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華為技術又立功,水下極化碼通訊

2024-10-03科技

了解潛艇的朋友們都清楚,各類波在水中會出現極大的衰減現象。正因如此,潛艇在水下進行遠距離高速保密通訊這一難題,目前全世界都尚未找到良好的解決方案。而潛艇上浮進行通訊的話,又極易被衛星以及反潛直升機等探測到。試想一下,要是有人能夠率先攻克遠距離水下通訊的難題,再加上利用天上的衛星釘選航母等的位置,那對方還能招架得住嗎?提及水下通訊,近日華為再度立下大功。確切地說,應該是華為的技術又一次發揮了重要作用。多家媒體紛紛援引香港【南華早報】的報道稱,中國的科學家采用新的數據編碼方式,在水下通訊測試中實作了具有裏程碑意義的突破,成功接收到了 30 千米以外發送過來的訊號。這個距離不僅超過了北約的 28 千米,而且通訊質素更是大幅超越。

據報道,此項成果是由廈門大學團隊完成的。他們在水下 1000 米處放置了一個小型水聽器模擬產品,在 4000 - 8000Hz 的低頻下,實作了長達 30 千米的超長距離零誤碼傳輸。傳輸速率達到每秒 4000 位元。此次采用的編碼是極化碼方案,熟悉通訊領域的朋友都了解,這個編碼方案的傳輸效率無限逼近山農極限這一理論通訊極限。極化碼方案是由一位土耳其教授在 2008 年提出的,華為組織了 1000 多人將其工程化,最終成為了我們如今所用的 5G 方案之一。這時候,那些 「小黑子」 們可別興奮起來,說都是人家提出來的。要知道,當年教授只是發表了一篇論文,而華為將其工程化,就如同愛因斯坦提出了質能方程式,工程師需要找到合適的材料完成核聚變、核分裂,才能造出原子彈和核電站。

質能方程式大家都知曉,可你去造出個原子彈試試。水下通訊的類似測試,在 2022 年 3 月浙江大學和中國船舶就進行過。他們在 14 千米的距離上實作了每秒 3000 位元的傳輸。而北約所采用的是 2017 年釋出的水下通訊協定,最長通訊距離為 28 千米,聽起來似乎不錯,對吧?然而,在這個距離下通訊頻率下降到 900Hz,頻率過低,傳輸的資訊量極為有限,並且所用技術是 4G 的核心技術。如今 5G 都發展多年,甚至開始向 6G 邁進了,所以北約這個 28 千米的通訊效率必然會被完虐。在水下通訊中,頻率越高衰減越大,傳輸距離就短;而頻率越低雖傳得遠,但傳輸效率卻越低。大家可以想象一下,一旦中國在遠距水下通訊技術上實作大爆發,無人水下潛艇集群要不要讓美國航母編隊見識一下呢?在最近十年,中國在電磁和通訊領域是極其厲害的,可謂是脫胎換骨般的厲害。在電磁武器方面,我們有馬偉明院士。論電磁彈射,我們的 3 號艦彈射的先進性比美國強很多。電磁炮之類的就更不用說了。而且我們的雷達技術、飛機隱身技術以及電磁對抗能力,聽風的蠶都講過很多期了。大家知道為什麽我們一下子就變得這麽厲害嗎?其實道理很簡單,就如同乒乓球,中國一個公園裏的大爺大媽到很多菜的國家都能進國家隊,巴西街頭的一個孩子到中國說不定都能進青年足球隊,這是因為人才和土壤。人才的密集程度和平均水平決定了一個國家某個產業的繁榮程度。按照概率來算,產業人口多,出大牛人的概率也就大。世界第一和第三的民用通訊器材企業都在中國,中國高校通訊專業的水平自然就高,人才有好的出路,自然培養的就多。那麽,軍用方面又怎麽會差呢?

雷達是什麽呢?其實無非和通訊一樣,都是關於電磁波的收發。通訊是我發你收,而雷達則是自己發自己收,完全屬於同一類技術。殲 20 戰鬥機的隱身又是怎麽回事呢?無非就是破壞雷達收發電磁波的過程,與雷達技術反著用罷了。所以,華為在做激光雷達和 4D 毫米波雷達等方面肯定非常厲害。在民用領域玩電磁波,誰又能玩得過華為呢?電磁炮或者彈射是什麽呢?只是要求電磁波發射功率要大,甚至連訊號接收都不用。所以,這些領域中國強大,就是因為中國的通訊土壤太過肥沃了。能長出華為、中興這樣的企業,必然就能長出高級的軍用裝備,因為它們本質上都是一回事。會造好菜刀的,造軍刺肯定也錯不了。大疆開啟了民用無人機的爆發,那你說中國的軍用無人機會差嗎?咱們的高超音速導彈再入大氣層的修正,傳說已經突破了黑障通訊,至於用的什麽技術就沒人知道了。不過我們可以猜測,要麽是想辦法在黑障上弄個洞,要麽是可以繞過黑障,比如量子通訊無視一切電磁波遮蔽且無視通訊距離。有沒有人知道這玩意實作了沒有呢?

談到量子,在量子的四大領域,即光量子、超導量子、量子通訊、量子密碼中,中國在其中三個領域處於領先地位,在超導量子領域也接近美國。可能很多人還不知道量子密碼,在中國科大潘建偉院士所在的合肥,政府網絡已經采用了量子金鑰加密。中國的量子通訊衛星 「墨子號」 也早已上天。另外,在 8 月 21 號,中國電信釋出了 2024 終端洞察報告。在手機領域,蘋果和三星不算在內,自華為推出 MATE60 天通衛星電話後,後面的榮耀、小米、OPPO、vivo 都在旗艦機型上給予了支持。中國電信的這個報告指出,華為 Pura 70pro + 在天通終端效能測評中獲得五星排名第一。所以在通訊這個領域,華為強大則中國強大,而且以後技術還會迎來大爆發,是那種讓老美無法追趕的大爆發。

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