Apakah suara cara terbaik untuk mengirimkan sinyal di bawah air?

Bisakah suara digunakan dalam mentransmisikan gelombang suara di bawah air secara digital? Bisakah suara dikonversi oleh repeater untuk transit oleh gelombang radio? Apa cara lain agar suatu sinyal dapat ditransmisikan selain suara dari jarak jauh di bawah air?

/space/32421/how-would-a-transmission-be-relayed-through-bottom-of-europa-ocean-to-earth

Ya, itu disebut komunikasi akustik. Berikut adalah contoh kertas yang menggunakan multiplexing pembagian frekuensi (OFDM) orthogonal dalam saluran akustik bawah air.

EDIT:

Perhatikan bahwa Anda tidak akan menyebutnya SONAR lagi karena SONAR adalah singkatan dari SO und N avigation A nd R anging, sedangkan ini adalah sistem komunikasi, sama seperti Anda tidak akan menyebut ponsel Anda radar.

EDIT 2:

Ya, sinyal dapat dikonversi menjadi sinyal radio di pengulang. Repeater idealnya akan mengambang di permukaan dan memiliki transduser (yang pada dasarnya adalah mikrofon atau array mikrofon) di sisi bawah air untuk menerima gelombang suara. Transduser mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik, yang dapat disaring dan / atau diperkuat, dan kemudian dikirim ke antena untuk transmisi radio. Antena mungkin perlu berada di atas air karena gelombang radio tidak merambat sangat jauh melalui air.

untuk pilih-pilih, RF sangat dilemahkan adalah air garam.

Air tawar jauh lebih lemah. Selama WW2 kapal selam yang tenggelam dapat menggunakan radio mereka di Danau Michigan.

Komunikasi RF frekuensi sangat rendah dimungkinkan dalam air garam. Kecepatan bit sangat rendah.

Kabel serat optik juga berfungsi dengan baik.

Akustik juga cenderung dilemahkan.

Ya, sebenarnya gelombang suara lebih baik daripada sinyal RF di bawah air, karena persyaratan frekuensi rendah. Kami tidak menyembunyikan gelombang suara ke sinyal radio. Transceiver dalam hal ini disebut transduser.

EDIT: Pada dasarnya Anda memiliki tiga pilihan untuk komunikasi nirkabel di bawah air: sinyal RF, sinyal akustik, dan sinyal optik. Sinyal RF menderita kehilangan jalur yang besar, dan jangkauan transmisi dalam meter. Sinyal optik menderita hamburan. Sinyal akustik menderita dari kecepatan propagasi rendah (~ 1500 m / s), tetapi jangkauan transmisi lebih baik daripada sinyal RF. Selain itu, Anda tidak perlu antena besar ketika mengirimkan sinyal akustik frekuensi rendah, yang merupakan kasus untuk sinyal RF. Bandwidth dapat ditingkatkan dengan menggunakan sistem bantuan relay.

Setelah pencarian cepat, tampaknya sonobuoy tampaknya memiliki antena yang disimpan di atas permukaan untuk berkomunikasi dengan pesawat terbang atau kapal. Ini bukan komunikasi nirkabel bawah laut. Tujuan dari sistem akustik bawah air adalah untuk bertukar informasi "secara nirkabel" antara node di bawah air, dan kemudian dengan simpul pusat di permukaan yang menggunakan sinyal RF untuk berkomunikasi dengan pusat untuk analisis / keputusan lebih lanjut.

Anda memiliki 3 cara berkomunikasi di bawah air

1) Akustik: Sarana komunikasi paling populer. Memiliki latensi tinggi tetapi jangkauan yang baik

2) RF frekuensi rendah. Untuk meningkatkan jangkauan Anda harus menurunkan frekuensi, yang berarti bandwidth kecil, sehingga Anda tidak dapat mengirimkan banyak informasi.

3) Optik: Latensi rendah + Bandwidth tinggi tetapi jangkauan terbatas hingga kurang dari ~ 100 meter

Cara terbaik untuk komunikasi bawah air adalah menjadi komunikasi akustik di mana gelombang suara digunakan. Terkadang, cahaya tampak digunakan seperti merah dan hijau, tetapi dalam semua kasus, komunikasi akustik lebih umum dan digunakan.

Komunikasi akustik bawah air dianggap sebagai salah satu jenis jaringan nirkabel. tapi ini lebih rumit, saya bisa mengatakan lingkungan yang paling sulit untuk dihadapi.

Saluran tidak boleh invarian waktu. Namun, dalam simulasi, kita dapat menganggapnya sebagai waktu-invarian, sedikit pada kenyataannya tidak. Itu dianggap sebagai saluran selektif ganda. Itu membuat saluran sangat sulit untuk memperkirakan dan menyamakan.

Bandwidth dalam komunikasi akustik bawah air sangat terbatas, itu masalah lain di lingkungan itu.

Dalam kebanyakan kasus, tidak ada LOS, itu lingkungan yang sangat multi-path, dan jalur saling mengganggu. Saat ini, OFDM adalah salah satu solusi utama untuk itu, tetapi karena penundaan yang lama, OFDM membutuhkan CP yang lebih lama, yang akan membuat laju data juga terbatas! .. pada saat yang sama, saluran varian waktu diperlukan pilot untuk estimasi saluran yang akan membuat laju data benar-benar terbatas juga. (Untuk menggeneralisasi, interval penjaga harus panjang untuk menghindari gangguan simbol Inter)

Daerah itu, sangat umum untuk pencarian dan pengembangan karena masih memiliki banyak masalah

Semoga berhasil

Ini sangat umum dalam robotika akuatik. Ada beberapa kegunaan untuk komunikasi akustik bawah air seperti transfer data, pelokalan ke kapal permukaan, kontrol misi dll.

Dari sudut pandang pemindahan data, ya; Sinyal RF tidak tahan lama di air garam, sedangkan suara jauh lebih baik.

Tapi ...

Jika Anda berencana untuk mencoba ini di Bumi, ketahuilah bahwa polusi suara laut adalah masalah , dan jika Anda perlu berkomunikasi jarak jauh Anda harus mengeluarkan suara keras. Pertimbangkan untuk menggunakan RF terlebih dahulu; Anda akan mendapatkan bit-rate rendah, tetapi mungkin cara yang lebih baik untuk mentransfer sinyal jika band akustik sudah digunakan oleh biota laut.

Di masa lalu dan sampai sekarang bahkan ada telepon analog bawah laut analog yang menggunakan gelombang suara bawah air akustik. Digunakan oleh kapal selam untuk komunikasi karena komunikasi radio tidak dimungkinkan karena atenuasi yang tinggi di bawah air.

Saat ini, sebenarnya ada standar untuk akustik bawah air digital yang disebut JANUS.