Le son est-il le meilleur moyen de transmettre un signal sous l'eau?

Le son pourrait-il être utilisé pour transmettre numériquement des ondes sonores sous l'eau? Le son pourrait-il alors être converti par un répéteur pour transiter par les ondes radio? De quelles autres manières un signal peut-il être transmis autre que le son sur de longues distances sous l'eau?

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Oui, cela s'appelle les communications acoustiques. Voici un exemple de document qui utilise le multiplexage par répartition en fréquence orthogonale (OFDM) dans un canal acoustique sous-marin.

ÉDITER:

Notez que vous ne l'appelleriez plus un SONAR car SONAR signifie SO und N avigation A nd R anging, alors qu'il s'agit d'un système de communication, tout comme vous n'appeleriez pas votre téléphone portable un radar.

EDIT 2:

Oui, le signal pourrait être converti en signal radio sur un répéteur. Le répéteur devrait idéalement flotter dans la surface et avoir un transducteur (qui est essentiellement un microphone ou un réseau de microphones) sur le côté sous-marin pour recevoir les ondes sonores. Le transducteur convertit les ondes sonores en un signal électrique, qui peut être filtré et / ou amplifié, puis envoyé à une antenne pour une transmission radio. L'antenne devrait probablement être au-dessus de l'eau car les ondes radio ne se propagent pas très loin dans l'eau.

pour être pointilleux, RF est fortement atténué est l'eau salée.

L'eau douce est beaucoup moins atténuée. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les sous-marins immergés pouvaient utiliser leurs radios dans le lac Michigan.

Des communications RF à très basse fréquence sont possibles dans l'eau salée. Le débit binaire est très faible.

Les câbles à fibre optique fonctionnent bien également.

L'acoustique a également tendance à être atténuée.

Oui, en fait, les ondes sonores sont meilleures que le signal RF sous l'eau, en raison de l'exigence de basse fréquence. Nous ne convertissons pas les ondes sonores en signaux radio. L'émetteur-récepteur dans ce cas est appelé transducteur.

EDIT: Vous avez essentiellement trois options pour la communication sans fil sous l'eau: les signaux RF, les signaux acoustiques et les signaux optiques. Les signaux RF souffrent d'une perte de chemin importante et la portée de transmission est en mètres. Les signaux optiques souffrent de diffusion. Les signaux acoustiques souffrent d'une faible vitesse de propagation (~ 1500 m / s), mais la portée de transmission est meilleure que les signaux RF. De plus, vous n'avez pas besoin de grandes antennes lors de la transmission de signaux acoustiques basse fréquence, ce qui est le cas pour les signaux RF. La bande passante peut être augmentée en utilisant des systèmes assistés par relais.

Après une recherche rapide, il semble que les bouées acoustiques semblent avoir des antennes qui sont maintenues au-dessus de la surface pour communiquer avec un avion ou un navire. Ce n'est pas une communication sans fil sous-marine. L'objectif des systèmes acoustiques sous-marins est d'échanger des informations "sans fil" entre des nœuds sous-marins, puis avec un nœud central à la surface qui utilise des signaux RF pour communiquer avec un centre pour une analyse / décision ultérieure.

Vous avez 3 façons de communiquer sous l'eau

1) Acoustique: moyen de communication le plus populaire. A une latence élevée mais une bonne portée

2) RF basse fréquence. Pour augmenter la plage, vous devez réduire la fréquence, ce qui signifie une petite bande passante, de sorte que vous ne pouvez pas transmettre beaucoup d'informations.

3) Optique: faible latence + bande passante élevée mais la portée est limitée à moins de ~ 100 mètres

La meilleure façon de communiquer sous l'eau est d'être une communication acoustique où les ondes sonores sont utilisées. Parfois, la lumière visible est utilisée comme le rouge et le vert, mais dans tous les cas, la communication acoustique est courante et plus utilisée.

La communication acoustique sous-marine est considérée comme l'un des types de réseaux sans fil. mais c'est plus compliqué, je peux dire l'environnement le plus difficile à gérer.

Le canal ne peut pas être invariable dans le temps. cependant, en simulation, nous pouvons le considérer comme invariant dans le temps, mais en réalité il ne l'est pas. Il est considéré comme un double canal sélectif. Cela rend le canal très difficile à estimer et à égaliser.

La bande passante dans la communication acoustique sous-marine est très limitée, c'est un autre problème dans cet environnement.

Dans la plupart des cas, il n'y a pas de LOS, c'est un environnement très multi-chemins et les chemins sont interférés les uns avec les autres. De nos jours, OFDM est l'une des principales solutions pour cela, mais en raison du long délai, OFDM nécessitait un CP plus long, ce qui limitera également le débit de données! .. en même temps, le canal variant dans le temps nécessitait des pilotes pour l'estimation du canal, ce qui rendrait également le débit de données très limité. (Pour généraliser, l'intervalle de garde doit être long pour éviter l'interférence entre symboles)

Ce domaine est très courant pour la recherche et le développement car il a encore beaucoup de problèmes

Bonne chance

C'est incroyablement commun en robotique aquatique. Il existe de multiples utilisations pour la communication acoustique sous-marine telles que le transfert de données, la localisation sur un navire de surface, le contrôle de mission, etc.

Du point de vue du transfert de données, oui; Les signaux RF ne durent pas bien dans l'eau salée, tandis que le son se déplace considérablement mieux.

Mais ...

Si vous prévoyez de l'essayer sur Terre, sachez que la pollution sonore océanique est un problème et si vous devez communiquer sur de grandes distances, vous devrez faire un bruit fort. Pensez à utiliser RF d'abord; vous obtiendrez un faible débit binaire, mais ce pourrait être une meilleure façon de transférer le signal si les bandes acoustiques sont déjà utilisées par la vie marine.

Dans le passé et jusqu'à présent, il existe même la téléphonie sous-marine analogique qui utilise des ondes sonores acoustiques sous-marines. Il est utilisé par les sous-marins pour la communication car la communication radio n'est pas possible en raison de la forte atténuation sous l'eau.

De nos jours, il existe en fait une norme pour l'acoustique numérique sous-marine qui s'appelle JANUS.