O som é a melhor maneira de transmitir um sinal debaixo d'água?

O som poderia ser usado na transmissão digital de ondas sonoras debaixo d'água? O som poderia ser convertido por um repetidor para transitar por ondas de rádio? De que outras maneiras um sinal pode ser transmitido além do som por longas distâncias debaixo d'água?

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Sim, isso é chamado de comunicação acústica. Aqui está um exemplo de artigo que usa a multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) em um canal acústico subaquático.

EDITAR:

Note que você não chamaria isso de um SONAR mais porque SONAR significa SO und N avigation A nd R anging, considerando que este é um sistema de comunicação, assim como você não iria chamar o seu telefone celular um radar.

EDIT 2:

Sim, o sinal pode ser convertido em um sinal de rádio em um repetidor. O repetidor estaria idealmente flutuando na superfície e teria um transdutor (que é basicamente um microfone ou um conjunto de microfones) no lado subaquático para receber as ondas sonoras. O transdutor converte as ondas sonoras em um sinal elétrico, que pode ser filtrado e / ou amplificado e depois enviado para uma antena para transmissão de rádio. A antena provavelmente precisaria estar acima da água porque as ondas de rádio não se propagam muito longe através da água.

Para ser exigente, o RF é fortemente atenuado e é água salgada.

A água doce é muito menos atenuada. Durante a Segunda Guerra Mundial, submarinos submersos podiam usar seus rádios no Lago Michigan.

Comunicações de RF de frequência muito baixa são possíveis em água salgada. A taxa de bits é muito baixa.

Os cabos de fibra ótica também funcionam bem.

A acústica também costuma ser atenuada.

Sim, na verdade as ondas sonoras são melhores que o sinal de RF debaixo d'água, devido ao requisito de baixa frequência. Não ocultamos ondas sonoras para sinais de rádio. O transceptor, neste caso, é chamado transdutor.

EDIT: Você tem basicamente três opções para comunicação sem fio em ambientes subaquáticos: sinais de RF, sinais acústicos e sinais ópticos. Os sinais de RF sofrem com grande perda de caminho e o alcance da transmissão é em metros. Sinais ópticos sofrem com a dispersão. Os sinais acústicos sofrem com baixa velocidade de propagação (~ 1500 m / s), mas o alcance da transmissão é melhor que os sinais de RF. Além disso, você não precisa de grandes antenas ao transmitir sinais acústicos de baixa frequência, que é o caso dos sinais de RF. A largura de banda pode ser aumentada usando sistemas assistidos por relé.

Após uma rápida pesquisa, parece que as sonobóias parecem ter antenas que são mantidas acima da superfície para se comunicar com uma aeronave ou navio. Esta não é uma comunicação sem fio subaquática. O objetivo dos sistemas acústicos subaquáticos é trocar informações "sem fio" entre os nós subaquáticos e, em seguida, com um nó central na superfície que usa sinais de RF para se comunicar com um centro para análises / decisões adicionais.

Você tem 3 maneiras de se comunicar debaixo d'água

1) Acústico: Os meios de comunicação mais populares. Possui alta latência, mas bom alcance

2) RF de baixa frequência. Para aumentar o alcance, é necessário diminuir a frequência, o que significa pequena largura de banda, para que você não possa transmitir muita informação.

3) Óptico: Baixa latência + alta largura de banda, mas o alcance é limitado a menos de ~ 100 metros

A melhor maneira de comunicação subaquática é a comunicação acústica, onde as ondas sonoras são usadas. Às vezes, a luz visível é usada como vermelho e verde, mas em todos os casos, a comunicação acústica é comum e usada mais.

A comunicação acústica subaquática é considerada um dos tipos de redes sem fio. mas é mais complicado, posso dizer o ambiente mais difícil de lidar.

O canal não pode ser invariável no tempo. no entanto, na simulação, podemos considerá-lo invariante no tempo, mas na realidade não é. É considerado como canal seletivo duplo. Isso torna o canal muito difícil de estimar e equalizar.

A largura de banda na comunicação acústica subaquática é muito limitada, esse é outro problema nesse ambiente.

Na maioria dos casos, não há um LOS, é um ambiente com vários caminhos e os patches são interferidos entre si. Atualmente, o OFDM é uma das principais soluções para isso, mas devido ao longo atraso, o OFDM exigiu um CP mais longo, o que tornará a taxa de dados limitada também! .. ao mesmo tempo, o canal de variação de tempo exigia pilotos para a estimativa do canal, o que tornaria a taxa de dados realmente limitada também. (Para generalizar, o intervalo de guarda deve ser longo para evitar a interferência do símbolo Inter)

Essa área é muito comum para pesquisa e desenvolvimento, pois ainda possui muitos problemas.

Boa sorte

Isso é incrivelmente comum na robótica aquática. Existem vários usos para comunicação acústica subaquática, como transferência de dados, localização em uma embarcação de superfície, controle de missão etc.

Do ponto de vista da transferência de dados, sim; Os sinais de RF não duram bem em água salgada, enquanto o som viaja consideravelmente melhor.

Mas ...

Se você está planejando tentar isso na Terra, saiba que a poluição oceânica é um problema e, se precisar se comunicar a grandes distâncias, faça um barulho alto. Considere usar o RF primeiro; você obterá uma taxa de bits baixa, mas pode ser uma maneira melhor de transferir o sinal se as bandas acústicas já estiverem sendo usadas pela vida marinha.

No passado e até agora, existe até a telefonia subaquática analógica que utiliza ondas sonoras acústicas subaquáticas. É usado pelos submarinos para comunicação, pois a comunicação por rádio não é possível devido à alta atenuação sob a água.

Atualmente, existe atualmente um padrão para acústica subaquática digital chamado JANUS.