水聲數字語音通信在海洋科考、水下作業、潛水娛樂和海洋科普等方面有著重要的應用前景。近日，我院劉勝興副教授課題組成功研制出一種全雙工水聲數字語音通信系統，在淺海環境中獲得很好的海上試驗效果。該系統采用低速率語音壓縮編解碼、正交頻分復用多載波通信和LDPC編碼等先進技術，在多普勒頻移估計和補償、自適應信道估計、跟蹤和均衡、語音增強和消噪等方面取得重要進展。該系統將水聲換能器帶寬分成兩個不同子帶，其中一個子帶為上行通信，用于發送語音數據；另一個子帶為下行通信，用于接收語音數據，實現實時全雙工通信功能。系統硬件以DSP和聲碼器為核心，具有嵌入式、小型化、低功耗和易升級等優點，現已在廈門市科技館“海洋館”順利推廣應用。

“館研合作”是推進高校實驗室科研成果科普化的重要途徑之一。此次我院劉勝興副教授課題組與廈門科技館合作，定位于科學普及和公眾開放的應用場景，量身定制出適用于科普展示的全雙工水聲數字語音通信系統。通過設定氣泡干擾等環節，模擬實際海洋水聲信道的多變性和復雜性，探究氣泡環境對通信系統的影響，增加產品展示的交互性和趣味性。課題組積極響應高校實驗室參與科普工作的號召，推進全雙工水聲數字語音通信系統科普演示項目的落地，對提升公眾科學素質，傳播海洋知識，激發青少年對海洋科普的興趣具有重要的引導作用。

圖1. 水聲數字語音通信系統結構圖

圖2. 系統樣機

圖3. 系統聯調現場

圖 4. 系統工作狀態

圖5. 科普展臺增加氣泡干擾環節