陸地通信我們已經司空見慣，然而海洋中的通信場景，我們可(kě)能(néng)知之甚少。人類高效地研究、利用(yòng)和保護海洋離不開水下通信技(jì )術和裝(zhuāng)備，尤其是水下無線(xiàn)通信技(jì )術。随着國(guó)家海洋戰略的快速發展，海洋信息高性能(néng)獲取、傳輸和處理(lǐ)更成為(wèi)海洋工程、資源勘探、環境監測、國(guó)防安(ān)全等領域倍受各方關注的技(jì )術制高點。
一般而言，水下無線(xiàn)通信主要可(kě)以分(fēn)成三大類：水下電(diàn)磁波通信、水下量子通信和水聲通信。
電(diàn)磁波作(zuò)為(wèi)最常用(yòng)的信息載體(tǐ)和探知手段，廣泛應用(yòng)于陸上通信、電(diàn)視、雷達、導航等領域。但由于海水本身的特性，導緻電(diàn)磁波在海水中衰減極其嚴重，且頻率越高衰減越大，不能(néng)滿足遠(yuǎn)距離水下組網的要求。加上海水運動對水下電(diàn)磁波通信造成很(hěn)大的影響，因此，無線(xiàn)電(diàn)波隻能(néng)實現短距離的高速通信，不能(néng)滿足遠(yuǎn)距離水下組網的要求。
水下量子通信主要包括水下激光通信和水下中微子通信。藍綠激光通信的優勢是擁有幾種方式中最高的傳輸速率，在超近距離下，藍綠激光通信方向性好，接收天線(xiàn)較小(xiǎo)，但由于激光隻能(néng)進行視距通信，兩個通信點間容易受到散射、背景輻射的幹擾，導緻高精(jīng)度瞄準與實時跟蹤困難，加上光信号在水中的吸收效應嚴重，因此激光通信目前主要應用(yòng)于衛星對潛通信。中微子通信由于技(jì )術比較複雜，目前主要停留在實驗室階段。
水聲通信 (Underwater acoustic communication ) 是一項在水下通過聲波作(zuò)載體(tǐ)的信息傳輸技(jì )術，己廣泛應用(yòng)于水下通信、傳感、探測、導航、定位等領域。聲波屬于機械波（縱波），在水下傳輸的信号衰減小(xiǎo)（其衰減率為(wèi)電(diàn)磁波的千分(fēn)之一），傳輸距離遠(yuǎn)，适用(yòng)于深水通信。
水聲通信的工作(zuò)原理(lǐ)是首先将文(wén)字、語音、圖像等信息經過編碼、調制處理(lǐ)後，由功率放大器推動聲學(xué)換能(néng)器将電(diàn)信号轉換為(wèi)聲信号。聲信号通過水這一介質(zhì)，将信息傳遞到遠(yuǎn)方的接收換能(néng)器，這時聲信号又轉換為(wèi)電(diàn)信号，經過放大、濾波和數字化後，數字信号處理(lǐ)器對信号進行自适應均衡、糾錯等處理(lǐ)，還原成聲音、文(wén)字及圖片，在水中進行傳播，完成系統的數據傳輸。
水，尤其是海水，電(diàn)導率大，對光波的吸收量也大，因此電(diàn)磁波或光波在水下的傳播損耗都很(hěn)大，無法遠(yuǎn)距離傳輸，作(zuò)為(wèi)海底通信載體(tǐ)存在一定局限性。聲波傳輸距離遠(yuǎn)，使用(yòng)範圍可(kě)從幾十至上百公裏，加上水聲通信成本低、靈活性高、傳輸較穩定，因此聲波通信是目前水下中、遠(yuǎn)程雙向無線(xiàn)通信的唯一有效和成熟的手段，并可(kě)進行廣泛的推廣與應用(yòng)。
水聲信道一個十分(fēn)複雜的多(duō)徑傳輸的信道，而且環境噪聲高、帶寬窄、可(kě)适用(yòng)的載波頻率低、傳輸的時延大。為(wèi)了克服這些不利因素，并盡可(kě)能(néng)地提高帶寬利用(yòng)效率，已經出現多(duō)種水聲通信技(jì )術。
智慧海洋科(kē)技(jì )的水下無線(xiàn)通信控制網絡系統突破了水下高速無線(xiàn)通信、定位與同步技(jì )術，智能(néng)感知與前端數據處理(lǐ)技(jì )術，智能(néng)數據集成分(fēn)析與呈現技(jì )術，海底管線(xiàn)自主巡檢與對接補給技(jì )術，水下常駐作(zuò)業網絡化智能(néng)監控技(jì )術等關鍵技(jì )術，其網絡系統可(kě)靈活處于不同的速率載荷、覆蓋距離、水體(tǐ)深度、網絡結構等情景，廣泛地應用(yòng)于海洋環境中，實現水下不同空間位置多(duō)個觀測設備之間的信息交互，解決了水下無線(xiàn)通信和組網的世界性難題。
21世紀開啓了人類全面開發、利用(yòng)海洋資源的新(xīn)紀元，世界各國(guó)始終高度重視此領域的研究。作(zuò)為(wèi)當今最為(wèi)複雜的通信技(jì )術之一，水聲通信技(jì )術目前還存在着諸多(duō)有待攻克的難題，通信的算法和可(kě)靠性也有了更高的要求，因此水聲通信和組網技(jì )術在很(hěn)長(cháng)時間内都将會是海洋領域的研究熱點。
