов. За счет этого удалось добиться достаточной производительности приемника.

При частотной полосе 63,4 МГц и затухании сигнала около 20 дБ удалось добиться скорости 150 Мбит/с. В дальнейшем исследователи планируют провести эксперименты, насколько стабильно система будет работать со слабым сигналом. В частности, при передаче сигнала в мутной воде.

Фото: Shutterstock